一种用于3d打印蛋糕的送料系统

专利摘要:
一种用于3D打印蛋糕的送料系统，包括料筒，所述料筒包括料筒筒体、料筒筒盖以及设置在料筒筒体内的气动执行机构，料筒筒盖通过气管连接有空气压缩机，料筒筒盖上开设有进气孔，气管的一端穿过进气孔伸入料筒筒体内，料筒筒体的另一端通过料管连接有搅拌装置。气压推动活塞向隔板方向移动时，由于条状凸起与凹槽配合使得推料板不能在料筒内发生转动，从而推动推料板向料管稳定移动，实现物料持续稳定的挤出。
公开号:CN214339729U
申请号:CN202120104523.6U
申请日:2021-01-15
公开日:2021-10-08
发明作者:李洋波；李宇佳；谌静；鄢锐；罗彭俊；王誉烨
申请人:China Three Gorges University CTGU；
IPC主号:A21C11-16

专利说明:
[n0001] 本实用新型属于蛋糕生产加工技术领域，具体涉及一种用于3D打印蛋糕的送料系统。
[n0002] 近几年，随着技术的不断成熟，借助食品3D打印机所能制作的美食类型也越来越多样。借助3D打印技术，多款有创意、设计精美的食品得以出现在人们面前，这使消费者除了可以购买按照传统烹饪手法制作的美食外，还可以购买更具科技感的3D打印食品，例如3D打印蛋糕。
[n0003] 现有技术中，申请号为201620857013.5的实用新型专利公开了公开一种蛋糕3D打印装置，打印装置包括：送料机构，其包括多个料筒、与多个料筒连通的搅拌筒、设于搅拌筒内的螺旋搅拌叶片、驱动物料由料筒进入搅拌筒内的气泵；打印机构，其包括与搅拌筒出料端连通的打印头、水平设于打印头下方的托盘、驱动打印头在一水平面内分别作横向和纵向往返运动的第一步进电机和第二步进电机、驱动托盘作上下往返运动的第三步进电机。
[n0004] 申请号为201811652818.6的发明专利公开了一种蛋糕3D打印机，包括六自由度打印平台、物料输送装置以及控制系统，物料输送装置包括储气罐、通过进料软管与储气罐连接的食材罐，食材罐的出口通过送料管连接有挤出嘴，六自由度打印平台设置于挤出嘴下方，控制系统的第一输出端连接六自由度打印平台的控制端。
[n0005] 上述这类装置中的送料机构都采用了气压传动的方式将料罐中的物料输送至打印机构，但并没有设置相应的气动执行元件来推动料罐内的物料，如果仅仅是靠气泵向料罐充气推动活塞以挤压物料，在实际使用时不能将物料持续稳定的输送至打印机构，补充物料以及清洁料罐时也不方便。
[n0006] 本实用新型的目的在于提供一种用于3D打印蛋糕的运料系统，以解决上述现有技术中存在不能将物料持续稳定的输送至打印机构，补充物料以及清洁料罐时也不方便的技术问题。
[n0007] 为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
[n0008] 一种用于3D打印蛋糕的送料系统，包括料筒，所述料筒包括料筒筒体、料筒底板和料筒筒盖，料筒筒体内设有气动执行机构，并且气动执行机构设置在靠近料筒底板的一端，料筒底板通过气管连接有空气压缩机，料筒底板上开设有进气孔，气管的一端穿过进气孔伸入料筒筒体内腔，料筒筒盖通过料管连接有搅拌装置。
[n0009] 进一步地，所述气动执行机构包括活塞、活塞杆、隔板以及推料板，活塞设置于料筒底板和隔板之间，推料板设置于隔板和料筒筒盖之间，活塞杆一端与推料板连接，另一端穿过隔板与活塞连接，隔板的中部开设有便于活塞杆通过的通孔，通孔上设有与活塞杆相匹配的密封圈。
[n0010] 进一步地，所述隔板与活塞之间设有便于活塞复位的复位弹簧，复位弹簧套设于活塞杆外侧。
[n0011] 进一步地，所述料筒筒体的内壁上均匀设有多个条状凸起，条状凸起沿料筒筒体内壁的母线方向设置，推料板外侧设有与条状凸起相匹配的凹槽。
[n0012] 进一步地，所述推料板和活塞均与活塞杆可拆卸的螺纹连接。
[n0013] 进一步地，所述搅拌装置包括搅拌筒以及设置于搅拌筒底部的锥形部，搅拌筒顶部开设有进料孔，料管穿过进料孔伸入搅拌筒内，搅拌筒内设有搅拌杆，搅拌杆上固设有多个搅拌叶片，搅拌筒的顶部固设有电机，电机的输出轴与搅拌杆驱动连接。
[n0014] 进一步地，所述气管上还设有电磁阀，电磁阀连通气管的两端。
[n0015] 进一步地，所述空气压缩机和电磁阀均连接有控制器，控制器控制空气压缩机和电磁阀对料筒进行输气。
[n0016] 本实用新型的有益效果为：
[n0017] 1. 通过活塞、活塞杆、隔板以及推料板的配合，形成类似于单作用气缸的装置，可以对料筒内的物料进行持续稳定的挤压；
[n0018] 2. 隔板可以将料筒内腔分隔为两个区域，通过隔板和密封圈的配合，可以避免压缩空气对物料造成污染以及影响物料的紧密性；
[n0019] 3. 气压推动活塞向隔板方向移动时，由于条状凸起与凹槽配合使得推料板不能在料筒内发生转动，从而推动推料板向料管稳定移动，实现物料持续稳定的挤出。
[n0020] 下面结合附图对本实用新型作出进一步地说明：
[n0021] 图1为本实用新型的整体结构示意图；
[n0022] 图2为料筒的结构示意图；
[n0023] 图3为活塞、隔板和推料板的连接关系示意图；
[n0024] 图4为料筒的轴向结构示意图；
[n0025] 图5为搅拌装置的结构示意图；
[n0026] 图中，料筒1、料筒筒体101、料筒底板102、料筒筒盖103、气动执行机构2、活塞201、活塞杆202、隔板203、推料板204、复位弹簧205、密封圈206、条状凸起3、凹槽4、搅拌筒5、锥形部6、气管7、料管8、搅拌杆9、电机10、进气孔11、进料孔12、搅拌叶片14、电磁阀15、空气压缩机16。
[n0027] 如图1所示，一种用于3D打印蛋糕的送料系统，包括料筒1，所述料筒1包括料筒筒体101、料筒底板102和料筒筒盖103，料筒筒体101内设有气动执行机构2，并且气动执行机构2设置在靠近料筒底板102的一端，料筒底板102通过气管7连接有空气压缩机16，料筒底板102上开设有进气孔11，气管7的一端穿过进气孔11伸入料筒筒体101内腔，料筒筒盖103通过料管8连接有搅拌装置。
[n0028] 空气压缩机16可选择奥突斯1500W-30L型空压机，通过料筒1、空气压缩机16、气动执行机构2和搅拌装置的配合，当空气压缩机16启动后，带动气动执行机构2对料筒1内的物料进行挤压，将物料挤压出料筒1，随后搅拌装置对物料进行均匀搅拌以保证物料的紧密性。
[n0029] 如图2-3所示，优选的方案中，所述气动执行机构2包括活塞201、活塞杆202、隔板203以及推料板204，活塞201设置于料筒底板102和隔板203之间，推料板204设置于隔板203和料筒筒盖103之间，活塞杆202一端与推料板204连接，另一端穿过隔板203与活塞201连接，隔板203的中部开设有便于活塞杆202通过的通孔，通孔上设有与活塞杆202相匹配的密封圈206。
[n0030] 通过活塞201、活塞杆202、隔板203以及推料板204的配合，形成类似于单作用气缸的装置，隔板203将料筒1内腔分隔为进气内腔和储料内腔，料筒底板102和隔板203之间的内腔为进气内腔，料筒筒盖103和隔板203之间的内腔为储料内腔；启动空气压缩机16进行输气，此时隔板203和料筒底板102之间的空腔由于输入大量气体产生负压，气压推动活塞201向隔板203方向移动，从而带动推料板204向料筒筒盖103方向移动，从而使推料板204挤压料筒1内的物料，物料沿料管8输送至搅拌装置内。通孔上设置密封圈206，可以避免在使用过程中物料移动到进气内腔造成污染或空气移动到储料内腔影响物料的紧密性，即进气内腔的空气和储料内腔的物料互不干扰。
[n0031] 优选的方案中，所述隔板203与活塞201之间设有便于活塞201复位的复位弹簧205，复位弹簧205套设于活塞杆202外侧。
[n0032] 通过设置复位弹簧205，气压推动活塞201向隔板203方向移动时复位弹簧205对于压缩，当活塞杆202伸出动作完成时，即料筒1内的物料输送完毕时，通过复位弹簧205的弹簧力将活塞201及推料板204自动复位。
[n0033] 如图4所示，优选的方案中，所述料筒1筒体的内壁上均匀设有多个条状凸起3，条状凸起3沿料筒筒体101内壁的母线方向设置，推料板204外侧设有与条状凸起3相匹配的凹槽4。
[n0034] 当气压推动活塞201向隔板203方向移动时，由于条状凸起3与凹槽4配合使得推料板204不能在料筒1内发生转动，从而推动推料板204向料筒筒盖103稳定移动，实现物料的挤出；为了本专业领域的人员更好的实施，料筒1内壁上的条状凸起3为四个，且沿料筒1内壁周向均匀分布，相应推料板204上的凹槽4也为四个。条状凸起3可以为一个也可以为多个，设置四个条状凸起3，四个条状凸起3沿料筒1内壁均匀分布，这样设置以后，推料板204可以稳定地向前推动；料筒1内壁上的条状凸起3的截面形状为圆弧形，相应推料板3上的凹槽也为圆弧形，这样设置可以让推料板204沿料筒1内壁更好的移动。
[n0035] 优选的方案中，所述推料板204和活塞201均与活塞杆202可拆卸的螺纹连接。
[n0036] 将推料板204和活塞201均与活塞杆202可拆卸的螺纹连接，在装置使用完后，可打开料筒筒盖103和料筒1底板，将推料板204和活塞201方便的进行拆卸，这样设置可以方便的对料筒1内腔及推料板204、活塞201进行清洁。
[n0037] 如图5所示，优选的方案中，所述搅拌装置包括搅拌筒5以及设置于搅拌筒5底部的锥形部6，搅拌筒5顶部开设有进料孔，料管8穿过进料孔12伸入搅拌筒5内，搅拌筒5内设有搅拌杆9，搅拌杆9上固设有多个搅拌叶片14，搅拌筒5的顶部固设有电机10，电机10的输出轴与搅拌杆9驱动连接。
[n0038] 具体的，电机10为小型直流电机，可选择名扬JGB37-545型直流电机，通过电机10驱动搅拌杆9转动，从而带动搅拌叶片14转动，由于采用螺旋结构的搅拌叶片14，使得物料在搅拌筒5内搅拌的同时能够沿搅拌筒5向其出料端运动，从而便于持续性搅拌的同时给予搅拌后的物料以驱动力，保证搅拌后的物料的紧密性并将搅拌后的物料输送至打印机构。制作蛋糕胚时需要物料具有较好的连续性，即需要保证物料之间的紧密性，为了避免物料之间产生气泡，搅拌筒5底部设置有锥形部6，通过锥形部6可增加物料由上至下受到的压力，进而保证物料之间紧密连接，保证打印机构中物料打印的连续性。
[n0039] 优选的方案中，所述气管7上还设有电磁阀15，电磁阀15连通气管7的两端。
[n0040] 具体的，气管7为压缩空气软管，电磁阀15为两位两通电磁阀，可根据电磁阀15的出气端与进气端导通的时间控制料筒1内物料进入搅拌装置内的量。
[n0041] 优选的方案中，所述空气压缩机16和电磁阀15均连接有控制器，控制器控制空气压缩机16和电磁阀15对料筒1进行输气。
[n0042] 本装置的工作过程为：
[n0043] 1）启动空气压缩机16对料筒1进行输气；
[n0044] 2）料筒1内的气动执行机构2在气压的作用下，挤压物料向搅拌装置内输送；
[n0045] 3）启动搅拌装置上的电机10，对搅拌装置内的物料进行均匀搅拌并将搅拌后的物料输送至打印机构；
[n0046] 4）通过控制电磁阀15的开关频率可以调节物料输送速度。

权利要求:
Claims (8)
[0001] 1.一种用于3D打印蛋糕的送料系统，包括料筒（1），其特征在于：所述料筒（1）包括料筒筒体（101）、料筒底板（102）和料筒筒盖（103），料筒筒体（101）内设有气动执行机构（2），并且气动执行机构（2）设置在靠近料筒底板（102）的一端，料筒底板（102）通过气管（7）连接有空气压缩机（16），料筒底板（102）上开设有进气孔（11），气管（7）的一端穿过进气孔（11）伸入料筒筒体（101）内腔，料筒筒盖（103）通过料管（8）连接有搅拌装置。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种用于3D打印蛋糕的送料系统，其特征在于：所述气动执行机构（2）包括活塞（201）、活塞杆（202）、隔板以及推料板，活塞（201）设置于料筒底板（102）和隔板（203）之间，推料板（204）设置于隔板（203）和料筒筒盖（103）之间，活塞杆（202）一端与推料板（204）连接，另一端穿过隔板（203）与活塞（201）连接，隔板（203）的中部开设有便于活塞杆（202）通过的通孔，通孔上设有与活塞杆（202）相匹配的密封圈（206）。
[0003] 3.根据权利要求2所述的一种用于3D打印蛋糕的送料系统，其特征在于：所述隔板（203）与活塞（201）之间设有便于活塞（201）复位的复位弹簧（205），复位弹簧（205）套设于活塞杆（202）外侧。
[0004] 4.根据权利要求2所述的一种用于3D打印蛋糕的送料系统，其特征在于：所述料筒筒体（101）的内壁上均匀设有多个条状凸起（3），条状凸起（3）沿料筒筒体（101）内壁的母线方向设置，推料板（204）外侧设有与条状凸起（3）相匹配的凹槽（4）。
[0005] 5.根据权利要求2或3或4所述的一种用于3D打印蛋糕的送料系统，其特征在于：所述推料板（204）和活塞（201）均与活塞杆（202）可拆卸的螺纹连接。
[0006] 6.根据权利要求1所述的一种用于3D打印蛋糕的送料系统，其特征在于：所述搅拌装置包括搅拌筒（5）以及设置于搅拌筒（5）底部的锥形部（6），搅拌筒（5）顶部开设有进料孔（12），料管（8）穿过进料孔（12）伸入搅拌筒（5）内腔，搅拌筒（5）内设有搅拌杆（9），搅拌杆（9）上固设有多个搅拌叶片（14），搅拌筒（5）的顶部固设有电机（10），电机（10）的输出轴与搅拌杆（9）驱动连接。
[0007] 7.根据权利要求1所述的一种用于3D打印蛋糕的送料系统，其特征在于：所述气管（7）上还设有电磁阀（15），电磁阀（15）连通气管（7）的两端。
[0008] 8.根据权利要求7所述的一种用于3D打印蛋糕的送料系统，其特征在于：所述空气压缩机（16）和电磁阀（15）均连接有控制器，控制器控制空气压缩机（16）和电磁阀（15）对料筒进行输气。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-08| GR01| Patent grant|

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2021-10-08| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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