[实用新型]一种基于PLC控制的奶油喷绘三维数控设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于PLC控制的奶油喷绘三维数控设备，适用于奶油、糖霜、冰激凌、果酱、沙拉等材料在各式蛋糕、西饼上绘制图案或三维造型。

背景技术

在重大节庆及婚庆中，食品装饰大量应用于宴请，例如将奶油、糖霜、冰激凌、果酱、沙拉等在各式蛋糕、西饼上绘制各种图案或塑造各种造型，一方面提高了食品的口感和美感，另一方增强了节庆气氛。以往采用手工绘制图案来完成食品上的图案绘制或造型，对绘制人员的技术和体力要求高，而且图案比较简单和单调、制作数量比较少。因此，手工绘制成本比较高、效率比较低，只适合于大型庆典或是奢侈的场合。随着人们生活水平的提高，用奶油等材料在食品基底上绘制图案和造型逐渐走入日常生活。这种需求呈现越来越强的趋势：图案绘制或造型越来越追求艺术感和生动化；对内容趋向于个性化和多样化；数量趋于批量化，即客户每次按个性需求所定制食品数量大；应用趋于家庭化，尤其是农场化或富裕家庭越来越考究生活的品质。因此，需要开发一种机器可以模拟人工的手法在食品上用奶油等绘制图案或造型。

发明内容

本实用新型的目的是将数控技术引入到日常生活中的食品图案绘制或造型制作当中，提供一种结构简单紧凑、易操作、成本低的、功能简化了的数控设备，其功能仍包含数控技术中图案设计、数控代码生、运动执行及奶油喷绘的全部内容，适用于奶油、糖霜、冰激凌、果酱、沙拉等材料在各式蛋糕、西饼上绘制图案或三维艺术造型。

本实用新型的一种基于PLC控制的奶油喷绘三维数控设备，其结构包括：作为上位机的计算机；作为下位机的可编程控制器PLC；包含X向电机驱动器、Y向电机驱动器和Z向电机驱动器构成的电机驱动装置；控制电源开关的继电器；负责奶油存储、输送的奶油喷绘装置；带动喷嘴三维运动的工作平台，包括三个方向驱动的三个电机；由各种功能按键、开关构成的操作台；由指示灯、限位开关、电阻等生成反馈信号并传递、显示反馈信号相关的附件。设备的结构中，所述的计算机通过串行通信电缆与可编程控制器PLC相连，操作台的控制信号连接到PLC的输入端口，PLC输出三组脉冲信号分别连接到X向电机驱动器、Y向电机驱动器和Z向电机驱动器，电机驱动器分别连接相应的电机，PLC控制信号同样连接到继电器，继电器连接到奶油喷绘装置控制是否输送奶油，奶油喷绘装置最终是将奶油输送到工作平台上的奶油喷嘴处，而指示灯、限位开关、电阻等作为信号指示和反馈通路分别连接到PLC的输出端口和输入端口。

本实用新型中的可编程控制器PLC设有脉冲输出端、控制信号输入端、信号反馈端、操作指示端、操作指令发送端和图形程序输入端口，可编程控制器PLC是整个设备的运动控制和信号处理中心。

本实用新型中，计算机作为上位机负责运动程序的编制和联机操作指令的发送功能。

本实用新型中，工作平台是由X、Y、Z三个运动方向的运动系统、奶油喷嘴、物料台和支架构成，其目的是执行奶油喷嘴与物料台的相对运动以便逐层绘制图案。工作台的运动执行是由电机驱动的，运动装置可以是多样的，但三个运动方向之间相互垂直。工作台的结构形式可以是多样的。

本实用新型中，奶油喷绘装置负责存储奶油并将奶油输送到奶油喷嘴的任务，奶油的输送是通过奶油泵产生的压力挤压实现的，其任务的执行是由继电器控制奶油泵电源来实现奶油输送。奶油喷绘装置布置在工作平台以外比较靠近的地方，输送通道需要跟随奶油喷嘴的移动具有伸缩性。

本实用新型中，操作台可以由显示屏替代，可以进行简单的运动程序编制、设备调试和控制功能。如果使用计算机进行操作控制，操作台的功能集中在应急控制。如果计算机只负责编辑程序，当运动程序输入PLC后，所有操作将由操作台控制。

本实用新型中，电机驱动器需根据电机型号选择，附件需根据实际需要和PLC端口容量选择。

本实用新型的优点包括：

(1) 根据单层喷绘多层堆积的原理实现了奶油图案的喷绘和造型，图案的艺术效果好，可个性化批量制作；

(2) 在满足奶油喷绘要求的情况下，简化了工业数控设备的结构，而功能包含了数控设备的基本方面；

(3) 应用可编程控制器PLC实现数控设备的控制，体积小、抗干扰能力强、功能扩展方便；

(4) 结构简单紧凑、操作方便、效率高、成本低廉；

(5) 可扩展性好，可实现多种用途，对环境适应性强。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构框图。

图2是本实用新型的总体结构示意图。

图3 是本实用新型的操作功能流图。