本實用新型屬于打印設備技術領域，具體涉及一種食品打印機原料儲料裝置及原料跟蹤系統(tǒng)。

背景技術：

在食品打印機中，需要使用到可食用的耗材。比如咖啡拉花機中，會使用到食用色素或咖啡萃取物；巧克力打印機中，會使用到巧克力作為加工耗材。由于可食用的耗材存在生廠商資質、保質期、存放環(huán)境等食品安全要求，因此通過技術手段確保打印耗材的食品安全性成為食品打印機中必不可少的環(huán)節(jié)。在已有食品打印機技術中，缺乏對食品原料存儲裝置的技術研究和實現(xiàn)，現(xiàn)有方案主要是采用與傳統(tǒng)打印機相兼容的容器，在簡單地進行食品原料耗材裝填后投入使用?，F(xiàn)有技術中明顯存在因食品原料耗材難以溯源而導致的食品安全隱患,因此在食品打印機中迫切存在可溯源的原料儲料器。

另外出于成本和環(huán)保的考慮，有的原料儲料器需要回收清洗并進行再次裝填使用，在這個過程中會由于各種人為或者客觀因素帶來許多安全隱患，比如用戶不規(guī)范的裝填，非法商家對原料儲料器中信息進行非法篡改等。當前尚無有效的技術方案以解決上述隱患，因此食品打印機中還亟需與原料儲料器相匹配的原料跟蹤系統(tǒng)。

同樣，由于不同的食品耗材，具有不同的材料特性，打印機應當運行在不同的參數(shù)下，才能確保最佳的成型和口感，比如不同的巧克力需經不同的調溫曲線才能保證形成最佳的外觀和口感。現(xiàn)有的食品打印機都是通過人工判定食品耗材的余量、品質等，而手動設置打印參數(shù)，這樣不僅提高了操作門檻、浪費了人力資源，而且打印效果也得不到保障。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種食品打印機原料儲料裝置及原料跟蹤系統(tǒng)，解決食品打印機的原料儲料器的食品安全問題，采用物聯(lián)網技術，依賴帶電可擦寫可編程只讀存儲器EEPROM、射頻識別技術RFID，和云服務器技術，實現(xiàn)儲料器信息可跟蹤、可回溯的功能，確保原料食品安全。

為了解決上述技術問題，本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)：

一種用于食品打印機的原料儲料裝置，包括：

儲料器主體，所述儲料器主體為腔體結構，用來存儲用于打印的食品耗材，比如咖啡萃取物，食用色素或巧克力等；儲料器主體由食品級材質制作；

信息存儲器，所述信息存儲器設置在儲料器主體上，信息存儲器為具有信息存儲功能的信息存儲介質；

識別裝置，所述識別裝置包括識別裝置機械主體和識別裝置電氣部件，識別裝置電氣部件設置在識別裝置機械主體上；所述儲料器主體可拆卸式設置在識別裝置機械主體上，且識別裝置電氣部件與信息存儲器的位置相對應，識別裝置電氣部件與信息存儲器之間具有匹配的電氣連接結構，通過識別裝置電氣部件能夠讀出信息存儲器中的信息。

進一步改進，所述信息存儲器中存儲的信息包括該儲料器主體對應的一個唯一編碼，以及儲料器主體中食品耗材的名稱、生產日期、保質期、剩余打印次數(shù)和余料量信息。

將儲料器主體的編碼、食品耗材的名稱、生產日期、保質期、剩余打印次數(shù)和余料量信息存儲在信息存儲器中，當儲料器主體安裝在識別裝置機械主體上時，識別裝置電氣部件能夠讀出信息存儲器中的信息，操作方便、智能化程度高。

進一步改進，所述識別裝置機械主體為殼體結構，識別裝置機械主體的底部開設有打印頭窗口，儲料器主體位于識別裝置機械主體的腔體中，儲料器主體的下部設置有打印頭，打印頭與儲料器主體的腔體連通,打印頭從打印頭窗口中探出。便于固定儲料器主體，防止在食品打印過程中，識別裝置機械主體與儲料器主體發(fā)生相對運動。

進一步改進，所述信息存儲器為電擦除可編程只讀存儲器EEPROM和/或射頻識別標簽RFID；當信息存儲器為電擦除可編程只讀存儲器EEPROM，儲料器主體上設置有第一金屬觸點，識別裝置電氣部件包括第二金屬觸點，儲料器主體與識別裝置機械主體配合安裝時，第一金屬觸點與第二金屬觸點相接觸，即信息存儲器與識別裝置接觸式電連通；當信息存儲器為射頻識別標簽RFID，識別裝置電氣部件包括RFID讀卡器，儲料器主體與識別裝置機械主體配合安裝時，RFID讀卡器與射頻識別標簽RFID位置相對應，即信息存儲器與識別裝置非接觸式電連通。若信息存儲介質為RFID和EEPROM混用的信息，識別裝置也需結合上述兩種接觸方式。

進一步改進，所述信息存儲器中存儲的信息包括該儲料器主體對應的一個唯一編碼，以及原料儲料裝置中食品耗材的名稱、生產日期、保質期、剩余打印次數(shù)和余料量信息。

進一步改進，所述識別裝置機械主體上設置有用于鎖緊儲料器主體的緊固件。將儲料器主體安裝在識別裝置機械主體上后，通過緊固件進一步緊固儲料器主體。

進一步改進，所述識別裝置機械主體上設置有用于將整個原料儲料裝置固定在打印機上的支架。便于將原料儲料裝置固定在食品打印機上。

進一步改進，所述識別裝置電氣部件還包括第三金屬接觸點。將原料儲料裝置固定在食品打印機上時，通過第三金屬接觸點將原料儲料裝置與食品打印機件的控制器進行電連接。

一種基于上述原料儲料裝置的原料跟蹤系統(tǒng)，包括一個或多個原料儲料裝置、控制器、通信單元和云端服務器，所述一個或多個原料儲料裝置、控制器和通信單元均設置在食品打印機上；所述每個原料儲料裝置中存儲有不同的用于打印的食品耗材；所述控制器與每個原料儲料裝置識別裝置的電氣部件之間均電連接，控制器用于控制各個識別裝置；所述通信單元與控制器之間電連接，用于將各個信息存儲器的信息接入到網絡，并與云端服務器通信；所述云端服務器用于記錄和跟蹤每個原料儲料器的信息，所述云端服務器中包含但不限于每個儲料器主體的編碼信息和對應儲料器主體所存儲的食品耗材的名稱、生產日期、保質期、剩余打印次數(shù)和余料量，以及該儲料器主體重復使用的次數(shù)。

所述原料跟蹤系統(tǒng)只有在連接網絡的情況下才能使用。因為儲料器主體由食品級材質制作，所以在使用過程中也會磨損、消耗，具有一定的使用壽命，當一個儲料器主體中食材消耗完后需要對其回收并進行再次灌裝食材，然后再進行更換，當更換次數(shù)超過設定值時，控制器會做出報警提示，便于及時更換新的儲料器主體。

進一步改進，所述控制器能夠根據(jù)需要打印食品的類型，調整食品打印機的打印速度，以及所打印出的食品的溫度。當打印巧克力時，控制器根據(jù)識別到原料儲料裝置中的巧克力食品耗材信息，調整打印速度和溫度曲線，保證巧克力食品耗材能夠順利從打印頭中打印出，且打印出來的巧克力外形美觀，口感良好。當進行咖啡拉花時，控制器根據(jù)識別到原料儲料裝置中的食用色素或咖啡萃取物等耗材信息，調整打印速度，保證打印出來咖啡拉花圖案形象、美觀。

一種基于上述原料跟蹤系統(tǒng)的對原料儲料裝置進行判定的方法，每次更換原料儲料裝置后，或者每次食品打印機進行食品打印任務前，控制器會對每個原料儲料裝置進行校驗，包括如下步驟：

步驟一、控制器讀取每個信息存儲器中該儲料器主體對應的唯一的編碼信息，并與云端服務器的編碼庫的編碼進行對比，如果控制器沒有讀取到該儲料器主體的編碼信息，或者讀取到的編碼信息與云端服務器的編碼庫進行對比后沒有與之對應的編碼，則食品打印機停止打印，防止人為將非本系統(tǒng)的原料儲料裝置裝入食品打印機中，或者誤將其他物品裝入食品打印機中；否則進行步驟二；

步驟二、儲料器主體的編碼與云端服務器的編碼匹配成功后，原料儲料裝置上信息存儲器與云端服務器同步信息，即每個原料儲料裝置將當前信息存儲器中的信息通過控制器、通信單位傳遞給云端服務器，使云端服務器中對應編碼中剩余打印次數(shù)和余料量與對應原料儲料裝置的當前信息存儲器中的信息保持一致。相當于每次更換原料儲料裝置后，或者開啟食品打印任務前，對云端服務器中的信息進行更新。

步驟三、控制器對各個原料儲料裝置中的食品耗材進行判斷，當每個原料儲料裝置中的食品耗材均在有效期內，且在剩余打印次數(shù)不低于1次、余量充足的情況下，開始本次食品打印；否則食品打印機停止打印。每次向儲料器主體中灌裝食品耗材后，會對信息存儲器中的信息進行更新，包括原料儲料裝置重復使用的次數(shù)、食品耗材名稱、生產日期、保質期、剩余打印次數(shù)和余料量。保證打印出來的食品在保質期內，確保食品安全。每打印一次，對應原料儲料裝置的信息存儲器中剩余打印次數(shù)、余料量的信息進行更新。當剩余打印次數(shù)、余料量，不足完成本次打印時，控制器做出報警提示。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型所述的原料儲料裝置，其儲料器主體采用了食品級材質制作，確保了耗材存放的食品安全性；其信息存儲器所采用的EEROM或RFID均具有唯一標識，實現(xiàn)了儲料器主體所裝填的耗材與攜帶的電子信息的嚴格匹配，使得耗材可跟蹤、可回溯，非常明顯地保障了食品安全。

2、本實用新型所述的原料跟蹤系統(tǒng)，利用物聯(lián)網技術將每一個儲料器都納入互聯(lián)網，只有經過驗證的儲料器才能正常使用，由于采用了在線式驗證的方式，杜絕了用戶不規(guī)范裝填或商家非法篡改儲料器信息存儲器而導致的安全隱患，該技術進一步地保障了食品打印機中嚴苛的食品安全要求。

3、本實用新型所述的判定方法，在食品打印機工作的過程中均介入，在杜絕食品安全隱患的同時，也自動調整了食品打印機的工作參數(shù)，使食品打印機以最佳的工作參數(shù)，使用當前耗材以成型最優(yōu)的圖形或圖案，減少了人工調試工作，極大地降低了用戶的操作門檻。

附圖說明

圖1為本實用新型所述原料儲料裝置主體部分結構圖。

圖2為本實用新型所述原料儲料裝置識別裝置部分結構圖。

圖3為本實用新型所述原料儲料裝置識別裝置部分補充結構圖。

圖4為本實用新型所述原料儲料裝置整體結構圖。

圖5 為本實用新型所述原料跟蹤系統(tǒng)結構示意圖。

圖6為本實用新型所述原料跟蹤系統(tǒng)識別工作流程圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的和技術方案更加清楚，下面將結合實施例對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述。

實施例一：

如圖1-4所示，本實用新型所述用于食品打印機的原料儲料器裝置，包括原料儲料器主體1，信息存儲介質2，識別裝置機械主體6。

所述原料儲料器主體1，是采用食品級PP材料所制作的中空腔體，腔體內貯存用于食品打印機的可食用色素，本實施例中采用咖啡色食用色素，用于打印到咖啡的奶泡上。

所述原料儲料器主體1上安裝了柔性電路板5，柔性電路板上設置信息存儲介質 EEPROM、第一金屬觸點3和打印頭4。在其他實施例中，打印頭4與儲料器主體1可以為分體結構，可能多個儲料器主體1對應一個打印頭4。

所述EEPROM上存儲了關于儲料器主體1相關信息，包括儲料器主體的唯一編碼，所儲存食用色素的型號編碼，出產日期，有效日期，剩余量等信息，本實施例中由廠商裝填的墨盒剩余量應當是500次，每次打印將消耗一次剩余量。

所述第一金屬觸點3，用于完成對打印頭4的電路連接以及對EEPROM的電路連接。所述原料儲料器主體1在使用時，需要插入識別裝置機械主體6中，以配合為圖4所顯示的結構。所述識別裝置機械主體6的頂部有一個緊固件卡扣7，用于緊固原料儲料器主體1，防止在食品打印機運行過程中原料儲料器1的晃動等問題。

所述識別裝置機械主體6上安裝的第二金屬觸點8，與原料儲料器主體1上安裝的第一金屬觸點相對應，以確保原料儲料器主體1的電氣結構和功能的完整性。

所述識別裝置機械主體6的底部留有一個打印頭窗口10，便于打印頭4探出，識別裝置機械主體6的側面還有識別裝置固定支架11，用于將原料儲器裝置整體固定到食品打印機機架上。食品打印機通過第三觸點12與控制器點連接，來控制打印頭對食用色素的噴射，同時讀寫EEPROM上存儲的信息。

采用EEPROM作為存儲介質，具有成本低的特點。

實施例二：

在打印頻次高，換取儲料器頻繁的場景下，采用RFID標簽作為信息存儲介質2，以避免頻繁的接插損耗而影響其穩(wěn)定性。

所述RFID標簽上存儲了關于儲料器主體相關信息，包括儲料器主體的唯一編碼，所儲存食用色素的型號編碼，出產日期，有效日期，剩余量等信息，本實施例中由廠商裝填的墨盒剩余量應當是500次，每次打印將消耗一次剩余量。

所述識別裝置機械主體上還需安裝RFID讀卡器，儲料器主體與識別裝置機械主體配合安裝時，RFID讀卡器與射頻識別標簽RFID位置相對應，便于讀寫信RFID標簽上的信息。RFID讀卡芯片采用MFRC-522。為了便于描述，結合實施例一中圖3，RFID讀卡器9設置在識別裝置固定支架11的下方。

所述第一金屬觸點，此時用于完成對打印頭的電路連接。其他未特別指出的實施要點，均和實施例一中相同。

實施例三：

如圖5所示，一種基于上述原料儲料裝置的原料跟蹤系統(tǒng)，包括云端服務器13、通信單元14、控制器15和多個原料儲料裝置16；

所述原料儲料裝置16如實施例二中所述，為圖4所示的結構，固定在食品打印機17上，每個原料儲料裝置中存儲有不同的用于打印的食品耗材。所述控制器15的芯片型號是Atmega8，控制器15與每個原料儲料裝置識別裝置的電氣部件之間均電連接，用于控制原料儲料裝置16上的RFID讀卡器9，進而讀寫RFID標簽2上的內容。所述通信單元14的芯片型號為RTL8188CUS，通信單元14通過WIFI的形式接入互聯(lián)網，并與云端服務器13通信。所述云端服務器13上存儲著所有原料儲料器16的信息，包含但不限于每個儲料器主體的編碼信息和對應儲料器主體所存儲的食品耗材的名稱、生產日期、保質期、剩余打印次數(shù)和余料量，以及該儲料器主體重復使用的次數(shù)。

所述原料跟蹤系統(tǒng)只有在連接網絡的情況下才能使用。因為儲料器主體由食品級材質制作，所以在使用過程中也會磨損、消耗，具有一定的使用壽命，當一個儲料器主體中食材消耗完后需要對其回收并進行再次灌裝食材，然后再進行更換，當更換次數(shù)超過設定值時，控制器會做出報警提示，便于及時更換新的儲料器主體。

所述控制器能夠根據(jù)需要打印食品的類型，調整食品打印機的打印速度，以及所打印出的食品的溫度。在本實施例中，食品打印機用于進行咖啡拉花，控制器根據(jù)識別到原料儲料裝置中的咖啡色食用色素信息，調整打印速度，保證打印出來咖啡拉花形象、美觀。

在其他實施例中，食品打印機用于打印巧克力，控制器根據(jù)識別到原料儲料裝置中的巧克力食品耗材信息，調整打印速度和溫度曲線，保證巧克力食品耗材能夠順利從打印頭中打印出，且打印出來的巧克力外形美觀，口感良好。

實施例四：

如圖6所示，一種基于上述原料跟蹤系統(tǒng)的對原料儲料裝置進行判定的方法，每次更換原料儲料裝置后，或者每次食品打印機進行食品打印任務前，控制器會對每個原料儲料裝置進行校驗，包括如下步驟：

步驟一、控制器讀取每個信息存儲器中該儲料器主體對應的唯一的編碼信息，并與云端服務器的編碼庫的編碼進行對比，如果控制器沒有讀取到該儲料器主體的編碼信息，或者讀取到的編碼信息與云端服務器的編碼庫進行對比后沒有與之對應的編碼，則食品打印機停止打印，防止人為將非本系統(tǒng)的原料儲料裝置裝入食品打印機中，或者誤將其他物品裝入食品打印機中；否則進行步驟二；

步驟二、儲料器主體的編碼與云端服務器的編碼匹配成功后，儲料器主體上信息存儲器與云端服務器同步信息，即每個原料儲料裝置將當前信息存儲器中的信息通過控制器、通信單位傳遞給云端服務器，使云端服務器中對應編碼中的食材名稱、生產日期、保質期、剩余打印次數(shù)、余料量和該儲料器重復使用的次數(shù)與對應原料儲料裝置將當前信息存儲器中的信息保持一致。相當于每次更換原料儲料裝置后，或者開啟食品打印任務前，對云端服務器中的信息進行更新。

步驟三、控制器對各個原料儲料裝置中的食品耗材進行判斷，當每個原料儲料裝置中的食品耗材均在有效期內，且在剩余打印次數(shù)不低于1次、余量充足的情況下，開始本次食品打印；否則食品打印機停止打印。每次向儲料器主體中灌裝食品耗材后，會對信息存儲器中的信息進行更新，包括原料儲料裝置重復使用的次數(shù)，食品耗材名稱、生產日期、保質期、剩余打印次數(shù)和余料量。保證打印出來的食品在保質期內，確保食品安全。每打印一次，對應原料儲料裝置的信息存儲器中剩余打印次數(shù)、余料量的信息進行更新。當剩余打印次數(shù)、余料量，不足完成本次打印時，控制器做出報警提示。

本實用新型中未做特別說明的均為現(xiàn)有技術或者通過現(xiàn)有技術即可實現(xiàn)，而且本實用新型中所述具體實施案例僅為本實用新型的較佳實施案例而已，并非用來限定本實用新型的實施范圍。即凡依本實用新型申請專利范圍的內容所作的等效變化與修飾，都應作為本實用新型的技術范疇。