CN210226784U - 一种多色巧克力打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多色巧克力打印机，包括Kossel型的3D打印机框架（1），其特征在于：所述的3D打印机框架（1）内设有多个挤出装置（4），挤出装置（4）的出料口（25）分别通过对应的送料分管（14）与同一个阀门（13）的进口端相连通，阀门（13）的出口端通过送料管与送料管接头（12）的上端相连通且送料管接头（12）的出口端设置喷头（10），使得多个挤出装置（4）提供的原料皆能够输送至喷头（10）并由喷头（10）喷至位于喷头（10）正下方的打印平台（11）上，实现多色巧克力的打印。本实用新型的打印机能够根据用户需求打印出不同形状、颜色的巧克力，且自带加热功能，打印过程流畅且成品美观。

Description

一种多色巧克力打印机

技术领域

本实用新型涉及食品技术领域，尤其涉及能够用于食品技术领域的3D打印技术，具体地说是一种能够根据用户要求打印出颜色和造型多样的巧克力的多色巧克力打印机。

背景技术

巧克力作为一种甜食，老少咸宜。并且在我国，巧克力正被人们赋予更多的内涵，人们在挑选礼物时越发看重巧克力的口味与外型，以至于我国对于订制巧克力的需求越来越大。传统的巧克力制造主要是由经验丰富的巧克力工匠手工完成，所以完成一份订制的巧克力需要花费大量的人力与时间。这与我国对订制巧克力需求的大幅增加，以及进入传统巧克力制造行业的高门槛的现状相矛盾，这也极大地限制了巧克力生产行业的发展。3D打印技术能够快速将个性化要求转化为设计图形，再按照设计图形进行实体制造，能够极大地提高设计以及制造的效率，所以3D打印技术非常适合在巧克力制造行业应用。

基于3D打印技术，专利号为ZL201420570577.1公开了专利名称为：“3D打印机挤料装置及具有该装置的巧克力3D打印机”的发明创造，该技术方案属于3D打印技术领域，其中3D打印机挤料装置包括料筒、位于料筒内在其进料端和出料端之间运动的活塞、与料筒的出料端连接的喷嘴，活塞设置有伸出料筒的限位臂，在限位臂随活塞运行的行程终点设有与限位臂配合的限位报警装置。可通过电机驱动活塞运动挤压，当活塞下行到出料端，限位臂接触限位报警装置将其触发，提醒操作人员及时添加巧克力等原料，可根据具体需要设置活塞位于出料端的具体位置，进而确定限位报警位置。不仅能打印平面文字和简单图案，而且能打印复杂的3D模型，在打印过程中可实现自动化，避免了人工污染，更洁净卫生。但由于该专利所公开的3D打印机仅有一个挤料装置，故无法打印出颜色和造型多样的巧克力。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种能够根据用户要求打印出颜色和造型多样的巧克力的多色巧克力打印机。

本实用新型的目的是通过以下技术方案解决的：

一种多色巧克力打印机，包括Kossel型的3D打印机框架，其特征在于：所述的3D打印机框架内设有多个挤出装置，挤出装置的出料口分别通过对应的送料分管与同一个阀门的进口端相连通，阀门的出口端通过送料管与送料管接头的上端相连通且送料管接头的出口端设置喷头，使得多个挤出装置提供的原料皆能够输送至喷头并由喷头喷至位于喷头正下方的打印平台上，实现多色巧克力的打印。

所述的挤出装置包括贯通式步进电机、丝杠、丝杠螺母、活塞和针筒，贯通式步进电机的输出端和丝杠的顶端相连接，丝杠的下端配置有丝杠螺母且活塞的顶端和丝杠螺母的底部通过螺栓固连，活塞嵌置在针筒内且针筒的底部设有出料口；通过贯通式步进电机带动丝杠转动以推动丝杠螺母和活塞沿丝杠的轴向往复运动。

所述的挤出装置上设有能够将挤出装置的针筒内的巧克力原料融化成流体的加热片。

所述的挤出装置包括上支撑件和下支撑件，贯通式步进电机采用螺钉固定在上支撑件内，包裹加热片的针筒向下穿过下支撑件上的通孔并嵌置在下支撑件上，上支撑件和下支撑件各通过自身两侧设置的锁紧孔与光轴固定连接，通过上支撑件、下支撑件以及光轴将贯通式步进电机、丝杠、丝杠螺母、活塞、针筒连为一体。

所述的上支撑件顶部设置的光孔通过螺栓螺母连接Z型角码，Z型角码的上端固定安装在3D打印机框架顶部的型材上，使得挤压装置固定在3D打印机框架内。

所述喷头上方的送料管接头上由下至上依次设置有加热铝块和散热管，以避免巧克力浆料在挤出前凝固。

所述的送料管接头安装在吊台的中部，吊台的边缘与多条机械臂的一端球铰连接、且每条机械臂的另一端皆与对应的滑车球铰连接，滑车装配在竖直设置在型材上的滑轨上并由设置在3D打印机框架底部的电机通过皮带控制，使得滑车能够沿竖直方向往复运动。

所述3D打印机框架的底部还设有电源，电源用以分别为加热片、电机、散热管和加热铝块供电。

本实用新型相比现有技术有如下优点：

本实用新型通过在Kossel型的3D打印机框架内设置多个挤出装置，且多个挤出装置上的出料口分别通过对应的送料分管与同一个阀门的进口端相连通，使得多个挤出装置提供的原料皆能够输送至喷头并由喷头喷至位于喷头正下方的打印平台上，实现多色巧克力的打印；该打印机的结构简单，能够根据用户需求打印出不同形状、颜色的巧克力，打印过程流畅且成品美观。

本实用新型的打印机自带加热功能，可在打印前自动将巧克力原料融化成流体，在加热片的作用下，针筒内的巧克力原料浆的温度较高（一般为50℃），巧克力原料浆的流动性较好，利于巧克力原料浆的输送；在加热片、散热管和加热铝块的作用下，可保持巧克力在适宜的温度条件下，在一定的三维空间范围内，将巧克力打印成设计的形状；并通过多个挤压装置的设置达到打印出多色巧克力的目的。

附图说明

附图1为本实用新型的多色巧克力打印机的结构示意图之一；

附图2为本实用新型的多色巧克力打印机的结构示意图之二；

附图3为本实用新型的多色巧克力打印机的挤出装置结构示意图。

其中：1—3D打印机框架；2—型材；3—滑轨；4—挤出装置；5—滑车；6—机械臂；7—吊台；8—散热管；9—加热铝块；10—喷头；11—打印平台；12—送料管接头；13—阀门；14—送料分管；15—加热片；16—Z型角码；17—电源；18—电机；19—光孔；20—上支撑件；21—锁紧孔；22—光轴；23—下支撑件；24—针筒；25—出料口；26—活塞；27—丝杠螺母；28—丝杠；29—贯通式步进电机。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-3所示：一种多色巧克力打印机，包括Kossel型的3D打印机框架1，在3D打印机框架1内设有多个挤出装置4，挤出装置4的出料口25分别通过对应的送料分管14与同一个阀门13的进口端相连通，阀门13的出口端通过送料管与送料管接头12的上端相连通且送料管接头12的出口端设置喷头10，使得多个挤出装置4提供的原料皆能够输送至喷头10并由喷头10喷至位于喷头10正下方的打印平台11上，实现多色巧克力的打印。

如图3所示：上述的挤出装置4包括贯通式步进电机29、丝杠28、丝杠螺母27、活塞26和针筒24，贯通式步进电机29的输出端和丝杠28的顶端相连接，丝杠28的下端配置有丝杠螺母27且活塞26的顶端和丝杠螺母27的底部通过螺栓固连，活塞26嵌置在针筒24内且针筒24的底部设有出料口25，通过贯通式步进电机29带动丝杠28转动以推动丝杠螺母27和活塞26沿丝杠28的轴向往复运动；且在挤出装置4上设有能够将挤出装置4的针筒24内的巧克力原料融化成流体的加热片15，且在喷头10上方的送料管接头12上由下至上依次设置有加热铝块9和散热管8，以避免巧克力浆料在挤出前凝固。另外该挤出装置4包括上支撑件20和下支撑件23，上支撑件20顶部设置的光孔19通过螺栓螺母连接Z型角码16，Z型角码16的上端固定安装在3D打印机框架1顶部的型材2上，使得挤压装置4固定在3D打印机框架1内；贯通式步进电机29采用螺钉固定在上支撑件20内，包裹加热片15的针筒24向下穿过下支撑件23上的通孔并嵌置在下支撑件23上，上支撑件20和下支撑件23各通过自身两侧设置的锁紧孔21与光轴22固定连接，通过上支撑件20、下支撑件23以及光轴22将贯通式步进电机29、丝杠28、丝杠螺母27、活塞26、针筒24连为一体。

在此基础上，如图1-2所示，送料管接头12安装在吊台7的中部，吊台7的边缘与多条机械臂6的一端球铰连接、且每条机械臂6的另一端皆与对应的滑车5球铰连接，滑车5装配在竖直设置在型材2上的滑轨3上并由设置在3D打印机框架1底部的电机18通过皮带控制，使得滑车5能够沿竖直方向往复运动。同时在3D打印机框架1的底部还设有电源17，电源17用以分别为加热片15、电机18、散热管8和加热铝块9供电。

下面通过具体实施例以及工作过程来进一步的说明本实用新型的多色巧克力打印机。

参见图1-2所示，一种三色巧克力打印机，主要包括Kossel型的3D打印机框架1、挤出装置4和电源17，其中电源17为加热片15、电机18、散热管8、加热铝块9供电。在Kossel型的3D打印机框架1内设有用于输入设定的程序的主板、设有用于读取G-code码、驱动主板向执行元件发出电讯号的Marlin固件。滑轨3沿竖直方向固定在型材2上，与其配套的滑车5由打印机底部的相应电机18通过皮带控制，可使三个滑车5分别沿竖直方向往复运动；每个滑车5两侧球铰机械臂6，机械臂6的另一端球铰吊台7；在吊台7的中间固定送料管接头11，该送料管接头11可输送巧克力浆至喷头10处，在这一输送过程中，巧克力浆要经过散热管8和加热铝块9，以避免巧克力浆在挤出前凝固。三个挤出装置4的结构如图1-3所示，主要由贯通式步进电机29、丝杠28、丝杠螺母27、活塞26和针筒24组成，其中针筒24上包裹有加热片15，贯通式步进电机29由螺钉固定在上支撑件20内，上支撑件20的顶部光孔19通过螺栓螺母连接Z型角码16，Z型角码16的另一端连接3D打印机框架1的顶部型材2，如此挤压装置4便能如图1-2所示的固定在3D打印机框架1内；下支撑件23的中部设有比针筒24直径略大的通孔，将包裹加热片15的针筒24向下穿过下支撑件23并固定在下支撑件23上；下支撑件23和上支撑件20各通过其两侧的锁紧孔21与光轴22固定；活塞26与丝杠螺母27通过螺栓固连。

该三色巧克力打印机的工作主要由三个挤出装置4和喷头10完成。打印前，需将三个针筒24内分别注入三种颜色不同的巧克力原料（如黑、白、粉），并且启动加热片15将巧克力原料融化成流体，然后启动打印机；打印时，贯通式步进电机29会带动丝杠28旋转，连接在丝杠28上的丝杠螺母27会随着丝杠28的转动而沿丝杠28的轴向往复运动，当要挤出巧克力浆时，丝杠螺母27向下移动，活塞26也随之向下移动，从而从出料口25挤出巧克力浆，被挤出的巧克力浆经过送料分管14和作为阀门13的四通阀被送至送料管接头12，再经过散热管8和加热铝块9送至喷头10，最后喷头10将巧克力浆喷至打印平台11上；打印时，打印机会根据巧克力颜色和形状分别对三个挤出装置4和三个滑车5做出不同的指令，以打印出设计好的不同颜色、形状的巧克力。

本实用新型通过在Kossel型的3D打印机框架1内设置多个挤出装置4，且多个挤出装置4上的出料口25分别通过对应的送料分管14与同一个阀门13的进口端相连通，使得多个挤出装置4提供的原料皆能够输送至喷头10并由喷头10喷至位于喷头10正下方的打印平台11上，实现多色巧克力的打印。该打印机自带加热功能，可在打印前自动将巧克力原料融化成流体，在加热片15的作用下，针筒24内的巧克力原料浆的温度较高（一般为50℃），巧克力原料浆的流动性较好，利于巧克力原料浆的输送；在加热片15、散热管8和加热铝块9 的作用下，可保持巧克力在适宜的温度条件下，在一定的三维空间范围内，将巧克力打印成设计的形状；并通过多个挤压装置4的设置达到打印出多色巧克力的目的；该打印机的结构简单，能够根据用户需求打印出不同形状、颜色的巧克力，打印过程流畅且成品美观。

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内；本实用新型未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (8)

1.一种多色巧克力打印机，包括Kossel型的3D打印机框架（1），其特征在于：所述的3D打印机框架（1）内设有多个挤出装置（4），挤出装置（4）的出料口（25）分别通过对应的送料分管（14）与同一个阀门（13）的进口端相连通，阀门（13）的出口端通过送料管与送料管接头（12）的上端相连通且送料管接头（12）的出口端设置喷头（10），使得多个挤出装置（4）提供的原料皆能够输送至喷头（10）并由喷头（10）喷至位于喷头（10）正下方的打印平台（11）上，实现多色巧克力的打印。

2.根据权利要求1所述的多色巧克力打印机，其特征在于：所述的挤出装置（4）包括贯通式步进电机（29）、丝杠（28）、丝杠螺母（27）、活塞（26）和针筒（24），贯通式步进电机（29）的输出端和丝杠（28）的顶端相连接，丝杠（28）的下端配置有丝杠螺母（27）且活塞（26）的顶端和丝杠螺母（27）的底部通过螺栓固连，活塞（26）嵌置在针筒（24）内且针筒（24）的底部设有出料口（25）；通过贯通式步进电机（29）带动丝杠（28）转动以推动丝杠螺母（27）和活塞（26）沿丝杠（28）的轴向往复运动。

3.根据权利要求1或2所述的多色巧克力打印机，其特征在于：所述的挤出装置（4）上设有能够将挤出装置（4）的针筒（24）内的巧克力原料融化成流体的加热片（15）。

4.根据权利要求2所述的多色巧克力打印机，其特征在于：所述的挤出装置（4）包括上支撑件（20）和下支撑件（23），贯通式步进电机（29）采用螺钉固定在上支撑件（20）内，包裹加热片（15）的针筒（24）向下穿过下支撑件（23）上的通孔并嵌置在下支撑件（23）上，上支撑件（20）和下支撑件（23）各通过自身两侧设置的锁紧孔（21）与光轴（22）固定连接，通过上支撑件（20）、下支撑件（23）以及光轴（22）将贯通式步进电机（29）、丝杠（28）、丝杠螺母（27）、活塞（26）、针筒（24）连为一体。

5.根据权利要求4所述的多色巧克力打印机，其特征在于：所述的上支撑件（20）顶部设置的光孔（19）通过螺栓螺母连接Z型角码（16），Z型角码（16）的上端固定安装在3D打印机框架（1）顶部的型材（2）上，使得挤压装置4固定在3D打印机框架（1）内。

6.根据权利要求1所述的多色巧克力打印机，其特征在于：所述喷头（10）上方的送料管接头（12）上由下至上依次设置有加热铝块（9）和散热管（8），以避免巧克力浆料在挤出前凝固。

7.根据权利要求1所述的多色巧克力打印机，其特征在于：所述的送料管接头（12）安装在吊台（7）的中部，吊台（7）的边缘与多条机械臂（6）的一端球铰连接、且每条机械臂（6）的另一端皆与对应的滑车（5）球铰连接，滑车（5）装配在竖直设置在型材（2）上的滑轨（3）上并由设置在3D打印机框架（1）底部的电机（18）通过皮带控制，使得滑车（5）能够沿竖直方向往复运动。

8.根据权利要求1或7所述的多色巧克力打印机，其特征在于：所述3D打印机框架（1）的底部还设有电源（17），电源（17）用以分别为加热片（15）、电机（18）、散热管（8）和加热铝块（9）供电。

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