[实用新型]软体食品3D打印机

说明书

本实用新型提供了一种软体食品3D打印机，其特征在于，包括：食品物料挤出装置、平动装置、垂直运动装置、框架支撑结构；垂直运动装置紧固连接在框架支撑结构同一侧的上下横梁上，实现Z方向的运动；平动装置紧固连接在框架支撑结构水平面上；食品物料挤出装置通过直线轴承与平动装置连接。本实用新型提出了一种空间利用率更高、更轻便、稳定性更高的设计，喷头各部分皆可拆卸清洗，保证食用级别的卫生要求。同时，通过机械装置和参数设计的配合，实现快速、稳定的成型。

技术领域

本实用新型涉及3D打印，具体地，涉及软体食品3D打印机。尤其是一种以软体食品为原料的3D食品打印机装置。

背景技术

3D打印是一种快速成型技术，该技术通过逐层增加材料的方法进行制造，因此又称为增材制造。3D食品打印技术是3D打印技术在食品制作领域的应用，通过对食品原材料进行处理，使之能够被挤出并成型。3D食品打印可采用熔融沉积制造技术(FDM)，即将熔融状态的原材料挤出并在平台上成型。

目前食品3D打印仍然处于探索阶段，由于受到食品原料强度、粘性、流动性等限制，市面上的产品多存在打印精度低、喷头堵塞、打印机结构复杂、体积庞大等问题。探求适用于食品打印的喷口结构以及运动传输机构、调整打印过程的相关参数以实现较好的打印效果是目前相关研究中最为重视的内容。

现有的3D食品打印机多使用大储料桶和多轴支撑的设计，这导致打印机体积、重量过大，空间利用率较低。过于复杂的结构也导致储料装置难以拆卸和清洗。同时，由于无法解决成型问题，往往只能打印平面图案。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种软体食品3D打印机。

根据本实用新型提供的一种软体食品3D打印机，包括：食品物料挤出装置、平动装置、垂直运动装置、框架支撑结构；

垂直运动装置紧固连接在框架支撑结构同一侧的上下横梁上，实现Z方向的运动；

平动装置紧固连接在框架支撑结构水平面上，实现X、Y方向的运动；

食品物料挤出装置通过直线轴承与平动装置连接；

其中，X、Y、Z方向相互垂直，X、Y方向均为水平方向；

食品物料挤出装置包括：贯通挤出电机4、挤出丝杆3、丝杆限位块2、丝杆限位器1、储料筒7、喷口8；贯通挤出电机4转动带动挤出丝杆3运动，由于丝杆限位块2与贯通电机丝杆限位器1对挤出丝杆3旋转方向自由度的限制，从而实现挤出丝杆3垂直方向的运动，挤出丝杆在向下运动时，通过橡胶活塞挤压储料筒7内的物料，因而物料通过喷口8被挤出。

优选地，垂直运动装置包括：Z轴电机26、Z轴丝杆19、丝杆螺母22、Z轴平台23；丝杆螺母22紧固连接在Z轴平台23上；Z轴电机26带动Z轴丝杆19转动，Z轴丝杆19带动丝杆螺母22在垂直方向上的运动，实现Z轴平台23的垂直运动；Z轴电机26安装在框架支撑结构上。

优选地，Z轴电机26通过联轴器25连接Z轴丝杆19，Z轴平台23两侧紧固连接Z轴直线轴承21，Z轴支撑光轴20穿过Z轴直线轴承21与Z轴丝杆19的上下两端分别紧固连接在Z轴上支撑板18与Z轴下支撑板24上。

优选地，平动装置包括：平动电机28、电机同步轮29、同步带、旋转光轴14、光轴支撑座15、平动连接块11、平动光轴10；平动电机28通过电机同步轮29、同步带连接旋转光轴14，旋转光轴14两端置于紧固连接在光轴支撑座15上，平动电机28转动，带动旋转光轴14转动，带动同步带12运动，从而带动平动连接块11与X向平动光轴10运动，实现食品物料挤出装置在X方向上的运动；平动电机28安装在框架支撑结构上。