《一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置.pdf（9页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201721059595.3 (22)申请日 2017.08.23 (73)专利权人 沈阳建筑大学 地址 110168 辽宁省沈阳市浑南区浑南东 路9号 (72)发明人 邓华波 丛仲谋 孙彦 陈燕 王欢 林伯成 (74)专利代理机构 沈阳优普达知识产权代理事 务所(特殊普通合伙) 21234 代理人 任凯 (51)Int.Cl. A21C 15/00(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利 (54)实用新型名称 一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置 (57)摘要 。
2、本实用新型涉及一种蛋糕三维裱花的五轴 运动装置， 适用于奶油、 糖霜、 冰激凌、 果酱、 沙拉 等材料在各式蛋糕、 西饼上绘制艺术图案或三维 造型。 本实用新型的技术方案如下： 一种蛋糕三 维裱花的五轴运动装置， 包括机架、 喷嘴、 摆动运 动装置、 横向运动装置、 垂直运动装置、 工作台、 旋转运动装置、 纵向运动装置， 喷嘴置于摆动装 置上， 摆动运动装置放置在横向运动装置上， 横 向运动装置通过机架放置在垂直运动装置上， 工 作台放置在旋转运动装置上， 旋转运动装置放置 在纵向运动装置上。 本实用新型采用3D打印技 术， 针对复杂形状进行裱花， 适用于奶油、 糖霜、 冰激凌、 果酱、 沙。
3、拉等材料在各式蛋糕、 西饼上绘 制艺术图案或三维艺术造型。 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 CN 207322536 U 2018.05.08 CN 207322536 U 1.一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其特征在于： 包括机架、 喷嘴、 摆动运动装置、 横 向运动装置、 垂直运动装置、 工作台、 旋转运动装置、 纵向运动装置， 喷嘴置于摆动装置上， 摆动运动装置放置在横向运动装置上， 横向运动装置通过机架放置在垂直运动装置上， 工 作台放置在旋转运动装置上， 旋转运动装置放置在纵向运动装置上。 2.根据权利要求1所述一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其特征在于： 所述机架用于 支。
4、撑裱花装置和工作平台， 所述机架由四块实心梯形板、 两块实心矩形板、 两块空心矩形板 和横梁构成， 所述实心梯形板垂直于地面， 其突出部位沿纵向插入空心矩形板的孔内， 实心 梯形板与空心矩形板相互垂直， 两块空心矩形板平行放置， 两块空心矩形板通过横梁连接， 两块所述实心矩形板沿横向插入四块实心梯形板的孔内， 相互垂直。 3.根据权利要求1所述一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其特征在于： 所述摆动运动 装置用于带动喷嘴横向摇摆， 所述摆动运动装置是由电机一、 小齿轮一、 大齿轮一、 轴一、 轴 承座构成， 所述电机一沿横向放置， 小齿轮一套在电机一上， 所述轴承座沿纵向放置， 轴一 插在轴承。
5、座内， 大齿轮一套在轴一上， 小齿轮一与大齿轮一相互啮合， 摆动运动装置带动喷 嘴左右摆动， 摆动幅度为左右30度， 使喷嘴在倾斜过程中实现与工作台的相对运动以便逐 层绘制图案。 4.根据权利要求1所述一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其特征在于： 所述横向运动 装置用于带动喷嘴横向移动， 所述横向运动装置是由电机二、 皮带轮一、 皮带一、 支架、 构件 一、 光杠一、 套筒一构成； 所述电机二沿纵向放置固定在所述支架上， 一个皮带轮一套在电 机二上， 另一个皮带轮一固定在另一横向支架一上， 皮带一套在两个皮带轮一上， 构件一通 过卡槽一卡在皮带一上， 所述构件一为带动喷嘴移动的支架， 所述光。
6、杠一沿横向固定在支 架上， 所述套筒一套在光杠一上， 构件一套在套筒一上， 横向运动装置带动喷嘴横向移动， 使喷嘴在横向移动过程中实现与工作台的相对运动以便逐层绘制图案。 5.根据权利要求4所述一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其特征在于： 所述垂直运动 装置用于带动喷嘴垂直移动， 所述垂直运动装置是由两个电机三、 丝杠、 联轴器、 光杠二、 所 述支架、 套筒二构成， 一个所述电机三沿垂直方向放置， 丝杠通过联轴器与电机三相连， 所 述的光杠二固定在丝杠的一侧， 所述的套筒二套在光杠二上， 所述支架套在套筒二上， 另一 电机三沿垂直方向放置， 丝杠通过联轴器与电机三相连， 所述光杠二固定在丝。
7、杠的一侧， 所 述套筒二套在光杠上， 两个电机三联动， 所述垂直运动装置带动喷嘴沿垂直方向移动， 使喷 嘴在沿垂直方向移动过程中实现与工作台的相对运动以便逐层绘制图案。 6.根据权利要求1所述一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其特征在于： 所述工作台为 圆形板子， 固定在旋转装置正上方， 所述工作台可实现绕垂直方向的旋转运动和沿纵向的 移动运动。 7.根据权利要求1所述一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其特征在于： 所述旋转运动 装置用于带动工作台绕垂直方向旋转， 旋转运动装置是由电机四、 小齿轮二、 大齿轮二、 轴 二、 轴承、 板子一构成， 所述电机四沿垂直方向放置， 固定在板子一上， 小。
8、齿轮二套在电机四 上， 所述轴承沿垂直方向放置， 固定在板子一上， 轴二安装在轴承内， 大齿轮二套在轴二上， 小齿轮二与大齿轮二相互啮合， 轴二插在工作台内， 所述旋转运动装置带动工作台绕垂直 方向旋转， 使工作台在绕垂直方向旋转过程中实现与喷嘴的相对运动以便逐层绘制图案。 8.根据权利要求1所述一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其特征在于： 所述纵向运动 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 207322536 U 2 装置用于带动工作台纵向移动， 所述纵向运动装置是由电机五、 皮带轮二、 皮带二、 构件二、 板子二、 两块矩形板、 套筒三、 光杠三构成， 所述电机五沿横向放置， 固定在。
9、一块矩形板上， 一个皮带轮二套在电机五上， 另一个皮带轮二套在另一块矩形板上， 皮带二套在两个皮带 轮二上， 构件二通过卡槽二固定在皮带二上， 所述构件二为带动板子二移动的支架， 构件二 垂直固定在板子二上， 所述光杠三固定在两个矩形板上， 套筒三套在光杠三上， 板子二套在 光杠三上， 所述纵向运动装置带动工作台沿纵向方向移动， 使工作台在沿纵向方向移动过 程中实现与喷嘴的相对运动以便逐层绘制图案。 9.根据权利要求1所述一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其特征在于： 所述喷嘴通过 奶油泵挤压输送奶油， 喷嘴通过横向摆动或者横向移动或者垂直移动与工作台形成相对运 动， 完成裱花作业， 所述喷嘴。
10、为单头装置负责单一色彩的物料喷绘或一组多色彩的物料喷 绘装置或多组物料同时喷绘的批量生产形式。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 207322536 U 3 一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置 技术领域 0001 本实用新型涉及一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 适用于奶油、 糖霜、 冰激凌、 果酱、 沙拉等材料在各式蛋糕、 西饼上绘制艺术图案或三维造型。 背景技术 0002 在重大节庆及婚庆中， 食品装饰大量应用于宴请， 例如将奶油、 糖霜、 冰激凌、 果 酱、 沙拉等在各式蛋糕、 西饼上绘制各种图案或塑造各种造型， 传统食品装饰是由面点师傅 依靠经验手工妆点， 不仅速度慢、 花样少而陈旧。
11、、 且成本高、 不卫生。 在糕点行业引入3D打印 技术， 将五轴的复杂数控形式引入到生活中， 可以满足生活对复杂裱花艺术造型的需求， 可 以大大提高工作效率、 节约资源， 还能满足大众化、 个性化的营养、 美味、 秀色可餐的需求。 因此， 需要开发一种机器可以模拟人工的手法在食品上用奶油等绘制图案或造型。 实用新型内容 0003 本实用新型的目的是将工业上复杂的五轴作业(五轴数控机床的工作原理)引入 在日常生活中的食品图案绘制或造型制作当中， 采用3D打印技术， 针对复杂形状进行裱花， 提供一种结构简单紧凑、 易操作、 成本低的、 功能简化了的数控装置， 其功能仍包含数控技 术中图案设计、 运。
12、动执行及奶油喷绘的全部内容， 适用于奶油、 糖霜、 冰激凌、 果酱、 沙拉等 材料在各式蛋糕、 西饼上绘制艺术图案或三维艺术造型。 0004 本实用新型的技术方案如下： 0005 一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 包括机架、 喷嘴、 摆动运动装置、 横向运动装 置、 垂直运动装置、 工作台、 旋转运动装置、 纵向运动装置， 喷嘴置于摆动装置上， 摆动运动 装置放置在横向运动装置上， 横向运动装置通过机架放置在垂直运动装置上， 工作台放置 在旋转运动装置上， 旋转运动装置放置在纵向运动装置上。 0006 所述一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其中所述机架用于支撑裱花装置和工作 平台， 所述机架由。
13、四块实心梯形板、 两块实心矩形板、 两块空心矩形板和横梁构成， 所述实 心梯形板垂直于地面， 其突出部位沿纵向插入空心矩形板的孔内， 实心梯形板与空心矩形 板相互垂直， 两块空心矩形板平行放置， 两块空心矩形板通过横梁连接， 两块所述实心矩形 板沿横向插入四块实心梯形板的孔内， 相互垂直。 0007 所述一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其中所述摆动运动装置用于带动喷嘴横 向摇摆， 所述摆动运动装置是由电机一、 小齿轮一、 大齿轮一、 轴一、 轴承座构成， 所述电机 一沿横向放置， 小齿轮一套在电机一上， 所述轴承座沿纵向放置， 轴一插在轴承座内， 大齿 轮一套在轴一上， 小齿轮一与大齿轮一相。
14、互啮合， 摆动运动装置带动喷嘴左右摆动， 摆动幅 度为左右30度， 使喷嘴在倾斜过程中实现与工作台的相对运动以便逐层绘制图案。 0008 所述一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其中所述横向运动装置用于带动喷嘴横 向移动， 所述横向运动装置是由电机二、 皮带轮一、 皮带一、 支架、 构件一、 光杠一、 套筒一构 成； 所述电机二沿纵向放置， 固定在一个支架上， 一个皮带轮一套在电机二上， 另一个皮带 说 明 书 1/4 页 4 CN 207322536 U 4 轮一固定在另一个支架上， 皮带一套在两个皮带轮一上， 构件一通过卡槽一卡在皮带一上， 所述构件一为带动喷嘴移动的支架， 所述光杠一沿横向。
15、固定在一个支架上， 所述套筒一套 在光杠一上， 构件一套在套筒一上， 横向运动装置带动喷嘴横向移动， 使喷嘴在横向移动过 程中实现与工作台的相对运动以便逐层绘制图案。 0009 所述一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其中所述垂直运动装置用于带动喷嘴垂 直移动， 所述垂直运动装置是由两个电机三、 丝杠、 联轴器、 光杠二、 支架、 套筒二构成， 一个 所述电机三沿垂直方向放置， 丝杠通过联轴器与电机三相连， 所述的光杠二固定在丝杠的 一侧， 所述的套筒二套在光杠二上， 所述支架套在套筒二上， 另一电机三沿垂直方向放置， 丝杠通过联轴器与电机三相连， 所述光杠二固定在丝杠的一侧， 所述套筒二套在光。
16、杠上， 两 个电机三联动， 所述垂直运动装置带动喷嘴沿垂直方向移动， 使喷嘴在沿垂直方向移动过 程中实现与工作台的相对运动以便逐层绘制图案。 0010 所述一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其中所述工作台为圆形板子， 固定在旋 转装置正上方， 所述工作台可实现绕垂直方向的旋转运动和沿纵向的移动运动。 0011 所述一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其中所述旋转运动装置用于带动工作台 绕垂直方向旋转， 旋转运动装置是由电机四、 小齿轮二、 大齿轮二、 轴二、 轴承、 板子一构成， 所述电机四沿垂直方向放置， 固定在板子一上， 小齿轮二套在电机四上， 所述轴承沿垂直方 向放置， 固定在板子一上， 。
17、轴二安装在轴承内， 大齿轮二套在轴二上， 小齿轮二与大齿轮二 相互啮合， 轴二插在工作台内， 所述旋转运动装置带动工作台绕垂直方向旋转， 使工作台在 绕垂直方向旋转过程中实现与喷嘴的相对运动以便逐层绘制图案。 0012 所述一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其中所述纵向运动装置用于带动工作台 纵向移动， 所述纵向运动装置是由电机五、 皮带轮二、 皮带二、 构件二、 板子二、 两块矩形板、 套筒三、 光杠三构成， 所述电机五沿横向放置， 固定在一块矩形板上， 一个皮带轮二套在电 机五上， 另一个皮带轮二套在另一块矩形板上， 皮带二套在两个皮带轮二上， 构件二通过卡 槽二固定在皮带二上， 所述构件。
18、二为带动板子二移动的支架， 构件二垂直固定在板子二上， 所述光杠三固定在两个矩形板上， 套筒三套在光杠三上， 板子二套在光杠三上， 所述纵向运 动装置带动工作台沿纵向方向移动， 使工作台在沿纵向方向移动过程中实现与喷嘴的相对 运动以便逐层绘制图案。 0013 所述一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 其中所述喷嘴通过奶油泵挤压输送奶 油， 喷嘴通过横向摆动或者横向移动或者垂直移动与工作台形成相对运动， 完成裱花作业， 所述喷嘴为单头装置负责单一色彩的物料喷绘或一组多色彩的物料喷绘装置或多组物料 同时喷绘的批量生产形式。 0014 上述蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 裱花过程中， 五轴运动一起构成喷嘴。
19、与工作 台的相对运动， 物料通过喷嘴沿着喷嘴的轨迹裱出复杂形状或形体。 利用本装置进行裱花， 需要先期准备裱花图案， 规划裱花路径， 及喷嘴与工作台的相对运动轨迹， 然后裱花路径分 解为可实现的、 适合裱花运动的裱花路径段， 通过各轴运动的合理调配实现喷嘴相对于工 作台的运动完成裱花路径段， 通过各裱花路径段的依次实现， 喷嘴通过奶油泵挤出物料， 完 成复杂图案的裱花作业。 0015 本实用新型的优点包括： 根据单层喷绘多层堆积的原理实现了奶油图案的喷绘和 造型， 图案的艺术效果好， 可个性化、 批量制作； 将工业上复杂的五轴作业引入在日常生活 说 明 书 2/4 页 5 CN 2073225。
20、36 U 5 中的食品图案绘制或造型制作当中， 采用3D打印技术， 针对复杂形状进行裱花； 结构简单紧 凑、 操作方便、 效率高、 成本低廉。 附图说明 0016 图1是本实用新型的总体结构示意图； 0017 图2是本实用新型的喷嘴工作结构示意图； 0018 图3是本实用新型的工作台立体结构示意图一； 0019 图4是本实用新型的工作台立体结构示意图二。 具体实施方式 0020 下面通过实施例和附图对本实用新型作进一步详述。 0021 本实用新型提供一种蛋糕三维裱花的五轴运动装置， 如图1-4所示， 包括机架、 喷 嘴43、 工作台33、 摆动运动装置、 横向运动装置、 垂直运动装置、 旋转运。
21、动装置和纵向运动装 置， 所述机架包括实心梯形板1、 2、 7和12及空心矩形板3和8， 所述工作台33位于空心矩形板 3和8底部， 垂直于空心矩形板3和8， 所述喷嘴43设置在空心矩形板3和8之间， 且平行于空心 矩形板3和8， 位于工作台33正上方； 所述摆动运动装置包括电机一47、 轴承座42和44、 轴一 48、 小齿轮一46和大齿轮一45， 所述电机一47的型号是HSTM42-1.8-S-26-4-0.4， 所述轴承 座42和44型号是BGHK6000ZZ-20， 所述轴一48型号是RDC015-125， 所述小齿轮一型号是 GEAHBH1.0-30-8-A-15， 所述大齿轮一型号。
22、是GEAHBH1.0-80-8-A-15， 所述电机一47沿横向 水平放置在构件一40上， 所述轴承座42和44沿纵向水平固定在构件一40上， 所述轴一48套 在轴承座42和44上， 所述喷嘴43固定在轴一48上， 所述小齿轮一46固定在电机一47上， 所述 大齿轮一45固定在轴一48上， 小齿轮一46与大齿轮一45相互啮合， 可实现带动喷嘴43横向 摇摆的运动要求。 0022 所述横向运动装置包括电机二41、 支架6、 18、 16和21、 光杠一36、 38、 49和35、 皮带 一37、 套筒一39， 所述电机二41型号是HSTM42-1.8-S-26-4-0.4， 所述皮带一37型号是。
23、 LTBJAAT51501000， 所述光杠一36、 38、 49和35型号是RDC016-510， 所述套筒一39型号是 SLMUWS,所述电机二41沿纵向水平固定在支架6上， 所述光杠一36、 38固定在支架6、 18上， 所 述光杠一49、 35固定在支架21、 16上。 所述构件一40通过套筒一39套在光杠36、 38、 49和35 上， 且平行于地面， 所述皮带一37套在电机二41上， 所述构件一40通过卡槽一固定在皮带一 37上， 可实现带动喷嘴43横向移动的运动要求。 0023 所述垂直运动装置包括电机三11和14、 丝杠4和17、 光杠二5、 13、 9和15、 联轴器10， 。
24、所述电机三11、 14型号是HSTM42-1.8-S-26-4-0.4， 所述丝杠4、 17型号是C-BSS1510-300， 所 述联轴器10型号是CPLCN40-15-15， 所述光杠二5、 13、 9、 15型号是RDC015-320， 所述电机三 11、 14垂直放置， 所述丝杠4和17竖直放置， 所述光杠二5、 13分别置于丝杠4、 17左右两侧， 所 述光杠二9、 15置于丝杠4和17正前方， 丝杠4、 17通过联轴器10与电机三11、 14连接。 支架6套 在丝杠4及光杠二5上， 支架16套在丝杠17和光杠二13上， 支架18套在光杠二15上， 支架21套 在光杠二9上， 支架6。
25、、 16、 18和21相互平行， 且垂直地面， 可实现带动喷嘴43垂直移动的运动 要求。 0024 所述旋转运动装置包括电机四30、 板子一23、 轴承31、 轴二32、 小齿轮二19、 大齿轮 说 明 书 3/4 页 6 CN 207322536 U 6 二20， 所述电机四30型号是HSTM42-1.8-S-26-4-0.4， 所述轴承31型号是5025， 所述轴二32 型号是RDC025-35， 所述小齿轮二19型号是GEAHBH1.0-30-8-A-15， 所述大齿轮二20型号是 GEAHBH1.0-80-8-A-15， 所述电机四30沿竖直方向垂直于板子一23放置， 所述轴承31固定。
26、在 板子一23上， 所述轴二32垂直固定在轴承31上， 工作台33垂直固定在轴二32上， 平行于地 面， 所述小齿轮二19固定在电机四30上， 所述大齿轮二20固定在轴二32上， 小齿轮二19与大 齿轮二20相互啮合， 可实现带动工作台33绕垂直方向旋转的的运动要求。 0025 所述纵向运动装置包括电机五27、 板子二34和22、 光杠三24和28、 套筒三29、 皮带 二25、 构件二26， 所述电机五27型号是HSTM42-1.8-S-26-4-0.4， 所述光杠三28、 24型号是 RDC015-450， 所述皮带二25型号是LTBJAAT51501200， 所述套筒29型号是SLMUW。
27、S， 所述 电机五27沿横向水平固定在板子二34上， 所述板子二22垂直固定在实心梯形板1、 2上， 所述 板子二34垂直固定在实心梯形板7、 12上， 所述光杠三24和28固定在板子二34和22上， 所述 套筒三29固定在光杠三24和28上， 所述板子一23固定在套筒三29上， 所述构件二26垂直固 定在板子一23上， 所述皮带二25套在电机五27上， 构件二26通过卡槽二固定在皮带二25上， 可实现带动工作台纵向移动的运动要求。 0026 本实用新型具体应用时， 奶油喷嘴可有多种形式， 可以是单头装置负责单一色彩 物料的喷绘， 也可以形成一组多色彩物料的喷绘装置， 还可以多组物料同时喷绘的。
28、批量生 产形式。 同时， 喷嘴43出口的形状可以根据实际需求定制。 0027 裱花过程中， 五轴运动一起构成喷嘴与工作台的相对运动， 分别为摆动运动装置 带动喷嘴横向摇摆、 横向运动装置带动喷嘴横向运动、 垂直运动装置带动喷嘴上下移动、 旋 转运动装置带动工作台绕垂直方向旋转、 纵向运动装置带动工作台纵向移动， 物料通过喷 嘴沿着喷嘴的轨迹裱出复杂形状或形体， 利用本装置进行裱花， 需要先期准备裱花图案， 规 划裱花路径， 及喷嘴与工作台的相对运动轨迹， 然后裱花路径分解为可实现的、 适合裱花运 动的裱花路径段， 通过各轴运动的合理调配实现喷嘴相对于工作台的运动完成裱花路径 段， 通过各裱花路径段的依次实现， 喷嘴通过奶油泵挤出物料， 完成复杂图案的裱花作业。 说 明 书 4/4 页 7 CN 207322536 U 7 图1 图2 说 明 书 附 图 1/2 页 8 CN 207322536 U 8 图3 图4 说 明 书 附 图 2/2 页 9 CN 207322536 U 9 。