[发明专利]一种糕点用逐层粉末3D打印着色一体机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于食品粉末3D打印的打印设备，属于一种糕点用逐层粉末3D打印着色一体机。

背景技术

随着生活水平日益提高，婚庆、生日、节日等庆祝场合对糕点的造型、口味要求日益提高。但是目前在客户定制化、可食用、全彩领域的人偶、造型方面，仍缺乏满足市场需求的解决方案。现在有的面点造型、巧克力造型、人偶造型普遍存在仿真度差、色彩单一、工艺复杂、时效性低下、成本较高或不复合食用安全等等问题。随着3D打印技术的发展，全彩石膏打印技术已经获得突破，可以快速、相对低廉的制造仿真人偶，但是石膏材料不可食用，不能满足糕点的卫生要求。现有的食品打印技术，以巧克力熔融沉积为主，色彩单一，也不适合人像、人偶的制备。本发明针对这一技术空白和市场机遇，结合激光选择性烧结技术和全彩石膏打印技术，发明了以可食用粉末、可食用色素为原料的逐层粉末3D打印着色一体机。

发明内容

本发明主要提供一种利用金属粉末3D打印原理的食品用3D打印机构，实现食品粉末的逐层成形打印和着色。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种糕点用逐层粉末3D打印着色一体机，包括机座、粉末添加层、着色层和激光固化器；其中在所述机座的底部通过一个Z轴直线移动机构连接有热床；在所述机座外围通过连接架连接有粉末添加层，所述粉末添加层包括一个粉末添加器，粉末添加器通过撒粉移动滑轨连接到连接架上；在所述粉末添加层上部设置着色层，着色层通过叠加架连接到粉末添加层上部；所述着色层包括一个着色喷头，所述着色喷头通过X、Y轴移动轨机构连接到叠加架上；在所述叠加架上通过支撑架连接激光固化器，激光固化器包括激光源以及用于对激光源的激光进行导向的扫描镜，扫描镜通过定位器连接到支撑架上；所述粉末添加器包括一个撒粉杆，撒粉杆的横向两端均连接到撒粉移动滑轨上，在撒粉杆的底部设置有条形的撒粉口，在撒粉杆的横向一侧还连接有一个清扫刷，所述清扫刷的轴线与撒粉杆的轴线平行。

作为本发明的进一步改进，所述Z轴直线移动机构包括一个驱动丝杠，在所述热床上固定有一个与驱动丝杠螺纹连接的丝套，所述丝杠通过一个主步进电机驱动旋转。

作为本发明的进一步改进，所述机座的底部与热床之间通过滑套机构进行导向连接，所述滑套机构包括一个外套和一个内套，内套和外套之间滑动连接，外套和内套之间通过滑动键槽机构进行周向限位。

作为本发明的进一步改进，所述X、Y轴移动机构包括一个X轴移动滑轨和Y轴移动滑轨，X轴移动滑轨固定在叠加架上，Y轴移动滑轨连接于X轴移动滑轨的滑块X上，所述着色喷头连接于Y轴移动滑轨的滑块Y上。

作为本发明的进一步改进，所述清扫刷上连接有一个与之轴线平行的转轴A，清扫刷通过前述的转轴A连接到撒粉杆上，在撒粉杆上设置有一个用于驱动转轴A转动的驱动电机A。

作为本发明的进一步改进，在所述撒粉杆上还设置有一个刮板，刮板上同轴设置有转轴B，转轴B转动连接于撒粉杆上，在撒粉杆上设置有一个用于驱动转轴B转动的驱动电机B。

作为本发明的进一步改进，所述定位器包括一个连接外框，连接外框通过旋转轴C连接到支撑架上，在支撑架上通过步进电机C驱动旋转轴C转动，在所述连接外框内连接有一个连接内框，在连接外框中部通过旋转轴D于连接内框连接，在连接外框上固定有步进电机D，通过步进电机D驱动旋转轴D转动，在连接内框中部设置有聚焦透镜组，激光源通过柔性导光件连接聚焦透镜组；其中连接内框和连接外框的摆动轴线互相垂直。

作为本发明的进一步改进，在所述基座的外部设置有一个密封仓，在所述热床的横向一侧设置有一个集粉桶，集粉桶的开口为长条形且与撒粉杆轴线平行，集粉桶的底部连接有集粉管，集粉管通过风机连接到料筒上。

作为本发明的进一步改进，在所述热床的表面设置有一个不锈钢面板，在所述不锈钢面板的背部设置有加热片。

作为本发明的进一步改进，定位器包括一个连接架，连接架中部设置聚焦透镜组，连接架四周设置有四组连接杆，连接杆端部通过万向球头结构连接到支撑架上，在万向球头机构上连接有直线步进电机，通过各直线步进电机的移动实现镜片的摆动

本发明的有益效果是：

1、本发明通过一个逐层粉末打印机构，通过激光实现食品粉末的逐层固化，而后逐层着色，相比于选择性3D打印，本打印机构打印出的食品稳定性好，而且染色较为均匀。

2、Z轴直线移动机构采用丝杠进行驱动，使得打印机的Z轴通过热床的移动实现，相对稳定性较高。