本實(shí)用新型涉及熔融沉積型三維打印技術(shù)，涉及一種熔融沉積型食品三維打印技術(shù)。

背景技術(shù)：

3D打印技術(shù)是一種通過將原材料層層堆疊形成零件和產(chǎn)品的方法，同傳統(tǒng)減材制造方法相比，無(wú)需復(fù)雜的機(jī)械加工或采用模具，3D打印技術(shù)能夠高效制造出任意復(fù)雜形狀的零件。目前，3D打印技術(shù)開始在機(jī)械制造、教育、醫(yī)療、藝術(shù)等各行各業(yè)逐步得到應(yīng)用，3D打印技術(shù)可以制造的產(chǎn)品包括飛機(jī)、汽車零部件，人體骨骼，人體器官等。未來(lái)3D打印技術(shù)必將同更多行業(yè)結(jié)合，得到更為廣泛的應(yīng)用。

食品是國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)食品的要求不再僅僅是吃飽，開始追求食品的個(gè)性和多樣性。單純依靠人工制作難以滿足消費(fèi)者對(duì)食品個(gè)性化的需求，將3D打印技術(shù)同食品加工相結(jié)合，自動(dòng)加工得到個(gè)性化食品，具有廣闊的應(yīng)用前景。

傳統(tǒng)的食品3D打印機(jī)存在以下幾個(gè)問題：1)料筒更換操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力從而影響工作效率的問題；2)對(duì)料筒的定位固定不夠穩(wěn)定影響工作可靠性的問題；3)噴嘴無(wú)法克服食物原料自由流出影響打印精度的問題；4)因食品冷卻堵塞噴嘴問題。

授權(quán)公告號(hào)為CN 204949368U的專利文獻(xiàn)公開了一種巧克力3D打印機(jī)，包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，噴嘴，送料機(jī)構(gòu)、料筒、工作臺(tái)，機(jī)架本體，X軸、Y軸、Z軸驅(qū)動(dòng)裝置、料架，所述料架固定連接有導(dǎo)熱塊；導(dǎo)熱塊開設(shè)有用于放置噴嘴的通孔，噴嘴貫穿該通孔放置于導(dǎo)熱塊中；導(dǎo)熱塊還開設(shè)有用于放置加熱電阻的孔，加熱電阻放置于該孔內(nèi)，所述料筒外壁設(shè)置有加熱單元。解決了傳統(tǒng)食品打印機(jī)噴嘴堵塞影響打印機(jī)打印精度，食物原料的溫度難控制，部件造價(jià)成本高，使食品打印機(jī)難以推廣應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)難題。具有使用維護(hù)成本低，打印精度高，工作安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種打印機(jī)的擠出裝置，以適用于更多的原料，提高打印機(jī)擠出裝置的適用性，尤其對(duì)需要加熱的食材進(jìn)行溫度控制，保證食材的口感。

一種用于3D打印的智能溫控噴頭，包括料筒以及滑動(dòng)安裝在料筒內(nèi)的推料活塞，料筒底端具有出料口，料筒頂部安裝有驅(qū)動(dòng)推料活塞的絲杠步進(jìn)電機(jī)，所述料筒的外圍設(shè)有保溫套，在料筒與保溫套之間設(shè)有作用于料筒的加熱裝置。

本實(shí)用新型噴頭能夠?qū)Σ牧线M(jìn)行保溫，避免材料噴出時(shí)的噴頭堵塞，同時(shí)對(duì)食材調(diào)溫處理，形成良好口味的打印產(chǎn)品。另外可以對(duì)材料進(jìn)行回抽，保證在打印的過程中避免材料的掛流問題。

作為優(yōu)選，所述加熱裝置為包裹在料筒外壁上的加熱膜。

加熱膜便于改變形狀，與料筒外壁有較好的貼合度，可以提高加熱效率。

作為優(yōu)選，料筒頂部安裝有固定座，所述絲杠步進(jìn)電機(jī)設(shè)置在該固定座上，絲杠步進(jìn)電機(jī)的絲杠貫穿固定座與推料活塞連接。

本實(shí)用新型采用直線步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠擠出材料，絲杠運(yùn)動(dòng)勻速平穩(wěn)；增加了電機(jī)的推力，可以避免造成噴頭堵塞的現(xiàn)象。

絲杠與推料活塞連接，能夠在打印過程中對(duì)食材進(jìn)行回抽，減少了對(duì)材料的浪費(fèi)與打印過程中的掛流問題，保證產(chǎn)品成型的觀賞性。

料筒與絲杠步進(jìn)電機(jī)之間通過固定座連接和加強(qiáng)，另外當(dāng)整個(gè)噴頭與外部構(gòu)件或驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接時(shí)，也可以通過該固定座。

作為優(yōu)選，所述絲杠步進(jìn)電機(jī)的頂部立置有導(dǎo)向套，所述絲杠的頂部伸入導(dǎo)向套內(nèi)且與導(dǎo)向套滑動(dòng)配合。

導(dǎo)向套可以是筒狀或側(cè)壁開放的直立部件，絲杠的頂部可以沿導(dǎo)向套相對(duì)上下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)向套在一定程度上也起到了防護(hù)作用。

所述絲杠的頂部設(shè)有與導(dǎo)向套內(nèi)壁滑動(dòng)貼靠的防晃滑塊。

為了與導(dǎo)向套更好的貼合，絲杠的頂部可以另外設(shè)置部件即防晃滑塊，在導(dǎo)向套內(nèi)壁的束縛下，可以更好的保持絲杠的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。防晃滑塊可以套設(shè)在絲杠的頂端或通過連接件固定在絲杠的頂部。

作為優(yōu)選，所述導(dǎo)向套的側(cè)壁設(shè)有豎槽，所述絲杠的頂部設(shè)有沿豎槽滑動(dòng)的導(dǎo)向柱。

為了進(jìn)一步提高防晃和導(dǎo)向的效果，導(dǎo)向套的側(cè)壁開槽，導(dǎo)向柱橫向延伸入豎槽內(nèi)，由于絲杠與推料活塞相連，因此還可以通過導(dǎo)向柱的位置判斷料筒內(nèi)物料存量。

作為優(yōu)選，所述在料筒與保溫套之間設(shè)有采集料筒溫度的傳感器，所述智能溫控噴頭還設(shè)有采集傳感器信號(hào)以控制加熱裝置的溫控電路。

通過控溫電路可以對(duì)食材在打印過的程中進(jìn)行調(diào)溫處理，以打印出最佳風(fēng)味的產(chǎn)品，適用性更廣。

作為優(yōu)選，所述絲杠步進(jìn)電機(jī)的頂部以及四周設(shè)有防護(hù)罩。

防護(hù)罩可以進(jìn)一步提高設(shè)備運(yùn)行的安全性，也便于加設(shè)和安裝輔助部件。

作為優(yōu)選，所述料筒的底部螺紋配合有出料段，所述出料口位于出料段的底端。

出料段采用螺紋配合的可拆卸結(jié)構(gòu)，便于組裝和維護(hù)，所述出料口處安裝有噴嘴，當(dāng)噴嘴出現(xiàn)故障時(shí)，可以拆卸出料段。

作為優(yōu)選，所述保溫套的頂部與料筒外壁螺紋配合，料筒底部抵靠在保溫套底部的內(nèi)壁。

料筒與保溫套相抵可以進(jìn)一步提高部件的緊湊型，料筒頂部帶有外螺紋，以適應(yīng)與保溫套的螺紋配合。

本實(shí)用新型能完成對(duì)食材的加熱以及恒溫控制，保證食材的口感與打印過程的流暢性。可打印材料包括巧克力、餅與干、糖果、糕點(diǎn)等可配制成為軟性流質(zhì)的食材，可根據(jù)喜好對(duì)材料進(jìn)行不同的組合。

附圖說明

圖1是實(shí)用新型智能溫控噴頭剖面圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施過程對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。但下述實(shí)施例僅僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非全部。基于實(shí)施方式中的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得其它實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本實(shí)用新型用于3D打印的智能溫控噴頭，包括料筒1以及滑動(dòng)安裝在料筒內(nèi)的推料活塞2。

料筒1頂部安裝有固定座3，料筒1頂部的外螺紋與固定座3上的內(nèi)螺紋孔配合，實(shí)現(xiàn)料筒的安裝與拆卸。固定座3上安裝有驅(qū)動(dòng)推料活塞2的絲杠步進(jìn)電機(jī)4，絲杠步進(jìn)電機(jī)4的絲杠5貫穿固定座3與推料活塞2連接。絲杠步進(jìn)電機(jī)4連接控制電路，通過精確控制絲杠的運(yùn)動(dòng)行程進(jìn)而控制物料的擠出量。絲杠步進(jìn)電機(jī)4的頂部以及四周設(shè)有防護(hù)罩6。

絲杠步進(jìn)電機(jī)4的頂部立置有導(dǎo)向套7，絲杠5伸入導(dǎo)向套7且與導(dǎo)向套滑動(dòng)配合，導(dǎo)向套7的側(cè)壁上設(shè)有豎直布置的導(dǎo)向槽71，絲杠5的頂部設(shè)有沿導(dǎo)向槽71上下滑動(dòng)的導(dǎo)向柱51。在導(dǎo)向槽71的束縛下，可以更好的保持絲杠5的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，通過導(dǎo)向柱51的位置判斷料筒內(nèi)物料存量。

料筒1的外圍設(shè)有保溫套8，在料筒1與保溫套8之間設(shè)有作用于料筒的加熱膜9。加熱膜9與料筒1外壁有較好的貼合度，可以提高加熱效率。在料筒1與保溫套8之間設(shè)有采集料筒溫度的傳感器，加熱膜9由一個(gè)簡(jiǎn)易的數(shù)字溫度控制器控制，其供電電路上設(shè)有受控于傳感器信號(hào)的開關(guān)。

保溫套8的頂部與料筒1外壁螺紋配合，料筒底部抵靠在保溫套底部的內(nèi)壁。當(dāng)需要更換料筒時(shí)，解開螺紋配合，取出料筒。

料筒1的底部螺紋配合有出料段10，出料口位于出料段的底端。出料口安裝有噴嘴(圖中未標(biāo)示)，當(dāng)噴嘴出現(xiàn)故障時(shí)，可以拆卸出料段。

本實(shí)用新型的工作過程如下：

1、準(zhǔn)備階段

將提前裝好食材的料筒放入設(shè)有加熱膜的保溫套內(nèi)。根據(jù)待加工食材的溫度要求，設(shè)定溫度。

2、開始打印

當(dāng)絲杠步進(jìn)電機(jī)4啟動(dòng)，絲杠5沿導(dǎo)向槽向下移動(dòng)，從而擠壓料筒1內(nèi)處在推料活塞2下面位置的物料從噴嘴流出。通過絲杠步進(jìn)電機(jī)可以精確控制物料的擠出量，大大提高3打印機(jī)的打印精度。打印過程中，可以啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)反方向驅(qū)動(dòng)絲杠，對(duì)食材進(jìn)行回抽，減少了對(duì)材料的浪費(fèi)與打印過程中的掛流問題，保證產(chǎn)品成型的觀賞性。