一種3d食物打印機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種3D食物打印機(jī)，屬于3D打印技術(shù)領(lǐng)域和食品加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印機(jī)又稱三維打印機(jī)，是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機(jī)器，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用可粘合材料，通過(guò)打印一層層的粘合材料來(lái)制造三維的物體?，F(xiàn)階段3D打印機(jī)被用來(lái)以逐層打印的方式來(lái)構(gòu)造和制造物體。3D打印機(jī)的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進(jìn)3D打印機(jī)中，機(jī)器會(huì)按照程序把產(chǎn)品一層層造出來(lái)。
[0003]3D掃描技術(shù)是集光、機(jī)、電和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高新技術(shù)，主要用于對(duì)物體空間外形和結(jié)構(gòu)及色彩進(jìn)行掃描，以獲得物體表面的空間坐標(biāo)。它的重要意義在于能夠?qū)?shí)物的立體信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能直接處理的數(shù)字信號(hào)，為實(shí)物數(shù)字化提供了相當(dāng)方便快捷的手段。3D掃描技術(shù)能實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量，且具有速度快、精度高的優(yōu)點(diǎn)。3D掃描儀作為一種快速的立體測(cè)量設(shè)備，因其測(cè)量速度快、精度高，非接觸，使用方便等優(yōu)點(diǎn)而得到越來(lái)越多的應(yīng)用。
[0004]近年來(lái)，隨著3D打印技術(shù)和3D掃描技術(shù)的發(fā)展，3D打印技術(shù)和3D掃描技術(shù)逐漸應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。3D打印技術(shù)和3D掃描技術(shù)的應(yīng)用和結(jié)合，大大縮短了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、研發(fā)周期，并提高了生產(chǎn)效率，從而降低了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成本。傳統(tǒng)的3D打印機(jī)只能輸入已經(jīng)建好的CAD模型來(lái)打印，或者直接下載別人建好的CAD模型來(lái)打印。現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法直接面對(duì)實(shí)物打印，通常要經(jīng)過(guò)逆向工程來(lái)建模才可以。對(duì)于廣大使用者來(lái)說(shuō)，建立CAD模型還是有點(diǎn)困難，特別是對(duì)于一些復(fù)雜的CAD模型。而在食品行業(yè)，3D打印也不斷地有所突破，目前可以通過(guò)3D打印機(jī)打印出巧克力等食品。但是還是存在許多方面問(wèn)題，特別是對(duì)于一些復(fù)雜的模型使用者無(wú)法完成三維軟件建模，使3D食物打印機(jī)不能很好的推廣和應(yīng)用，而且，在3D打印產(chǎn)品成型之后的后期處理缺少可以直接制作食物的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種通過(guò)3D掃描建立3D打印模型并將打印產(chǎn)品制作成食物的3D食物打印機(jī)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種3D食物打印機(jī)，包括箱體、3D掃描設(shè)備、3D打印設(shè)備及烘焙設(shè)備，其中，3D掃描設(shè)備位于箱體的第一層，3D打印設(shè)備及烘焙設(shè)備位于箱體的第二層，所述3D掃描設(shè)備、3D打印設(shè)備及烘焙設(shè)備均安裝有透明門，所述3D掃描設(shè)備與3D打印設(shè)備采用數(shù)據(jù)傳輸方式連接，所述烘焙設(shè)備將所述3D打印設(shè)備打印的產(chǎn)品制作成食品。
[0007]優(yōu)選地，所述3D掃描設(shè)備包括掃描設(shè)備主機(jī)、掃描鏡頭組件、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、可調(diào)光源及觸摸屏，所述掃描設(shè)備主機(jī)通過(guò)掃描鏡頭組件采集圖像，所述掃描鏡頭組件安裝在箱體的內(nèi)壁上且與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)位置相配合，所述可調(diào)光源提供光照，所述觸摸屏用于控制操作和顯不圖像。
[0008]進(jìn)一步地，所述掃描設(shè)備主機(jī)包括圖像采集卡、圖像處理器、存儲(chǔ)器及控制器，所述控制器分別連接圖像采集卡、圖像處理器和存儲(chǔ)器，所述圖像采集卡與掃描鏡頭組件連接，所述圖像處理器與觸摸屏連接，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)，所述控制器與3D打印設(shè)備采用數(shù)據(jù)傳輸方式連接。
[0009]進(jìn)一步地，所述掃描鏡頭組件包括支架、鏡頭、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及伸縮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述鏡頭連接角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)且通過(guò)角度調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)角度，所述角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)連接伸縮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)且通過(guò)伸縮調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)伸縮長(zhǎng)度，所述伸縮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)固定在所述支架上。
[0010]進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)安裝在一水平導(dǎo)軌的滑塊上，所述水平導(dǎo)軌安裝在箱體第一層的底部。
[0011]進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)下設(shè)置高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過(guò)高度調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)高度。
[0012]優(yōu)選地，所述3D打印設(shè)備包括墨盒、噴頭、噴頭加熱設(shè)備、打印平臺(tái)、X向?qū)к?、Y向?qū)к?、Z向?qū)к?、打印設(shè)備主機(jī)及控制電路，所述X向?qū)к壈惭b在箱體的第二層頂部，所述Y向?qū)к壒潭ㄔ赬向?qū)к壍幕瑝K上，所述噴頭固定在Y向?qū)к壍幕瑝K上，所述墨盒與噴頭通過(guò)PU管連接，所述Z向?qū)к壈惭b在箱體的第二層內(nèi)壁上，所述打印平臺(tái)固定在Z向?qū)к壍幕瑝K上，所述打印設(shè)備主機(jī)通過(guò)控制電路連接X(jué)向?qū)к墶向?qū)к壖癦向?qū)к壍幕瑝K。
[0013]進(jìn)一步地，所述噴頭上設(shè)置有風(fēng)扇，所述風(fēng)扇正對(duì)打印平臺(tái)。
[0014]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述3D打印設(shè)備通過(guò)數(shù)據(jù)線與圖像導(dǎo)入裝置連接。
[0015]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述烘焙設(shè)備與3D掃描設(shè)備、3D打印設(shè)備之間通過(guò)絕熱材料隔開(kāi)。
[0016]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明采用3D掃描設(shè)備對(duì)已加工成型特別是一些不易建模的實(shí)物進(jìn)行建模，通過(guò)掃描這類實(shí)物的表面輪廓數(shù)據(jù)自動(dòng)擬合出3D打印模型，然后通過(guò)3D打印設(shè)備將打印模型打印出來(lái)，再通過(guò)烘焙設(shè)備直接將打印的產(chǎn)品進(jìn)一步制作成食物。本發(fā)明的3D食物打印機(jī)將3D建模、3D打印及食品制作集合在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)3D掃描建立3D打印模型并將打印產(chǎn)品制作成食物的集成化功能。此外，本發(fā)明可以建立復(fù)雜的3D打印模型，提高了建模的效率，使日常食品制作簡(jiǎn)單快捷，同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占有體積小，操作方便，具有很好的使用效果。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中3D食物打印機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中3D掃描設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中所示:101是3D掃描設(shè)備、102是掃描鏡頭組件、103是旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、104是水平導(dǎo)軌、105是觸摸屏、106是掃描控制面板、107是高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、108是角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、109是鏡頭、110是伸縮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、111是支架、201是3D打印設(shè)備、202是X向?qū)к墶?03是Y向?qū)к墶?04是噴頭、205是Z向?qū)к墶?06是打印平臺(tái)、301是烘焙設(shè)備、302是烘焙控制面板、303是透明門。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)描述:
[0021]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的3D食物打印機(jī)，包括箱體、3D掃描設(shè)備101、3D打印設(shè)備201及烘焙設(shè)備301，其中，3D掃描設(shè)備101位于箱體的第一層，3D打印設(shè)備201及烘焙設(shè)備301位于箱體的第二層，所述3D掃描設(shè)備101、3D打印設(shè)備201及烘焙設(shè)備301均安裝有透明門，所述3D掃描設(shè)備101與3D打印設(shè)備201采用數(shù)據(jù)傳輸方式連接，所述烘焙設(shè)備301將所述3D打印設(shè)備201打印的產(chǎn)品制作成食品。本發(fā)明的3D食物打印機(jī)采用3D掃描設(shè)備101對(duì)已加工成型特別是一些不易建模的實(shí)物進(jìn)行建模，通過(guò)掃描這類實(shí)物的表面輪廓數(shù)據(jù)自動(dòng)擬合出3D打印模型，通過(guò)3D掃描設(shè)備101與3D打印設(shè)備201之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，將3D掃描設(shè)備101擬合得到的3D打印模型傳輸給3D打印設(shè)備201。然后通過(guò)3D打印設(shè)備201將打印模型打印出來(lái)，再通過(guò)烘焙設(shè)備301直接將打印的產(chǎn)品進(jìn)一步制作成食物。本發(fā)明的3D食物打印機(jī)將3D建模、3D打印及食品制作集合在一起，能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)3D掃描建立3D打印模型并將打印產(chǎn)品制作成食物的集成化功能。此外，本發(fā)明可以建立復(fù)雜的3D打印模型，提高了建模的效率，使日常食品制作簡(jiǎn)單快捷，同時(shí)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占有體積小，操作方便，具有很好的使用效果。
[0022]具體地，所述3D掃描設(shè)備101包括掃描設(shè)備主機(jī)、掃描鏡頭組件102、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)103、可調(diào)光源及觸摸屏105，所述掃描設(shè)備主機(jī)通過(guò)掃描鏡頭組件102采集圖像，所述掃描鏡頭組件102安裝在箱體的內(nèi)壁上且與旋轉(zhuǎn)平臺(tái)103位置相配合，所述可調(diào)光源提供光照，所述觸摸屏105用于控制操作和顯示圖像。所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)103下設(shè)置高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)107，所述高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)107通過(guò)高度調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)高度。所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)103安裝在一水平導(dǎo)軌104的滑塊上且沿水平導(dǎo)軌104移動(dòng)，所述水平導(dǎo)軌104安裝在箱體第一層的底部。采用這種技術(shù)，掃描設(shè)備主機(jī)控制掃描鏡頭組件102對(duì)實(shí)物進(jìn)行3D掃描，建立3D打印模型，通過(guò)可調(diào)光源調(diào)節(jié)掃描環(huán)境的亮度，解決部分實(shí)物表面反光不能清楚掃描的問(wèn)題。采用觸摸屏105作為顯示屏，方便使用者進(jìn)行操作控制。旋轉(zhuǎn)平臺(tái)103下的高度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)107可以對(duì)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)103進(jìn)行高度調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)平臺(tái)103安裝在一水平導(dǎo)軌104的滑塊上，可以通過(guò)水平移動(dòng)調(diào)節(jié)掃描實(shí)物的位置。
[0023]如圖2所示，所述掃描鏡頭組件102包括支架111、鏡頭109、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)108及伸縮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)110，所述鏡頭10