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厨房小家电

豆浆机方案开发设计


一般的家电产品要么是电动产品,要么是电热产品,而豆浆机是将电动和电热两种功能混合在一起的产品,再配以电脑智能控制,便构成了一个比较复杂的系统。看似简单但实际上结构比较复杂,豆浆机做好并不容易。目前豆浆机产品的返修率还是比较高的,好一些的企业可以控制在3%左右,很多企业目前还在10%左右,甚至更高。

豆浆机是目前厨房电器产品中技术含量较高的品类,原因是它属于电动加热系列电器,厨房电器产品品类众多,但总体技术有两种特点,要么只加热不转动,如电烤箱;要么就是只转动不加热,如料理机等产品。而豆浆机却既需要加热又要转动,需要准确控制温度的同时还要对转动的过程进行精细掌握。所以,加工的过程会存在着很多的变量,也正因为这个原因,使行业技术含量较高,想把它做好并不是件容易的事,必须掌握关键技术。

一、豆浆机方案的设计思路

豆子经过高温的水泡过之后,会使得豆子更加容易打碎,因此,打碎之前必须对豆浆机内的水加温。当温度达到一定程度时,豆浆机开始打磨,反复打磨几次之后,再次加热,由于再打磨过程中豆浆中产生许多的泡沫,加热时泡沫溢出,为防止溢出设计防溢出电路,反复加热几次,豆浆机停止工作,蜂鸣提示豆浆完成。

如何能够实现这些功能,首先,考虑的就是控制系统的内核,作为控制系统的核心是豆浆机的心。而嵌入式ARM可以很好的实现这些功能且ARM的技术也日益成熟。其次,考虑的是温度的检测,豆子经过高温泡过容易打磨,但是如何控制温度便需要温度的检测,作为温度的控制可以有两种方式一种便是热敏电阻。第三,考虑的是温度传感器,最后选择热敏电阻,热敏电阻较温度传感器更加方便。第四,考虑的是防溢出。防溢出选择的是双向电压比较器的,液面位置不同导致电压比较器的输出结果不同来实现溢出的停止。做好这些就可以基本实现豆浆机的智能化。思路确立之后,所要的便是了解豆浆机的工作原理以及所选芯片的基本结构和引脚口的功能。

豆浆机方案开发公司

二、豆浆机方案的技术原理

1、豆浆机的结构分析

豆浆机产品从结构上剖析,主要零部件包括机头、机身、电机、联轴器、杯盖、杯体、刀轴、粉碎刀具及控制电路板等十几个。让这些部件能够良好地发挥作用,核心是控制技术。我们可以把它形象的比作大脑。制作出一杯好的豆浆,需要豆浆机抓住两个环节,一是粉碎,二是熬煮。粉碎彻底与否,对口感的影响至关重要,只有粉碎更彻底、熬煮更充分的豆浆才能既做到口感好、营养价值又高。

2、豆浆机的工作原理

豆浆机由打磨部分、控制部分、信号检测部分,报警电路,稳压电路组成。当豆浆机工作时稳压电路将220V电压整流成12V电压给蜂鸣器和中间继电器供电,此外经过7805稳压成5V电压给主控芯片供电。加入适量的水和豆子之后,按下启动键豆浆机开始由预加热模块加热,加热到80℃后,主控芯片开始控制电动机转动,开始打浆过程中,定时打浆10s然后停止5s,反复几次,停止打浆。开始加热,加热过程中水位进行检测,防止溢出,防止缺水,加热时,检测过程中若缺水,则会报警。若泡沫接触防溢电极时,加热管停止加热,直到泡沫脱离防溢电极时重新加热,反复几次,停止工作,报警提示豆浆完成。

为了让机器将豆子粉碎得更加彻底,各个企业都做足了功夫。目前,市场中有无网和有网两种产品。从粉碎技术的角度讲,有网的对豆子的粉碎更彻底,因此,有网的豆浆机产品要比无网的豆浆机产品口感更好。

深圳豆浆机研发设计

三、豆浆机方案的技术要素

豆浆机常用的必备技术至少有:熬浆、水温控制、电机控制、材质选择。豆浆机市场发展已近二十年,但过去二十年,家电企业参与的积极性不高,一些大品牌曾经参与进来,但最后又退出去,原因除了因为市场规模小以外,主要是因为豆浆机技术不容易掌握。看似简单的机型,需要多项技术支撑,需要掌握大量的实验数据,现在市场所见的优秀产品不是一朝一夕可以促成的,豆浆机同其它家电发展初期一样面临标准缺乏的局面。

1、熬浆技术

熬浆的技术也非常关键。熬煮的过程对最终制作出豆浆的营养性与口感至关重要。熬煮的过程各个厂家技术路线不尽相同,对温度的控制最为关键。刀片在什么样的温度时开始打豆,最高温、最低温达到多少度时进行交替,交替的频率多少最科学等都会带来品质不同的豆浆。如九阳“文火熬煮”,刀片在指定温度时开始打豆,打豆和熬煮的交替频次进行程序设定,通过大火煮沸小火煮香工艺,将五谷的细小颗粒再次乳化,慢火熬煮豆浆的香滑口感。这一过程的实现需要有精确的程序进行控制,而这个程序的设计是技术开发人员通过大量的测试数据得来的,非一朝一昔能够解决,属于企业的核心技术机密。

2、水温控制技术

由于不同的地区气压不尽相同,沸点不尽相同,因而打豆浆所需的时间也是不一样的,所以对水温的控制也是豆浆机控制技术的核心技术之一。九阳则专门成立了研究豆浆工艺的部门,深入细致的研究豆浆工艺在什么情况下利用什么技术能制作出品质上乘的豆浆来,在营养和口感上达到最佳,然后将此工艺应用到开发豆浆机产品上,也从根本上解决了营养性与口感的问题。

3、电机控制技术

如果把豆浆机的控制部分比喻成大脑,而电机则可誉为豆浆机的心脏,如果人的心脏不跳动,生命就会停止。电机的稳定性对整个产品有着至关重要的作用,决定着整个机器的使用寿命。豆浆机的电机部分转动时间的长短是由芯片来控制,但转速不是由它来控制的,而是由电机本身来控制,电机通过控制电流,来决定其转动的速度。

4、材质选择

从材质上来讲,选择不同的材质对于豆浆机制作出的豆浆的安全性、营养性及口感上也有着至关重要的影响。比如豆浆机的加热管,目前市场上豆浆机的加热管都采用不锈钢管。也有企业在探索采用其它材质和加热方式。如电磁加热、陶瓷管加热、玻璃管加热等,但这些加热方式是否会改变豆浆品质甚至性质,还需要技术研发人员不断的探索。另外,还有杯体的材质选择,也出现了许多新兴材料可供选择。如可保温的不锈钢杯体等,但都需要试验数据来检验可否利用。

上述豆浆机所涉及的技术,只是冰山一角,每种技术的运用都不是独立进行的,而且是相互有着内在的联系,最终提高豆浆机的品质,需要丰富的经验积累并进行大量的测试,所以说,豆浆机产品是一个科技术含量较高的产品。

豆浆机控制板开发

四、豆浆机的优异性能指标

豆浆机也是一个比较特殊的产品,质量好不好,没有明确的国家标准可循,豆浆机的性能、使用材料、使用寿命长短等问题都是企业自行规定,遵循的是企业标准。如果没有经验的积累就不可能生产出好用的产品。例如,电水壶有标准,开关要达到什么样的水平是有要求的,水沸腾多长时间要跳开关等,标准中都是有要求,只要企业按照标准的要求去生产,那么成品的质量基本就是有保障的。但豆浆机不同,评判产品质量好不好,除了要保证消费者使用安全、方便、耐用等以外,做出来的豆浆口感如何,同样是购成产品质量的重要组成部分。因此,按照标准生产出来的产品只可以说是成功了10%的,还有90%就是企业的研发实力和生产经验。例如,我们都知道豆浆必须要煮到100℃度才可以喝,但并不代表只要烧到100℃的豆浆就好喝,还要看你的加热程序是如何设计的,是煮五次还是煮六次,是先煮开水还是先打豆子。这些国家并没有书面的规定,必须要靠企业做大量的试验来找出最佳的火候和时间,这些就需要有足够的生产经验。

做出的豆浆有口感要求,是豆浆机产品的特别之处。豆浆机产品中旋转刀具的形状、电路板的程序设计、加热方式,甚至一颗螺丝的安装都会影响到口感,可以说看的见看不见的要素都会影响口感味道。

质量是企业的生命。做出安全、耐用、时尚、便捷、打出的豆浆口感味道好的产品是一件不容易的事情。以个人从事豆浆机行业工作的实践来看,我认为生产出性能稳定的产品要在以下几点下功夫。

佛山豆浆机PCBA厂家报价

五、豆浆机方案设计的关键点

1、设计以简单为主

豆浆机其主要的功能就是打豆浆,并不需要附加太多的功能。而且多功能产品的微电脑控制程序肯定要复杂很多,出故障的概率也会加大。因此,产品在功能的设计上要尽可能简单一些,让使用者减少操作,以减少人为故障。有些不必要的功能可以省去,例如家用产品中保温的功能其实作用并不大,如果要保温就要防干烧,要防干烧肯定就要有水位线的要求。但这样在使用的过程中,如果低于水位线以后机器可能就会报警,消费者就会认为你的产品质量不好。而且豆浆保温贮存也易变质,现喝现加工才是最佳的方式。所以,除了个别有特殊需要的以外产品功能设计尽量简化。

2、改善结构的密封性

豆浆机因蒸气进入机头在电脑板上凝结成水珠造成电脑板工作失灵的情况非常普遍。其原因就是大多数豆浆机都采用电机上置,如果机头密封不好,在加热中产生的水蒸气就很容易进入机头当中,造成电机或线路损坏。那么解决这一问题就要从两个方面着手,一是解决电路板怕水的问题,二是解决密封不好的问题。

解决豆浆机的电脑板失灵问题需要借鉴其他行业的技术。其实技术的创新很多都是在一些细节之处,例如舀汤的勺子上绑一根铁丝,油就不会进到汤中,这就是很简单的一个发明。因此,有经验的企业在对一些易损部件的改进方面,会去借鉴联想到不同的行业的经验。例如豆浆机的电路板怕水,但潜水泵放在深井中几年都可以用,就可能有借鉴之处。汽车在行驶时的转速和温度并不比豆浆机低,但也不会漏油漏水,豆浆机为什么会漏蒸气?肯定是密封做得不好,那么在电路密封上采用汽车油封的设计就会使这一问题得到很好的改善。

当然,也可以从原理、结构上进行一些改进,例如采用下置式的设计,底盘加热,电脑板和电机部分全部放到豆浆杯的下边,这样马达和线路板就不会受热受潮,而且可以做成分体式的结构,更易于清洗,性能就会更稳定,还会减少人为操作对它的影响。

3、改进隔热性能

豆浆机在使用过程中电机高速运转,打豆浆时工作时间相对是比较长的,如果隔热处理的不好,很容易造成部分机关过热,影响产品的稳定性和耐用性。这就需要在不耐温的地方把温度降下来,不要让它那么高。解决这一问题一方面是从材料入手,选用隔热性能好耐高温的材料,另外在结构上也要有所考虑,例如,在机头部分贴近胶片的地方保留一定的距离,或者再增加一个隔热层等,这些都能够起到降温作用。

4、对于稳定的机型不轻易改进

对于企业来讲,对于现有产品不断进行技术升级并没有什么错。但我们应该清楚豆浆机的核心功能是什么,如果核心的功能已经很好了,那么其核心的程序和功能就没有必要去改变它。因豆浆机产品要的就是稳定。花哨的东西完全可以通过外观的不断创新来推出新产品。目前很多企业是今天一套程序,明天一套程序,例如某品牌本来产品很稳定,但产品创新把变压器和控制板放到了一起,结果产品极不稳定,售后也背上很重的包袱,就是个教训。

六、豆浆机方案总结

随着涉足豆浆机行业的品牌不断增多,竞争也将会进一步的白热化。但提升产品品质,降低返修率,保证产品的性能稳定,才是豆浆机企业立足市场的根本。

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