CN109938140A - 一种用于打印巧克力的3d打印头装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于打印巧克力的3D打印头装置,包括安装支架和打印头组件，所述打印头组件设置在所述安装支架中。本发明的有益效果在于，提供一种用于打印巧克力的3D打印头装置，通过采用温度分段控制，巧克力棒与料杆一体成型，快速装夹的方案，可以解决巧克力快速打印、打印中断料、打印温度过高质量不佳等问题。满足不同熔点巧克力的打印，通用性更强。

Description

一种用于打印巧克力的3D打印头装置

技术领域

本发明涉及一种用于打印巧克力的3D打印头装置。

背景技术

巧克力由于特性决定对温度的敏感程度高，现有巧克力打印方案有加热熔化，针筒注射式、螺杆加热式。加热熔化，针筒注射式需先对巧克力进行加热熔化后，注入注射器后固定在3D打印机架上进行打印，此方法由于是外置加热后注入针筒，过程温度不好控制，操作及时性不好把握，针筒式注射筒内空气不宜排出，对挤压过程的控制精度影响较大，注射针头细长相对散热表面积大，针内巧克力温度变化快，易造成针头堵头，打印不顺畅，影响打印质量。螺杆加热式，因巧克力对温度的敏感程度高，因而螺杆挤出摩擦生热对温度控制影响明显，温度不宜掌控，加热头温度会通过连接件对其他部件产生热传递，巧克力易受热附着于螺杆，造成挤出不正常，断料等问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的主要目的在于提供一种用于打印巧克力的3D打印头装置，用于解决巧克力3D打印过程中温度不易控制，挤出不顺，断料等问题，改善操作性，保证巧克力打印的顺利进行。

本发明的技术方案是这样的：

一种用于打印巧克力的3D打印头装置，包括安装支架和打印头组件，所述打印头组件设置在所述安装支架中，其中：

所述安装支架包括上固定板、侧面板以及下固定板，所述上固定板固定设置在所述侧面板的上端，所述下固定板固定设置在所述侧面板的下端，且所述上固定板和下固定板均设置在所述侧面板的同一侧；

所述打印头组件包括料筒、料筒加热固定块、喷嘴、喷嘴加热固定块以及料杆，所述喷嘴固定设置在所述喷嘴加热固定块中，且所述喷嘴加热固定块设置在所述料筒加热固定块下方，所述料筒设置在所述料筒加热固定块中，且所述料筒下端与所述喷嘴上端相连通，所述料杆下端设置在所述料筒上端内部，且所述料杆的上端固定在位于所述上固定板下方的料杆装夹板内部；

所述打印头组件还包括挤出电机以及挤出丝杆，所述挤出电机设置在所述下固定板上且位于所述料筒加热固定块后侧面，所述挤出丝杆位于所述料筒加热固定块与所述挤出电机之间，所述挤出丝杆上端设置在所述料杆装夹板内部，且所述挤出丝杆下端设置在所述下固定板中，所述挤出电机用于驱动所述挤出丝杆进行转动，所述挤出电机驱动所述挤出丝杆以带动料杆装夹板向下运动，从而带动料杆向下运动以对填充在料筒中的巧克力棒施以挤出压力，从喷嘴中挤出熔化的巧克力完成打印。

其中：所述料筒加热固定块包括前端料筒加热固定块和后端料筒加热固定块，所述前端料筒加热固定块通过侧面设置的合页与所述后端料筒加热固定块连接，并通过第一装夹扳手和所述后端料筒加快固定块锁紧。

还包括直线导轨，所述直线导轨上端贯穿所述料杆装夹板后固定设置在所述上固定板中，且直线导轨的下端固定设置在所述下固定板中。

所述直线导轨的数量为四个，且所述直线导轨上部设置在料杆装夹板内部设置的直线轴承中。

四个所述直接导轨中，位于所述料杆装夹板前端面的两个直线导轨下端贯穿所述后端料筒加热固定块并固定设置在下固定板中。

所述挤出电机下端位于所述下固定板的下方设置有第一同步轮，所述挤出丝杆下端位于所述下固定板的下方设置有第二同步轮，所述挤出电机通过所述第一同步轮和第二同步轮驱动所述挤出丝杆转动。

所述喷嘴加热固定块设置在所述下固定板下方，且通过第二装夹扳手与所述料筒加热固定块紧固连接。

所述料杆装夹板的后端位于所述上固定板下方靠近侧面板的位置，且所述料杆装夹板的前端与所述上固定板前端平齐。

所述挤出电机设置在所述下固定板靠近所述侧面板的位置，所述料筒加热固定块设置在所述下固定板的前端，且所述料筒加热固定块的前端面与所述下固定板的前端面平齐。

本发明具有以下优点和有益效果：本发明的用于打印巧克力的3D打印头装置，通过采用温度分段控制、巧克力棒与料杆快速装夹的方案，可以解决巧克力快速打印、打印中断料、打印温度过高质量不佳等问题；满足不同熔点巧克力的打印，通用性更强。

附图说明

图1为本发明实施例提供的用于打印巧克力的3D打印头装置的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的用于打印巧克力的3D打印头装置的左视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的用于打印巧克力的3D打印头装置的剖视结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参照附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图1至图3所示：本发明实施例的用于打印巧克力的3D打印头装置，包括安装支架7和打印头组件，所述打印头组件设置在所述安装支架7中，其中：

所述安装支架7包括上固定板73、侧面板72以及下固定板71，所述上固定板73固定设置在所述侧面板72的上端，所述下固定板71固定设置在所述侧面板72的下端，且所述上固定板73和下固定板71均设置在所述侧面板72的同一侧，即上固定板73和下固定板71均可设置在所述侧面板72的前侧；

所述打印头组件包括料筒3、料筒加热固定块4、喷嘴2、喷嘴加热固定块1以及料杆5，所述喷嘴2固定设置在所述喷嘴加热固定块1中，且所述喷嘴加热固定块1设置在所述料筒加热固定块4下方，所述料筒3设置在所述料筒加热固定块4中，且所述料筒3下端与所述喷嘴2上端相连通，所述料杆5下端设置在所述料筒3上端内部，且所述料杆5的上端固定在位于所述上固定板73下方的料杆装夹板6中；

所述打印头组件还包括挤出电机8以及挤出丝杆9，所述挤出电机8设置在所述下固定板71上且位于所述料筒加热固定块4后侧面，所述挤出丝杆9位于所述料筒加热固定块4与所述挤出电机8之间，所述挤出丝杆9上端设置在所述料杆装夹板6中，且所述挤出丝杆9下端设置在所述下固定板71中，所述挤出电机8用于驱动所述挤出丝杆9进行转动，所述挤出电机8驱动所述挤出丝杆9以带动料杆装夹板6向下运动，从而带动料杆5向下运动以对填充在料筒3中的巧克力棒18施以挤出压力，从喷嘴2中挤出熔化的巧克力完成打印。

所述料筒加热固定块4包括前端料筒加热固定块41和后端料筒加热固定块42，所述前端料筒加热固定块41通过侧面设置的合页43与所述后端料筒加热固定块42连接，并通过第一装夹扳手44和所述后端料筒加快固定块42锁紧。

还包括直线导轨10，所述直线导轨10上端贯穿所述料杆装夹板6后固定设置在所述上固定板73中，且直线导轨10的下端固定设置在所述下固定板71中。

所述直线导轨10的数量为四个，且所述直线导轨10上部设置在料杆装夹板6内部设置的直线轴承14中。

四个所述直接导轨10中，位于所述料杆装夹板6前端面的两个直线导轨下端贯穿所述后端料筒加热固定块4并固定设置在下固定板71中。

所述挤出电机8下端位于所述下固定板71的下方设置有第一同步轮11，所述挤出丝杆9下端位于所述下固定板71的下方设置有第二同步轮12，且第二同步轮12通过同步带(通知未示出)与第一同步轮11连接，所述挤出电机8通过所述第一同步轮11和第二同步轮12驱动所述挤出丝杆9转动。

所述喷嘴加热固定块1设置在所述下固定板71下方，且通过第二装夹扳手17与所述料筒加热固定块4紧固连接。

所述料杆装夹板6的后端位于所述上固定板73下方靠近侧面板的位置，且所述料杆装夹板6的前端与所述上固定板73前端平齐。

所述挤出电机8设置在所述下固定板71靠近所述侧面板72的位置，所述料筒加热固定块4设置在71的前端面平齐。

所述第一装夹扳手44和第二装夹扳手17均为快速装夹扳手，方便组装以及后期的拆卸，进而提高工作效率。

参见图1所示，薄壁的喷嘴2与喷嘴加热固定块1通过形状定位连接，参见图3所示，不锈钢料筒3与料筒加热固定块4根据形状通过铣削加工与合页43配合连接，料筒加热固定块4由前料筒加热固定块41以及后料筒加热固定块42组成并通过合页43以及第一装夹扳手44固定并安装加热棒(图中未示出)，加热棒安装在前料筒加热固定块41以及后料筒加热固定块42中设置的加热棒安装孔45，喷嘴加热固定块1内部同样固定安装加热棒(图中未示出)，此方案分段加热方案可以对不同区域温度单独控制，不会有热传递等现象的发生易保证各段温度的准确性，保证了不锈钢料筒3内的巧克力能够维持在接近熔化的临界状态，巧克力棒固定于料杆5上一体通过简易模具成型完成，合适的温度可以保证巧克力棒在不锈钢料筒4顺利滑动并保有一定的压力便于后续挤出，喷嘴加热固定块1及薄壁喷嘴2一体由第二装夹扳手16安装在料筒加热固定块4，方便与喷头的快速安装、拆卸、维修及后期清理，喷嘴加热固定块1控制喷嘴2温度达到巧克力熔点，挤出电机8通过同步轮12驱动挤出丝杆9带动料杆装夹板6向下运动，借助料杆5与巧克力棒整体施以挤出压力，挤出熔化巧克力完成打印，固定板7和直线导轨10均起支撑和导向作用。前料筒加热固定块以及后料筒加热固定块亦通过第一快速装夹扳手44配合，方便了一根巧克力棒打印完的更换，巧克力棒与料杆5一体通过简易模具成型避免了料筒3内产生空气等问题，分段的温度控制方案避免了喷嘴2需要与后端温度不同的问题。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种用于打印巧克力的3D打印头装置，其特征在于：包括安装支架和打印头组件，所述打印头组件设置在所述安装支架中，其中：

所述安装支架包括上固定板、侧面板以及下固定板，所述上固定板固定设置在所述侧面板的上端，所述下固定板固定设置在所述侧面板的下端，且所述上固定板和下固定板均设置在所述侧面板的同一侧；

所述打印头组件包括料筒、料筒加热固定块、喷嘴、喷嘴加热固定块以及料杆，所述喷嘴固定设置在所述喷嘴加热固定块中，且所述喷嘴加热固定块设置在所述料筒加热固定块下方，所述料筒设置在所述料筒加热固定块中，且所述料筒下端与所述喷嘴上端相连通，所述料杆下端设置在所述料筒上端内部，且所述料杆的上端固定在位于所述上固定板下方的料杆装夹板内部；

所述打印头组件还包括挤出电机以及挤出丝杆，所述挤出电机设置在所述下固定板上且位于所述料筒加热固定块后侧面，所述挤出丝杆位于所述料筒加热固定块与所述挤出电机之间，所述挤出丝杆上端设置在所述料杆装夹板内部，且所述挤出丝杆下端设置在所述下固定板中，所述挤出电机用于驱动所述挤出丝杆进行转动，所述挤出电机驱动所述挤出丝杆以带动料杆装夹板向下运动，从而带动料杆向下运动以对填充在料筒中的巧克力棒施以挤出压力，从喷嘴中挤出熔化的巧克力完成打印。

2.根据权利要求1所述的用于打印巧克力的3D打印头装置，其特征在于，所述料筒加热固定块包括前端料筒加热固定块和后端料筒加热固定块，所述前端料筒加热固定块通过侧面设置的合页与所述后端料筒加热固定块连接，并通过第一装夹扳手和所述后端料筒加快固定块锁紧。

3.根据权利要求2所述的用于打印巧克力的3D打印头装置，其特征在于，还包括直线导轨，所述直线导轨上端贯穿所述料杆装夹板后固定设置在所述上固定板中，且直线导轨的下端固定设置在所述下固定板中。

4.根据权利要求3所述的用于打印巧克力的3D打印头装置，其特征在于，所述直线导轨的数量为四个，且所述直线导轨上部设置在料杆装夹板内部设置的直线轴承中。

5.根据权利要求4所述的用于打印巧克力的3D打印头装置，其特征在于，四个所述直接导轨中，位于所述料杆装夹板前端面的两个直线导轨下端贯穿所述后端料筒加热固定块并固定设置在下固定板中。

6.根据权利要求1所述的用于打印巧克力的3D打印头装置，其特征在于，所述挤出电机下端位于所述下固定板的下方设置有第一同步轮，所述挤出丝杆下端位于所述下固定板的下方设置有第二同步轮，所述挤出电机通过所述第一同步轮和第二同步轮驱动所述挤出丝杆转动。

7.根据权利要求1所述的用于打印巧克力的3D打印头装置，其特征在于，所述喷嘴加热固定块设置在所述下固定板下方，且通过第二装夹扳手与所述料筒加热固定块紧固连接。

8.根据权利要求1所述的用于打印巧克力的3D打印头装置，其特征在于，所述料杆装夹板的后端位于所述上固定板下方靠近侧面板的位置，且所述料杆装夹板的前端与所述上固定板前端平齐。

9.根据权利要求1所述的用于打印巧克力的3D打印头装置，其特征在于，所述挤出电机设置在所述下固定板靠近所述侧面板的位置，所述料筒加热固定块设置在所述下固定板的前端，且所述料筒加热固定块的前端面与所述下固定板的前端面平齐。