咖啡机设计选型分析
咖啡机设计
对于同行产品竞争无非就是拼价钱、拼质量、拼设计、拼品 牌对以这类产品竞争我有4点建议1提升科学技术创新能力； 2提高自主品牌；3提升设计理念；4大力宣传本产品。
企业调查
1欧朋咖啡机公司简介
法律调研
建立并实施国家知识产权战略 政府应当制定符合国际规则的、适应我国科技发展水平和特点 的整体 知识产权战略。从理论研究、法律制度、司法实践、管理机构、政策 协调媒体宣传等各方面做好基础工作。并将其与产业政策、科技战略、 可持续发展、国际竞争、人才战略等紧密结合。 提高知识产权存量, 改变贸易增长模式, 提升产品与服务的国际竞争力 我国的经济实力和科技水平与发达国家差距较大, 自主知识产权 竞争能力与发达国家的差距更加明显。如专利方面,虽然从数量上看我 国也是一个利大国, 但按照综合指标衡量, 我国远远不是一个专利强国, 在一些共性、核心、关键技术领域自主知识产权更少, 在商标、版权 等知识产权方面国际竞争力也不够强大。我国进出口贸易额虽然已居 世界第三位, 高新技术产品出口规模已居发展中国家前列, 但拥有自主 知识产权、自主品牌和核心技术的高新技术产品出口比重较低,
技术调研
压力咖啡机 压力式咖啡机
用户调查
当前用户特征 ：主要为公司员工和企业领导 潜 在 用 户：学生，学生压力大作业繁多，在经济状况允许下时 会喝咖啡防困解乏。 两 者 比 较：
经济水平：随着这些年来国民经济不断提高，人民生活水平越来越 富有，这种西式的生活方式越来越多的人可以接受的了
材质分析：对于不同的人会喜欢不同的材质，有的喜欢塑料、有的 喜欢玻璃、有的喜欢陶瓷、有的喜欢不锈钢，但站在科 学的角度分析我觉的选不锈钢是最科学的，以为它奈腐 蚀不易碎易清洗还可以回收。
基于PLC的全自动咖啡机研究与实现
• 44•为解决目前全自动咖啡机不具备封口功能，不利于携带等问题，设计了一款集咖啡的制作与封口一体的全自动咖啡机。
该设备以PLC作为主控单元，通过梯形图编程控制电磁阀、气缸、电动磁化杯等装置进行动作。
现场实验表明，此系统能够实现预期功能并且成本较低，工作可靠。
1 引言咖啡是世界范围内的流行饮品，是世界贸易总量最大的农产品之一，喝咖啡已经慢慢地成为人们的一种生活习惯（文志华，毕晓菲，鲁维艳，中国咖啡消费趋势浅谈：农产品加工，2018）。
随着社会经济的发展、生活节奏的加快，全自动咖啡机应运而生。
国内外已经有很多学者研究并设计了多种全自动咖啡机。
文献（郭艳婕，袁林，方作为，杨立娟，田绍华，高蓓，基于单片机的全自动咖啡机的设计及实现：高校实验室工作研究，2017）提出了一种单片机作为主控单元的全自动咖啡机，该咖啡机可以实现控制温度、流量、浓度等预期功能。
文献（朱军山，潘坚，张向萍，洪在地，黄加乐，陈威，全自动咖啡机的研究：家电科技，2005）提出了一种基于单片机的咖啡机设计，重点设计了咖啡机的加热器、酿造器和控制系统。
文献（丘永亮，邱腾雄，新型全自动胶囊咖啡机研究与设计：机电工程技术，2016）通过引入单向电磁阀、流量计、水位传感器来实现对胶囊咖啡冲泡的控制。
本文提出了一种集咖啡的实时制作与封口一体的全自动咖啡机，并以可编程逻辑控制器作为主控单元，具有操作简单，工作可靠，抗干扰能力强等优点（Dacheng M,Zhimin H,Jie G,et al.Research and implementation of building distributed control system based on S7-200 PLC and PC:International Conference on Computer & Automation Engineering. IEEE,2010）。
2 全自动咖啡机机械结构及工作原理2.1 全自动咖啡机机械结构本全自动咖啡机系统机械结构如图1所示，包括饮水机，桶装水，送料机构，电动磁化杯，自动封口机，纸杯，气缸，压力传感器，光电传感器等。
全自动咖啡机设计说明书模板
1
设计调查计划书
1、调查任务：全自动咖啡机 2、调查目的：（1）根据全自动咖啡机的外形、材料、颜色、价格、人们对
全自动冲泡咖啡机喜好情况等各个方面进行调查，统计分析并写出报告。 （2）了解全自动咖啡机,设计出新的全自动咖啡机。 （3）确定设计方案方向，明确设计方案。
│ ┌─ →
││
┌─┐ │^^^^^^^^^^^^ │水位
冷水─┴ ┴─┴──┐┌──┴──┐
→ ─┬ ┬─┬─┐││┌─┬─┐│
└─┘ │ │└┘│ │ 莲蓬头
pump │ └──┘ │
││
││
└──────┘ 锅炉boiler
热交换机的剖面图
23
• 全自动咖啡机的材料与工艺分析
小家电的外观材料主要有塑料、金属、金属合金这几种。 针对咖啡机的功能一般使用的外观塑料品种有：透明部分（PC）、不透 明部分（ABS、高光泽PP）。 商用的咖啡机多选用不锈钢、 金属合金座位外观材料，从视觉 上显得专业，容易清洗， 咖啡机的外观材料加工 工艺主要有：金属拉丝、金 属烤漆、塑料成型、塑料抛 光、镜面抛光、表面抛光表 面装饰、热处理等。饭店咖 啡机，考虑到它的使用环境， 选用金属拉丝作为它的外观 材料，让它和饭店这样的使 用环境更贴合。
• 选定课题--全自动咖啡机的改良设计 通过一定的观察和分析以及得部分群体的调查，在自己有限的范围之内，
我们选定全自动冲泡咖啡机为课题，按照产品设计的作业要求来完成全自动 咖啡机的改良设计。
• 课题背景 咖啡是世界上最流行的饮品之一，它给人们带来愉悦 和兴奋。随着我国
全自动咖啡机方案课件
啡馆合作，提供体验式服务。
创新营销手段
03
运用大数据分析、精准推送等方式，提高营销效果。同时可开
展跨界合作、联名活动等，吸引更多消费者关注。
06 全自动咖啡机的优势与不足
优势分析
高效便捷
全自动咖啡机能够快速制作咖啡，节 省了大量时间。
品质稳定
由于是机器操作，咖啡的品质更加稳 定，不会受到人为因素的影响。
的精华。
牛奶加热与打发
通过加热和打发牛奶， 制作奶泡，为咖啡提供
丰富的口感。
咖啡与奶泡混合
通过精确控制比例和混 合方式，调制出完美的
咖啡。技术方案01源自020304
高精度研磨系统
采用步进电机和精密齿轮，实 现研磨粒度的精确控制。
高压萃取系统
采用高压泵和精密压力传感器 ，确保萃取压力和时间的稳定
性。
高效加热系统
人机交互体验
采用触摸屏和智能传感器，实 现用户友好操作和智能控制。
04 全自动咖啡机的应用场景
家庭应用场景
家庭成员
全自动咖啡机适合家庭成员使用 ，特别是对于喜欢咖啡的家庭。 它可以满足不同家庭成员的口味 需求，提供方便快捷的咖啡制作
体验。
聚会和节日
在家庭聚会或节日时，全自动咖 啡机可以快速制作大量咖啡，满 足客人的需求，为节日增添气氛
采用高效电热元件和热交换器 ，实现牛奶的快速加热和均匀
加热。
人机交互界面
采用触摸屏和智能传感器，实 现用户友好操作和智能控制。
技术实现难点及解决方案
研磨粒度控制
采用高精度步进电机和精密齿 轮，实现研磨粒度的精确控制
。
萃取压力稳定性
采用高压泵和精密压力传感器 ，确保萃取压力的稳定性。
咖啡机结构分析报告
咖啡机结构分析报告咖啡机是一种用于制作咖啡的设备，通常由以下几个主要部分组成：1. 水箱：咖啡机的水箱用于存放水，供给咖啡机制作咖啡时使用。
水箱通常位于咖啡机的背部或侧面，可以通过盖子或开关打开。
2. 水泵：水泵负责将水从水箱中抽取并送到咖啡机的加热系统。
水泵通常由电动马达驱动，通过管道连接水箱和加热系统。
3. 加热系统：加热系统是咖啡机的核心部分，负责加热水并将其转化为蒸汽或热水。
加热系统通常由加热元件（如加热管）和温度控制器组成，以确保水的温度在适宜范围内。
4. 过滤篮和过滤器：过滤篮是用于放置咖啡粉末的部分，通常位于咖啡机的顶部。
过滤器则是位于过滤篮中的组件，用于过滤咖啡粉末，防止其进入咖啡中。
5. 喷嘴和蒸汽棒：喷嘴通常位于咖啡机的侧面或前方，用于将热水喷射到过滤篮中，制作咖啡。
蒸汽棒则用于产生蒸汽，用于制作咖啡中的奶泡。
6. 控制面板：控制面板位于咖啡机的前方或侧面，用于设置咖啡机的参数，如水温、咖啡浓度、杯数等。
控制面板通常包括按钮、旋钮或触摸屏等操作元素。
7. 咖啡杯架：咖啡杯架位于咖啡机的前方，用于放置咖啡杯或咖啡壶。
咖啡杯架通常具有可调节高度的设计，以适应不同尺寸的杯子。
8. 废渣盒：废渣盒位于咖啡机的底部，用于收集咖啡渣或咖啡粉末等废弃物。
废渣盒通常可以拆卸和清洗。
以上是咖啡机的主要结构组成部分，不同品牌和型号的咖啡机可能会有一些细微的差异，但总体结构和功能大致相似。
通过以上分析，可以更好地理解咖啡机的工作原理和使用方法。
咖啡机的调研报告
操作流程
1.把机器里面不新鲜的水顶出来。 2.清洗锅炉及煮制系统各管道。 3.清洗咖啡煮制漏斗。 4、开电源、让咖啡机自动开始加热并烧水 5、等水压气压达到一定阶段可以使用了、然后磨咖啡粉 . 6、压咖啡粉、备用 . 7.预热咖啡壶 8、暖杯、用咖啡机制作浓缩咖啡 . 9、打奶泡 . 10、拉花
外观
最早冲泡咖啡是直接用锅煮咖啡豆，然后直接喝，后来是把豆磨成粉后煮，再后来 是采用部分工具，煮好的咖啡用一个漏斗、一张滤纸和一个容器过滤，这样容器中 的咖啡是过滤掉咖啡渣的，相对要好喝很多，但它对人工的手艺要求很高，要把握 得当，才能煮出味道醇正的极品咖啡来。这种咖啡制作过程基本是手工操作，制作 过程复杂且很难控制咖啡的温度（一杯好的咖啡对水温要求很严，一般要在91-96℃， 若大于98℃或煮开了很容易烧焦，不好喝），主要靠制作者本身的经验积累。后来 出现了咖啡壶后基本上淘汰了。大约在1840 年，英国海洋工程师纳贝尔发明了虹吸 式咖啡加热器。这种加热器是根据水沸腾时，装咖啡粉的容器里的气压降低，于是 就自动地把沸水吸进咖啡中的道理而设计出来的。而这就是比利时皇家咖啡壶的前 身。也是我们一般所说的蒸馏渗滤式咖啡壶的主要代表，
一 咖啡机的简述 二 产品分析 三 我的设计方向 四 反思与思考
目录
产品分析
咖啡机的简述 从调查的资料当中可以很直观的显示出，世界才开始真正认识咖啡。然而经过300
多年的时间，人们对这种风味特殊的饮品欲罢不能，咖啡从上流社会的装饰演变成 百姓生活的必需品，形成了生活中“朝也咖啡，暮也咖啡”的习俗。据统计，全世 界每年消费至少5000 亿杯咖啡，咖啡是世界三大饮品之首，也是世界上除石油外的 第二大贸易商品。每年的总产量和销售总额十分惊人，近年来的增长率也高达近七 倍。咖啡贸易使得近一亿人成为咖啡的生产劳动者，构成当代社会各种重要商品中 最大的生产劳动者队伍之一。既然咖啡直接贸易额都这么大，相关的产业链也不会 小，现代人要喝咖啡必须要有器具来冲泡，这样一来咖啡冲泡器具产业也得到了充 分的发展，目前咖啡冲泡器具大致可分为四类：蒸馏渗滤式咖啡壶、滴落式咖啡壶、 半自动压力式咖啡机、全自动咖啡机。
全自动咖啡机的设计(全套图纸)
目录全自动咖啡机的设计 (1)摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 咖啡机的历史 (2)1.2 国内咖啡机发展现状 (3)1.3 课题的意义及目的 (4)2 总体方案设计 (4)2.1 咖啡机的工作原理 (4)2.2研磨机构设计 (5)2.2.1方案设计及原理 (5)2.2.2 磨盘的选择与计算 (7)2.2.3 磨豆电机的计算与选择 (7)2.2.4 电机输出轴的强度校核 (8)2.2.5 键的选用与校核 (8)2.2.6 送粉电机与送粉螺旋轴 (8)2.2.7 联轴器 (9)2.2.8调节齿轮与调节齿 (9)2.2.9 螺钉与螺纹的选用 (10)2.2.10 调节齿轮的精度 (11)2.3 液压系统的设计 (12)2.3.1液压系统原理 (12)2.3.2 泵的选择与计算 (14)2.3.3 其他液压元件的选择 (14)2.4酿造器的设计 (15)3 控制部分方案的设计 (16)3.1 全自动咖啡机控制系统方案基本原理 (16)3.2电源 (17)3.2.1电源的作用与组成 (18)3.2.2 电源工作原理 (18)3.2.3稳压器的选用与介绍 (19)3.3 控制系统硬件的选择与简介 (20)3.3.1 硬件的选择 (20)3.4 霍尔流量传感器 (22)3.5 驱动芯片ULN2003 (23)3.6温度传感器 (24)3.7各部分电路说明 (25)3.7.1单片机控制部分 (25)3.7.2传感器数据采集电路 (26)3.7.3 流量计数据采集控制电路 (27)3.7.4 拨码开关电路图 (28)3.7.5 电机控制电路图 (29)3.7.6 电磁换向阀控制电路 (30)3.7.7 整个主板电路接线图 (33)3.8 咖啡机工作流程图 (34)4 结论与感悟 (36)4.1毕业设计总结 (36)4.2 毕业设计感想 (36)5致谢 (37)参考文献 (38)附录1 控制主板接线图 (39)附录2 自动咖啡机程序 (40)附录3 (45)外文翻译 (45)中文翻译： (53)全自动咖啡机的设计摘要本论文主要是设计一种全自动咖啡机。
食品机械设备选型原则及方法
食品机械设备选型原则及方法【摘要】食品机械设备选型是食品生产过程中至关重要的环节。
在选型过程中，需要了解生产需求、考虑生产工艺、研究市场趋势、评估设备品质和选择合适的设备规格。
这些步骤能够帮助生产者做出明智的决策，提高生产效率和产品质量。
选型过程中，重要的是要综合考虑多方面因素，包括生产需求和市场趋势。
正确选择适合的设备，能够为食品生产企业带来利益和发展机遇。
食品机械设备选型原则及方法的重要性不容忽视。
只有根据以上原则选择适合的设备，才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
【关键词】食品机械设备、选型原则、生产需求、生产工艺、市场趋势、设备品质、设备规格、生产效率、产品质量、决策、综合考虑。
1. 引言1.1 食品机械设备选型原则及方法食品机械设备选型原则及方法在食品生产过程中至关重要。
选型不当会导致生产效率低下、产品质量不稳定甚至设备故障频发等问题。
正确的选型原则和方法能够帮助企业提高生产效率、降低成本、增强竞争力。
在选择食品机械设备时，首先需要了解生产需求。
通过对产品种类、产量、生产工艺等方面的详细调研，确定所需设备的类型和规格。
考虑生产工艺也是选型的重要因素。
不同的工艺需要不同的设备配备，确保设备与工艺的匹配性能够提高生产效率。
研究市场趋势也是选型的重要环节。
了解市场的需求和发展趋势，选择适合市场需求的设备能够帮助企业更好地把握机遇。
评估设备品质也是选型的关键步骤，只有选择品质可靠、性能稳定的设备才能保证生产的顺利进行。
在选择设备规格时，需要综合考虑生产需求、市场趋势以及设备品质等多方面因素，选择适合的规格能够最大程度地提高生产效率和产品质量。
食品机械设备选型原则及方法的重要性不言而喻。
只有根据以上原则选择适合的设备，企业才能在激烈的市场竞争中脱颖而出，实现可持续发展。
2. 正文2.1 了解生产需求了解生产需求是选型过程中至关重要的一步，只有充分了解生产需求，才能选择适合的设备来满足需求并提高生产效率。
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d.水窗至水箱顶留足20mm,以防水箱之水窗位置变形太大。
移动水箱 a.移动水箱材料一般是透明PP,AS料,（不易产生内应力开裂，通明度高，抗冲击度强耐热好）PC料；
（PC选抗水解PC）
b. 移动水箱一般较深,透明料容易出模拖花表面,特别是AS料,建议内表面1.3°出模角, 外表面走行位开模,用热嘴(AS料/PC料) 注:ODC440水箱内外面是1°,热流道热嘴,试模时常拖花. c.水箱底有止漏机构：包括顶杆,弹簧,矽胶。
加水，按开关
压力式咖啡机的操作过程
压力式咖啡壶，包括壶体和壶盖，其特征是所述壶体内设有一漏斗 该漏斗内设有一滤器所述壶体上连接有一蒸馏杯，该蒸馏杯的内底面有一带空腔的蒸馏柱 该蒸馏柱上端设有与空腔相通的侧孔在壶体与蒸馏杯之间设有滤网和密封圈
全自动咖啡机结构图
全自动咖啡机结构组成
1 、温杯器； 2 、磨豆机（8-12g/人； 3 、冲泡器； 4、水箱； 5、蒸汽发生器； 6、伸缩出水口； 7 、残渣盒； 8 、锅炉； 9 、水泵。
高度不同，冲咖 啡的量就不一样
滴漏式基本结构
滴漏式咖啡壶一般由以下几部份组成，不同的结构和外形，部件有增有减。 大身、底座、水箱和单向阀、顶盖和水箱盖、花洒组件、咖啡篮及防滴漏结构、玻璃杯或保温杯组件、 隔热圈及保温板组件、发热管组件、控制板及开关、连接管及电源线。
工作原理
滴漏式咖啡壶工作时，水箱里的水经止口阀（单向法）流入发热管内加热后产生压力，通过连接管 流到花洒，喷入装有咖啡粉的咖啡篮内，浸泡咖啡粉后，咖啡经滴漏阀滴入咖啡杯，由于单向阀的作 用，水流是脉冲间断的。
低档
中档
高档
压力式咖啡机
（半自动咖啡机）
结构图
意大利古典压力咖啡机
提取咖啡的水是恒温的，不管是多频繁地制作浓缩咖啡
浓缩咖啡机最好有预浸段
特点
在提取过程中泵压稳定
蒸汽恒压且干燥，操作方便
加咖啡粉目测咖啡盖子的水平线 平敲咖啡滤盖使咖啡粉均匀分布
压棒压滤盖中的咖啡粉在压咖啡粉 时注意保持咖啡粉表面的水平 清理滤盖周边的咖啡粉
一杯一杯的冲
美式
放滤网冲一大锅
日式 （虹吸 壶 ）Fra bibliotek适合有时间有 闲情的人使用
底座带个酒精灯， 上面有两只玻璃球。 它将下面玻璃球的 水加热，产生水蒸 气，将下球体的热 水推至上壶，待下 壶冷却后再把上面 玻璃球中萃取的咖 啡吸回来
有做化学实验 的情趣（缺点： 咖啡豆研磨度略 手晃动酒精灯 粗，适合略带酸 来控制温度） 味的单品咖啡
零部件——水箱
固定式水箱设计 a.材料多为PP料（PP为结晶型高聚物，常用塑料中PP最轻 耐热性最好，韧性好、耐化学性好 ） b.水箱与过滤杯之隔墙厚1.2mm,双面拔0.25°斜度 c.由于产品外形的限制,水箱容积严重不够时,取消水箱与过滤杯之隔墙,将过滤杯架 装饰圈底部密封起来考虑到塑胶变形及保证密封性能，密封圈压缩量应不低于压缩 方向硅胶厚度的15%. 这样水箱容积一下子大了很多这样，水窗也可以在正前面
磨豆器
咖啡机的资料分析
滴漏式咖啡机简介 （半自动咖啡机）
顶盖 水箱盖
滴漏式咖啡机是一种经
典的滴式过滤器。简单， 高效，可靠，最适合家庭， 办公及宿舍用。1965年， 飞利浦发明第一部滴漏式 咖啡机，各方面的性能得 到广泛认同，历史进入滴 漏式电咖啡机独霸天下的 时代。 水箱 咖啡篮（漏斗） 杯盖 杯把 水位窗口 玻璃壶 开关按钮 底座
操作流程
1.把机器里面不新鲜的水顶出来。 2.清洗锅炉及煮制系统各管道。 3.清洗咖啡煮制漏斗。 4、开电源、让咖啡机自动开始加热并烧水 5、等水压气压达到一定阶段可以使用了、然后磨咖啡粉 . 6、压咖啡粉、备用 . 7.预热咖啡壶 8、暖杯、用咖啡机制作浓缩咖啡 . 9、打奶泡 . 10、拉花
外观
咖啡机 的类型 意式
适用人群 简便，适合年 轻时尚的人使 用 构造简单，操 作容易，较为 一般家庭采用
工作原理 高压高温让蒸汽快 速通过咖啡粉萃取 咖啡的机器 （ 90度-98度） 电力焖煮的咖啡机
优点 温控非常好 将杯子温热， 保持口感，带 打奶泡的嘴 保温功能
咖啡的选择
出咖啡的形式
图片
任何咖啡豆 中度或偏深度烘 焙的咖啡，研磨 颗粒略细，口味 偏苦涩
水位窗 水窗材料一般是透明PP,AS料,PC料.用PP水位片,水箱该局部胶位最好加厚0.3mm
材质
玻璃壶材质是高硼硅酸盐 玻璃壶 耐高温、高强度、高硬度、高透光率 和高化学稳定性的特殊玻璃材料
双层不锈钢抽真空 保温杯 不锈钢外壳+塑料内杯 塑料外壳+保温瓶胆
咖啡篮形状
一般美洲市场以“U”型篮为主，欧洲市场以“V”型篮为主，咖啡篮的大小的设计一般根据1×4″滤纸的 尺寸来定，确保咖啡不溢流，也可根据客人的要求设计永久性金属网篮和尼龙网篮。
“U”型篮
“V”型篮
U
V
玻璃壶形态
使用方法
如何在家使用滴漏式咖啡机：每天煮制咖啡前先要预热一下咖啡机，水槽内加半壶水，开启电源。 1.把机器里面不新鲜的水顶出来。 2.清洗锅炉及煮制系统各管道。 3.清洗咖啡煮制漏斗。 4.预热咖啡壶。 在咖啡机漏斗内放一张相匹配的过滤纸，按每杯7－9克咖啡粉放入过滤纸内（小心咖啡粉进入 滤纸与漏斗壁夹层），关好漏斗门。按每杯咖啡用175毫升加入水槽后开启电源。 最好使用过滤后的水来冲煮咖啡，尤其不能使用含氯的水.若使用自来水，采取净水器与装活性炭的过滤器，也 能够避免水中的杂质及气味。 水 ，大约可以分为软水和硬水。将溶解于水的钠、锰等换算后，量少的是软水而量多的是硬水。一般的矿泉水 即是含有纳、锰、钙、镁等的硬水，因硬水会将导致单柠酸的释出而使咖啡的味道大打折扣。普通的纯净水就可当 成软水使用。 冲煮咖啡时的注意点 1．咖啡的磨粉粗细程度是由您所选择的咖啡设备而决定的。因为不同的咖啡制作方法所需要不同的磨粉粗细。 2．咖啡的最佳饮用温度为85℃。 3．不同的制作方法需要不同的煮制时间 。 4．咖啡不可以再加热，冲煮时应注意仅煮每次所需的分量，且最好在刚煮好时饮用。