基于增材制作定制化饼干的设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于增材制作定制化饼干的设备，包括光源、振镜、工作缸、计算机及外围电路等，所说的工作缸由沿横向并排设置的供粉缸、成型缸和回收缸组成，在供粉缸和成型缸内分别设置有可升降的供粉板和可升降的饼干制作平台，在工作缸上沿设有可做横向往复移动的铺粉辊子，光源位于工作缸上方并可做横向移动，其发出的光束经振镜后照射在成型缸的指定位置处。实际应用中，通过建立三维物体的计算机实体模型并对其进行切片分层后,取出每层的成型信息，之后按计算机指令采用在成型缸制作平台逐层铺粉、逐层照射和逐层累加的方式进行饼干制作，制作周期短、生产成本低，可实现饼干产品的个性化定制。
【专利说明】基于增材制作定制化饼干的设备
【技术领域】
[0001]本实用新型属于食品加工设备【技术领域】，涉及一种基于增材制作定制化饼干的设备。
【背景技术】
[0002]现有饼干的制作方法多为采用模具结构加工制作的方法，实际生产中存在的不足之处主要有:(I)、制作饼干的步骤较多(至少需要有七个步骤)，且还需要模具、烘培等过程，工序复杂，对加工环境的要求也较高；(2)、现有饼干制作一般需要原料混合、面团调制、成型、烘烤等多道工序，制作周期长；(3)、采用现有设备制作饼干，由于模具的限制，只能制作与模具相匹配的饼干产品，其甜度、口感、色泽、外观等均不能根据食用人群不同年龄段和不同口味的需求进行个性化定制；(4)、由于现有饼干制作需要配置模具，且制作过程需要的时间长和人员多，所以制作的成本偏高。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种结构简单、操作方便、制造周期短、生产成本低且可实现产品个性化定制的基于增材制作定制化饼干的设备。
[0004]为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的:所提供的基于增材制作定制化饼干的设备包括光源(激光光源、LED光源或紫外光源等)、振镜、工作缸、移动铺粉辊子、计算机及外围电路，其中，所说的工作缸由沿横向依次等高并排设置的供粉缸、成型缸和回收缸组成，在供粉缸和成型缸内分别设置有由计算机及伺服电机驱动的可升降的供粉板和可升降的饼干制作平台，在工作缸上沿一侧平设有一部由计算机及伺服电机驱动的横向传送带，移动铺粉辊子设置在传送带上并可由传送带带动做横向往复移动，光源位于工作缸上方并可在计算机及电机的控制下沿工作缸横向移动，其发出的光束经振镜后照射在成型缸的指定位置处。
[0005]上述基于增材制作定制化饼干的设备，在供粉缸和成型缸内分别设置有由计算机及伺服电机通过微调竖直丝杠驱动的可升降的供粉板和可升降的饼干制作平台。
[0006]本实用新型的基本工作步骤如下所述:
[0007]1、建立个性化饼干的三维物体的计算机实体模型，利用分层软件进行分层切片，获得饼干产品每层截面的成型信息；
[0008]2、依据个人口味和需求准备制作饼干所需要的材料粉(面粉、甜味粉或咸味粉、香精粉等的混合粉)，将准备好的材料放入供粉缸内，通过计算机及伺服电机将供粉缸内堆设有粉末的供粉板升到某一高度，同时通过计算机及伺服电机将成型缸内的饼干制作平台亦调升到相应高度，利用移动铺粉辊子的横向运动将待加工粉末在推送到成型缸的制作平台上均匀铺展，形成第一个层厚(或最底层厚)的粉末层；
[0009]3、光源发出的光束通过振镜控制，反射出的光束会根据截面信息按照计算机指令有选择地对成型缸制作平台表面待加工饼干区域的混合粉末进行扫描照射，使粉末微溶化后再凝固，形成要制作饼干的一个烧结成型的混合粉固化层；
[0010]4、通过计算机及伺服电机使成型缸内的制作平台降低一个约0.25mm的层厚，同时使供粉缸内供粉板升高同样的一个层厚，再利用移动铺粉辊子在第一个混合粉固化层铺开一层新的粉末；
[0011]5、重复步骤3，形成一个新的混合粉固化层，并使之与在先的混合粉固化层相粘接;
[0012]6、依次重复步骤4-5，直至具有特殊造型的个性化饼干被完全制作完成；
[0013]7、使成型缸上升，将成型缸中未凝固成型的粉末收集至回收缸中，清理已制成的饼干的表面，将未凝固的粉末和回收缸中收集的粉末经过二次处理以便重复使用。
[0014]与现有技术相比，本实用新型采用智能化的基于增材制造的快速成型设备，大大简化了饼干的制作过程，缩短了饼干制作的周期(制作时间仅需要几个小时甚至几十分钟)，降低了饼干制造的成本，加快了新型饼干的研制过程，而且过程更加智能化，提高了工作效率，达到了个性化定制饼干的目的，可满足不同人群的食用需要；在利用传统方法及设备制作饼干时，当所需饼干形状改变后必须要置换饼干的成型模具，这样就会造成成本的升高和生产周期的延长，而使用本实用新型设备只需在计算机上短时间内重新建模后即可立即进行制作(使用三维制图软件建立的任意模型，无论是三维或是平面以及简单或者复杂，都可使用此设备制作)，节约了开发新产品的时间和成本，并且外形复杂程度的改变不会影响制作时间。此外，本实用新型在加工制作过程中不会产生污染环境的有害物质，改善了制作饼干的加工环境，加工制作后的粉末材料可全部回收再利用。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型一个具体实施例的结构示意图。
[0016]附图中各数字标号的名称分别是:1 一光源，2 —振镜，3 —光束，4 一移动铺粉棍子，5 —供粉缸，6 —成型缸，7 —饼干，8 —伺服电机，9 一丝杠，10 —回收缸，11 一传送带，12 —伺服电机。
【具体实施方式】
[0017]以下将结合附图对本实用新型内容做进一步说明，但本实用新型的实际应用形式并不仅限于图示的实施例。
[0018]参见附图，本实用新型所述的基于增材制作定制化饼干的设备由光源1、振镜2、工作缸、移动铺粉辊子4、计算机及外围电路(图中未画出)等部分组成，本实施例中的光源I采用激光光源。工作缸由沿横向等高依次并排设置的供粉缸5、成型缸6和回收缸10组成，在供粉缸5内设置有由计算机及伺服电机8通过微调竖直丝杠9驱动的可升降的供粉板，在成型缸6内设置有由计算机及伺服电机8通过微调竖直丝杠9驱动的可升降的饼干制作平台。在工作缸上沿一侧平设有由计算机及伺服电机12驱动的横向传送带11，移动铺粉辊子4设置在传送带11上，并可在计算机及伺服电机12控制下由传送带11带动做横向往复移动。激光光源位于工作缸上方并可在计算机及电机的控制下沿工作缸横向移动，其发出的激光光束经振镜2后照射在成型缸6的指定位置处。[0019]利用本实用新型制作饼干，总体需要三个步骤阶段。第一阶段是制作前的材料准备和铺粉阶段，即依据个人口味和需求准备制作所需的材料，将准备好的材料按序放入供粉缸5和成型缸6内，期间供粉缸5的供粉板每上升一个层厚的高度,成型缸6的饼干制作平台随之下降一个层厚距离，通过移动铺粉辊子4将待加工粉末由供粉缸5均匀的铺展在成型缸6中。第一阶段中所铺混合粉的材料可根据消费者个人口味喜好的不同需求进行配制，如可使用面粉、甜味粉或咸味粉、香精粉、色泽粉的混合粉末，也可使用单一糖类粉末。第二步为制作阶段，由光源发出的光束通过光路系统按照计算机指令对成型缸表面待加工饼干区域的粉末进行照射，使粉末微融化后再凝固，形成要制作饼干的一层截面，一层完成后，在其上再铺上一层粉末后进行下一层的成型，依次类推，直至整个饼干制作完成。第三阶段为制作的后处理阶段，期间将制作好的饼干从成型缸的粉末里取出，在清理过表面的粉末并进行一定的处理后即可入袋供人们食用。
【权利要求】
1.一种基于增材制作定制化饼干的设备，其特征在于:包括光源(1)、振镜(2)、工作缸、移动铺粉辊子(4)、计算机及外围电路，其特征在于:所说的工作缸由沿横向依次等高并排设置的供粉缸(5)、成型缸(6)和回收缸(10)组成，在供粉缸(5)和成型缸(6)内分别设置有由计算机及伺服电机(8)驱动的可升降的供粉板和可升降的饼干制作平台，在工作缸上沿一侧平设有一部由计算机及伺服电机(12)驱动的横向传送带(11)，移动铺粉辊子(4)设置在传送带(11)上并可由传送带(11)带动做横向往复移动，光源(1)位于工作缸上方并可在计算机及电机的控制下沿工作缸横向移动，其发出的光束经振镜(2)后照射在成型缸出)的指定位置处。
2.根据权利要求1所述的基于增材制作定制化饼干的设备，其特征在于:在供粉缸(5)和成型缸(6)内分别设置有由计算机及伺服电机(8)通过微调竖直丝杠(9)驱动的可升降的供粉板和可升降的饼干制作平台。
【文档编号】A21D13/08GK203723340SQ201420116910
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日
【发明者】杨来侠, 薛英保, 姚旭盛, 柴蓉霞 申请人:西安科技大学