CN204560928U - 一种带烘焙功能的食品三维打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带烘焙功能的食品三维打印机，包括:机架、泵送单元移动机构、泵送单元和烘焙打印平台；所述机架，承载所述三维打印机的各个部件；所述泵送单元移动机构，设置在所述机架上并与所述泵送单元相连，驱动所述泵送单元在多个维度上运动；所述泵送单元，排出供给于其中的食品材料，并将所述食品材料排出到烘焙打印平台上；所述烘焙打印平台，包括底板、侧壁和加热单元，所述底板为一平板，所述侧壁设置于所述底板上与所述底板构成具有上方开口的烘焙空间，所述加热单元设置在所述底板下，对所述底板进行加热。通过上述三维打印机能够独立完成烘焙食品的制作。

Description

一种带烘焙功能的食品三维打印机

技术领域

本实用新型属于食品制作领域，具体而言涉及一种带烘焙功能的食品三维打印机。

背景技术

三维打印技术已经得到广泛的应用，包括塑料成型、巧克力打印等领域。

理论上任何适于打印的材料都可以被用于三维打印成型。然而在不同的领域采用三维打印技术时会遇到相应的技术难题。

例如，在饼干、蛋糕等需要烘焙制作而成的食品上，现有技术中并不能使用三维打印机直接制作出最后的成品。

发明内容

本实用新型正是基于现有技术的上述缺陷而提出的，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种带烘焙功能的食品三维打印机，使所述三维打印机能够直接制作完成需要烘焙的食品。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种带烘焙功能的食品三维打印机，包括:机架、泵送单元移动机构、泵送单元和烘焙打印平台；所述机架，承载所述三维打印机的各个部件；所述泵送单元移动机构，设置在所述机架上并与所述泵送单元相连，驱动所述泵送单元在多个维度上运动；所述泵送单元，排出供给于其中的食品材料，并将所述食品材料排出到烘焙打印平台上；所述烘焙打印平台，包括底板、侧壁和加热单元，所述底板为一平板，所述侧壁设置于所述底板上与所述底板构成具有上方开口的烘焙空间，所述加热单元设置在所述底板下，对所述底板进行加热。

优选地，所述泵送单元包括柱塞泵，所述柱塞泵包括针管、柱塞和驱动机构；所述针管用于容纳食品材料，所述针管的底部设置有喷嘴，以排出针管中容纳的食品材料；所述柱塞能够滑动地贴合设置在所述针管的内壁上；所述驱动机构对所述柱塞施加驱动力，驱动柱塞上下运动。

优选地，所述泵送单元包括螺杆泵，所述螺杆泵上设置有供料漏斗，所述供 料漏斗与螺杆泵相连通。

优选地，所述泵送单元包括转子泵，所述转子泵上设置有用于存储物料的供料桶，所述供料桶与所述转子泵相连通。

优选地，所述泵送单元包括上框、立柱和下框；所述上框为三角形，设置于所述三维打印机的顶部；所述下框为三角形，与下框对应设置，位于所述三维打印机的底部；所述立柱一端与所述上框相连，另一端与所述下框相连，三根所述立柱分别设置于所述三角形的三个角上。

优选地，所述泵送单元包括喷嘴，所述喷嘴的开口直径范围在0.3mm～1.5mm之间。

优选地，所述泵送单元移动机构包括直线运动模块、连杆和泵送单元安装平台；所述直线运动模块在所述立柱上做上下运动，包括驱动电机、传动机构、滑块和导轨，所述导轨设置在所述机架的立柱上，所述驱动电机通过传动机构带动滑块在导轨上滑动；所述连杆的一端通过球节与滑块相连，另一端通过球节与泵送单元安装平台相连。

优选地，所述上框的三角形和所述下框的三角形均为等边三角形，具有长度相等的三条边，每一条边均由一根直线型的杆形成；在所述三角形的三个角部通过连接件将所述三根杆连接起来；所述连接件包括内连接件和外连接件；所述外连接件的形成于所述三角形的外侧，包括角部和两个臂部，所述两个臂部分别与所述三角形中相邻的两根杆的端部固定连接，所述角部连接两个所述臂部；所述内连接件设置于所述三角形内的角部位置，所述内连接件包括两个臂部和连接部，所述两个臂部分别与所述三角形中相邻的两个杆的端部固定连接，所述连接部形成为平板状，连接两个所述臂部，平板状的所述连接部与所述三角形的角之间形成有预定的间隙；所述机架的立柱容纳与所述间隙中，所述机架的立柱与所述内连接件的连接部固定连接。

通过本实用新型的上述方案能够直接完成需要烘焙的食品制作，扩大了三维打印的应用范围，同时有利于提高烘焙食品的制作速度以及丰富了烘焙食品的造型。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的总体结构图；

图2是本实用新型第二实施例的总体结构图；

图3是本实用新型第三实施例的总体结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行说明，需要指出的是该具体实施方式仅仅是对本实用新型优选技术方案的举例，并不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

实施例一

图1示出了本实用新型实施例中的一种带烘焙功能的食品三维打印机。本实施例的食品三维打印机包括：机架、泵送单元移动机构1、泵送单元2和烘焙打印平台3。

所述机架用于支撑所述三维打印机的其它结构。本实施例中的机架包括上框、立柱和下框。如图1所示，所述上框为三角形，优选地，所述三角形为等边三角形，具有长度相等的三条边，每一条边均由一根直线型的杆形成，三根杆分别位于所述三角形的三条边上。所述在所述三角形的三个角部通过连接件将所述三根杆连接起来。所述连接件包括内连接件和外连接件。所述外连接件的形成于所述三角形的外侧，包括角部和两个臂部，所述两个臂部分别与所述三角形中相邻的两根杆的端部固定连接，所述角部形成为圆角，通过这种外连接件的连接能够使得3D打印机的外框的保持可靠的固定同时能够避免尖锐棱角的出现减少对使用者可能产生的伤害。所述内连接件设置于所述三角形内的角部位置，所述内连接件包括两个臂部和连接部，所述两个臂部分别与所述三角形中相邻的两个杆的端部固定连接，所述连接部形成为平板状，连接所述两个臂部，平板状的所述连接部与所述三角形的角部之间形成有预定的间隙。所述间隙用于容纳所述机架的立柱，所述机架的立柱与所述内连接件的连接部固定连接。通过这种内连接件的设计能够进一步地提高所述机架的稳固程度同时将所述立柱与所述上框可靠地连接起来同时保证了整个机架造型的光滑有利于包装与使用。

所述立柱优选地采用竖直的杆形成，所述杆的数量为三根，分别与所上框的三个角对应设置，三根所述立柱上端与所述上框固定连接其下端与所述下框固定 连接。

所述下框形成于所述框架的下部，其结构优选地与所述上框的结构相同。更进一步优选地，所述下框包括上下对齐的两个三角形构件，两个所述三角形构件的外连接件为一体成型，两个所述三角形构件的内连接件也为一体成型。这种双框架的下框结构能够进一步地提高所述框架的稳定性，同时有利于在所述下框上安装相应的三维打印机结构。本实施例中采用上述机架能够提供高度较高的打印空间，为烘焙打印平台提供足够的安装空间的同时能够保证泵送单元具有较大的移动范围在进行打印时可以下降到足够低的高度保证打印质量，在需要烘焙时升起到足够的高度避免与烘焙系统相互影响。

所述泵送单元2通过泵送单元移动机构1与所述机架相连。优选地，所述移动机构包括直线运动模块、连杆和打印头安装平台。如图1所示，所述直线运动模块用于在所述三根立柱上做上下运动。所述直线运动模块包括驱动电机、传动机构、滑块和导轨，所述导轨的数量优选地包括三根，分别设置在三根所述立柱上，所述驱动电机通过传动机构带动滑块在滑轨上滑动，从而驱使所述滑块沿着所述立柱的上下方向运动。所述连杆的一端通过球节与滑块相连，另一端通过球节与泵送单元安装平台相连；为了增加泵送单元安装平台的稳定性，所述连杆的数量为两根。所述打印头安装平台用于固定安装所述泵送单元。这样，当滑块被驱动电机在三个立柱的导轨上做上下移动时，滑块的上下移动通过所述连杆转化为所述供料机构及泵送单元安装平台的三维移动，从而带动所述泵送单元做三维运动。

优选地，所述移动机构包括三组，分别与三个所述立柱连接，从三个角度固定和驱动所述柱塞泵运动。从而实现打印头的XYZ三自由度运动。

本实用新型实施例中，所述泵送机构采用柱塞泵，如图1所示，该柱塞泵包括针管、柱塞和驱动机构。所述针管用于容纳成型材料，所述针管的底部设置有喷嘴，用于排出针管中容纳的成型物材料。所述柱塞能够滑动地贴合在所述针管的内壁上，通过对所述柱塞施力而驱使所述针管中的成型物材料从所述喷嘴中排出。所述驱动机构对所述柱塞施加驱动力，驱动柱塞上下运动。

优选地，为了适应食品打印的需求，喷嘴的直径在0.3mm～1.5mm范围内，采用上述直径的喷嘴能够保证成型的食品具有相对精确的形状并且不会被成型物 材料阻塞造成成型物材料排出困难。

进一步优选地，柱塞泵中的所述针管的容积为10ml～120ml，这种尺寸的针管能够满足通常的食品打印需求，并且在泵送过程中易于保持所述柱塞的姿态稳定。

所述烘焙打印平台3设置在所述三维打印机框架的下框上，与所述泵送单元相对，用于承接所述泵送单元排出的食品原料。现有技术中的三维打印机无法完整实现需要烘焙的食品的制作过程，其中一个限制的方面在于现有的三维打印机无法直接对食品进行烘焙，即便是打印成型了所需的形状，又必须转入到另外的烤箱内进行烘焙，这样很容易在移动过程中破坏食品的形状而且影响了食品制作的速度。

本实施例的烘焙打印平台包括底面、侧面、加热单元，所述底面为平板，承接所述泵送单元排出的食品材料，所述侧面设置于所述底面上，与所述底面形成一个具有一个开口的烘焙空间。所述加热单元设置在所述底面的底部，对所述底面进行加热，所述加热控制单元控制烘焙的温度和时间。本实施例中的上述烘焙打印平台将打印平台制作成一个烘焙空间，这样成型的食品能够直接在三维打印机中完成烘焙，不需要转移到其它烘焙设备上进行二次加工，进一步地，使用本实施例的烘焙打印平台还可以实现边打印边烘焙，能够制作出不同于现有食品的各种口感的食品。

实施例二

本实施例中的其它结构与实施例一相同，区别之处在于:

本实施例的泵送单元采用螺杆泵来实现，螺杆泵的结构已经为本领域技术人员所知晓，因而在本实施例中不详细描述。本实施例中在所述螺杆泵上设置有供料漏斗，通过供料漏斗向螺杆泵内部传送食品材料，根据打印用料的需求，可以源源不断地通过所述漏斗将向所述螺杆泵中添加食品材料从而实现大尺寸食品的打印和烘焙。

实施例三

本实施例中的其它结构与实施例一相同，区别之处在于:

本实施例的泵送单元采用转子泵来实现，转子泵的结构已经为本领域技术人员所知晓，因而在本实施例中不详细描述。本实施例中在所述螺杆泵上设置有供 料桶，所述供料桶中存储有食品材料，所述供料桶的上端开放、下端与所述转子泵相连通。打印中，根据打印用料的需求，可以不断向所述供料桶中补充食品材料从而实现大尺寸食品的打印和烘焙。

本实用新型的技术方案能够在产业上应用，从而具备工业实用性。

以上实施例仅仅是对本实用新型优选技术方案的举例，凡是在本实用新型发明构思基础上进行的变形和替换均应当纳入到本实用新型保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种带烘焙功能的食品三维打印机，其特征在于，其包括:机架、泵送单元移动机构、泵送单元和烘焙打印平台；

所述机架，承载所述三维打印机的各个部件；

所述泵送单元移动机构，设置在所述机架上并与所述泵送单元相连，驱动所述泵送单元在多个维度上运动；

所述泵送单元，排出供给于其中的食品材料，并将所述食品材料排出到烘焙打印平台上；

所述烘焙打印平台，包括底板、侧壁和加热单元，所述底板为一平板，所述侧壁设置于所述底板上与所述底板构成具有上方开口的烘焙空间，所述加热单元设置在所述底板下，对所述底板进行加热。

2.根据权利要求1所述的三维打印机，其特征在于，所述泵送单元包括柱塞泵，所述柱塞泵包括针管、柱塞和驱动机构；所述针管用于容纳食品材料，所述针管的底部设置有喷嘴，以排出针管中容纳的食品材料；所述柱塞能够滑动地贴合设置在所述针管的内壁上；所述驱动机构对所述柱塞施加驱动力，驱动柱塞上下运动。

3.根据权利要求1所述的三维打印机，其特征在于，所述泵送单元包括螺杆泵，所述螺杆泵上设置有供料漏斗，所述供料漏斗与螺杆泵相连通。

4.根据权利要求1所述的三维打印机，其特征在于，所述泵送单元包括转子泵，所述转子泵上设置有用于存储物料的供料桶，所述供料桶与所述转子泵相连通。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的三维打印机，其特征在于，所述泵送单元包括上框、立柱和下框；

所述上框为三角形，设置于所述三维打印机的顶部；所述下框为三角形，与下框对应设置，位于所述三维打印机的底部；所述立柱一端与所述上框相连，另一端与所述下框相连，三根所述立柱分别设置于所述三角形的三个角上。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的三维打印机，其特征在于，所述泵送单元包括喷嘴，所述喷嘴的开口直径范围在0.3mm～1.5mm之间。

7.根据权利要求5所述的三维打印机，其特征在于：所述泵送单元移动机构包括直线运动模块、连杆和泵送单元安装平台；所述直线运动模块在所述立柱上 做上下运动，包括驱动电机、传动机构、滑块和导轨，所述导轨设置在所述机架的立柱上，所述驱动电机通过传动机构带动滑块在导轨上滑动；所述连杆的一端通过球节与滑块相连，另一端通过球节与泵送单元安装平台相连。

8.根据权利要求5所述的三维打印机，其特征在于：

所述上框的三角形和所述下框的三角形均为等边三角形，具有长度相等的三条边，每一条边均由一根直线型的杆形成；

在所述三角形的三个角部通过连接件将所述三根杆连接起来；所述连接件包括内连接件和外连接件；

所述外连接件的形成于所述三角形的外侧，包括角部和两个臂部，所述两个臂部分别与所述三角形中相邻的两根杆的端部固定连接，所述角部连接两个所述臂部；

所述内连接件设置于所述三角形内的角部位置，所述内连接件包括两个臂部和连接部，所述两个臂部分别与所述三角形中相邻的两个杆的端部固定连接，所述连接部形成为平板状，连接两个所述臂部，平板状的所述连接部与所述三角形的角之间形成有预定的间隙；所述机架的立柱容纳与所述间隙中，所述机架的立柱与所述内连接件的连接部固定连接。