用于出料装置的加热组件的制作方法

1.本实用新型属于3d打印设备领域，具体是用于出料装置的加热组件。


背景技术：

2.现有食品材料3d打印是将食品材料收容在料管内并在料管底端开设有出料孔，通过加热软化并挤压出料的方式将料管内的食品材料从出料孔挤出，其中出料装置的外壳组件内的加热组件的整体加热温度相同，而食品材料多数是复合材料其融化特点根据其不同组成也有所不同，以巧克力为例，巧克力在加热挤压的过程中，会出现靠近出料孔的巧克力温度降低导致的出料速度不均的问题，因此需要提供一种能够在外壳组件内的不同位置输出不同加热温度的加热组件。


技术实现要素：

3.实用新型目的：提供用于出料装置的加热组件，以解决现有技术存在的上述问题。
4.技术方案：用于出料装置的加热组件包括：筒身单元，收容于出料装置的外壳组件内，并与其内壁连接，用于对外壳组件的收容空间加热。
5.底座单元，收容于出料装置的外壳组件内，并与其设有出料孔的底壁连接，用于对外壳组件的收容空间加热。
6.控制单元，与筒身单元和底座单元电连接，用于调整筒身单元和底座单元的加热温度，使筒身单元和底座单元的加热温度之间存在温度差值。
7.在进一步的实施例中，所述筒身单元包括：至少一个加热元件，收容于出料装置的外壳组件内，并与其内壁连接。
8.当加热元件数量在两个及以上时，不同所述加热元件至外壳组件的出料孔的距离存在距离差值。
9.所述加热元件与控制单元电连接，所述加热元件使不同加热元件之间存在温度差值。
10.在进一步的实施例中，加热元件包括：筒身加热膜，与外壳组件的内壁贴合，并与控制单元电连接。
11.筒身加热瓦，与筒身加热膜的另一侧贴合。
12.在工作时，所述加热元件形成环形加热空间。
13.在进一步的实施例中，筒身单元包括：主体加热膜，与外壳组件的主体壳内壁贴合，并与控制单元电连接。
14.主体加热瓦，与主体加热膜的另一侧贴合。
15.活动加热膜，与外壳组件的活动壳内壁贴合，并与主体加热膜电连接。
16.活动加热瓦，与活动加热膜的另一侧贴合，通过在活动壳的内壁设置活动加热瓦和活动加热膜，并使主体加热膜与控制单元电连接，活动加热膜主体加热膜电连接，能够使外壳组件的活动壳与主体壳相应位置加热温度和温度调节相同，使料管靠近活动壳的部分
温度与主体部的温度相同，解决了料管内打印材料温度不均的问题。
17.在进一步的实施例中，所述底座单元包括：金属底座，与外壳组件的收容空间底壁固定连接或可拆卸连接，所述金属底座沿外壳组件的出料孔轴线方向开设有物料通孔。
18.底座加热元件，贴合在金属底座的外壁，并与控制单元电连接。
19.在进一步的实施例中，所述底座单元包括：加热块，与外壳组件的收容空间底壁固定连接或可拆卸连接，所述加热块沿外壳组件的出料孔轴线方向开设有安装通孔。
20.出料头，与加热块固定连接或可拆卸连接，所述出料头沿出料孔轴线方向设置有物料通孔。
21.底座加热元件，贴合在加热块的外壁，并与控制单元电连接，通过使用加热块安装出料头和底座加热元件，能够在需要使用不同出料直径时仅更换体积小、结构简单、且拆装简单的出料头即可实现不同直径物料通孔的更换，不需要更换体积大且复杂的加热块，解决了拆装耗时长且存在材料浪费的问题。
22.在进一步的实施例中，加热组件还包括：至少两个温度传感器，收容于出料装置的外壳组件内，并与筒身单元和/或底座单元贴合。
23.所述温度传感器与控制单元电连接。
24.有益效果：本实用新型公开了用于出料装置的加热组件，该加热组件通过在外壳组件内设置筒身单元和底座单元，并通过控制单元使筒身单元和底座单元的加热温度之间存在温度差值，能够使筒身单元和底座单元在外壳组件的不同位置输出不同的加热温度，解决了整体加热温度相同无法根据打印材料融化特点进行相应温控导致的打印材料温度不均的问题，进而保证了出料速度。
附图说明
25.图1是本实用新型的两个加热元件的筒身单元实施例示意图。
26.图2是本实用新型的三个加热元件的筒身单元实施例示意图。
27.图3是本实用新型的底座单元由加热块和出料头组成时的局部剖面示意图。
28.图4是本实用新型的筒身单元俯剖示意图。
29.图5是本实用新型的一个加热元件时的出料装置整体示意图。
30.图1至图5所示附图标记为：筒身单元1、底座单元2、外壳组件3、基座4、主体加热瓦11、活动加热瓦12、加热块21、出料头22、主体壳31、活动壳32。
具体实施方式
31.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
32.本技术公开了一种能够在外壳组件内的不同位置输出不同加热温度的加热组件。
33.该加热组件包括：筒身单元1、底座单元2和控制单元。
34.该加热组件用于出料装置，出料装置包括：加热组件、外壳组件3、基座4、驱动组件和料管。
35.外壳组件3固定在基座4的一端，外壳组件3远离基座4的一端开设有出料孔，外壳组件3内设置有收容空间，料管设置在收容空间内。
36.驱动组件包括贯穿电机、丝杆和活塞，贯穿电机固定在基座4内，丝杆穿过贯穿电机和基座4延伸至料管内，活塞与料管密封配合，丝杆带动活塞在料管内做往复运动。
37.加热组件的筒身单元1和底座单元2收容于出料装置的外壳组件3内，控制单元收容在基座4内。
38.筒身单元1收容于出料装置的外壳组件3内，并与其内壁连接，用于对外壳组件3的收容空间加热。
39.底座单元2收容于出料装置的外壳组件3内，并与其设有出料孔的底壁连接，用于对外壳组件3的收容空间加热。
40.控制单元与筒身单元1和底座单元2电连接，用于调整筒身单元1和底座单元2的加热温度，使筒身单元1和底座单元2的加热温度之间存在温度差值，该温度差值可以为零，当差值为零时，筒身单元1和底座单元2的加热温度相等。
41.该控制模块可以是硬件电路，例如通过可调节电阻或串并联电阻实现，也可以采用基于现有pid模块的单片机等控制器实现，通过调整现有pid模块的设定参数对温度进行控制，例如通过用户界面的参数调整框进行调整，或者通过实体按键进行增减相关参数，无需对软件进行改动，即可实现控制。
42.工作原理：根据打印材料的融化特点在控制模块内设定筒身单元1和底座单元2不同工作时间时的加热温度，使筒身单元1和底座单元2的加热温度可以存在温度差值，能够使筒身单元1和底座单元2在外壳组件3的不同位置输出不同的加热温度，解决了整体加热温度相同无法根据打印材料融化特点进行相应温控导致的打印材料温度不均的问题，进而保证了出料速度。
43.在本实施例中，筒身单元1包括：至少一个加热元件。
44.至少一个加热元件收容于出料装置的外壳组件3内，并与其内壁连接。
45.当加热元件数量在两个及以上时，不同加热元件至外壳组件3的出料孔的距离存在距离差值。
46.加热元件与控制单元电连接，加热元件使不同加热元件之间存在温度差值，该温度差值可以为零，当差值为零时，加热元件之间的加热温度相等。
47.在本实施例中，加热元件包括：筒身加热膜和筒身加热瓦。
48.筒身加热膜与外壳组件3的内壁贴合。
49.筒身加热瓦与筒身加热膜的另一侧贴合，筒身加热膜夹在筒身加热瓦与外壳组件3的内壁之间。
50.在工作时，加热元件形成环形加热空间。
51.在本实施例中，由于加热膜是低厚度的薄膜件所以在示意图中无显示，但是如图4所示实施例中，筒身加热瓦的端部与外壳组件3连接，在筒身加热瓦与外壳组件3之间设置有用于安装加热膜的安装腔。
52.在工作时加热元件形成环形加热空间，如图4所示，合闭上活动壳32即可使加热元件形成环形加热空间对外壳组件3的收容空间进行加热。
53.在进一步的实施例中，当外壳组件3包括主体壳31和活动壳32，且活动壳32是转门
或分离门时，现有技术的筒身单元1仅贴合在主体壳31的内壁，存在料管靠近活动壳32的部分温度低于靠近主体部的温度，导致料管内打印材料温度不均的问题。
54.为了解决上述问题，筒身单元1包括：主体加热瓦11、主体加热膜、活动加热瓦12和活动加热膜。
55.主体加热膜与外壳组件3的主体壳31内壁贴合，并与控制单元电连接。
56.主体加热瓦11与主体加热膜的另一侧贴合。
57.活动加热膜与外壳组件3的活动壳32内壁贴合，并与主体加热膜电连接。
58.活动加热瓦11与活动加热膜的另一侧贴合。
59.在本实施例中，筒身加热瓦由主体加热瓦11和活动加热瓦12组成，筒身加热膜由主体加热膜和活动加热膜组成。
60.通过在活动壳32的内壁设置活动壳32加热瓦和活动壳32加热膜，并使主体壳31加热膜与控制单元电连接，活动壳32加热膜主体壳31加热膜电连接，能够使外壳组件3的活动壳32与主体壳31相应位置加热温度和温度调节相同，使料管靠近活动壳32的部分温度与主体部的温度相同，解决了料管内打印材料温度不均的问题。
61.在本实施例中，底座单元2包括：金属底座和底座加热元件。
62.金属底座，与外壳组件3的收容空间底壁固定连接或可拆卸连接，金属底座沿外壳组件3的出料孔轴线方向开设有物料通孔。
63.底座加热元件，贴合在金属底座的外壁，并与控制单元电连接。
64.在进一步的实施例中，当金属底座需要使用不同出料直径时都需要更换金属底座才能实现，金属底座的用料较多，而且还贴合有底座加热元件，拆装耗时长且存在材料浪费的问题。
65.为了解决上述问题，底座单元2包括：加热块21、出料头22和底座加热元件。
66.加热块21与外壳组件3的收容空间底壁固定连接或可拆卸连接，加热块21沿外壳组件3的出料孔轴线方向开设有安装通孔。
67.出料头22与加热块21固定连接或可拆卸连接，出料头22沿出料孔轴线方向设置有物料通孔。
68.底座加热元件贴合在加热块21的外壁，并与控制单元电连接。
69.在上述实施例中底座加热元件是加热环或与筒身加热膜材质相同的pi加热膜。
70.通过使用加热块21安装出料头22和底座加热元件，能够在需要使用不同出料直径时仅更换体积小、结构简单、且拆装简单的出料头22即可实现不同直径物料通孔的更换，不需要更换体积大且复杂的加热块21，解决了拆装耗时长且存在材料浪费的问题。
71.在进一步的实施例中，有时打印材料的加热不均匀，还存在出料过快导致的收容空间内温度流失过快，进而导致对收容空间内的打印材料加热不足的问题，因此仅根据打印材料的融化特点进行固定的加热调整存在加热不灵活无法变通的问题。
72.为了解决上述问题，加热组件还包括：至少两个温度传感器。
73.温度传感器，收容于出料装置的外壳组件3内，并与筒身单元1和/或底座单元2的内壁贴合，在本实施例中温度传感器是厚度和体积较小的薄膜温度传感器，因此并未在图中显示出来，该薄膜温度传感器可以与加热膜贴合，也可以与加热瓦远离加热膜的一侧贴合，在图示实施例中薄膜温度传感器与加热膜贴合。
74.温度传感器与控制单元电连接，温度传感器将外壳组件3内的温度数据传输给控制单元，控制单元根据温度传感器的传输的温度数据调节筒身单元1和底座单元2的加热温度，例如：当外壳组件3的收容空间内的加热温度都达到预定值，且所有温度传感器向控制单元传输的数据差值在预定范围内，则使筒身单元1和底座单元2的温度差值，以及筒身单元1的不同加热元件之间的温度差值为零，使外壳组件3的收容空间内保持恒温状态。
75.当外壳组件3的收容空间靠近出料孔一端的温度低于远离出料孔一端的温度时，控制单元使底座单元2的加热温度大于筒身单元1的加热温度，并使筒身单元1靠近出料孔一端的加热元件的加热温度大于筒身单元1远离出料孔一端的加热元件的加热温度。
76.通过温度传感器检测收容空间内的加热温度，使控制单元能够在固有加热调整的基础上根据实际加热情况调整收容空间内不同位置的加热温度，提高了加热灵活度，进一步保证了打印材料的温度均匀。
77.如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。