[发明专利]一种膨化三维打印机

说明书

本发明公开了一种膨化三维打印机，包括主轴、定刀组、动刀组、机架以及设在机架上的主电机、减速器、膨化筒和三维移动堆叠台，所述膨化筒的顶部设有进料斗，所述动刀组是由多个动刀构成，多个动刀设在主轴的表面且沿着螺旋线的方向间隔分布，所述出料端设有打印头，所述三维移动堆叠台设在打印头的下方，并由三轴机械手带动。打印时，由于使打印头不动，而使三维移动堆叠台移动，所以传动机构及电机不再跟随打印头一起移动，只要用很小的动力就能带动三维移动堆叠台，不仅节省了能源，具有节能环保的特点，使打印头移位更加精准，大大提高了对产品的打印精度。

技术领域

本发明涉及一种三维打印机，具体是一种膨化三维打印机。

背景技术

3D打印机又称三维打印机（3DP），是一种累积制造技术，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用特殊蜡材、粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过打印一层一层的粘合材料来制造三维的物体。现阶段三维打印机被用来制造产品。逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印机的原理是把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层一层造出来。3D打印机的工作原理和传统打印机基本一样，都是由控制组件、机械组件、打印头、耗材和介质等架构组成的，打印原理是一样的。3D打印机主要是在打印前在电脑上设计了一个完整的三维立体模型，然后再进行打印输出。

在食品生产领域，很少用面粉、谷物等食品料来进行食品加工，尤其是，现有的三维打印机的打印头不具有膨化食品料的功能，不能从打印头排出膨化料，所以3D打印机也就不能打印出膨化食品。

另外，现有的3D打印机中，对于推杆旋转挤料式打印头，一般以电机为动力，当升降机构带动打印头升降时，传动机构以及电机会跟随其一起移动，这种工作模式存在以下缺陷：一是需要很大的动力去带动，这样会浪费能源，存在不节能的缺陷；二是因体重大，有一定惯性，移动时会存在位移精度不够，从而影响了产品的打印质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种能打印出膨化料、节省能源的膨化三维打印机。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种膨化三维打印机，包括主轴、定刀组、动刀组、机架以及设在机架上的主电机、减速器、膨化筒和三维移动堆叠台，所述膨化筒的顶部设有进料斗，所述动刀组是由多个动刀构成，多个动刀设在主轴的表面且沿着螺旋线的方向间隔分布，所述主轴设在膨化筒中，定刀组由多个定刀构成，多个定刀设在膨化筒的内表面且与动刀组中的多个动刀相交错，所述主电机通过减速器带动主轴转动，动刀组随主轴一起转动，动刀组与定刀组相配合对橡胶混合料挤压、搅拌，并由动刀组将橡胶混合料推向膨化筒的出料端，所述出料端设有打印头，所述三维移动堆叠台设在打印头的下方，并由三轴机械手带动。

进一步地，所述膨化筒内设有温度传感器。

进一步地，所述膨化筒内设有压力传感器。

进一步地，所述膨化筒的内径由进料端到出料端逐渐变小，逐渐增大对食品料的挤压力度。

进一步地，所述三轴机械手是由X轴伺服电机、Y轴伺服电机和Z轴伺服电机为动力，采用丝杠和滑块的传动结构。所以可以对三维移动堆叠台的位移实现精确控制。

本发明的有益效果：由于采用上述的结构形式，从而能很快地打印出膨化料，为3D打印机打印出膨化食品及膨化产品奠定了基础；打印时，由于使打印头不动，而使三维移动堆叠台移动，所以传动机构及电机不再跟随打印头一起移动，只要用很小的动力就能带动三维移动堆叠台，不仅节省了能源，具有节能环保的特点，使打印头移位更加精准，大大提高了对产品的打印精度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明的结构示意图。