CN106922909A - 一种具有自动加料功能的巧克力3d打印机 - Google Patents

一种具有自动加料功能的巧克力3d打印机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有自动加料功能的巧克力3D打印机，包括输料装置、壳体、动力装置、喷头、打印台和底座，输料装置还包括加料装置，加料装置包括储料软瓶、调节机构、挤出机构和开合机构，调节机构包括第一电机、丝杆、固定块、滑动杆、滑块和调节杆，挤出机构包括两个挤出组件，开合机构包括第三电机、滑轮和钢丝绳，该具有自动加料功能的巧克力3D打印机，当打印机没有原料时，储料软瓶的瓶口处的盖子自动打开，滚筒挤压储料软瓶，当储料软瓶内的原料较少而较难挤出时，两个滚筒相互靠近，夹紧储料软瓶后再向下挤压，提高加料效率，此种方式相比人工加料，避免了巧克力酱弄脏双手的情况，而且省时省力，从而提高了打印效率。

Description

一种具有自动加料功能的巧克力3D打印机
技术领域
本发明涉及打印设备领域，特别涉及一种具有自动加料功能的巧克力3D打印机。
背景技术
3D打印机又称三维打印机，是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层层的粘合材料来制造三维的物体。
目前用来打印食品的3D打印机，大多为巧克力3D打印机，而现有的巧克力3D打印机的输料装置中用来储存巧克力酱的容器容量较小，使得加料的频率较高，而目前大都采用人工加料的方式，不仅容易被巧克力酱弄脏双手，而且人工加料费时费力，间接影响了打印效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有自动加料功能的巧克力3D打印机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有自动加料功能的巧克力3D打印机，包括输料装置、壳体、动力装置、喷头、打印台和底座，所述输料装置还包括加料装置，所述壳体的上方设有加料室，所述加料装置设置在加料室内，所述加料装置位于输料装置的上方；
所述加料装置包括储料软瓶、调节机构、挤出机构和开合机构，所述储料软瓶竖向设置，所述储料软瓶的瓶口朝下，所述加料室内设有支架，所述储料软瓶架设在支架上，所述储料软瓶通过支架与加料室的内壁连接，所述储料软瓶的瓶口处设有盖子，所述盖子与储料软瓶铰接，所述盖子与储料软瓶的铰接处设有扭转弹簧，所述调节机构设置在加料室的顶部，所述挤出机构设置在调节机构上，所述储料软瓶的顶部伸入挤出机构内，所述加料室的底面设有开口，所述储料软瓶的瓶口与开口对应，所述开合机构设置在开口一侧，所述开合机构与盖子传动连接；
所述调节机构包括第一电机、丝杆、固定块、滑动杆、滑块和调节杆，所述第一电机和固定块均设置在加料室的顶面上，所述丝杆水平设置，所述第一电机驱动丝杆转动，所述固定块上设有轴承，所述丝杆的远离第一电机的一端通过轴承与固定块连接，所述滑动杆水平设置在固定块的一侧，所述滑动杆和丝杆位于固定块的同一侧，所述滑动杆穿过滑块，所述滑动杆与滑块滑动连接，所述滑块上设有螺纹孔，所述丝杆经螺纹孔穿过滑块，所述丝杆与滑块螺纹连接，所述丝杆上设有两端旋向相反的螺纹，所述滑块有两个，两个滑块分别与两段设有相反螺纹的丝杆螺纹连接，所述调节杆竖向设置，所述调节杆有两个，两个调节杆分别设置在两个滑块的下方，所述挤出机构位于两个调节杆之间；
所述挤出机构包括两个挤出组件，两个挤出组件关于储料软瓶对称设置，所述挤出组件包括第二电机、圆柱齿轮、齿条、支杆、转轴和滚筒，所述第二电机设置在调节杆上，所述第二电机与圆柱齿轮传动连接，所述调节杆的靠近储料软瓶的一侧设有滑槽，所述齿条竖向设置，所述齿条通过滑槽与调节杆的侧面滑动连接，所述圆柱齿轮与齿条啮合，所述支杆水平设置，所述支杆与齿条垂直连接，所述转轴与齿条垂直，所述转轴与支杆垂直连接，所述滚筒与转轴同轴设置且滚筒沿着转轴自转，所述滚筒与储料软瓶抵靠；
所述开合机构包括第三电机、滑轮和钢丝绳，所述第三电机设置在加料室的底面上，所述第三电机与滑轮传动连接，所述滑轮通过钢丝绳与盖子连接。
作为优选，为了实现自动加料，所述打印台的下方设有重量传感器，所述壳体内还设有PLC，所述第一电机、第二电机、第三电机和重量传感器均与PLC电连接。
作为优选，为了提高滑块移动过程的稳定性，所述滑动杆有两个，两个滑动杆关于丝杆对称设置。
作为优选，为了防锈，从而快速调节两个滚筒间的距离，所述丝杆的表面设有防腐镀锌层。
作为优选，为了提高齿条与调节杆连接的牢固性，所述滑槽为燕尾槽。
作为优选，为了提高挤料效率，所述滚筒的外周面上包覆有橡胶层。
作为优选，为了提高巧克力食用的安全性，所述储料软瓶的瓶身的制作材料为食品级硅胶。
作为优选，为了加强钢丝绳与盖子连接的牢固性，所述盖子上设有通孔，所述钢丝绳经通孔绕设在盖子上。
作为优选，为了避免巧克力酱凝固而堵塞输料装置，所述储料软瓶的瓶口处设有硅胶加热片。
作为优选，为了使设备的工作状态智能化，第一电机、第二电机和第三电机均为伺服电机。
本发明的有益效果是，该具有自动加料功能的巧克力3D打印机，当打印机没有原料时，储料软瓶的瓶口处的盖子自动打开，挤出机构驱动滚筒挤压储料软瓶，当储料软瓶内的原料较少而较难挤出时，通过调节机构驱动两个滚筒相互靠近，夹紧储料软瓶后再向下挤压，提高加料效率，此种方式相比人工加料，避免了巧克力酱弄脏双手的情况，而且省时省力，从而提高了打印效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的一种具有自动加料功能的巧克力3D打印机的结构示意图。
图2是本发明的一种具有自动加料功能的巧克力3D打印机的加料装置与加料室的连接结构示意图。
图3是本发明的一种具有自动加料功能的巧克力3D打印机的调节杆与挤出组件的连接结构示意图。
图4是本发明的一种具有自动加料功能的巧克力3D打印机的开合机构与盖子的连接结构示意图。
图中：1.输料装置，2.壳体，3.动力装置，4.喷头，5.打印台，6.底座，7.加料室，8.储料软瓶，9.支架，10.盖子，11.第一电机，12.丝杆，13.固定块，14.滑动杆，15.滑块，16.调节杆，17.第二电机，18.圆柱齿轮，19.齿条，20.支杆，21.转轴，22.滚筒，23.第三电机，24.滑轮，25.钢丝绳，26.重量传感器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-4所示，一种具有自动加料功能的巧克力3D打印机，包括输料装置1、壳体2、动力装置3、喷头4、打印台5和底座6，所述输料装置1还包括加料装置，所述壳体2的上方设有加料室7，所述加料装置设置在加料室7内，所述加料装置位于输料装置1的上方；
所述加料装置包括储料软瓶8、调节机构、挤出机构和开合机构，所述储料软瓶8竖向设置，所述储料软瓶8的瓶口朝下，所述加料室7内设有支架9，所述储料软瓶8架设在支架9上，所述储料软瓶8通过支架9与加料室7的内壁连接，所述储料软瓶8的瓶口处设有盖子10，所述盖子10与储料软瓶8铰接，所述盖子10与储料软瓶8的铰接处设有扭转弹簧，所述调节机构设置在加料室7的顶部，所述挤出机构设置在调节机构上，所述储料软瓶8的顶部伸入挤出机构内，所述加料室7的底面设有开口，所述储料软瓶8的瓶口与开口对应，所述开合机构设置在开口一侧，所述开合机构与盖子10传动连接；
所述调节机构包括第一电机11、丝杆12、固定块13、滑动杆14、滑块15和调节杆16，所述第一电机11和固定块13均设置在加料室7的顶面上，所述丝杆12水平设置，所述第一电机11驱动丝杆12转动，所述固定块13上设有轴承，所述丝杆12的远离第一电机11的一端通过轴承与固定块13连接，所述滑动杆14水平设置在固定块13的一侧，所述滑动杆14和丝杆12位于固定块13的同一侧，所述滑动杆14穿过滑块15，所述滑动杆14与滑块15滑动连接，所述滑块15上设有螺纹孔，所述丝杆12经螺纹孔穿过滑块15，所述丝杆12与滑块15螺纹连接，所述丝杆12上设有两端旋向相反的螺纹，所述滑块15有两个，两个滑块15分别与两段设有相反螺纹的丝杆12螺纹连接，所述调节杆16竖向设置，所述调节杆16有两个，两个调节杆16分别设置在两个滑块15的下方，所述挤出机构位于两个调节杆16之间；
所述挤出机构包括两个挤出组件，两个挤出组件关于储料软瓶8对称设置，所述挤出组件包括第二电机17、圆柱齿轮18、齿条19、支杆20、转轴21和滚筒22，所述第二电机17设置在调节杆16上，所述第二电机17与圆柱齿轮18传动连接，所述调节杆16的靠近储料软瓶8的一侧设有滑槽，所述齿条19竖向设置，所述齿条19通过滑槽与调节杆16的侧面滑动连接，所述圆柱齿轮18与齿条19啮合，所述支杆20水平设置，所述支杆20与齿条19垂直连接，所述转轴21与齿条19垂直，所述转轴21与支杆20垂直连接，所述滚筒22与转轴21同轴设置且滚筒22沿着转轴21自转，所述滚筒22与储料软瓶8抵靠；
所述开合机构包括第三电机23、滑轮24和钢丝绳25，所述第三电机23设置在加料室7的底面上，所述第三电机23与滑轮24传动连接，所述滑轮24通过钢丝绳25与盖子10连接。
作为优选，为了实现自动加料，所述打印台5的下方设有重量传感器26，所述壳体2内还设有PLC，所述第一电机11、第二电机17、第三电机23和重量传感器26均与PLC电连接，重量传感器26把信号传给PLC，当正常打印的时候，重量传感器26感受到的重量不断增加，此时PLC不执行操作，当原料缺少时，喷头4无法向打印台5上打印巧克力，使得重量传感器26感受到的重量在一段时间内保持不变，此时PLC执行操作，使第一电机11、第二电机17、第三电机23配合工作，从而完成自动加料。
作为优选，为了提高滑块15移动过程的稳定性，所述滑动杆14有两个，两个滑动杆14关于丝杆12对称设置，两个滑动杆14能够更好地限制滑块15的转动，使得滑块15沿着丝杆12更稳定地水平移动。
作为优选，为了防锈，从而快速调节两个滚筒22间的距离，所述丝杆12的表面设有防腐镀锌层，由于锌腐蚀的产物对锌有较好的保护作用，所以腐蚀速度非常慢，寿命是未镀锌的l5～30倍，故能防止丝杆12表面生锈，避免影响滑块15的移动速度，从而快速调节两个滚筒22间的距离。
作为优选，为了提高齿条19与调节杆16连接的牢固性，所述滑槽为燕尾槽。
作为优选，为了提高挤料效率，所述滚筒22的外周面上包覆有橡胶层，由于橡胶材质具有较大的摩擦系数，故滚筒22可在与储料软瓶8存在较大摩擦力的状态下实现对其更有力地挤压，从而提高挤压的效率。
作为优选，为了提高巧克力食用的安全性，所述储料软瓶8的瓶身的制作材料为食品级硅胶，由于食品用硅胶是由硅酸缩聚而成的无机高分子胶体材料，无毒无味，化学性能稳定，在常态下除苛性碱和氢氟酸外，不和任何酸碱盐起反应，故能保证巧克力酱储存的安全性，从而提高巧克力食用的安全性。
作为优选，为了加强钢丝绳25与盖子10连接的牢固性，所述盖子10上设有通孔，所述钢丝绳25经通孔绕设在盖子10上。
作为优选，为了避免巧克力酱凝固而堵塞输料装置1，所述储料软瓶8的瓶口处设有硅胶加热片，由于巧克力属于一种容易凝固的食材，故温度较低时，可通过硅胶加热片提高巧克力酱的温度，使其不易凝固，从而防止输料装置1堵塞。
作为优选，为了使设备的工作状态智能化，第一电机11、第二电机17和第三电机23均为伺服电机，由于伺服电机可使控制速度、位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象，故能形成智能操控系统，使调节机构、挤出机构和开合机构更好地配合工作。
该具有自动加料功能的巧克力3D打印机，由于打印台5的下方设有重量传感器26，壳体2内还设有PLC，第一电机11、第二电机17、第三电机23和重量传感器26均与PLC电连接，重量传感器26把信号传给PLC，当正常打印的时候，重量传感器26感受到的重量不断增加，此时PLC不执行操作，当原料缺少时，喷头4无法向打印台5上打印巧克力，使得重量传感器26感受到的重量在一段时间内保持不变，此时PLC执行操作，使第三电机23工作，由于第三电机23设置在加料室7的底面上，第三电机23与滑轮24传动连接，滑轮24通过钢丝绳25与盖子10连接，而盖子10设置在储料软瓶8的瓶口处，盖子10与储料软瓶8铰接，盖子10与储料软瓶8的铰接处设有扭转弹簧，当盖子10盖在储料软瓶8的瓶口上时，扭转弹簧处于松弛状态，故钢丝绳25边缠绕在滑轮24上，边拉紧盖子10，使盖子10自动打开，此时扭转弹簧压缩，第二电机17工作，由于第二电机17设置在调节杆16上，第二电机17与圆柱齿轮18传动连接，调节杆16的靠近储料软瓶8的一侧设有滑槽，齿条19竖向设置，齿条19通过滑槽与调节杆16的侧面滑动连接，圆柱齿轮18与齿条19啮合，故第二电机17通过圆柱齿轮18驱动齿条19沿调节杆16竖向移动，由于支杆20水平设置，支杆20与齿条19垂直连接，转轴21与齿条19垂直，转轴21与支杆20垂直连接，滚筒22与转轴21同轴设置且滚筒22沿着转轴21自转，滚筒22与储料软瓶8抵靠，又由于第二电机17、圆柱齿轮18、齿条19、支杆20、转轴21和滚筒22均有两个且关于储料软瓶8对称设置，故两个滚筒22紧贴储料软瓶8，向下移动，从而挤压储料软瓶8，由于加料室7的底面设有开口，储料软瓶8的瓶口与开口对应，而储料软瓶8位于输料装置1的上方，故原料经开口被挤入输料装置1内，当储料软瓶8内的原料较少而较难挤出时，启动第一电机11，由于第一电机11和固定块13均设置在加料室7的顶面上，丝杆12水平设置，第一电机11驱动丝杆12转动，固定块13上设有轴承，丝杆12的远离第一电机11的一端通过轴承与固定块13连接，故丝杆12转动，由于滑动杆14水平设置在固定块13的一侧，滑动杆14和丝杆12位于固定块13的同一侧，滑动杆14穿过滑块15，滑动杆14与滑块15滑动连接，滑块15上设有螺纹孔，丝杆12经螺纹孔穿过滑块15，丝杆12与滑块15螺纹连接，而丝杆12上设有两端旋向相反的螺纹，滑块15有两个，两个滑块15分别与两段设有相反螺纹的丝杆12螺纹连接，故两个滑块15沿着丝杆12做相向的水平运动，由于调节杆16竖向设置，调节杆16有两个，两个调节杆16分别设置在两个滑块15的下方，故两个调节杆16带动两个滚筒22相互靠近，夹紧储料软瓶8后再向下挤压，提高加料效率，此种方式相比人工加料，避免了巧克力酱弄脏双手的情况，而且省时省力，从而提高了打印效率。
与现有技术相比，该具有自动加料功能的巧克力3D打印机，当打印机没有原料时，储料软瓶8的瓶口处的盖子10自动打开，挤出机构驱动滚筒22挤压储料软瓶8，当储料软瓶8内的原料较少而较难挤出时，通过调节机构驱动两个滚筒22相互靠近，夹紧储料软瓶8后再向下挤压，提高加料效率，此种方式相比人工加料，避免了巧克力酱弄脏双手的情况，而且省时省力，从而提高了打印效率。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有自动加料功能的巧克力3D打印机，其特征在于，包括输料装置(1)、壳体(2)、动力装置(3)、喷头(4)、打印台(5)和底座(6)，所述输料装置(1)还包括加料装置，所述壳体(2)的上方设有加料室(7)，所述加料装置设置在加料室(7)内，所述加料装置位于输料装置(1)的上方；
所述加料装置包括储料软瓶(8)、调节机构、挤出机构和开合机构，所述储料软瓶(8)竖向设置，所述储料软瓶(8)的瓶口朝下，所述加料室(7)内设有支架(9)，所述储料软瓶(8)架设在支架(9)上，所述储料软瓶(8)通过支架(9)与加料室(7)的内壁连接，所述储料软瓶(8)的瓶口处设有盖子(10)，所述盖子(10)与储料软瓶(8)铰接，所述盖子(10)与储料软瓶(8)的铰接处设有扭转弹簧，所述调节机构设置在加料室(7)的顶部，所述挤出机构设置在调节机构上，所述储料软瓶(8)的顶部伸入挤出机构内，所述加料室(7)的底面设有开口，所述储料软瓶(8)的瓶口与开口对应，所述开合机构设置在开口一侧，所述开合机构与盖子(10)传动连接；
所述调节机构包括第一电机(11)、丝杆(12)、固定块(13)、滑动杆(14)、滑块(15)和调节杆(16)，所述第一电机(11)和固定块(13)均设置在加料室(7)的顶面上，所述丝杆(12)水平设置，所述第一电机(11)驱动丝杆(12)转动，所述固定块(13)上设有轴承，所述丝杆(12)的远离第一电机(11)的一端通过轴承与固定块(13)连接，所述滑动杆(14)水平设置在固定块(13)的一侧，所述滑动杆(14)和丝杆(12)位于固定块(13)的同一侧，所述滑动杆(14)穿过滑块(15)，所述滑动杆(14)与滑块(15)滑动连接，所述滑块(15)上设有螺纹孔，所述丝杆(12)经螺纹孔穿过滑块(15)，所述丝杆(12)与滑块(15)螺纹连接，所述丝杆(12)上设有两端旋向相反的螺纹，所述滑块(15)有两个，两个滑块(15)分别与两段设有相反螺纹的丝杆(12)螺纹连接，所述调节杆(16)竖向设置，所述调节杆(16)有两个，两个调节杆(16)分别设置在两个滑块(15)的下方，所述挤出机构位于两个调节杆(16)之间；
所述挤出机构包括两个挤出组件，两个挤出组件关于储料软瓶(8)对称设置，所述挤出组件包括第二电机(17)、圆柱齿轮(18)、齿条(19)、支杆(20)、转轴(21)和滚筒(22)，所述第二电机(17)设置在调节杆(16)上，所述第二电机(17)与圆柱齿轮(18)传动连接，所述调节杆(16)的靠近储料软瓶(8)的一侧设有滑槽，所述齿条(19)竖向设置，所述齿条(19)通过滑槽与调节杆(16)的侧面滑动连接，所述圆柱齿轮(18)与齿条(19)啮合，所述支杆(20)水平设置，所述支杆(20)与齿条(19)垂直连接，所述转轴(21)与齿条(19)垂直，所述转轴(21)与支杆(20)垂直连接，所述滚筒(22)与转轴(21)同轴设置且滚筒(22)沿着转轴(21)自转，所述滚筒(22)与储料软瓶(8)抵靠；
所述开合机构包括第三电机(23)、滑轮(24)和钢丝绳(25)，所述第三电机(23)设置在加料室(7)的底面上，所述第三电机(23)与滑轮(24)传动连接，所述滑轮(24)通过钢丝绳(25)与盖子(10)连接。
2.如权利要求1所述的具有自动加料功能的巧克力3D打印机，其特征在于，所述打印台(5)的下方设有重量传感器(26)，所述壳体(2)内还设有PLC，所述第一电机(11)、第二电机(17)、第三电机(23)和重量传感器(26)均与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的具有自动加料功能的巧克力3D打印机，其特征在于，所述滑动杆(14)有两个，两个滑动杆(14)关于丝杆(12)对称设置。
4.如权利要求1所述的具有自动加料功能的巧克力3D打印机，其特征在于，所述丝杆(12)的表面设有防腐镀锌层。
5.如权利要求1所述的具有自动加料功能的巧克力3D打印机，其特征在于，所述滑槽为燕尾槽。
6.如权利要求1所述的具有自动加料功能的巧克力3D打印机，其特征在于，所述滚筒(22)的外周面上包覆有橡胶层。
7.如权利要求1所述的具有自动加料功能的巧克力3D打印机，其特征在于，所述储料软瓶(8)的瓶身的制作材料为食品级硅胶。
8.如权利要求1所述的具有自动加料功能的巧克力3D打印机，其特征在于，所述盖子(10)上设有通孔，所述钢丝绳(25)经通孔绕设在盖子(10)上。
9.如权利要求1所述的具有自动加料功能的巧克力3D打印机，其特征在于，所述储料软瓶(8)的瓶口处设有硅胶加热片。
10.如权利要求1所述的具有自动加料功能的巧克力3D打印机，其特征在于，第一电机(11)、第二电机(17)和第三电机(23)均为伺服电机。
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