CN111053268A

CN111053268A - 一种紧凑型食品3d打印机

Info

Publication number: CN111053268A
Application number: CN201911258706.7A
Authority: CN
Inventors: 张泓; 胡小佳
Original assignee: Hefei Zhongnongke Hongzhi Nutritional Health Co ltd
Current assignee: Hefei Zhongnongke Hongzhi Nutritional Health Co ltd
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2020-04-24

Abstract

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种紧凑型食品3D打印机。该紧凑型食品3D打印机包括三角支撑框架、传动机构、打印机构和供料机构，所述三角支撑框架包括三个沿竖直向间隔设置的立柱，三个所述立柱呈三角形布置，各所述立柱上分别设有直线导轨，所述直线导轨上滑动连接有直线滑块，所述供料机构包括料筒，所述料筒安装于所述三角支撑框架上，所述料筒通过料管与所述打印机构相连。本发明提供的紧凑型食品3D打印机，将打印机构和供料机构分别集成于三角支撑框架上，使得食品3D打印机的整体结构更加紧凑、合理，同时将打印机构与供料机构进行分离设置，减轻了打印机构的重量，从而降低了打印机构运动时的惯量，进而有效提高了打印质量。

Description

一种紧凑型食品3D打印机

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种紧凑型食品3D打印机。

背景技术

随着科技的进步，3D打印技术逐渐应用到食品领域，食品3D打印机就是一种专门应用于食品打印的3D打印设备。常见的食品3D打印机主要有三料筒三物料类型3D打印机、巧克力类型3D打印机和糖果类型3D打印机。这些类型的打印机，要么料筒过小，无法维持长时间打印；要么料筒集成在打印头上，导致打印头运行时的运动惯量过大，从而在打印头加减速的时候形成较大冲击，影响结构稳固的同时，也会对打印的模型精度造成影响。也即，现有的3D打印机，结构设计存在缺陷，进而影响了打印质量。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种紧凑型食品3D打印机，解决现有3D打印机存在的结构不合理，影响打印质量的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种紧凑型食品3D打印机，包括三角支撑框架、传动机构、打印机构和供料机构；所述三角支撑框架至少包括三个沿竖直向间隔设置的立柱，三个所述立柱呈三角形布置；各所述立柱上分别设有直线导轨，所述直线导轨上滑动连接有直线滑块；所述传动机构包括三组传动组件，三组所述传动组件的一端分别与三个所述直线滑块对应连接，三组所述传动组件的另一端分别与效应器连接，所述效应器与所述打印机构连接；所述供料机构包括料筒，所述料筒安装于所述三角支撑框架上，所述料筒通过料管与所述打印机构相连。

进一步地，所述打印机构包括挤出电机、与所述挤出电机连接的挤出腔、以及与所述挤出腔连接的挤出喷嘴。

进一步地，所述料筒的一端与进气管的一端连接，所述进气管的另一端与气泵连接；所述料筒的另一端与所述料管的一端连接，所述料管的另一端与所述挤出腔相连。

具体地，三个所述立柱分别为第一立柱、第二立柱和第三立柱，在所述第一立柱与第二立柱之间、以及所述第二立柱与第三立柱之间分别设有侧板；在三个所述立柱的顶部设有顶板，在三个所述立柱的底部设有底板。

进一步地，还包括操作屏，所述操作屏安装于安装板上，所述安装板的两端分别与所述第一立柱、第三立柱的上端对应连接。

具体地，所述操作屏与所述气泵连接，所述操作屏设有调压旋钮。

进一步地，每组所述传动组件均包括两个传动臂，两个所述传动臂的一端分别通过第一鱼眼接头与所述直线滑块转动连接，两个所述传动臂的另一端分别通过第二鱼眼接头与所述效应器转动连接。

进一步地，所述三角支撑框架还包括上框架和下框架，所述上框架包括三个上角件和三个上连接杆，三个所述上角件分别与三个所述立柱的顶端对应连接，每相邻的两个所述上角件之间连接一个所述上连接杆；所述下框架包括三个下角件和三个下连接杆，三个所述下角件分别与三个所述立柱的底端对应连接，每相邻的两个所述下角件之间连接一个所述下连接杆。

进一步地，还包括三个驱动机构，三个所述驱动机构分别与三个所述直线滑块对应驱动连接；各所述驱动机构均包括驱动电机、上同步带轮、下同步带轮和同步带，所述上同步带轮安装在所述上框架上，所述驱动电机和下同步带轮分别安装在所述下框架上，所述驱动电机的动力输出端与所述下同步带轮相连，所述下同步带轮与所述上同步带轮之间通过所述同步带相连；三个所述同步带分别与三个所述直线滑块对应固定连接。

进一步地，还包括控制主板，在所述底板中设有安装腔室，所述控制主板设置于所述安装腔室中，所述控制主板分别与三个所述驱动电机连接。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明提供的紧凑型食品3D打印机，将打印机构和供料机构分别集成于三角支撑框架上，其中，打印机构通过传动机构与三角支撑框架进行连接，供料机构的料筒安装于三角支撑框架上，从而使得食品3D打印机的整体结构更加紧凑、合理，同时将料筒通过料管与打印机构进行连接，从而实现打印机构与供料机构的分离设置，减轻了打印机构的重量，从而降低了打印机构运动时的惯量，进而有效提高了打印质量。

附图说明

图1是本发明实施例紧凑型食品3D打印机的第一种结构示意图；

图2是本发明实施例紧凑型食品3D打印机中上框架的结构示意图；

图3是本发明实施例紧凑型食品3D打印机中下框架的结构示意图；

图4是本发明实施例紧凑型食品3D打印机中传动机构与打印机构的连接示意图；

图5是本发明实施例紧凑型食品3D打印机的第二种结构示意图；

图6是本发明实施例紧凑型食品3D打印机的第三种结构示意图。

图中：

1：立柱；2：直线导轨；3：直线滑块；4：传动机构；401：传动臂；402：第一鱼眼接头；403：第二鱼眼接头；5：效应器；6：打印机构；601：挤出电机；602：挤出腔；603：挤出喷嘴；7：料筒；8：料管；9：侧板；10：顶板；11：底板；12：托盘；13：料筒安装座；14：进气管；15：气泵；16：操作屏；161：调压旋钮；17：安装板；18：上框架；181：上角件；182：上连接杆；19：下框架；191：下角件；192：下连接杆；20：驱动电机；21：上同步带轮；22：下同步带轮；23：控制主板。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

如图1-6所示，本发明实施例提供一种紧凑型食品3D打印机，至少包括三角支撑框架、传动机构4、打印机构6和供料机构。

所述三角支撑框架包括三个沿竖直向间隔设置的立柱1，三个所述立柱1呈三角形布置。

各所述立柱1上分别设有直线导轨2，所述直线导轨2上滑动连接有直线滑块3。也即，所述直线滑块3能够沿所述直线导轨2进行上下滑动。

所述传动机构4包括三组传动组件，三组所述传动组件的一端分别与三个所述直线滑块3对应连接，三组所述传动组件的另一端分别与效应器5连接，所述效应器5与所述打印机构6固定连接。

所述供料机构包括料筒7，所述料筒7安装于所述三角支撑框架上，所述料筒7通过料管8与所述打印机构6相连。也即，所述料筒7的重量直接承载于所述三角支撑框架上，所述料筒7的物料通过所述料管8输送至所述打印机构6。

本发明实施例所述的紧凑型食品3D打印机，将所述打印机构6和所述供料机构分别集成于所述三角支撑框架上，其中所述打印机构6通过所述传动机构4与所述三角支撑框架进行连接，所述供料机构的料筒7直接安装于所述三角支撑框架上，从而使得所述食品3D打印机的整体结构更加紧凑、合理。同时，由于所述料筒7通过所述料管8与所述打印机构6进行连接，从而实现了所述打印机构6与所述供料机构之间的分离设置，使得所述打印机构6无需再承载所述料筒7中物料的重量，从而减轻了所述打印机构6的重量，降低了所述打印机构6在进行打印动作时的惯量，进而有效提高了打印质量。

在本申请的具体实施例中，三个所述立柱1分别为第一立柱、第二立柱和第三立柱，在所述第一立柱和第二立柱之间、以及所述第二立柱和第三立柱之间分别设有侧板9。在三个所述立柱1的顶部设有顶板10，在三个所述立柱1的底部设有底板11，所述底板11上设有托盘12，所述托盘12位于所述打印机构6的正下方。

在本申请的进一步实施例中，所述打印机构6包括挤出电机601、与所述挤出电机601连接的挤出腔602、以及与所述挤出腔602连接的挤出喷嘴603。

在本申请的进一步实施例中，所述料筒7通过料筒安装座13与所述顶板10安装固定。所述料筒7的一端与进气管14的一端连接，所述进气管14的另一端穿过所述顶板10或侧板9与气泵15连接。所述料筒7的另一端与所述料管8的一端连接，所述料管8的另一端穿过所述侧板9与所述挤出腔602相连。也即，在所述气泵15的压力作用下，将所述料筒7中的物料通过所述料管8输送至所述挤出腔602中。

在本申请的进一步实施例中，所述的食品3D打印机还包括操作屏16，所述操作屏16通过安装板17安装于所述三角支撑框架上。其中，所述安装板17的两端分别与所述第一立柱、第三立柱的上端对应连接。

具体来说，所述操作屏16与所述气泵15连接，所述操作屏16设有调压旋钮161。通过调节所述调压旋钮161，能够对所述气泵15的压力进行调整，进而控制所述料管8中的物料输送速率。

在本申请的具体实施例中，每组所述传动组件均包括两个传动臂401，两个所述传动臂401的一端分别通过第一鱼眼接头402与所述直线滑块3转动连接，两个所述传动臂401的另一端分别通过第二鱼眼接头403与所述效应器5转动连接。也即，在所述直线滑块3沿所述立柱1上的直线导轨2进行上下滑动的过程中，所述直线滑块3能够通过所述传动组件带动所述效应器5进行上下运动，进而带动所述打印机构6进行上下运动。

在本申请的进一步实施例中，所述三角支撑框架还包括上框架18和下框架19，从而增强所述三角支撑框架的结构强度，形成结构更加稳定的三角形框体支撑结构。

所述上框架18包括三个上角件181和三个上连接杆182，三个所述上角件181分别与三个所述立柱1的顶端相连，每相邻的两个所述上角件181之间通过一个所述上连接杆182相连。

所述下框架19包括三个下角件191和三个下连接杆192，三个所述下角件191分别与三个所述立柱1的底端相连，每相邻的两个所述下角件191之间通过一个所述下连接杆192相连。

在本申请的进一步实施例中，所述的食品3D打印机还包括三个驱动机构，三个所述驱动机构分别与三个所述直线滑块3对应驱动连接。

具体来说，各所述驱动机构均包括驱动电机20、上同步带轮21、下同步带轮22和同步带，上同步带轮21安装在所述上框架18上，所述驱动电机20和下同步带轮22分别安装在所述下框架19上。其中，三个所述驱动电机20分别与三个所述下角件191对应连接，三个所述下角件191分别设有下带轮安装孔，三个所述下同步带轮22分别对应安装在三个所述下带轮安装孔中。三个所述上角件181分别设有上带轮安装孔，三个所述上同步带轮21分别对应安装在三个所述上带轮安装孔中。

所述驱动电机20的动力输出端与所述下同步带轮22相连，所述下同步带轮22与所述上同步带轮21之间通过所述同步带相连。三个所述同步带分别与三个所述直线滑块3对应固定连接。

也即，所述驱动电机20能够带动下同步带轮22同步转动，所述下同步带轮22在所述同步带的作用下带动所述上同步带轮21进行同步转动，进而在所述同步带的作用下带动所述直线滑块3沿所述立柱1上的直线导轨2进行上下运动，进而通过与所述直线滑块3连接的传动组件带动所述打印机构6进行上下运动。

在本申请的具体实施例中，所述的食品3D打印机还包括控制主板23，在所述底板11中设有安装腔室，所述控制主板23设置于所述安装腔室中，所述控制主板23分别与三个所述驱动电机20连接，通过所述控制主板23能够分别控制三个所述驱动电机20的工作状态。

本申请所述的紧凑型食品3D打印机，可以根据实际使用需求设置料筒7的数量。例如，图1所述的食品3D打印机设置了一个料筒7，图5所述的食品3D打印机设置了三个料筒7，图6所述的食品3D打印机设置了六个料筒7。

本申请所述的紧凑型食品3D打印机，可以根据实际使用需求，每个料筒7分别与一个气泵15相配合使用。也可以多个料筒7与一个气泵15相配合使用，也即多个料筒7均与一个气泵15相连。

其中，在每个料管8上均安装有电磁阀，通过所述电磁阀来控制各料管8的气路通断。

综上所述，本发明实施例所述的紧凑型食品3D打印机，不仅结构紧凑、合理，而且将打印机构与供料机构进行分离设置，减轻了打印机构的重量，降低了打印机构在运动时的惯量，进而有效提高了打印质量。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是一个或多个；“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“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。

最后应说明的是：以上实施例仅用以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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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精神和范围。

Claims

1.一种紧凑型食品3D打印机，其特征在于：包括三角支撑框架、传动机构、打印机构和供料机构；所述三角支撑框架至少包括三个沿竖直向间隔设置的立柱，三个所述立柱呈三角形布置；各所述立柱上分别设有直线导轨，所述直线导轨上滑动连接有直线滑块；所述传动机构包括三组传动组件，三组所述传动组件的一端分别与三个所述直线滑块对应连接，三组所述传动组件的另一端分别与效应器连接，所述效应器与所述打印机构连接；所述供料机构包括料筒，所述料筒安装于所述三角支撑框架上，所述料筒通过料管与所述打印机构相连。

2.根据权利要求1所述的紧凑型食品3D打印机，其特征在于：所述打印机构包括挤出电机、与所述挤出电机连接的挤出腔、以及与所述挤出腔连接的挤出喷嘴。

3.根据权利要求2所述的紧凑型食品3D打印机，其特征在于：所述料筒的一端与进气管的一端连接，所述进气管的另一端与气泵连接；所述料筒的另一端与所述料管的一端连接，所述料管的另一端与所述挤出腔相连。

4.根据权利要求3所述的紧凑型食品3D打印机，其特征在于：三个所述立柱分别为第一立柱、第二立柱和第三立柱，在所述第一立柱与第二立柱之间、以及所述第二立柱与第三立柱之间分别设有侧板；在三个所述立柱的顶部设有顶板，在三个所述立柱的底部设有底板。

5.根据权利要求4所述的紧凑型食品3D打印机，其特征在于：还包括操作屏，所述操作屏安装于安装板上，所述安装板的两端分别与所述第一立柱、第三立柱的上端对应连接。

6.根据权利要求5所述的紧凑型食品3D打印机，其特征在于：所述操作屏与所述气泵连接，所述操作屏设有调压旋钮。

7.根据权利要求1所述的紧凑型食品3D打印机，其特征在于：每组所述传动组件分别包括两个传动臂，两个所述传动臂的一端分别通过第一鱼眼接头与所述直线滑块转动连接，两个所述传动臂的另一端分别通过第二鱼眼接头与所述效应器转动连接。

8.根据权利要求4所述的紧凑型食品3D打印机，其特征在于：所述三角支撑框架还包括上框架和下框架，所述上框架包括三个上角件和三个上连接杆，三个所述上角件分别与三个所述立柱的顶端对应连接，每相邻的两个所述上角件之间连接一个所述上连接杆；所述下框架包括三个下角件和三个下连接杆，三个所述下角件分别与三个所述立柱的底端对应连接，每相邻的两个所述下角件之间连接一个所述下连接杆。

9.根据权利要求8所述的紧凑型食品3D打印机，其特征在于：还包括三个驱动机构，三个所述驱动机构分别与三个所述直线滑块对应驱动连接；各所述驱动机构均包括驱动电机、上同步带轮、下同步带轮和同步带，所述上同步带轮安装在所述上框架上，所述驱动电机和下同步带轮分别安装在所述下框架上，所述驱动电机的动力输出端与所述下同步带轮相连，所述下同步带轮与所述上同步带轮之间通过所述同步带相连；三个所述同步带分别与三个所述直线滑块对应固定连接。

10.根据权利要求9所述的紧凑型食品3D打印机，其特征在于：还包括控制主板，在所述底板中设有安装腔室，所述控制主板设置于所述安装腔室中，所述控制主板分别与三个所述驱动电机连接。