CN207604446U - 用于多喷头小尺寸3d打印蛋糕机的可旋转式运动成型平台 - Google Patents

Abstract

一种用于多喷头小尺寸3D打印蛋糕机的可旋转式运动成型平台，包括由X向平轨和Y向平轨架装组成的矩形底座框架，在两根X向平轨上分别装有X向主动滑块和X向从动滑块，在两根Y向平轨上分别装有Y向主动滑块Y向从动滑块，其中在各主动滑块下均设有由驱动电机驱动的同步齿轮，在各从动滑块下均设有同步齿轮，在X向平轨两滑块之间设有与相应同步齿轮配合的Y向齿形同步带；在Y向平轨两滑块之间设有与相应同步齿轮配合的X向齿形同步带；将一个成型平台安装块穿装在Y向齿形同步带和X向齿形同步带上，通过驱动电机工作可使成型平台安装块在X‑Y平面运动，在成型平台安装块上设置有可在伺服电机驱动下沿竖直轴转动的成型平台。

Description

用于多喷头小尺寸3D打印蛋糕机的可旋转式运动成型平台

技术领域

本实用新型属于食品加工设备技术领域，具体涉及一种用于多喷头小尺寸3D打印蛋糕机的可旋转式运动成型平台。

背景技术

蛋糕是一种古老的西点，以往大多数蛋糕的制作方法为糕点师通过手工的方法进行制作。近年来，随着社会生活和科技水平的日益提高，人们对蛋糕制作的个性化要求也越来越高，3D打印蛋糕机业已被引入蛋糕制作领域。这种蛋糕机通过将3D打印技术与蛋糕制作方法相结合，利用3D打印技术的优势可制作出形状更为复杂和美观的蛋糕，极大的提高了蛋糕的外观品质。目前，本领域用于打印蛋糕的设备主要为多喷头小尺寸3D打印蛋糕机(小尺寸指的是打印模型尺寸的最大值较小，一般为打印机水平方向尺寸的1/4～1/3)。在多喷头小尺寸3D打印蛋糕机中，成型平台是最关键的部件之一，直接关系到3D打印蛋糕的打印精度和打印质量。迄今公知的多喷头小尺寸 3D打印蛋糕机的成型平台只能在竖直方向(Z轴方向)进行垂直运动或在平面方向(X-Y方向)进行水平运动，在对蛋糕的侧面具有圆弧特点的轮廓形状进行打印时往往会受到打印喷头运动精度的影响，造成蛋糕的侧面打印不完全以及在相关形状上的打印精度受到严重的影响，进而降低了3D打印蛋糕的外观品质。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种用于多喷头小尺寸3D打印蛋糕机的可旋转式运动成型平台，利用该成型平台可有效的解决现有多喷头小尺寸3D打印蛋糕机对蛋糕相关复杂形状的打印精度不足的问题，进而有效的提高3D打印蛋糕机的打印精度和质量。

为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的：所提供的用于多喷头小尺寸3D打印蛋糕机的可旋转式运动成型平台包括一个由四根平轨架装组成的矩形底座框架，底座框架中的两根X向平轨和两根Y向平轨距地面的高度分别为h和h+△h，△h≠0；在两根X向平轨上分别装有一个X向主动滑块和一个X向从动滑块，其中在X 向主动滑块下设有由第一驱动电机驱动的第一同步齿轮，在X向从动滑块下设有第二同步齿轮，在X向主动滑块和X向从动滑块之间设有一副与第一同步齿轮和第二同步齿轮啮齿配合的带缺口的长直环形Y向齿形同步带；在两根Y向平轨上分别装有一个Y向主动滑块和一个 Y向从动滑块，其中在Y向主动滑块下设有由第二驱动电机驱动的第三同步齿轮，在Y向从动滑块下设有第四同步齿轮，在Y向主动滑块和Y向从动滑块之间设有一副与第三同步齿轮和第四同步齿轮啮齿配合的带缺口的长直环形X向齿形同步带；将一个成型平台安装块穿装在Y向齿形同步带和X向齿形同步带上，其中Y向齿形同步带和X 向齿形同步带的缺口端均固定在成型平台安装块上，在成型平台安装块上设置有一个可在伺服电机驱动下沿竖直轴转动的成型平台。工作过程中，当第一驱动电机启动后，将驱使第一同步齿轮带动与之啮齿配合的Y向齿形同步带运动，进而可驱动成型平台安装块及成型平台沿Y向运动；当第二驱动电机启动后，将驱使第二同步齿轮带动与之啮齿配合的X向齿形同步带运动，进而可驱动成型平台安装块及成型平台沿X向运动；当伺服电机启动后，可驱使成型平台沿Z轴转动。

本实用新型进一步的技术方案还包括：在成型平台安装块沿X方向上开有一个供X向齿形同步带穿过的X向通孔，另在成型平台安装块上沿X方向的两侧各开有一个X向盲孔，X向齿形同步带穿过X向通孔后，其两个缺口端各与一个X向盲孔固定连接；在成型平台安装块沿Y方向上开有一个供Y向齿形同步带穿过的Y向通孔，另在成型平台安装块上沿Y方向的两侧各开有一个Y向盲孔，Y向齿形同步带穿过Y向通孔后，其两个缺口端各与一个Y向盲孔固定连接。

本实用新型进一步的技术方案还包括：在成型平台安装块沿X方向上开有两个X向导杠通孔，在两个X向导杠通孔中各穿过一根X向导杠，X向导杠的两端分别与X向主动滑块及X向从动滑块固定连接；在成型平台安装块沿Y方向上开有两个Y向导杠通孔，在两个Y向导杠通孔中各穿过一根Y向导杠，Y向导杠的两端分别与Y向主动滑块及Y向从动滑块固定连接。

本实用新型进一步的技术方案还包括：X向导杠及Y向导杠的布置方式为上下分层式布制，X向导杠的下表面与Y向导杠的上表面之间相隔3mm。

在3D打印蛋糕机实际的工作中，打印蛋糕的精度主要由打印蛋糕机各组成部件的运动精度决定，其中成型平台的运动对其的影响最大也最为重要。在打印蛋糕机对蛋糕的侧面进行打印时，打印喷头静止不动，成型平台安装台在两个驱动电机驱动下，通过X向齿形同步带及Y向齿形同步带的作用，同时由X向导杠7及Y向导杠进行配合导向，从而可以在X方向或Y方向进行精确的直线运动运动；当打印完成蛋糕侧面的某一面后，方形的成型平台在(成型平台)伺服电机的驱动下进行旋转，然后再进行打印，这样往复进行打印，直至侧面打印完成；在进行上表面的打印时，成型平台在X-Y平面内运动，进行立体模型层图案的打印，每完成一层打印，打印喷头在Z方向上移一个层厚的距离，直至上表面的立体形状打印完成。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：成型平台既可以在 X-Y平面内作直线运动，也可以在Z轴方向作旋转运动，以此有效地解决了以往产品存在的3D打印蛋糕侧面的打印不完全以及相关形状上的打印精度不足的问题，进而有效地提高了3D打印蛋糕的打印精度和质量，有利于3D打印技术在食品加工领域中的应用与推广。

附图说明

图1是本实用新型一个具体实施例的结构示意图。

图2是本实用新型的成型平台运动模块(成型平台安装块、伺服电机、成型平台)的具体结构示意图。

图3是本实用新型底座框架的结构示意图。

图4是本实用新型中X向主动滑块与同步齿轮及配套驱动电机的装配结构示意图，Y向主动滑块与同步齿轮的配套结构与之相同。

图5是本实用新型中X向从动滑块与同步齿轮的装配示意图，Y 向从动滑块与同步齿轮的配套结构与之相同。

图6是本实用新型中底座框架与(X向及Y向)导杠的结构示意图。

图7是本实用新型中成型平台的结构示意图。

图8是本实用新型中(X向或Y向)齿形同步带的结构示意图。

图中各数字标号的名称分别是：1－底座框架；2－X向从动滑块； 3－Y向齿形同步带，3a－Y向通孔，3b－Y向盲孔；4－Y向从动滑块； 5－X向齿形同步带，5a－X向通孔，5b－X向盲孔；6－Y向导杠，6a －Y向导杠通孔；7－X向主动滑块；8－第一驱动电机；9－第二驱动电机；10－Y向主动滑块；11－X向导杠,11a－X向导杠通孔；12－成型平台；13－(成型平台)伺服电机；14－成型平台安装块；15－第一同步齿轮；16－第二同步齿轮。

具体实施方式

参见附图，本实用新型所述的用于多喷头小尺寸3D打印蛋糕机的可旋转式运动成型平台包括一个由四根平轨架装组成的矩形底座框架1，底座框架1中的两根X向平轨和两根Y向平轨距地面的高度分别为h和h+△h，△h≠0。在两根X向平轨上分别装有一个X向主动滑块7和一个X向从动滑块2，其中在X向主动滑块7下面设有由第一驱动电机8驱动的第一同步齿轮15，在X向从动滑块2下面设有第二同步齿轮16，在X向主动滑块7和X向从动滑块2之间设有一副与第一同步齿轮15和第二同步齿轮16啮齿配合的带缺口的长直环形Y向齿形同步带3，第一驱动电机8采用型号为42HS04-60的电机。在两根Y向平轨上也分别装有一个Y向主动滑块10和一个Y 向从动滑块4，其中在Y向主动滑块10下设有由第二驱动电机9驱动的第三同步齿轮(结构与第一同步齿轮同，图中未画出)，在Y向从动滑块4下设有第四同步齿轮(结构与第二同步齿轮同，图中未画出)，在Y向主动滑块10和Y向从动滑块4之间设有一副与第三同步齿轮和第四同步齿轮啮齿配合的带缺口的长直环形X向齿形同步带 5，第二驱动电机9也采用型号为42HS04-60的电机。将一个成型平台安装块14穿装在Y向齿形同步带3和X向齿形同步带5上，Y向齿形同步带3和X向齿形同步带5与成型平台安装块14的具体结合方式是：在成型平台安装块14沿X方向上开有一个供X向齿形同步带5穿过的X向通孔5a，又在成型平台安装块14上沿X方向的两侧各开有一个X向盲孔5b，使X向齿形同步带5穿过X向通孔5a后，将其两个缺口端各与一个X向盲孔5b固定连接；在成型平台安装块 14沿Y方向上开有一个供Y向齿形同步带3穿过的Y向通孔3a，又在成型平台安装块14上沿Y方向的两侧各开有一个Y向盲孔3b，使 Y向齿形同步带3穿过Y向通孔3a后，将其两个缺口端各与一个Y 向盲孔3b固定连接。在成型平台安装块14沿X方向上开有两个X向导杠通孔11a，在两个X向导杠通孔11a中各穿过一根X向导杠11，X向导杠11的两端分别与X向主动滑块7及X向从动滑块2固定连接；在成型平台安装块14沿Y方向上开有两个Y向导杠通孔6a，在两个Y向导杠通孔6a中各穿过一根Y向导杠6，Y向导杠6的两端分别与Y向主动滑块10及Y向从动滑块4固定连接，X向导杠11及Y 向导杠6的整体布置方式为上下分层式布制，X向导杠11的下表面与Y向导杠6的上表面之间相隔3mm。在成型平台安装块14上设置有一个可在伺服电机13驱动下沿Z向竖直轴转动的成型平台12，所述成型平台12的材质为轻质不锈钢，伺服电机13的型号为F-57HS20-85。实际工作中，当第一驱动电机8启动后，将驱使第一同步齿轮15带动与之啮齿配合的Y向齿形同步带3运动，进而可驱动成型平台安装块14及成型平台12沿Y向运动；当第二驱动电机9 启动后，将驱使第二同步齿轮16带动与之啮齿配合的X向齿形同步带5运动，进而可驱动成型平台安装块14及成型平台12沿X向运动；当伺服电机13启动后，可驱使成型平台12沿Z轴转动。通过以上的结构设置,使成型平12台既可以在X-Y平面内作直线运动，也可以在 Z轴方向作旋转运动，以此有效解决了现有技术存在的3D打印蛋糕侧面的打印不完全以及相关形状上的打印精度不足的问题，进而有效地提高了3D打印蛋糕的打印精度和质量，有利于3D打印技术在食品加工领域中的应用与推广。

Claims (4)

1.一种用于多喷头小尺寸3D打印蛋糕机的可旋转式运动成型平台，其特征在于：包括一个由四根平轨架装组成的矩形底座框架(1)，底座框架(1)中的两根X向平轨和两根Y向平轨距地面的高度分别为h和h+△h，△h≠0；在两根X向平轨上分别装有一个X向主动滑块(7)和一个X向从动滑块(2)，其中在X向主动滑块(7)下设有由第一驱动电机(8)驱动的第一同步齿轮(15)，在X向从动滑块(2)下设有第二同步齿轮(16)，在X向主动滑块(7)和X向从动滑块(2)之间设有一副与第一同步齿轮(15)和第二同步齿轮(16)啮齿配合的带缺口的长直环形Y向齿形同步带(3)；在两根Y向平轨上分别装有一个Y向主动滑块(10)和一个Y向从动滑块(4)，其中在Y向主动滑块(10)下设有由第二驱动电机(9)驱动的第三同步齿轮，在Y向从动滑块(4)下设有第四同步齿轮，在Y向主动滑块(10)和Y向从动滑块(4)之间设有一副与第三同步齿轮和第四同步齿轮啮齿配合的带缺口的长直环形X向齿形同步带(5)；将一个成型平台安装块(14)穿装在Y向齿形同步带(3)和X向齿形同步带(5)上，其中Y向齿形同步带(3)和X向齿形同步带(5)的缺口端均固定在成型平台安装块(14)上，在成型平台安装块(14)上设置有一个可在伺服电机(13)驱动下沿竖直轴转动的成型平台(12)。

2.根据权利要求1所述的用于多喷头小尺寸3D打印蛋糕机的可旋转式运动成型平台，其特征在于：在成型平台安装块(14)沿X方向上开有一个供X向齿形同步带(5)穿过的X向通孔(5a)，另在成型平台安装块(14)上沿X方向的两侧各开有一个X向盲孔(5b)，X向齿形同步带(5)穿过X向通孔(5a)后，其两个缺口端各与一个X向盲孔(5b)固定连接；在成型平台安装块(14)沿Y方向上开有一个供Y向齿形同步带(3)穿过的Y向通孔(3a)，另在成型平台安装块(14)上沿Y方向的两侧各开有一个Y向盲孔(3b)，Y向齿形同步带(3)穿过Y向通孔(3a)后，其两个缺口端各与一个Y向盲孔(3b)固定连接。

3.根据权利要求1所述的用于多喷头小尺寸3D打印蛋糕机的可旋转式运动成型平台，其特征在于：在成型平台安装块(14)沿X方向上开有两个X向导杠通孔(11a)，在两个X向导杠通孔(11a)中各穿过一根X向导杠(11)，X向导杠(11)的两端分别与X向主动滑块(7)及X向从动滑块(2)固定连接；在成型平台安装块(14)沿Y方向上开有两个Y向导杠通孔(6a)，在两个Y向导杠通孔(6a)中各穿过一根Y向导杠(6)，Y向导杠(6)的两端分别与Y向主动滑块(10)及Y向从动滑块(4)固定连接。

4.根据权利要求3所述的用于多喷头小尺寸3D打印蛋糕机的可旋转式运动成型平台，其特征在于：所述的X向导杠(11)及Y向导杠(6)的布置方式为上下分层式布制，X向导杠(11)的下表面与Y向导杠(6)的上表面之间相隔3mm。