CN210519957U - 一种用于生日蛋糕裱花工艺的3d打印装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于生日蛋糕裱花工艺的3D打印装置，包括裱花流程控制器和打印立体框架板，打印立体框架板下端设有蛋糕胚旋转平台，打印立体框架板上端设有隔热置物开口槽板，隔热置物开口槽板分为冷藏区和加热区，冷藏区和加热区的内部分别装有导热裱花原料槽，并且冷藏区和加热区的下端设有温度控制系统，隔热置物开口槽板的下方还设有原料混合机构，隔热置物开口槽板下方的打印立体框架板上设有三维行走机构，三维行走机构上设有若干个料仓，料仓的下端设有若干个3D打印喷头；本方案将3D打印技术应用于生曰蛋糕裱花工艺，制作速度快，裱花操作精度准，能满足大量的生日蛋糕的定制需求。

Description

一种用于生日蛋糕裱花工艺的3D打印装置

技术领域

本实用新型实施例涉及3D打印技术领域，具体涉及一种用于生日蛋糕裱花工艺的3D打印装置。

背景技术

我国食品烘焙行业中的生日蛋糕是从西方国家流入我国的一种泊来品。随着人民物质生活的不断提高，每逢生日庆典，生日蛋糕已成为日常生活当中不可缺少的一款烘焙产品。传统的生日蛋糕制作方法为手工制作。需要提前将生日蛋糕坯以戚风蛋糕或海绵蛋糕制作方法做成4到12英寸蛋糕坯预先烤制好(戚风、海绵蛋糕的制作方法可参考市面上现阶段比较流行的操作方法)。待生日蛋糕坯彻底冷却后，再用动物性淡奶油或者植脂奶油利用裱花嘴等裱花工具，在生日蛋糕坯上涂抹造型，再配上水果或各种插件来制作。

3D打印技术出现在20世纪90年代中期，实际上是利用光固化和低层叠等技术的快速成型装置。以数字模型文件为基础，运用金属或塑料等可粘合材料通过逐层打印的方法来构造物体的技术。现阶段大多釆用PLA、ABS、碳纤维或金属等原料作为3D打印的基础原料。在食品3D打印领域，市面上巳经出现巧克力3D打印机等。

现阶段在生曰蛋糕制作过程中，裱花工艺是很重要的一环，生日蛋糕裱花的精美与否是由裱花师的个体技能所决定的，一名合格的裱花师要经过比较漫长的技术培养、付出辛苦的技能炼习，才能成长为一名合格的裱花技师，因此导致蛋糕的制作速度慢，不能满足日益增长的定制需求，因此亟需要一种用于生日蛋糕裱花工艺的3D打印装置，利用3D打印进行蛋糕裱花，提高制作速率。

发明内容

为此，本实用新型实施例提供一种用于生日蛋糕裱花工艺的3D打印装置，利用3D打印技术，将裱花使用的原料保温输送，在三维方向上进行打印处理，提高生产速率，以解决现有技术中由于裱花速度慢而导致的蛋糕生产制作慢，不能进行精确快速生产的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：一种用于生日蛋糕裱花工艺的3D打印装置，包括控制整个打印条件和裱花流程的裱花流程控制器，以及提供承重载体的打印立体框架板，所述打印立体框架板下端设有蛋糕胚旋转平台，所述打印立体框架板上端设有隔热置物开口槽板，所述隔热置物开口槽板分为冷藏区和加热区，所述冷藏区和加热区的内部分别装有导热裱花原料槽，并且所述冷藏区和加热区的下端设有温度控制系统，所述隔热置物开口槽板的下方还设有原料混合机构，所述隔热置物开口槽板下方的打印立体框架板上设有三维行走机构，所述三维行走机构上设有若干个料仓，所述料仓的下端设有若干个3D打印喷头。

进一步地，所述原料混合机构包括混合搅拌盒，所述混合搅拌盒的上端通过料材传输管道与导热裱花原料槽的下端连接，所述混合搅拌盒的下端也通过料材传输管道与料仓的上端连接。

进一步地，所述料材传输管道内设有电磁阀，所述电磁阀连接有负压发生器，所述负压发生器与裱花流程控制器的输出端连接。

进一步地，所述导热裱花原料槽的下表面设有温度传感器，所述温度传感器与裱花流程控制器的输入端连接，所述裱花流程控制器的输出端与温度控制系统连接，所述裱花流程控制器根据温度传感器的实时监测电信号控制温度控制系统的制冷和制热强度。

进一步地，所述3D打印喷头的数目至少为三个，并且所述3D打印喷头上还设有位置传感器，所述位置传感器与裱花流程控制器的输入端连接，所述裱花流程控制器的输出端与三维行走机构连接，所述裱花流程控制器根据位置传感器的实时监测电信号控制三维行走机构的三向移动。

本实用新型实施例具有如下优点：

本实用新型将3D打印技术应用于生曰蛋糕裱花工艺，能够有效解决裱花师个体技能的差异，并且能够精准的配比裱花材料的混合比例，并且能够针对不同保存温度特性划分合理的保存区域，从而保证原料的质量和熔融流动性，制作速度快，裱花操作精度准，能满足大量的生日蛋糕的定制需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型提供的整体正视结构示意图；

图2为本实用新型提供的裱花操作控制框图；

图中：

1-裱花流程控制器；2-打印立体框架板；3-蛋糕胚旋转平台；4-隔热置物开口槽板；5-冷藏区；6-加热区；7-导热裱花原料槽；8-温度控制系统；9-原料混合机构；10-三维行走机构；11-料仓；12-3D打印喷头；13-电磁阀；14- 负压发生器；15-温度传感器；16-位置传感器；

901-混合搅拌盒；902-料材传输管道。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种用于生日蛋糕裱花工艺的3D 打印装置，包括控制整个打印条件和裱花流程的裱花流程控制器1，以及提供承重载体的打印立体框架板2，打印立体框架板2下端设有蛋糕胚旋转平台 3。

裱花流程控制器1在本实施方式中的作用类似与人类的大脑，精确的控制蛋糕胚旋转平台3的旋转移动，同时通过监控裱花原料挤压输送，以及控制3D打印头在三维方向的移动裱花处理，实现对蛋糕胚的快速裱花处理，满足日益增长的蛋糕生产需求，而打印立体框架板主要用于承载蛋糕胚旋转平台3，提供对裱花原料和打印头的支撑作用，保证蛋糕裱花处理的每个过程实施的稳定性。

蛋糕胚旋转平台3可控制蛋糕胚旋转，同时也可在三维方向上移动，配合3D打印喷头进行裱花处理，由于蛋糕胚旋转平台3在现有技术中的应用有很多，具体请参考申请号为CN201721505197.X，专利名称为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。

下面将对3D打印裱花的结构和原理进行详细的阐述，打印立体框架板2 上端设有隔热置物开口槽板4，所述隔热置物开口槽板4分为冷藏区5和加热区6，所述冷藏区5和加热区6的内部分别装有导热裱花原料槽7，并且所述冷藏区5和加热区6的下端设有温度控制系统8。

导热裱花原料槽7用于盛装蛋糕裱花原料，具体包括动物性淡奶油、植脂奶油或者果糕、巧克力、翻糖等材料，其中动物性淡奶油、植脂奶油的保存温度为2℃-5℃，因此在使用时，需要将盛装动物性淡奶油、植脂奶油的导热裱花原料槽7置于冷藏区5，而对于果糕、巧克力、翻糖等材料在常温下呈现凝固状态，因此为了保持其流动性，因此果糕、巧克力和翻糖的保存温度为30℃-33℃，因此在使用此类原料是，需要将盛装果糕、巧克力和翻糖的导热裱花原料槽7置于加热区6，导热裱花原料槽7可具有多个隔间，因此可在冷藏区5和加热区6分别存储多种原料，导热裱花原料槽7的高度小于冷藏区 5和加热区6的竖向高度，因此在冷藏区5和加热区6的下端留有温度控制系统8的制冷制热处理空间。

为了避免加热工作和制冷工作相互影响，特使用可进行隔热的置物开口槽板4，隔热置物开口槽板4可将冷藏区5和加热区6相互独立，避免冷藏区 5和加热区6产生热传导，保证温度控制系统8对温度的控制效果。

本实施方式使用的温度控制系统8具体为半导体制冷设备，半导体制冷设备具有制热端和制冷端，在本实施方式中，制冷端可对应分布在冷藏区 5，对奶油类材料进行冷藏处理，制热端对应分布在加热区6，对巧克力和焦糖等原料进行加热流动处理，同时隔热置物开口槽板4可避免半导体制冷设备产生热对流，保证半导体制冷设备的制冷制热作用，安装方便，控制简单，因此适合在本实施方式中使用。

导热裱花原料槽7的下表面设有温度传感器15，所述温度传感器15与裱花流程控制器1的输入端连接，所述裱花流程控制器1的输出端与温度控制系统8连接，所述裱花流程控制器1根据温度传感器15的实时监测电信号控制温度控制系统8的制冷和制热强度，保证对原料的恒温保存，避免超过最佳的保存阈值，产生原料受热分解口感差，或者原料冷却凝流动性差的问题。

隔热置物开口槽板4的下方还设有原料混合机构9，所述隔热置物开口槽板4下方的打印立体框架板2上设有三维行走机构10，所述三维行走机构10 上设有若干个料仓11，所述料仓11的下端设有若干个3D打印喷头12。

原料混合机构9包括混合搅拌盒901，所述混合搅拌盒901的上端通过料材传输管道902与导热裱花原料槽7的下端连接，所述混合搅拌盒901的下端也通过料材传输管道902与料仓11的上端连接。

上述动物性淡奶油、植脂奶油或者果糕、巧克力、翻糖等材料不仅可以单独使用，同时也可以混合使用，形成不同的色彩，从而保证调色出不同颜色的裱花材料使用，满足大众对多种多样蛋糕的需求。

因此本实施方式在导热裱花原料槽7的下方设置原料混合机构9，进行多种颜色的混合处理，具体的混合方式为：在导热裱花原料槽7内选择需要的原料，原料将通过料材传输管道902进入混合搅拌盒901，在混合搅拌盒901 内使用搅拌器进行混合均匀，然后再通过料材传输管道902输送到料仓11进行裱花打印。

作为本实施方式的优选，料材传输管道902内设有电磁阀13，电磁阀13 连接有负压发生器14，负压发生器14与裱花流程控制器1的输出端连接。

对于导热裱花原料槽7与混合搅拌盒901之间的料材传输管道902，电磁阀13的作用具体为：可根据需求选择单一原料使用，或者选择性混合两种以上原料进行配料处理，从而实现对蛋糕制作的色彩控制和口感控制，不需要人工进行配比，只需要提供原料，由控制原料配比制作多种色彩的裱花材料，增加混合搅拌盒901的设置可减少隔热置物开口槽板4中的原料种类，一方面减少人工操作的时间，另一方面可合理的控制每种裱花材料的量，减少浪费。

对于混合搅拌盒901与料仓11之间的料材传输管道902，电磁阀13的作用具体为：可根据需求选择不同方向的3D打印喷头12，在选择打印喷头后，可由裱花流程控制器1控制对应方向的三维行走机构10移动，从而对蛋糕胚本体进行精确的裱花处理。

另外本实施方式的3D打印喷头12的数目至少为三个，均匀的分配到三维行走方向上，因此可实现三个方向的裱花处理。

其中混合搅拌盒901的搅拌动力和搅拌方式在现有技术中已成熟，只要能适应于本实施方式的奶油混合搅拌均可使用，因此在本实施方式中将不再赘述，同样的三维行走机构10和3D打印喷头12主要是将混合完成的材料按照程序涂覆在蛋糕胚上，这两个机构在3D打印机中也已有成熟的技术，因此本实施方式的三维行走机构10只需要采用3D打印蛋糕机中的Y向轴、X向轴与Z向轴的移动方式即可，具体请参考申请号为CN201721768259.6，实用新型专利名称为一种用于大尺寸3D打印蛋糕机的多喷头装置。

3D打印喷头12上还设有位置传感器16，所述位置传感器16与裱花流程控制器1的输入端连接，所述裱花流程控制器1的输出端与三维行走机构10 连接，所述裱花流程控制器1根据位置传感器16的实时监测电信号控制三维行走机构10的三向移动。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种用于生日蛋糕裱花工艺的3D打印装置，包括控制整个打印条件和裱花流程的裱花流程控制器(1)，以及提供承重载体的打印立体框架板(2)，所述打印立体框架板(2)下端设有蛋糕胚旋转平台(3)，其特征在于：所述打印立体框架板(2)上端设有隔热置物开口槽板(4)，所述隔热置物开口槽板(4)分为冷藏区(5)和加热区(6)，所述冷藏区(5)和加热区(6)的内部分别装有导热裱花原料槽(7)，并且所述冷藏区(5)和加热区(6)的下端设有温度控制系统(8)，所述隔热置物开口槽板(4)的下方还设有原料混合机构(9)，所述隔热置物开口槽板(4)下方的打印立体框架板(2)上设有三维行走机构(10)，所述三维行走机构(10)上设有若干个料仓(11)，所述料仓(11)的下端设有若干个3D打印喷头(12)。

2.根据权利要求1所述的一种用于生日蛋糕裱花工艺的3D打印装置，其特征在于：所述原料混合机构(9)包括混合搅拌盒(901)，所述混合搅拌盒(901)的上端通过料材传输管道(902)与导热裱花原料槽(7)的下端连接，所述混合搅拌盒(901)的下端也通过料材传输管道(902)与料仓(11)的上端连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于生日蛋糕裱花工艺的3D打印装置，其特征在于：所述料材传输管道(902)内设有电磁阀(13)，所述电磁阀(13)连接有负压发生器(14)，所述负压发生器(14)与裱花流程控制器(1)的输出端连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于生日蛋糕裱花工艺的3D打印装置，其特征在于：所述导热裱花原料槽(7)的下表面设有温度传感器(15)，所述温度传感器(15)与裱花流程控制器(1)的输入端连接，所述裱花流程控制器(1)的输出端与温度控制系统(8)连接，所述裱花流程控制器(1)根据温度传感器(15)的实时监测电信号控制温度控制系统(8)的制冷和制热强度。

5.根据权利要求1所述的一种用于生日蛋糕裱花工艺的3D打印装置，其特征在于：所述3D打印喷头(12)的数目至少为三个，并且所述3D打印喷头(12)上还设有位置传感器(16)，所述位置传感器(16)与裱花流程控制器(1)的输入端连接，所述裱花流程控制器(1)的输出端与三维行走机构(10)连接，所述裱花流程控制器(1)根据位置传感器(16)的实时监测电信号控制三维行走机构(10)的三向移动。

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