一種三維食品擠出成型的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種三維食品擠出成型機，包括由壓縮空氣儲氣罐、與儲氣罐連接的膠狀食材料罐組成的進料系統，由計算機、與之連接的操控面板組成的控制系統，由機架臺面設置的步進電機驅動的移動平臺和移動平臺上安裝的旋轉底盤組成的傳送裝置，所述機架固定的支架上裝有由Z軸伺服電機驅動的提升架，提升架上裝有一個由X、Y軸伺服電機和傳動絲杠驅動連接的移動支架，移動支架上固定一套與膠狀食材料罐連接的擠出機構，擠出機構旋轉支架樞接的食材擠出嘴進料管管口與膠狀食材料罐的食材管連接；食材擠出嘴的數量與膠狀食材料罐相對應，各食材擠出嘴嘴口對向中心原點。本實用新型通過擠出機構食材擠出嘴擠出食材成型出三維食品立體圖形，實現食品的個性化需求。
【專利說明】一種三維食品擠出成型機
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于食品加工【技術領域】，涉及一種食品三維成型設備，具體涉及一種適用于奶油、巧克力醬、果醬等膠狀食材堆疊的三維食品擠出成型機。
【背景技術】
[0002]目前，用來制作食品的成型機主要有兩種類型，一種是制作類似于餅干，面條之類的食品，它是先將食材攪拌混合成團后再擠出成形，另一種是制作類似蛋糕的花色食品，它是將輔料或醬料混合后擠出到主食材坯料表面制作成花形。
[0003]對于第一種方式，目前工業生產主要是采用多噴頭擠出同一圖案，或者用模具做出同一圖案的扁平狀的食品，就像我們常見到的餅干或酥餅一樣，通常一條生產線一次只能生產一種食品的圖案。
[0004]第二種方式主要是應用在蛋糕堆花上，這種方式以手工操作為主，它先將放在食品成型機托模轉盤上主食材坯料表面涂抹奶油層，再在奶油層表面上用手工將奶油、巧克力醬、果醬等食材擠出不同平面或立體的花色圖形，這種方式對操作人員的技術依賴相當嚴重，不利于食品快速批量生產，品種少且加工制作效率比較低。
[0005]隨著計算機的三維打印技術迅速興起，并快速成為炙手可熱的新型成型設備，用三維打印技術制作的立體產品的種類正迅速增加。對于食品產業，通過三維打印技術來實現食品打印成型，制作出獨一無二的禮節性食品，成了今天人們改變單一模式、增加產品變化、實現定制個性化食品越來越強烈的需求。
【發明內容】
[0006]基于上述原因，本實用新型的目的是提供一種適用于奶油、巧克力醬、果醬等膠狀食材堆疊的三維食品擠出成型機，它與計算機連接，通過軟件控制，將計算機中設計儲存的各種食品圖形，經食料擠出機構在主食材坯料表面將各種所需膠狀食材擠出，一層一層堆疊成花色圖案或三維立體的圖形，解決了現有食品加工技術中存在的上述問題。
[0007]本實用新型所采用的技術方案是，一種三維食品擠出成型機，包括由機架下部安裝的壓縮空氣儲氣罐，經輸氣管、調壓閥、過濾器與儲氣罐連接的膠狀食材料罐組成的進料系統，由計算機、與之連接的操控面板組成的控制系統，由機架臺面設置的步進電機驅動的移動平臺和移動平臺上安裝的旋轉底盤組成的傳送裝置，所述機架中段固定的支架上裝有由Z軸伺服電機驅動的提升架，所述提升架上裝有一個由兩組X、Y軸伺服電機和傳動絲杠驅動連接的移動支架，移動支架上固定一套與膠狀食材料罐連接的擠出機構。
[0008]所述擠出機構包括一對支架連接板，兩塊支架連接板之間經旋轉支架電機和轉軸樞接一旋轉支架，所述旋轉支架中間經回轉電機和轉軸樞接一套食材擠出嘴。
[0009]本實用新型所述的三維食品擠出成型機，其特征還在于，
[0010]所述擠出機構旋轉支架樞接的食材擠出嘴進料管管口與膠狀食材料罐的食材管連接；所述食材擠出嘴的數量與膠狀食材料罐相對應，各食材擠出嘴嘴口對向中心原點。[0011]所述各食材擠出嘴進料管段設有加熱管，擠出管段裝有電磁閥。
[0012]所述膠狀食材料罐設有加熱裝置和溫度控制傳感器。
[0013]本實用新型提供一種全新的三維食品擠出成型機，它能根據計算機或單片機手工繪板預先繪制食品圖形加以儲存，然后通過計算機連接的三維食品擠出成型機的控制系統，驅動進料系統、傳送裝置、移動支架，以及擠出機構動作，對由移動平臺旋轉底盤輸送過來主食材坯料，通過擠出機構的食材擠出嘴，將三維食品擠出成型機儲存的各種食品圖形，按照需求在主食材坯料表面將各種膠狀食材交替擠出，一層一層堆疊成形為所設計食品的花色圖案或三維立體圖形。
[0014]本實用新型三維食品擠出成型機，實現了以機器代替手工生產，提高了生產效率，以計算機設計的圖形或用戶訂制的食品圖案制作糕點，取代了單一的食品模具，增加了產品的變化，實現了個性化食品的定制和量化需求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1、圖2和圖3是本實用新型三維食品擠出成型機結構示意圖；
[0016]圖4和圖5是本實用新型三維食品擠出成型機擠出機構結構示意圖。
[0017]圖中，1.機架,2.壓縮空氣儲氣罐,3.輸氣管,4.調壓閥,5.過濾器,6.膠狀食材料罐，7.操控面板，8.移動平臺，9.旋轉底盤，10.支架，11.Z軸伺服電機，12.提升架.，13.伺服電機，14.傳動絲杠，15.移動支架，16.擠出機構，17.支架連接板，18.旋轉支架電機，19.旋轉支架，20.回轉電機，21.食材擠出嘴，22.進料管，23.食材管，24.加熱管，25.電磁閥。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型進行詳細說明。
[0019]一種三維食品擠出成型機，如圖1和圖2所示，包括由機架I下部安裝的壓縮空氣儲氣罐2，經輸氣管3、調壓閥4、過濾器5與儲氣罐2連接的膠狀食材料罐6組成的進料系統，由計算機、與之連接的操控面板7組成的控制系統，由機架I臺面設置的步進電機驅動的移動平臺8和移動平臺8上安裝的旋轉底盤9組成的傳送裝置，所述機架I中段固定的支架10上裝有由Z軸伺服電機11驅動的提升架12，所述提升架12上裝有一個由兩組X、Y軸伺服電機13和傳動絲杠14驅動連接的移動支架15，移動支架15上固定一套與膠狀食材料罐6連接的擠出機構16。
[0020]本實用新型擠出機構16包括一對支架連接板17，如圖4和圖5所示，兩塊支架連接板17之間經旋轉支架電機18和轉軸樞接一旋轉支架19，所述旋轉支架19中間經回轉電機20和轉軸樞接一套食材擠出嘴21，擠出機構16旋轉支架19樞接的食材擠出嘴21進料管22管口與膠狀食材料罐6的食材管23連接；所述食材擠出嘴21的數量與膠狀食材料罐6相對應，各食材擠出嘴21嘴口對向中心原點，食材擠出嘴21進料管段設有加熱管24，擠出管段裝有電磁閥25。
[0021]本實用新型膠狀食材料罐6設有加熱裝置和溫度控制傳感器。
[0022]本實用新型三維食品擠出成型機，由機架I下部安裝的壓縮空氣儲氣罐2，經輸氣管3、調壓閥4、過濾器5與儲氣罐2連接的膠狀食材料罐6組成氣動方式的進料系統，設備使用前，先將半流體膠狀奶油、巧克力醬、果醬等食材裝入膠狀食材料罐6內，通過壓縮空氣儲氣罐2內的壓縮空氣將膠狀食材料罐6內的食材推擠至擠出機構16的食材擠出嘴21的容腔內，通過控制系統對食材擠出嘴21的容腔實施溫控加熱(或采用不加熱的冷擠方式)，在食材擠出嘴21擠出管段電磁閥25的控制下，使食材從食材擠出嘴21擠出。在由機架I臺面移動平臺8和旋轉底盤9組成的傳送裝置將主食材坯料輸送至機架I中段移動支架15上擠出機構16的下方后，通過與計算機連接的操控面板7控制，按照選定的食品圖形，控制系統驅動支架10上Z軸伺服電機11驅動的提升架12作垂直移動、驅動提升架12上兩組X、Y軸伺服電機13和傳動絲杠14驅動移動支架15在水平方向作縱橫移動，與膠狀食材料罐6連接的擠出機構16就將從食材擠出嘴21擠出食材一滴滴規律的擠在主食材坯料表面。
[0023]當選定的食品圖案是平面圖形時，主食材坯料表面由奶油一種食材構成，與擠出機構16食材擠出嘴21連接的奶油膠狀食材料罐6在儲氣罐2氣壓的作用及食材擠出嘴21擠出管段電磁閥25的控制下，于主食材坯料表面連續不斷地擠出奶油，在擠出機構16兩塊支架連接板17之間的旋轉支架電機18，和轉軸樞接旋轉支架19上的回轉電機20驅動下，旋轉支架19上的食材擠出嘴21會復合出幾個方向的擺動和回轉動作，形成堆、拉、甩、扭等擠出方式，模擬人工手勢做出復雜花式的造形。
[0024]當選定的食品圖案是立體花色圖形時，主食材坯料表面由奶油、巧克力醬、果醬等多種食材構成。與擠出機構16多個食材擠出嘴21連接的各個膠狀食材料罐6在儲氣罐2氣壓的作用下，在各自食材擠出嘴21擠出管段電磁閥25交替控制下,先于主食材還料表面連續不斷地擠出奶油，形成奶油底面，再于奶油底面上通過巧克力醬、果醬等多種食材擠出嘴21，在提升架12、移動支架15多軸聯動系統配合下，象三維打印機一樣的實施食品立體花色圖形裱制，做出三維彩色高點食品。
[0025]當各個膠狀食材料罐6中加入各種膠狀食材后，可根據食材的粘稠情況選擇是否加熱，如巧克力等固體食品材料，需加熱升溫保持為膠狀，通過膠狀食材料罐6設有的加熱裝置和溫度控制傳感器控制罐中的食材溫度，當各膠狀食材料罐6中的膠狀食材使用至1/2——1/3容量時，為了防止沉淀以保持膠狀食材的粘稠度，可通過膠狀食材料罐攪拌機構進行攪拌，混合均勻。
[0026]本實用新型中的儲氣罐2氣壓經過調壓閥4過濾器5之后，經節流閥分別連接多個膠狀食材料罐6，使罐中的膠狀食材可同時擠出。
[0027]本實用新型三維食品擠出成型機擠出機構16食材擠出嘴21的數量可為多個，與所連接的膠狀食材料罐6相對應，各食材擠出嘴21嘴口對向中心原點，該中心原點相當于打印機打印頭。當客戶選定好食品圖形后，本實用新型控制系統通過計算機導入選定的三維食品圖形，系統對三維食品圖形進行運算生成操作代碼，根據擠出機構16食材擠出嘴21食材的擠出厚度，進一步計算生成若干層的二維平面圖層操作代碼，通過操作代碼控制X、Y、Z三個系統的動作，用食材擠出嘴21按二維平面圖層一層一層擠出不同食材，堆疊成形出三維食品圖形。在擠出成型過程中，食材擠出嘴21進料管段設有的加熱管24會根據擠出成型的需要，對食材擠出嘴21容腔的食材選擇是否加熱，通過各食材擠出嘴21擠出管段的電磁閥25交替控制二維平面圖層食材擠出成型。隨著Z軸伺服電機11驅動的提升架12帶著移動支架15擠出機構16的升高，最終完成三維食品的擠出成型。再由機架I臺面移動平臺8將旋轉底盤9上制做好的三維食品輸送至機架I右端，再開始左端旋轉底盤9上主食材坯料表面三維圖形的制作。
[0028]上述實施方式只是本實用新型的一個實例，不是用來限制本實用新型的實施與權利范圍，凡依據本實用新型申請專利保護范圍所述的內容做出的等效變化和修飾，均應包括在本實用新型申請專利范圍內。
【權利要求】
1.一種三維食品擠出成型機，包括由機架(I)下部安裝的壓縮空氣儲氣罐(2 )，經輸氣管(3)、調壓閥(4)、過濾器(5)與儲氣罐(2)連接的膠狀食材料罐(6)組成的進料系統，由計算機、與之連接的操控面板(7)組成的控制系統，由機架(I)臺面設置的步進電機驅動的移動平臺(8)和移動平臺(8)上安裝的旋轉底盤(9)組成的傳送裝置，其特征在于，所述機架(I)中段固定的支架(10)上裝有由Z軸伺服電機(11)驅動的提升架(12)，所述提升架(12)上裝有一個由兩組X、Y軸伺服電機(13)和傳動絲杠(14)驅動連接的移動支架(15)，移動支架(15 )上固定一套與膠狀食材料罐(6 )連接的擠出機構(16 ); 所述擠出機構(16)包括一對支架連接板(17)，兩塊支架連接板(17)之間經旋轉支架電機(18)和轉軸樞接一旋轉支架(19)，所述旋轉支架(19)中間經回轉電機(20)和轉軸樞接一套食材擠出嘴(21)。
2.根據權利要求1所述的三維食品擠出成型機，其特征在于，所述擠出機構(16)旋轉支架(19 )樞接的食材擠出嘴(21)進料管(22 )管口與膠狀食材料罐(6 )的食材管(23 )連接；所述食材擠出嘴(21)的數量與膠狀食材料罐(6)相對應，各食材擠出嘴(21)嘴口對向中心原點。
3.根據權利要求1所述的三維食品擠出成型機，其特征在于，所述各食材擠出嘴(21)進料管段設有加熱管(24 )，擠出管段裝有電磁閥(25 )。
4.根據權利要求1所述的三維食品擠出成型機，其特征在于，所述膠狀食材料罐(6)設有加熱裝置和溫度控制傳感器。
【文檔編號】A23P1/12GK203633481SQ201320838466
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月17日 優先權日:2013年12月17日
【發明者】柴立峰, 周玉嬌, 黃壽冬, 程小偉 申請人:東莞市粵船機械技術有限公司, 柴立峰