——以毫米级精度重塑饮食未来,让科技创新与舌尖享受共舞。
作为西南唯一一所安全类高职院校,工业安全以及技术创新深深的印刻在我们脑海中,在一次偶然的机会下,一群对3d打印感兴趣的人走在了一起,在见识到3d打印的神奇后,一种想建造一台食品级3d打印机的想法油然而生。
2024年11月,在学校的安排下,团队成员第一次前往重庆市瑞嘉达科技有限公司进行技术学习,团队成员与技术人员进行了深入的探讨,学习经验,表达自己的观点并提出问题。我们还见识到了公司的多台优秀的打印设备,了解了打印的具体操作,在多次交流中我们提出对食品级3D打印机颇有兴趣,技术人员也表示食品3d打印技术具有远大的行业前景,在交流探讨后确认此方案可行,团队成员就此开始了对3d食品打印机的研制。
在瑞嘉达科技有限公司学习后,团队成员在实训室里对食品打印机的各个零件进行建模,并对模型进行了多次优化,在获得实物零件后,我们团队对机器进行了组装和不断的优化,对个部件安装位置精益求精,以及对控制机械移动的程序的反复更改优化,对打印所需的食品材料进行了多次配比实验并记录实验数据,追求更优质的口感。研发过程中,成员系统性的掌握了机械结构设计、电子电路原理、自动化控制编程等跨学科知识。从龙门架装置的机械传动设计,到紫外线消毒灯、温湿度采集模块的电路连接,再到喷头自动更换程序的编写,每一个环节都促使学生将课本理论转化为实践能力,填补知识盲区,构建一个完整的工程技术知识体系。
本项目立志于对食品3d打印机的多方位提升和优化,如运用了紫外线消毒灯对机箱内部消毒保障食品安全,通过温湿度采集模块实时监测和采集机箱内部环境的温湿度,还可以通过外部观察门实现实时观察内部食品加工情况。我们还设置了排气装置将机箱内的气体排出机器内部以解决各种材料的串味问题,喷头更换装置实现了喷头的自动更换,提高了食品的打印效率,增加了打印的食品的多样性。平台加热板、装料罐和加热盒可精准升温至指定温度,保证了各种食物打印时所需要的温度环境。多轴配合实现打印过程中在X轴、Y轴、Z轴上的精准运动,保障了食物打印出来后与模型的还原程度。
研发过程中困难丛生,喷头更换时的电磁锁定位偏差、排气装置的气流不稳定等问题不断涌现。但成员不断地查阅文献、模拟实验、调整参数,在反复试错中锻炼出敏锐的问题洞察力和高效的问题解决能力,学会了从多角度剖析问题根源,制定优化方案,逐步成长为能独立解决复杂工程问题的能手。
我们团队所打造的食品3D打印机能够打印各种甜品店所需的各类甜品、客户所定制的肖像画等,还可以与景区合作打造具有景区IP的食品吸引游客,还可以为咀嚼困难和健身人群提供定制化食物。通过不断优化产品的结构和系统可实现的功能将更加广泛,将增长市场中定制化食品的多样性。
