本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种半流体食品3D打印机挤出系统，包括动力传递模块、抽取式送料模块、温度控制模块、丝杆固定板、电机固定座和挤出系统背板，所述动力传递模块的上端连接在所述丝杆固定板上；所述动力传递模块的下端连接在所述电机固定座上；所述丝杆固定板固定连接在所述挤出系统背板的上端，所述电机固定座固定连接在所述挤出系统背板的下端；所述动力传递模块连接所述抽取式送料模块；所述抽取式送料模块连接所述温度控制模块。本发明提供了一种可以进行连续供料，温度控制精准，不易发生堵头现象的半流体食品3D打印机挤出系统。
1.一种半流体食品3D打印机挤出系统，包括动力传递模块、抽取式送料模块、温度控制模块、丝杆固定板（001）、电机固定座（013）和挤出系统背板（002），其特征在于：所述动力传递模块的上端连接在所述丝杆固定板（001）上；所述动力传递模块的下端连接在所述电机固定座（013）上；所述丝杆固定板（001）固定连接在所述挤出系统背板（002）的上端，所述电机固定座（013）固定连接在所述挤出系统背板（002）的下端；所述动力传递模块连接所述抽取式送料模块；所述抽取式送料模块连接所述温度控制模块；所述抽取式送料模块和所述温度控制模块皆通过导线连接电源和控制开关；
所述动力传递模块包括步进电机（012）、联轴器（010）、丝杆（003）、丝杆螺母（005）、直线光轴（004）、直线轴承（008）和滑块（006）；所述步进电机（012）通过固定螺钉（007）固定连接在所述电机固定座（013）上；所述步进电机（012）的输出轴通过所述联轴器（010）连接所述丝杆（003）；所述丝杆（003）上套有所述丝杆螺母（005），所述丝杆螺母（005）固定连接在所述滑块（006）上；所述直线轴承（008）固定连接在所述滑块（006）上；所述直线光轴（004）的一端固定在所述丝杆固定板（001）上，所述直线光轴（004）的中心穿过所述直线轴承（008）；所述直线光轴（004）的另一端固定连接在所述电机固定座（013）上；
所述抽取式送料模块包括推杆（102）、活塞（110）、料管（103）、单向阀A（112）、加长挤出头（113）、单向阀B（109）、输料管（107）和宝塔嘴接头（101）；所述推杆（102）的一端设有螺纹，通过锁紧螺母（009）固定连接在所述滑块（006）上；所述推杆（102）的另一端固定套有所述活塞（110），所述活塞（110）滑动配合连接在所述料管（103）的内侧；所述活塞（110）与所述料管（103）构成内部封闭的空间；所述料管（103）的下端通过螺纹连接所述单向阀A （112）；所述单向阀A （112）的另一端通过螺纹连接所述加长挤出头（113）；所述加长挤出头（113）贯穿所述料管（103）；所述宝塔嘴接头（101）贯穿所述料管（103）的上沿，所述宝塔嘴接头（101）的下端连接所述输料管（107）；所述输料管（107）与所述单向阀B （109）的一端连接；所述单向阀B （109）的另一端通过螺纹连接所述料管（103）的底部；
所述温度控制模块包括加热电阻丝（106）、导热介质（108）、加热电阻丝支架（111）、水浴管（105）和密封圈（104）；所述料管（103）设置所述水浴管（105）的内部；所述水浴管（105）的上沿上表面和所述料管（103）的下沿下表面通过所述密封圈（104）密封连接，形成密闭空间，输料管（107）位于密闭空间内部，密闭空间的内部装满所述导热介质（108）；所述加热电阻丝（106）固定安装在所述加热电阻丝支架（111）上；所述加热电阻丝（106）和所述加热电阻丝支架（111）皆设置在装满所述导热介质（108）的密闭空间的内部；所述加热电阻丝支架（111）的下端固定连接在所述水浴管（105）的内侧；所述加热电阻丝（106）通过导线连接电源和控制开关；所述料管（103）与所述水浴管（105）通过螺钉连接在所述电机固定座（013）上；
所述推杆（102）的上端杆体上固定连接锥形定位件（011），所述锥形定位件（011）的最上端的外径大于料管（103）的内径。
2.根据权利要求1所述的一种半流体食品3D打印机挤出系统，其特征在于：所述导热介质（108）为液态油液或液态水液。
3.根据权利要求1所述的一种半流体食品3D打印机挤出系统，其特征在于：所述推杆（102）在所述滑块（006）的带动下向下运动，所述单向阀A （112）处于打开状态，所述单向阀B （109）处于关闭状态；所述推杆（102）在所述滑块（006）的带动下向上运动，所述单向阀B （109）处于打开状态，所述单向阀A （112）处于关闭状态。
一种半流体食品3D打印机挤出系统
技术领域
[0001] 本发明涉及3D打印技术领域，特别是涉及一种半流体食品3D打印机挤出系统。
背景技术
[0002] 3D打印技术的出现不仅给工业带来了巨大的便利，也给食客带来福音。它在保持食品美味可口的同时，还可以食客们带来视觉上的享受。他们可以自己DIY食品的形状，并通过3D打印技术将它们打印出来。
[0003] 目前现有的食品3D打印机的挤出系统有两种：螺杆挤出式和注射挤出式。其中螺杆挤出式的原理与注塑机的原理相似，食品由螺杆上的螺纹来输送，螺杆旋转使食品压缩，内部压力的增大时食品从底部挤出头挤出；而注射挤出式顾名思义就是借鉴注射器的原理，针筒内的食品通过一套动力传动机构带动推杆被挤出针头。对于常温下为固态的流体，比如巧克力，则需要一套温控系统保持食品处于流体或半流体状态。例如一篇申请号为201610243386.8的发明专利申请中提到的一种食品3D打印机食品物料挤出装置，它采用贯穿电机来驱动推杆挤出料管的食品，料管外面附有加热单元，用来加热料管内的食品或者进行食品的保温。
[0004] 现有的螺杆挤出式对螺杆的材料和加工表面的光洁度要求比较高，从而导致加工成本高，且螺杆挤出式难以准确控制打印机的挤出量，打印完成后余料的清理也很是麻烦；现有的注射挤出式不能连续供料，换料程序复杂，需要拆下料管进行换料操作，温度控制精度低，容易产生堵头问题。
发明内容
[0005] 本发明的目的是提供一种半流体食品3D打印机挤出系统，可以有效解决现有技术中的挤出系统存在的问题；本发明提供了一种可以进行连续供料，温度控制精准，不易发生堵头现象的半流体食品3D打印机挤出系统。
[0006] 本发明的目的通过以下技术方案来实现：
[0007] 一种半流体食品3D打印机挤出系统，包括动力传递模块、抽取式送料模块、温度控制模块、丝杆固定板、电机固定座和挤出系统背板，所述动力传递模块的上端连接在所述丝杆固定板上；所述动力传递模块的下端连接在所述电机固定座上；所述丝杆固定板固定连接在所述挤出系统背板的上端，所述电机固定座固定连接在所述挤出系统背板的下端；所述动力传递模块连接所述抽取式送料模块；所述抽取式送料模块连接所述温度控制模块；所述抽取式送料模块和所述温度控制模块皆通过导线连接电源和控制开关。
[0008] 所述动力传递模块包括步进电机、联轴器、丝杆、丝杆螺母、直线光轴、直线轴承和滑块；所述步进电机通过固定螺钉固定连接在所述电机固定座上；所述步进电机的输出轴通过所述联轴器连接所述丝杆；所述丝杆上套有所述丝杆螺母，所述丝杆螺母固定连接在所述滑块上；所述直线轴承固定连接在所述滑块上；所述直线光轴的一端固定在所述丝杆固定板上，所述直线光轴的中心穿过所述直线轴承；所述直线光轴的另一端固定连接在所述电机固定座上。
[0009] 所述抽取式送料模块包括推杆102、活塞110、料管103、单向阀A112、加长挤出头113、单向阀B109、输料管107和宝塔嘴接头101；所述推杆102的一端设有螺纹，通过锁紧螺母009固定连接在所述滑块006上；所述推杆102的另一端固定套有所述活塞110，所述活塞
110滑动配合连接在所述料管103的内侧；所述活塞110与所述料管103构成内部封闭的空间；所述料管103的下端通过螺纹连接所述单向阀A 112；所述单向阀A 112的另一端通过螺纹连接所述加长挤出头113；所述加长挤出头113贯穿所述料管103；所述宝塔嘴接头101贯穿所述料管103的上沿，所述宝塔嘴接头101的下端连接所述输料管107；所述输料管107与所述单向阀B 109的一端连接；所述单向阀B 109的另一端通过螺纹连接所述料管103的底部；
[0010] 所述温度控制模块包括加热电阻丝106、导热介质108、加热电阻丝支架111、水浴管105和密封圈104；所述料管103设置所述水浴管105的内部；所述水浴管105的上沿上表面和所述料管103的下沿下表面通过所述密封圈104密封连接，形成密闭空间，输料管107位于密闭空间内部，密闭空间的内部装满所述导热介质108；所述加热电阻丝106固定安装在所述加热电阻丝支架111上；所述加热电阻丝106和所述加热电阻丝支架111皆设置在装满所述导热介质108的密闭空间的内部；所述加热电阻丝支架111的下端固定连接在所述水浴管105的内侧；所述加热电阻丝106通过导线连接电源和控制开关；所述料管103与所述水浴管
105通过螺钉连接在所述电机固定座013上；
[0011] 所述推杆102的上端杆体上固定连接锥形定位件011，所述锥形定位件011的最上端的外径大于料管103的内径。
[0012] 所述导热介质为液态油液或液态水液。
[0013] 所述推杆在所述滑块的带动下向下运动，所述单向阀A 处于打开状态，所述单向阀B 处于关闭状态；所述推杆在所述滑块的带动下向上运动，所述单向阀B 处于打开状态，所述单向阀A 处于关闭状态。
[0014] 所述推杆的上端杆体上固定连接锥形定位件，所述锥形定位件的最上端的外径大于料管的内径。
[0015] 本发明的有益效果：本发明的一种半流体食品3D打印机挤出系统，可以有效解决现有技术中的挤出系统存在的问题；本发明提供了一种可以进行连续供料，温度控制精准，不易发生堵头现象的半流体食品3D打印机挤出系统。
[0016] 本发明的优点在于：
[0017] 1.本发明内部的动力驱动采用减速步进电机进行驱动，相较于贯穿电机，在同等功率下，具有扭矩大，体积小，安装方便等优点。
[0018] 2.传统的食品3D挤出系统仅仅具有挤出的功能，只能实现单方向的运动，而本发明专利不仅可以挤出食品，还具有回抽功能，这在食品的3D打印成型中起着重要的作用，它可以避免拉丝现象，提高成型质量，减小残次品率。
[0019] 3.本发明内部的料管与水浴管之间的密封采用密封圈进行密封，水浴管内导热介质不会渗出，密封简单可靠。
[0020] 4.本发明内部的输料管与进料口之间的连接使用了宝塔嘴接头，不需要采用其他的加固套牢装置就可以防止输料管脱出。
[0021] 5.本发明内部采用液态的导热介质进行加热与保温，液态的导热介质水或者油的比热容大，温度波动小，易于控制，温控精度高。
[0022] 6.本发明巧妙的使用了两个单向阀实现了食品的挤出与抽取，避免了换料时装置的拆卸，操作简单，节省了大量的换料时间。
附图说明
[0023] 图1是本发明的整体结构示意图；
[0024] 图2是本发明的局部剖视结构示意图。
[0025] 图中：001‑丝杠固定板；002‑挤出系统背板；003‑丝杆；004‑直线光轴；005‑丝杠螺母；006‑滑块；007‑固定螺钉；008‑直线轴承；009‑锁紧螺母；010‑联轴器；011‑锥形定位件；012‑步进电机；013‑电机固定座；101‑宝塔嘴接头；102‑推杆；103‑料管；104‑密封圈；105‑水浴管；106‑加热电阻丝；107‑输料管；108‑导热介质；109‑单向阀B；110‑活塞；111‑加热电阻丝支架；112‑单向阀A；113‑加长挤出头。
具体实施方式
[0026] 下面结合附图1和图2对本发明作进一步详细说明。
[0027] 具体实施方式一：
[0028] 如图1、图2所示，一种半流体食品3D打印机挤出系统，包括动力传递模块、抽取式送料模块、温度控制模块、丝杆固定板001、电机固定座013和挤出系统背板002，所述动力传递模块的上端连接在所述丝杆固定板001上；所述动力传递模块的下端连接在所述电机固定座013上；所述丝杆固定板001固定连接在所述挤出系统背板002的上端，所述电机固定座013固定连接在所述挤出系统背板002的下端；所述动力传递模块连接所述抽取式送料模块；所述抽取式送料模块连接所述温度控制模块；所述抽取式送料模块和所述温度控制模块皆通过导线连接电源和控制开关。本发明的一种半流体食品3D打印机挤出系统，其工作原理为：在使用时，动力传递模块和温度控制模块通过导线连接电源并通过控制开关开启后，动力传递模块带动抽取式送料模块进行抽料与挤压出料运动，实现食品的挤出与食品的回抽，这可以有效避免模型打印过程中产生拉丝现象，从而提高模型的打印质量与成型效果；所述温度控制模块用于对抽取式送料模块内部的食品的温度进行控制，加热保温过程中温度波动小，易于控制，控制精度高。
[0029] 所述动力传递模块包括步进电机012、联轴器010、丝杆003、丝杆螺母005、直线光轴004、直线轴承008和滑块006；所述步进电机012通过固定螺钉007固定连接在所述电机固定座013上；所述步进电机012的输出轴通过所述联轴器010连接所述丝杆003；所述丝杆003上套有所述丝杆螺母005，所述丝杆螺母005固定连接在所述滑块006上；所述直线轴承008固定连接在所述滑块006上；所述直线光轴004的一端固定在所述丝杆固定板001上，所述直线光轴004的中心穿过所述直线轴承008；所述直线光轴004的另一端固定连接在所述电机固定座013上。所述动力传递模块中，所述步进电机012通过固定螺钉007固定在电机固定座013上，所述步进电机012输出轴与所述丝杠003的一端通过所述联轴器010相连，所述丝杆
104上套有的所述丝杆螺母105与所述直线轴承008固定在所述滑块013上面。电机输出轴与减速器相连，相较于贯穿电机，具有体积小，扭矩大，易于安装等优点。
[0030] 所述抽取式送料模块包括推杆102、活塞110、料管103、单向阀A112、加长挤出头113、单向阀B109、输料管107和宝塔嘴接头101；所述推杆102的一端设有螺纹，通过锁紧螺母009固定连接在所述滑块006上；所述推杆102的另一端固定套有所述活塞110，所述活塞
110滑动配合连接在所述料管103的内侧；所述活塞110与所述料管103构成内部封闭的空间；所述料管103的下端通过螺纹连接所述单向阀A 112；所述单向阀A 112的另一端通过螺纹连接所述加长挤出头113；所述加长挤出头113贯穿所述料管103；所述宝塔嘴接头101贯穿所述料管103的上沿，所述宝塔嘴接头101的下端连接所述输料管107；所述输料管107与所述单向阀B 109的一端连接；所述单向阀B 109的另一端通过螺纹连接所述料管103的底部。所述推杆102一端与所述滑块006通过所述锁紧螺母009固定连接，推杆102可以随所述滑块006进行上下的直线运动；而传统的食品3D挤出系统能实现食品的挤出这一个方向的运动。由于本发明的挤出系统不仅可以实现食品的挤出，而且可以进行食品的回抽，这可以有效避免模型打印过程中产生拉丝现象，从而提高模型的打印质量与成型效果。
[0031] 所述温度控制模块包括加热电阻丝106、导热介质108、加热电阻丝支架111、水浴管105和密封圈104；所述料管103设置所述水浴管105的内部；所述水浴管105的上沿上表面和所述料管103的下沿下表面通过所述密封圈104密封连接，形成密闭空间，输料管107位于密闭空间内部，密闭空间的内部装满所述导热介质108；所述加热电阻丝106固定安装在所述加热电阻丝支架111上；所述加热电阻丝106和所述加热电阻丝支架111皆设置在装满所述导热介质108的密闭空间的内部；所述加热电阻丝支架111的下端固定连接在所述水浴管105的内侧；所述加热电阻丝106通过导线连接电源和控制开关；所述料管103与所述水浴管
105通过螺钉连接在所述电机固定座013上；由于本发明可以实现挤出与回抽两个方向的运动，所述料管103通过螺钉与所述水浴管105固定在所述电机固定座013上面，从而可以保证回抽量准确无误，方便调试。
[0032] 所述推杆102的上端杆体上固定连接锥形定位件011，所述锥形定位件011的最上端的外径大于料管103的内径。
[0033] 所述导热介质108为液态油液或液态水液。所述加热电阻丝106由所述加热电阻丝支架111支撑而不直接与所述料管103直接接触，而通过导热介质108间接加热所述料管103内的食品，这样的好处在于不会产生局部过热现象，所述料管103内的食品加热均匀。所述导热介质108相较于金属比热容大，加热保温过程中温度波动小，易于控制，控制精度高。
[0034] 所述推杆102在所述滑块006的带动下向下运动，所述单向阀A 112处于打开状态，所述单向阀B 109处于关闭状态；所述料管103里面的半流体状食品可以正常通过所述单向阀A 112，而所述料管103内的半流体食品不能通过所述单向阀B 109，实现食品的挤出。
[0035] 所述推杆102在所述滑块006的带动下向上运动，所述单向阀B 109处于打开状态，所述单向阀A 112处于关闭状态；所述输料管107内的半流体食品被抽取进入所述料管103内，从而实现半流体食品挤出与连续供料。
[0036] 当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
