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基于3D打印技术的奶油食品工业方案设计研究
李荣林 2022/11/8 8:33:08
（泰州技师学院 江苏泰州 225300）
摘要：为了优化奶油食品工业方案，实现奶油食品加工自动化、图案多样化，选取3D打印技术作为研究工具，设计一套3D打印系统整机方案。该方案选以PLC作为核心控制器，利用三相机械控制技术和喷射技术，开发步进电动机、伺服电动机作业控制方案，运用该方案实现3D打印喷射控制。实验测试结果显示，本设计方案能够达到奶油食品加工图案多样化和自动化控制需求，控制精度在97.9%以上。
关键词：3D打印技术；奶油食品；控制系统
Research on scheme design of cream food industry based on 3D printing technology
Rong Lin Li
(Taizhou technician college, Taizhou, Jiangsu 225300)
Abstract: in order to optimize the scheme of cream food industry and realize the automation of cream food processing and pattern diversification, 3D printing technology is selected as the research tool to design a complete scheme of 3D printing system. In this scheme, PLC is selected as the core controller, and the operation control scheme of stepping motor and servo motor is developed by using three-phase mechanical control technology and injection technology. This scheme is used to realize 3D printing and injection control. The experimental results show that the design scheme can meet the requirements of pattern diversification and automatic control of cream food processing, and the control accuracy is more than 97.9%.
Keywords: 3D printing technology; Cream food; Control system
Keywords: 3D printing technology; Cream food; Control system
奶油食品作为人们比较喜欢的糕点之一，产品需求量较大，具有较好的发展前景。随着奶油食品加工企业数量的增加，导致行业竞争压力越来越大[1]。部分企业采用传统奶油食品加工模式经营，即人工装点食品花样。该模式应用下不仅食品花样少，样式陈旧，作业精度和效率较低[2]。3D打印技术的提出，为奶油食品工业方案设计开辟了新的路径，借助该项技术采取自动化控制作业的模式，研发新的奶油食品花样，打造个性化食品，同时具有提高作业效率的作用[3]。由于此项技术在奶油食品加工中的应用研究时间较短，所以尚未形成完善的控制方案。本文尝试分析3D打印技术在奶油食品工业方案设计中的应用方法，提出3D打印系统整机结构设计研究。
一、3D打印技术在奶油食品工业方案设计中的应用分析
1、控制系统开发要求分析
控制系统的开发，需要根据奶油食品工控作业要求基础上，根据3D打印技术特点，开发一套控制系统方案[4]。第一步，设定工控操作台，以Y轴和X轴作为操控工具，组合到一起形成平面控制台，对于打印机的喷头及打印平台的设置，以Z轴为操控工具。基于奶油食品工控作业要求，利用伺服电动机驱动平面控制台设备，因此，沿着轴向，在平面控制台上安装伺服电动机，同时沿着轴向，将步进电机安装在打印机喷头、平台上[5]。考虑到设备作业期间可能受其他因素的影响，降低作业安全性，所以本设计方案在每一个运行终端均设置限位接近开关，以此有效控制运行状况[6]。
另外，考虑到奶油食品材料与其他材料不同，对喷描作业流畅度要求较高，因而需要配备温度控制器、加热器，以此控制作业环境中奶油的温度[7]。装置作业期间，能够根（未完，下一页）
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