本發(fā)明涉及3D蛋糕打印機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型自動(dòng)換頭3D蛋糕打印機(jī)。

背景技術(shù)：

如今3D打印技術(shù)漸漸成熟，在食品加工方面也有著不小的優(yōu)勢(shì)，就3D蛋糕打印來(lái)說(shuō)，它擺脫了對(duì)于蛋糕制作師的依賴(lài)，而且打印出的立體圖案也比手工制作的精美，種類(lèi)更加豐富。如，

申請(qǐng)?zhí)枮?01310595353.6的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)一種新型單頭3D蛋糕打印機(jī)，該打印機(jī)包含第一移動(dòng)板、第二移動(dòng)板和第三移動(dòng)板，分別由第一步進(jìn)電機(jī)、第二步進(jìn)電機(jī)、第三步進(jìn)電機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)三維運(yùn)動(dòng)，第一移動(dòng)板上安裝可轉(zhuǎn)動(dòng)的置物架，置物架底部中心安裝旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸連接第一移動(dòng)板上安裝的旋轉(zhuǎn)電機(jī)；第三移動(dòng)板上安裝旋轉(zhuǎn)電機(jī)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸固定連接安裝軌道，安裝軌道為弧形結(jié)構(gòu)；安裝軌道上安裝打印頭，打印頭可拆卸，可傾斜放置，由連接桿限位固定。

申請(qǐng)?zhí)枮?01310226163.7的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)一種立體蛋糕打印機(jī)，該打印機(jī)包括機(jī)身、承載平臺(tái)、造型裝置和控制系統(tǒng)，承載平臺(tái)安裝在機(jī)身上，包括橫向和縱向滑臺(tái)以及在滑臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)裝置，旋轉(zhuǎn)裝置上安裝工作臺(tái)。造型裝置安裝在機(jī)身上，位于承載平臺(tái)上方，包括沿橫向或縱向運(yùn)動(dòng)的承載板，承載板上安裝奶油噴涂裝置，奶油噴涂裝置可沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。控制系統(tǒng)用于控制承載驅(qū)動(dòng)裝置、造型驅(qū)動(dòng)裝置、奶油噴涂裝置按照預(yù)定指令工作。

申請(qǐng)?zhí)枮?01410051744.6的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)一種3D蛋糕打印機(jī)，該打印機(jī)包括機(jī)架、打印托臺(tái)組件、打印頭組件、奶油擠出裝置以及控制系統(tǒng)。打印托臺(tái)組件安裝在機(jī)架上，包括在托臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的升降托臺(tái)裝置；打印頭組件安裝在機(jī)架上，位于升降托臺(tái)裝置上方，包括工作臺(tái)和打印頭，工作臺(tái)可在驅(qū)動(dòng)裝置下橫向或縱向運(yùn)動(dòng)，打印頭設(shè)置在工作臺(tái)上；奶油擠出裝置包括奶油容器以及奶油擠壓裝置，奶油容器上有擠出口，與打印頭連通；控制系統(tǒng)用于控制托臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置、打印頭驅(qū)動(dòng)裝置以及奶油擠壓裝置按照預(yù)定指令動(dòng)作。

上述三種3D蛋糕打印機(jī)的打印頭都只設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)，且擠出頭擠出的形狀都是一樣的，而手工制作時(shí)需要根據(jù)制作的形狀選擇不同的擠出頭，當(dāng)要求不同種類(lèi)的原料和形狀組合時(shí)上述蛋糕打印機(jī)就不能完成，因此上述的蛋糕打印機(jī)很難滿(mǎn)足現(xiàn)在對(duì)于蛋糕制作的需要，實(shí)用性較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有的技術(shù)存在的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種新型自動(dòng)換頭3D蛋糕打印機(jī)，該打印機(jī)不僅能實(shí)現(xiàn)蛋糕沿X、Y、Z軸三個(gè)方向的移動(dòng)，還能實(shí)現(xiàn)蛋糕的自轉(zhuǎn)，同時(shí)儲(chǔ)料桶與擠出頭有多種組合，可以隨時(shí)切換，能滿(mǎn)足大部分蛋糕制作的需要。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是：提供一種新型自動(dòng)換頭3D蛋糕打印機(jī)，包括機(jī)架、蛋糕移動(dòng)裝置、擠壓裝置和控制系統(tǒng)，所述蛋糕移動(dòng)裝置固定在機(jī)架的底部，擠壓裝置位于蛋糕移動(dòng)裝置的正上方，且與機(jī)架的上部固定；其特征在于該打印機(jī)還包括更換打印頭裝置，更換打印頭裝置位于在蛋糕移動(dòng)裝置的上方，以擠壓裝置為中心，且與機(jī)架的上部固定連接；由控制系統(tǒng)控制蛋糕移動(dòng)裝置、擠壓裝置和更換打印頭裝置進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作；

所述更換打印頭裝置包括儲(chǔ)料桶、換料盤(pán)、換頭盤(pán)和擠出頭，所述換料盤(pán)位于換頭盤(pán)上方，且二者相交；換料盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸與固定連接在機(jī)架上部的第一電機(jī)相連，換料盤(pán)的盤(pán)面上沿圓周方向均勻分布有若干數(shù)量的儲(chǔ)料桶安裝孔，儲(chǔ)料桶安裝孔上活動(dòng)連接有儲(chǔ)料桶；所述換頭盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸與固定連在機(jī)架上部的第二電機(jī)相連，換頭盤(pán)的盤(pán)面上沿圓周方向均勻分布有若干數(shù)量的擠出頭安裝孔，擠出頭安裝孔上活動(dòng)連接有擠出頭，在換料盤(pán)與換頭盤(pán)相交處，儲(chǔ)料桶安裝孔與擠出頭安裝孔重合，此重合位置即為出料口；

所述擠壓裝置位于出料口正上方，包括第一電動(dòng)推桿、第二電動(dòng)推桿和推桿連接架，第一電動(dòng)推桿的固定端固定連接在機(jī)架上部，第一電動(dòng)推桿的移動(dòng)端與推桿連接架上端固定連接，所述第二電動(dòng)推桿套在推桿連接架內(nèi)，且第二電動(dòng)推桿的固定端與推桿連接架的上部?jī)?nèi)側(cè)連接固定連接，第二電動(dòng)推桿的移動(dòng)端固定安裝活塞；

所述第一電機(jī)、第二電機(jī)、第一電動(dòng)推桿、第二電動(dòng)推桿均與控制系統(tǒng)連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明打印機(jī)采用更換打印頭裝置，設(shè)置換頭盤(pán)和換料盤(pán)使儲(chǔ)料桶和擠出頭均變?yōu)榭刹鹦兜?，利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)，能實(shí)現(xiàn)不同種類(lèi)顏色的蛋糕原料與不同形狀的擠出頭相互配合，從而使打出蛋糕的形狀顏色多樣化，可以根據(jù)需要進(jìn)行組合，避免了因需要的原料、形狀有多種而不斷進(jìn)行更換的麻煩。本發(fā)明的擠出裝置采用電動(dòng)推桿推動(dòng)活塞的形式，能實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)料桶與擠出頭的配合，并擠出奶油，實(shí)現(xiàn)連續(xù)供給多種形狀、顏色組合的原料。

同時(shí)本申請(qǐng)的蛋糕移動(dòng)裝置是通過(guò)縱向滑臺(tái)、橫向滑臺(tái)、升降臺(tái)及蛋糕旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)蛋糕的移動(dòng)，縱向滑臺(tái)動(dòng)作時(shí)，蛋糕進(jìn)行前后移動(dòng)；橫向滑臺(tái)動(dòng)作時(shí)，蛋糕進(jìn)行左右移動(dòng)；升降臺(tái)動(dòng)作時(shí)，蛋糕進(jìn)行上下移動(dòng)；蛋糕旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，蛋糕進(jìn)行自身的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，上述動(dòng)作的組合實(shí)現(xiàn)了蛋糕的三維運(yùn)動(dòng)及自身的旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)需要做更換動(dòng)作時(shí)，第二電動(dòng)推桿使活塞上升停止擠奶油，第一電動(dòng)推桿使推桿連接架上升，儲(chǔ)料桶由于彈簧機(jī)構(gòu)的作用上升，回到原位置，擠出頭同時(shí)回到原位置，此時(shí)儲(chǔ)料桶與擠出頭相分離，換料盤(pán)和換頭盤(pán)在第一電機(jī)和第二電機(jī)的作用下旋轉(zhuǎn)至指定的位置，然后第一電動(dòng)推桿使推桿連接架下降，推桿連接架推著儲(chǔ)料桶與擠出頭組合，這樣就完成了更換動(dòng)作。推桿連接架在第一電動(dòng)推桿的作用下可以使儲(chǔ)料桶向下移動(dòng)，與對(duì)應(yīng)的擠出頭組合，并且使出料的位置低于其他擠出頭，避免制作蛋糕時(shí)其他擠出頭破壞已經(jīng)做好的圖案。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明新型自動(dòng)換頭3D蛋糕打印機(jī)一種實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明新型自動(dòng)換頭3D蛋糕打印機(jī)一種實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明新型自動(dòng)換頭3D蛋糕打印機(jī)一種實(shí)施例的左視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明新型自動(dòng)換頭3D蛋糕打印機(jī)的擠壓裝置7的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明新型自動(dòng)換頭3D蛋糕打印機(jī)的更換打印頭裝置和擠壓裝置立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明新型自動(dòng)換頭3D蛋糕打印機(jī)的更換打印頭裝置6的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明新型自動(dòng)換頭3D蛋糕打印機(jī)的橫向滑臺(tái)23的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-機(jī)架，2-蛋糕移動(dòng)裝置，21-工作臺(tái)，22-蛋糕旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，23-橫向滑臺(tái)，231-橫向滑軌，232-橫向滑板，233-橫向底座，24-縱向滑臺(tái)，25-升降臺(tái)，3-光杠，4-第一電機(jī)，5-第二電機(jī)，6-更換打印頭裝置，61-儲(chǔ)料桶，62-換料盤(pán)，63-換頭盤(pán)，64-擠出頭，7-擠壓裝置，71-第一電動(dòng)推桿，72-第二電動(dòng)推桿，73-推桿連接架，8-旋轉(zhuǎn)電機(jī)，9-升降電機(jī)，10-橫向電機(jī)，11-縱向電機(jī)，12-活塞，13-彈簧，14-出料口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例描述本發(fā)明，但并不以此作為對(duì)本申請(qǐng)權(quán)利要求保護(hù)范圍的限定。

本發(fā)明新型自動(dòng)換頭3D蛋糕打印機(jī)(簡(jiǎn)稱(chēng)打印機(jī)，參見(jiàn)圖1-6)包括機(jī)架1、蛋糕移動(dòng)裝置2、擠壓裝置7和控制系統(tǒng)(圖中未標(biāo)出)，所述蛋糕移動(dòng)裝置2固定在機(jī)架1的底部，擠壓裝置7位于蛋糕移動(dòng)裝置2的正上方，且與機(jī)架1的上部固定；其特征在于該打印機(jī)還包括更換打印頭裝置6，更換打印頭裝置6位于在蛋糕移動(dòng)裝置2的上方，以擠壓裝置7為中心，且與機(jī)架1的上部固定連接；由控制系統(tǒng)控制蛋糕移動(dòng)裝置2、擠壓裝置7和更換打印頭裝置6進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作；

所述更換打印頭裝置6(參見(jiàn)圖5-6)包括儲(chǔ)料桶61、換料盤(pán)62、換頭盤(pán)63和擠出頭64，所述換料盤(pán)62位于換頭盤(pán)63上方，且二者相交，換料盤(pán)62和換頭盤(pán)63之間留有間隙，可以避免做更換運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生干涉；換料盤(pán)62的旋轉(zhuǎn)軸與固定連接在機(jī)架1上部的第一電機(jī)4相連，換料盤(pán)62的盤(pán)面上沿圓周方向均勻分布有若干數(shù)量的儲(chǔ)料桶安裝孔，儲(chǔ)料桶安裝孔上活動(dòng)連接有儲(chǔ)料桶61；所述換頭盤(pán)63的旋轉(zhuǎn)軸與固定連在機(jī)架上部的第二電機(jī)5相連，換頭盤(pán)63的盤(pán)面上沿圓周方向均勻分布有若干數(shù)量的擠出頭安裝孔，擠出頭安裝孔上活動(dòng)連接有擠出頭64，擠出頭64和儲(chǔ)料桶可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行安裝和拆卸更換，每個(gè)擠出頭周?chē)?根彈簧，擠出頭與換頭盤(pán)63為可拆卸的連接；在換料盤(pán)62與換頭盤(pán)63相交處，儲(chǔ)料桶安裝孔與擠出頭安裝孔重合，此重合位置即為出料口14；

所述擠壓裝置7(參見(jiàn)圖4-5)位于出料口14正上方，包括第一電動(dòng)推桿71、第二電動(dòng)推桿72和推桿連接架73，第一電動(dòng)推桿71的固定端固定連接在機(jī)架1上部，第一電動(dòng)推桿71的移動(dòng)端與推桿連接架73上端固定連接，所述第二電動(dòng)推桿72套在推桿連接架73內(nèi)，且第二電動(dòng)推桿72的固定端與推桿連接架73的上部?jī)?nèi)側(cè)連接固定連接，第二電動(dòng)推桿72的移動(dòng)端固定安裝活塞12；

所述第一電機(jī)4、第二電機(jī)5、第一電動(dòng)推桿71、第二電動(dòng)推桿72均與控制系統(tǒng)連接。

本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于所述蛋糕移動(dòng)裝置2包括橫向滑臺(tái)23、縱向滑臺(tái)24、升降臺(tái)25、蛋糕旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)22和工作臺(tái)21；升降臺(tái)25的兩端滑動(dòng)連接在固定于機(jī)架四根立柱內(nèi)側(cè)的光杠3上，縱向滑臺(tái)24的底部縱向固定安裝在升降臺(tái)25的上表面，縱向滑臺(tái)24的上表面與橫向滑臺(tái)23的底部連接；在橫向滑臺(tái)23的上部通過(guò)蛋糕旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)22與工作臺(tái)21的下部連接；工作臺(tái)21位于出料口14的正下方。

本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于所述橫向滑臺(tái)23(參見(jiàn)圖7)包括橫向滑軌231、橫向滑板232和橫向底座233，橫向滑軌231固定在橫向底座233上，在橫向滑軌231上固定連接橫向滑板232，橫向滑板232在橫向電機(jī)10驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)下沿橫向移動(dòng)；所述縱向滑臺(tái)24的結(jié)構(gòu)與橫向滑臺(tái)23相同；橫向底座的下表面固定安裝在縱向滑板232上表面上，橫向滑板上表面固定安裝蛋糕旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)22。

本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于儲(chǔ)料桶61通過(guò)彈簧與儲(chǔ)料桶安裝孔進(jìn)行活動(dòng)連接，擠出頭64通過(guò)彈簧與擠出頭安裝孔進(jìn)行活動(dòng)連接(參見(jiàn)圖4)。

本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于所述儲(chǔ)料桶安裝孔和/或擠出頭安裝孔的數(shù)量為5-8個(gè)。

本發(fā)明的進(jìn)一步特征在于所述工作臺(tái)21上設(shè)置有蛋糕鎖定裝置(圖中未標(biāo)出)，可以防止蛋糕在制作過(guò)程中發(fā)生移動(dòng)。

本發(fā)明中升降臺(tái)25由升降電機(jī)9驅(qū)動(dòng)，且由4根光杠3作為導(dǎo)向和支撐，所述光杠3安裝在所述機(jī)架1上，升降臺(tái)25實(shí)現(xiàn)了蛋糕的沿Z軸方向的運(yùn)動(dòng)，上述縱向滑臺(tái)24由縱向電機(jī)11驅(qū)動(dòng)，縱向電機(jī)11縱向安裝在所述升降臺(tái)25上，實(shí)現(xiàn)了蛋糕沿Y軸方向的運(yùn)動(dòng)；上述橫向滑臺(tái)23由橫向電機(jī)10驅(qū)動(dòng)，橫向電機(jī)10橫向安裝在所述縱向滑臺(tái)24上，實(shí)現(xiàn)了蛋糕沿X軸方向的運(yùn)動(dòng)，上述蛋糕旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)22由旋轉(zhuǎn)電機(jī)8驅(qū)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)8安裝在橫向滑臺(tái)23上，實(shí)現(xiàn)了蛋糕本身的旋轉(zhuǎn)，工作臺(tái)21安裝在上述蛋糕旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)22上，用于放置蛋糕，同時(shí)設(shè)有用于鎖定蛋糕的裝置，以防止蛋糕在移動(dòng)時(shí)發(fā)生不必要的位移。

上述換料盤(pán)62的旋轉(zhuǎn)軸與第一電機(jī)4連接，第一電機(jī)4控制換料盤(pán)62的旋轉(zhuǎn)，換料盤(pán)62上有多個(gè)安裝儲(chǔ)料桶61的位置，儲(chǔ)料桶61的數(shù)量可根據(jù)原料種類(lèi)的需要自行增減，安裝儲(chǔ)料桶61的位置裝有彈簧13，使儲(chǔ)料桶61可以上下移動(dòng)，且在去掉外力的情況下能回到原位置；換頭盤(pán)63的旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)與第二電機(jī)5連接，由第二電機(jī)5驅(qū)動(dòng)換頭盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，換頭盤(pán)63上有多個(gè)安裝擠出頭64的位置，擠出頭64的種類(lèi)數(shù)量可根據(jù)需要自行增減，擠出頭64周?chē)?根彈簧與換頭盤(pán)63相連，使擠出頭64可上下移動(dòng)，且在去掉外力時(shí)可以回到原位置，換料盤(pán)62上的儲(chǔ)料桶與換頭盤(pán)63上的擠出頭只在出料口14處重合，這樣可以使出料口固定在一個(gè)位置不變，出料更加平穩(wěn)。換料盤(pán)62和換頭盤(pán)63可以各自獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使兩個(gè)盤(pán)可以分別運(yùn)動(dòng)到想要的位置，得到想要的各種組合。

上述第一電動(dòng)推桿71安裝在機(jī)架1上，第二電動(dòng)推桿72套在推桿連接架73內(nèi)，推桿連接架73頂端與第一電動(dòng)推桿71的末端相連，第二電動(dòng)推桿72的末端裝有活塞12，用于擠壓奶油，推桿連接架73在第一電動(dòng)推桿71的作用下可以使儲(chǔ)料桶61向下移動(dòng)，與對(duì)應(yīng)的擠出頭64組合，并且使出料的位置低于其他擠出頭，避免制作蛋糕時(shí)其他擠出頭破壞已經(jīng)做好的圖案。

上述的各個(gè)電機(jī)及電動(dòng)推桿均與控制系統(tǒng)連接。

本發(fā)明的工作原理及過(guò)程是：工作時(shí)由蛋糕移動(dòng)裝置2和更換打印頭裝置6根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)出的控制命令進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)，當(dāng)需要做更換動(dòng)作時(shí)，第二電動(dòng)推桿72使活塞12上升停止擠奶油，第一電動(dòng)推桿71使推桿連接架73上升，儲(chǔ)料桶61由于彈簧13的作用上升，回到原位置，擠出頭64同時(shí)回到原位置，此時(shí)儲(chǔ)料桶61與擠出頭64相分離，換料盤(pán)62和換頭盤(pán)63在第一電機(jī)4和第二電機(jī)5的作用下旋轉(zhuǎn)至指定的位置，然后第一電動(dòng)推桿71使推桿連接架73下降，推桿連接架73推著儲(chǔ)料桶61與擠出頭64組合，這樣就完成了更換動(dòng)作。

本發(fā)明中縱向指Y方向，橫向指X方向。

本發(fā)明未述及之處適用于現(xiàn)有技術(shù)。