豆漿機方案開發設計

一般的家電產品要么是電動產品，要么是電熱產品，而豆漿機是將電動和電熱兩種功能混合在一起的產品，再配以電腦智能控制，便構成了一個比較復雜的系統。看似簡單但實際上結構比較復雜，豆漿機做好并不容易。目前豆漿機產品的返修率還是比較高的，好一些的企業可以控制在3%左右，很多企業目前還在10%左右，甚至更高。

豆漿機是目前廚房電器產品中技術含量較高的品類，原因是它屬于電動加熱系列電器，廚房電器產品品類眾多，但總體技術有兩種特點，要么只加熱不轉動，如電烤箱；要么就是只轉動不加熱，如料理機等產品。而豆漿機卻既需要加熱又要轉動，需要準確控制溫度的同時還要對轉動的過程進行精細掌握。所以，加工的過程會存在著很多的變量，也正因為這個原因，使行業技術含量較高，想把它做好并不是件容易的事，必須掌握關鍵技術。

一、豆漿機方案的設計思路

豆子經過高溫的水泡過之后，會使得豆子更加容易打碎，因此，打碎之前必須對豆漿機內的水加溫。當溫度達到一定程度時，豆漿機開始打磨，反復打磨幾次之后，再次加熱，由于再打磨過程中豆漿中產生許多的泡沫，加熱時泡沫溢出，為防止溢出設計防溢出電路，反復加熱幾次，豆漿機停止工作，蜂鳴提示豆漿完成。

如何能夠實現這些功能，首先，考慮的就是控制系統的內核，作為控制系統的核心是豆漿機的心。而嵌入式ARM可以很好的實現這些功能且ARM的技術也日益成熟。其次，考慮的是溫度的檢測，豆子經過高溫泡過容易打磨，但是如何控制溫度便需要溫度的檢測，作為溫度的控制可以有兩種方式一種便是熱敏電阻。第三，考慮的是溫度傳感器，最后選擇熱敏電阻，熱敏電阻較溫度傳感器更加方便。第四，考慮的是防溢出。防溢出選擇的是雙向電壓比較器的，液面位置不同導致電壓比較器的輸出結果不同來實現溢出的停止。做好這些就可以基本實現豆漿機的智能化。思路確立之后，所要的便是了解豆漿機的工作原理以及所選芯片的基本結構和引腳口的功能。

二、豆漿機方案的技術原理

1、豆漿機的結構分析

豆漿機產品從結構上剖析，主要零部件包括機頭、機身、電機、聯軸器、杯蓋、杯體、刀軸、粉碎刀具及控制電路板等十幾個。讓這些部件能夠良好地發揮作用，核心是控制技術。我們可以把它形象的比作大腦。制作出一杯好的豆漿，需要豆漿機抓住兩個環節，一是粉碎，二是熬煮。粉碎*與否，對口感的影響至關重要，只有粉碎更*、熬煮更充分的豆漿才能既做到口感好、營養價值又高。

2、豆漿機的工作原理

豆漿機由打磨部分、控制部分、信號檢測部分，報警電路，穩壓電路組成。當豆漿機工作時穩壓電路將220V電壓整流成12V電壓給蜂鳴器和中間繼電器供電，此外經過7805穩壓成5V電壓給主控芯片供電。加入適量的水和豆子之后，按下啟動鍵豆漿機開始由預加熱模塊加熱，加熱到80℃后，主控芯片開始控制電動機轉動，開始打漿過程中，定時打漿10s然后停止5s，反復幾次，停止打漿。開始加熱，加熱過程中水位進行檢測，防止溢出，防止缺水，加熱時，檢測過程中若缺水，則會報警。若泡沫接觸防溢電極時，加熱管停止加熱，直到泡沫脫離防溢電極時重新加熱，反復幾次，停止工作，報警提示豆漿完成。

為了讓機器將豆子粉碎得更加*，各個企業都做足了功夫。目前，市場中有無網和有網兩種產品。從粉碎技術的角度講，有網的對豆子的粉碎更*，因此，有網的豆漿機產品要比無網的豆漿機產品口感更好。

三、豆漿機方案的技術要素

豆漿機常用的技術至少有：熬漿、水溫控制、電機控制、材質選擇。豆漿機市場發展已近二十年，但過去二十年，家電企業參與的積極性不高，一些曾經參與進來，但最后又退出去，原因除了因為市場規模小以外，主要是因為豆漿機技術不容易掌握。看似簡單的機型，需要多項技術支撐，需要掌握大量的實驗數據，現在市場所見的優秀產品不是一朝一夕可以促成的，豆漿機同其它家電發展初期一樣面臨標準缺乏的局面。

1、熬漿技術

熬漿的技術也非常關鍵。熬煮的過程對最終制作出豆漿的營養性與口感至關重要。熬煮的過程各個廠家技術路線不盡相同，對溫度的控制關鍵。刀片在什么樣的溫度時開始打豆，溫、溫達到多少度時進行交替，交替的頻率多少等都會帶來品質不同的豆漿。如九陽“文火熬煮”，刀片在溫度時開始打豆，打豆和熬煮的交替頻次進行程序設定，通過大火煮沸小火煮香工藝，將五谷的細小顆粒再次乳化，慢火熬煮豆漿的香滑口感。這一過程的實現需要有精確的程序進行控制，而這個程序的設計是技術開發人員通過大量的測試數據得來的，非一朝一昔能夠解決，屬于企業的核心技術機密。

2、水溫控制技術

由于不同的地區氣壓不盡相同，沸點不盡相同，因而打豆漿所需的時間也是不一樣的，所以對水溫的控制也是豆漿機控制技術的核心技術之一。九陽則專門成立了研究豆漿工藝的部門，深入細致的研究豆漿工藝在什么情況下利用什么技術能制作出品質上乘的豆漿來，在營養和口感上達到，然后將此工藝應用到開發豆漿機產品上，也從根本上解決了營養性與口感的問題。

3、電機控制技術

如果把豆漿機的控制部分比喻成大腦，而電機則可譽為豆漿機的心臟，如果人的心臟不跳動，生命就會停止。電機的穩定性對整個產品有著至關重要的作用，決定著整個機器的使用壽命。豆漿機的電機部分轉動時間的長短是由芯片來控制，但轉速不是由它來控制的，而是由電機本身來控制，電機通過控制電流，來決定其轉動的速度。

4、材質選擇

從材質上來講，選擇不同的材質對于豆漿機制作出的豆漿的安全性、營養性及口感上也有著至關重要的影響。比如豆漿機的加熱管，目前市場上豆漿機的加熱管都采用不銹鋼管。也有企業在探索采用其它材質和加熱方式。如電磁加熱、陶瓷管加熱、玻璃管加熱等，但這些加熱方式是否會改變豆漿品質甚至性質，還需要技術研發人員不斷的探索。另外，還有杯體的材質選擇，也出現了許多新興材料可供選擇。如可保溫的不銹鋼杯體等，但都需要試驗數據來檢驗可否利用。

上述豆漿機所涉及的技術，只是冰山一角，每種技術的運用都不是獨立進行的，而且是相互有著內在的聯系，最終提高豆漿機的品質，需要豐富的經驗積累并進行大量的測試，所以說，豆漿機產品是一個科技術含量較高的產品。

四、豆漿機的優異性能指標

豆漿機也是一個比較特殊的產品，質量好不好，沒有明確的國家標準可循，豆漿機的性能、使用材料、使用壽命長短等問題都是企業自行規定，遵循的是企業標準。如果沒有經驗的積累就不可能生產出好用的產品。例如，電水壺有標準，開關要達到什么樣的水平是有要求的，水沸騰多長時間要跳開關等，標準中都是有要求，只要企業按照標準的要求去生產，那么成品的質量基本就是有保障的。但豆漿機不同，評判產品質量好不好，除了要保證消費者使用安全、方便、耐用等以外，做出來的豆漿口感如何，同樣是購成產品質量的重要組成部分。因此，按照標準生產出來的產品只可以說是成功了10%的，還有90%就是企業的研發實力和生產經驗。例如，我們都知道豆漿必須要煮到100℃度才可以喝，但并不代表只要燒到100℃的豆漿就好喝，還要看你的加熱程序是如何設計的，是煮五次還是煮六次，是先煮開水還是先打豆子。這些國家并沒有書面的規定，必須要靠企業做大量的試驗來找出的火候和時間，這些就需要有足夠的生產經驗。

做出的豆漿有口感要求，是豆漿機產品的特別之處。豆漿機產品中旋轉刀具的形狀、電路板的程序設計、加熱方式，甚至一顆螺絲的安裝都會影響到口感，可以說看的見看不見的要素都會影響口感味道。

質量是企業的生命。做出安全、耐用、時尚、便捷、打出的豆漿口感味道好的產品是一件不容易的事情。以個人從事豆漿機行業工作的實踐來看，我認為生產出性能穩定的產品要在以下幾點下功夫。

五、豆漿機方案設計的關鍵點

1、設計以簡單為主

豆漿機其主要的功能就是打豆漿，并不需要附加太多的功能。而且多功能產品的微電腦控制程序肯定要復雜很多，出故障的概率也會加大。因此，產品在功能的設計上要盡可能簡單一些，讓使用者減少操作，以減少人為故障。有些不必要的功能可以省去，例如家用產品中保溫的功能其實作用并不大，如果要保溫就要防干燒，要防干燒肯定就要有水位線的要求。但這樣在使用的過程中，如果低于水位線以后機器可能就會報警，消費者就會認為你的產品質量不好。而且豆漿保溫貯存也易變質，現喝現加工才是的方式。所以，除了個別有特殊需要的以外產品功能設計盡量簡化。

2、改善結構的密封性

豆漿機因蒸氣進入機頭在電腦板上凝結成水珠造成電腦板工作失靈的情況非常普遍。其原因就是大多數豆漿機都采用電機上置，如果機頭密封不好，在加熱中產生的水蒸氣就很容易進入機頭當中，造成電機或線路損壞。那么解決這一問題就要從兩個方面著手，一是解決電路板怕水的問題，二是解決密封不好的問題。

解決豆漿機的電腦板失靈問題需要借鑒其他行業的技術。其實技術的創新很多都是在一些細節之處，例如舀湯的勺子上綁一根鐵絲，油就不會進到湯中，這就是很簡單的一個發明。因此，有經驗的企業在對一些易損部件的改進方面，會去借鑒聯想到不同的行業的經驗。例如豆漿機的電路板怕水,但潛水泵放在深井中幾年都可以用，就可能有借鑒之處。汽車在行駛時的轉速和溫度并不比豆漿機低，但也不會漏油漏水，豆漿機為什么會漏蒸氣？肯定是密封做得不好，那么在電路密封上采用汽車油封的設計就會使這一問題得到很好的改善。

當然，也可以從原理、結構上進行一些改進，例如采用下置式的設計，底盤加熱，電腦板和電機部分全部放到豆漿杯的下邊，這樣馬達和線路板就不會受熱受潮，而且可以做成分體式的結構，更易于清洗，性能就會更穩定，還會減少人為操作對它的影響。

3、改進隔熱性能

豆漿機在使用過程中電機高速運轉，打豆漿時工作時間相對是比較長的，如果隔熱處理的不好，很容易造成部分機關過熱，影響產品的穩定性和耐用性。這就需要在不耐溫的地方把溫度降下來，不要讓它那么高。解決這一問題一方面是從材料入手，選用隔熱性能好耐高溫的材料，另外在結構上也要有所考慮，例如，在機頭部分貼近膠片的地方保留一定的距離，或者再增加一個隔熱層等，這些都能夠起到降溫作用。

4、對于穩定的機型不輕易改進

對于企業來講，對于現有產品不斷進行技術升級并沒有什么錯。但我們應該清楚豆漿機的核心功能是什么，如果核心的功能已經很好了，那么其核心的程序和功能就沒有必要去改變它。因豆漿機產品要的就是穩定。花哨的東西*可以通過外觀的不斷創新來推出新產品。目前很多企業是今天一套程序，明天一套程序，例如某品牌本來產品很穩定，但產品創新把變壓器和控制板放到了一起，結果產品極不穩定，售后也背上很重的包袱，就是個教訓。

六、豆漿機方案總結

隨著涉足豆漿機行業的品牌不斷增多，競爭也將會進一步的。但提升產品品質，降低返修率，保證產品的性能穩定，才是豆漿機企業立足市場的根本。

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