作品名稱：3D蛋糕裱花機
學(xué)校名稱：煙臺大學(xué)
參賽隊伍：呼嘯隊
參賽學(xué)生：仝軍 谷偉東 高中豪 高中豪 高中豪 高中豪 高中豪
指導(dǎo)老師：王東興 朱彬
3D蛋糕裱花機，是將三維快速成型技術(shù)應(yīng)用于蛋糕裱花的一種新型蛋糕裱花機構(gòu)。其主要包括原料注射裝置、數(shù)控三坐標實驗臺、電腦控制三部分。通過氣管連接氣泵和原料注射桶、電磁閥、穩(wěn)壓閥相連。利用氣泵產(chǎn)生的氣體壓力促使奶油從原料注射桶中擠出，通過輸入程序控制步進電機繼而控制數(shù)控三坐標實驗臺進行X、Y、Z三個方向的進給運動，繼而實現(xiàn)一層一層的填鋪與堆疊，從而實現(xiàn)蛋糕的裱花。
(1)原料注射裝置：
原料注射裝置主要由氣泵、穩(wěn)壓閥、電磁閥、原料注射桶、噴嘴組成，由氣管依次連接。在注射系統(tǒng)中，由繼電器控制電磁閥的開、關(guān)，從而控制奶油（果醬）的注出于停止注出。
工作時由氣泵提供壓強，由于氣泵產(chǎn)生的壓強過高，遠遠超出工作所需壓強，所以需要通過壓力調(diào)節(jié)閥來降低氣壓，從而使輸出氣壓控制在工作范圍之內(nèi)。工作氣體的注出與停止由常閉式電磁閥控制，控制裝置通過繼電器控制電磁閥的開閉，從而實現(xiàn)對氣體壓強和氣體的注出與停止的控制。
原料注射桶由原料桶、活塞、噴嘴、桶蓋組成。原料桶中裝有原料，氣管與桶蓋上的氣孔連接，噴嘴連接在原料桶的下方，當(dāng)氣體注出時，具有一定壓強的氣體推動活塞運動，從而實現(xiàn)原料的注出。
在原料注射裝置中，由SS1712型直流穩(wěn)壓電源為電磁閥提供24V直流電源，并為繼電器提供5V直流電源。
（2）數(shù)控三坐標實驗臺
數(shù)控三坐標實驗臺由X、Y、Z三坐標組成，載物臺位于X與Y軸上，原料注射桶位于Z軸上，這樣可以減小Z軸的受力，所以即使原料注射桶過重也不會影響蛋糕的裱花。步進電機通過絲杠連接使三軸運動，你進增強了三軸運動的準確性，同時也增強了運動的穩(wěn)定性。步進電機由SS1712型直流穩(wěn)壓電源提供電源。
實驗臺的有效行程為：200mm*200mm
（3）電腦控制
通過電腦控制數(shù)控三坐標實驗臺的三維運動進而實現(xiàn)蛋糕裱花。
利用Pro\E等三維軟件建好模型，保存成STL文件，再導(dǎo)入*****軟件進行模型的切片，并保存成SLC文件，再將文件導(dǎo)入******軟件，軟件便會自動形成三維模型的掃描路徑，并控制數(shù)控三坐標實驗臺運動進行實物的堆積，在此之前，要先進行噴嘴位置的調(diào)整，通過軟件的X、Y、Z軸的控制頁面使噴嘴盡可能地靠近載物臺的玻璃板，以提高堆積精度，調(diào)整好噴嘴位置之后，點擊置零點按鈕，確定噴嘴零點，再點擊堆積按鈕，會彈出一個對話框，里面有一系列的堆積參數(shù)，調(diào)整好相應(yīng)的參數(shù)后，點擊確定，數(shù)控三坐標實驗臺就會進行運動堆積，直至堆積完成。
