咖啡机的设计.doc

1、1第 1 章 绪论1.1 课题来源咖 啡 是 世 界 上 最 流 行 的 饮 品 之 一 ， 它 给 人 们 带 来 愉 悦 和 兴 奋 。随着时代的变迁,科技的进步,我们的生活节奏不断加快，于是“咖啡”越多的走进我们平日生活中，随 着 我 国 的 改 革 与 开 放 ， 目 前 世 界 上 最 为 流 行 的 意 大 利 特 浓 咖 啡 （Espresso） 、 卡 布 其 诺 (Cappuccino)以 及 拿 铁 (Latte)牛 奶 咖 啡 等 也 摆 到 了国 人 的 餐 桌 上 ， 而 且 被 越 来 越 多 的 人 们 所 喜 爱 。 随之而来的“咖啡机”也变得越来流行，而咖啡机

2、的种类很多，根据调查了解，大多数人都会选择全自动咖啡机，以便节省时间。现在市面上买的咖啡很多都是速溶，并没有咖啡机煮出的健康美味，一般的咖啡机至少能制作出俩种口味，即意 大 利 特 浓 （ Espresso） 或 卡 布 其 诺 (Cappuccino)咖 啡 。 酿 制 一 杯 完 美 的 意 大 利 特 浓 （ Espresso） 或 卡 布 其 诺 (Cappuccino)咖 啡 ， 都 需 要 借 助 专 门 的 咖 啡 机 来 完 成 。 咖 啡 机用 20 帕 的 压 力 ， 迫 使 90 左 右 的 热 水 穿 过 10 克 左 右 的 幼 细 的 经 过 挤 压 的 咖啡 粉

3、， 汲 取 咖 啡 粉 中 的 咖 啡 脂 等 芳 香 物 质 ， 并 与 热 水 达 到 充 分 溶 合 后 流 入 杯中 ， 整 个 过 程 是 一 个 物 理 化 学 变 化 的 综 合 过 程 ， 而 且 要 在 18-28 秒 的 时 间 内完 成 ， 以 便 有 效 地 避 免 过 份 提 取 所 造 成 的 不 良 味 道 。 用 咖 啡 机 产 生 的 高 压 蒸汽 把 牛 奶 乳 化 后 制 造 出 芳 香 的 奶 沫 ， 在 意 大 利 特 浓 咖 啡 上 面 加 上 一 层 厚 厚 的奶 沫 就 成 了 一 杯 美 味 的 卡 布 其 诺 咖 啡 。 显 然 ， 一 杯

4、高 品 质 的 意 大 利 特 浓 或 卡布 其 诺 咖 啡 的 生 成 ， 咖 啡 机 起 的 作 用 是 决 定 性 的 。 1.2 设计目的现在又正是世界杯进行的时候,许多球迷为了看特定比赛要等到下半宿，夜晚的困乏一直会困扰的他们，有时睡觉还容易过点，错过经典的镜头造成遗憾，所以我的这款咖啡机专为这些球迷设计，在造型上满足他们的喜好，不用时也能在家中视为一种装饰。2第 2 章 资料收集2.1 产品资料收集一 咖 啡 机 的 分 类（ 一 ） 半 自 动 咖 啡 机半 自 动 咖 啡 机 ， 俗 称 搬 把 子 机 ， 是 意 大 利 传 统 的 咖 啡 机 。 这 种 机 器 依 *人工

5、 操 作 磨 粉 、 压 粉 、 装 粉 、 冲 泡 、 人 工 清 除 残 渣 。 这 类 机 器 有 小 型 单 龙 头 家用 机 ， 也 有 双 龙 头 、 三 龙 头 大 型 商 用 机 等 ， 较 新 型 的 机 器 还 装 有 电 子 水 量 控制 ， 可 以 精 确 自 动 控 制 酿 制 咖 啡 的 水 量 。 这 一 类 机 器 主 要 在 意 大 利 生 产 ， 在 意 大 利 非 常 流 行 。 它 的 主 要 特 点 是 ：机 器 结 构 简 单 ， 维 护 保 养 容 易 ， 按 照 正 确 的 使 用 方 法 可 以 制 作 出 高 品 质 意 大利 咖 啡 。 这

6、 种 机 器 的 缺 点 是 ： 操 作 者 要 经 过 严 格 培 训 才 能 用 这 种 机 器 作 出 高质 量 的 咖 啡 ， 而 且 不 容 易 保 持 咖 啡 品 质 的 一 致 性 。 此 外 ， 这 种 机 器 工 作 效 率比 较 低 。 （ 二 ） 全 自 动 咖 啡 机人 们 把 电 子 技 术 应 用 到 咖 啡 机 上 ， 实 现 了 磨 粉 、 压 粉 、 装 粉 、 冲 泡 、 清除 残 渣 等 酿 制 咖 啡 全 过 程 的 自 动 控 制 ， 创 造 全 自 动 咖 啡 机 。 高 品 质 的 全自 动 咖 啡 机 按 照 最 科 学 的 数 据 和 程 序

7、来 酿 制 咖 啡 ， 而 且 都 设 有 完 善 的 保 护 系统 ， 使 用 起 来 既 方 便 又 可 *， 只 需 轻 轻 一 按 就 可 得 到 高 品 质 的 咖 啡 ， 其 品 味 优于 传 统 咖 啡 机 的 产 品 。 结 构 比 较 复 杂 ， 需 要 良 好 保 养 ， 维 护 费 用 较 高 是 这 种 机 器 的 缺 点 。 但 是， 全 自 动 咖 啡 机 方 便 、 快 捷 、 品 质 一 致 、 高 效 率 ， 操 作 人 员 不 需 要 培 训 等 突出 优 点 使 得 它 越 来 越 被 客 户 喜 爱 。 图 2.1.1 半 自 动 咖 啡 机 图 2.2

8、.2 全 自 动 咖 啡 机（ 三 ） 其 他 品 种瑞 士 、 德 国 、 意 大 利 等 国 生 产 的 全 自 动 咖 啡 机 品 种 繁 多 。 其 中 瑞 士 制 造的 全 自 动 咖 啡 机 设 计 巧 妙 、 质 量 稳 定 可 *， 独 具 特 色 ， 并 在 国 际 咖 啡 机 业 享 有盛 名 。 知 名 的 全 自 动 咖 啡 机 制 造 商 有 Solis、 Saeco、 Schaerer、 LaCimbali、 Catina、 Nuova Simonelli、 OR.EN、 等 。 3全 自 动 咖 啡 机 依 每 小 时 酿 制 咖 啡 的 杯 数 （ 一 般 从

9、每 小 时 产 60 杯 到 280杯 ） 分 为 大 、 中 、 小 型 ， 品 种 繁 多 ， 适 用 于 商 业 、 零 售 业 、 餐 饮 业 以 及 办 公室 和 家 庭 。 二 如 何 选 择 咖 啡 机咖 啡 机 作 为 投 资 的 一 部 份 要 得 到 好 的 回 报 ， 咖 啡 机 的 选 择 很 重 要 。 首 先 应 确 定 咖 啡 机 的 种 类 。 一 般 专 业 咖 啡 店 、 咖 啡 吧 ， 意 大 利 传 统 手 动咖 啡 机 是 首 选 。 因 为 在 这 些 地 方 ， 训 练 有 素 的 专 业 人 员 使 用 意 大 利 传 统 咖 啡机 ， 即 时

10、研 磨 、 冲 泡 ， 不 但 营 造 出 浓 浓 的 咖 啡 情 调 ， 而 且 空 气 中 弥 漫 着 咖 啡的 芳 香 ， 使 客 人 更 能 体 验 到 咖 啡 独 特 的 魅 力 。 而 饭 店 咖 啡 厅 、 餐 厅 、 酒 吧 、办 公 室 则 多 选 用 全 自 动 咖 啡 机 。 因 为 这 些 地 方 客 流 量 大 、 需 求 集 中 ， 选 用 全自 动 咖 啡 机 将 充 分 显 示 其 方 便 快 捷 、 高 品 质 的 优 点 ， 使 客 人 能 在 最 短 的 时 间内 及 时 享 用 质 量 恒 定 品 质 优 异 的 咖 啡 ， 得 到 身 心 的 满 足

11、。 此 外 ， 还 要 根 据 每 小 时 咖 啡 的 需 求 量 来 选 定 咖 啡 机 的 规 格 。 一 般 应 该 给咖 啡 机 的 能 力 留 有 一 定 的 余 量 。 选 择 什 么 品 牌 的 咖 啡 机 同 样 至 关 重 要 ， 著 名 国 际 品 牌 产 品 质 量 好 、 备 件供 应 有 保 证 ， 不 知 名 品 牌 因 产 量 小 规 模 小 ， 备 件 供 应 无 保 障 ， 风 险 较 大 。 三 如 何 购 买 咖 啡 机目 前 我 国 咖 啡 机 市 场 还 处 在 一 种 无 序 的 阶 段 ， 市 场 竞 争 十 分 激 烈 ， 个 别外 国 厂 商

12、把 国 外 滞 销 技 术 落 后 的 过 时 机 型 塞 入 中 国 市 场 ， 一 些 国 内 不 法 商 人以 家 用 机 冒 充 商 用 机 ， 混 淆 半 自 动 和 全 自 动 机 器 ， 从 中 谋 取 暴 利 ， 坑 害 用 户。 一 些 用 户 花 了 大 笔 资 金 买 到 的 或 是 低 档 廉 价 品 或 者 就 是 一 堆 工 业 垃 圾 。 购 买 咖 啡 机 要 做 市 场 调 查 ， 广 泛 收 集 资 料 或 向 专 业 的 咖 啡 商 或 公 司 咨 询， 从 而 确 定 自 己 需 求 的 咖 啡 机 的 类 型 ： 下 一 步 就 要 选 择 合 格 的

13、 供 应 商 。 专 业的 咖 啡 机 供 应 商 不 但 有 着 丰 富 的 经 验 ， 可 为 您 选 择 咖 啡 机 提 供 多 方 面 的 参 考、 帮 助 和 最 合 理 的 价 格 ， 而 且 具 有 良 好 的 售 后 服 务 体 系 和 充 足 及 时 的 零 备 件供 应 。 四 如 何 使 用 咖 啡 机我 们 都 知 道 ， 传 统 的 咖 啡 冲 制 过 程 需 要 烘 焙 、 研 磨 、 冲 泡 、 过 滤 等 几 个过 程 ， 虽 然 传 统 的 咖 啡 制 作 工 艺 ， 有 很 好 的 观 赏 性 和 趣 味 性 ， 在 休 闲 时 冲 泡咖 啡 也 是 别 有

14、 情 趣 的 。 但 是 相 对 现 代 快 速 的 生 活 来 说 ， 许 多 人 没 有 时 间 学 习这 些 工 艺 ； 为 了 解 决 这 个 问 题 ， 咖 啡 机 就 应 运 而 生 了 。 冲 泡 完 美 的 意 大 利 特 浓 （ Espresso） 或 卡 布 其 诺 (Cappuccino)咖 啡 ， 都需 要 借 助 专 门 的 咖 啡 机 来 完 成 。 咖 啡 机 用 10 个 左 右 的 大 气 压 ， 迫 使 90C 左 右 的 热 水 穿 过 10 克 左 右 的 幼 细 的 、 压 实 的 咖 啡 粉 ， 汲 取 咖 啡 粉 中 的 咖啡 脂 等 芳 香 物

15、质 ， 并 与 热 水 达 到 充 分 溶 合 后 流 入 杯 中 ， 整 个 过 程 是 一 个 物 理化 学 变 化 的 综 合 过 程 ， 在 18-28 秒 的 时 间 内 完 成 ， 以 便 有 效 地 避 免 过 度 提 取所 造 成 的 不 良 味 道 。 用 咖 啡 机 产 生 的 高 压 蒸 汽 把 牛 奶 乳 化 后 打 出 芳 香 的 奶 沫， 在 意 大 利 特 浓 咖 啡 上 面 加 上 一 层 厚 厚 的 奶 沫 就 成 了 一 杯 美 味 的 卡 布 其 诺 咖啡 。 五 咖 啡 机 工 作 原 理咖 啡 机 工 作 原 理 是 单 锅 炉 热 交 换 机 的 原

16、 理 从 1901 年 Luigi Bezzera 推出 第 一 台 蒸 气 压 力 的 商 用 咖 啡 机 以 来 ， 不 管 是 Pavoni Gaggia 或 其 他 使 用 蒸气 或 活 塞 作 为 压 力 来 的 的 机 器 都 是 只 有 一 个 锅 炉 ： 锅 炉 的 下 方 为 酿 造 咖 啡 的热 水 ， 上 方 提 供 蒸 气 但 为 了 要 制 造 蒸 气 ， 整 个 锅 炉 都 必 须 加 热 至 沸 腾 ， 使 得4接 近 沸 点 的 热 水 灼 伤 咖 啡 粉 ， 失 去 深 藏 在 咖 啡 粉 里 的 芳 香 油 脂 ， 更 萃 取 出 加倍 苦 的 咖 啡 。

17、由 于 冲 煮 咖 啡 的 水 是 在 一 个 大 型 锅 炉 中 加 热 ， 水 置 于 锅 炉 中 过 久 会 而 不新 鲜 ， 而 且 热 水 的 温 差 会 因 蒸 气 的 使 用 而 增 大 ， 因 为 蒸 气 用 量 的 不 同 ， 也 增加 了 冲 煮 咖 啡 的 热 水 的 温 差 。 为 了 改 善 温 差 ， Ernesto Valente 于 1960 年 ， 在 世 界 上 第 一 台 以 帮 浦 作为 压 力 来 源 的 FAEMAE61 里 ， 改 变 了 用 来 冲 煮 咖 啡 的 水 的 加 热 方 式 ， 让 煮 咖 啡的 水 不 直 接 接 触 热 源 ，

18、而 是 使 用 类 似 隔 水 加 热 的 方 法 。 FAEMA E61 的 锅 炉 (以 下 称 为 外 锅 炉 )中 间 是 一 条 管 子 (以 下 称 为 内 部 管 路 )， 它 利 用 帮 浦 将 新 鲜的 冷 水 引 进 内 部 的 弯 曲 管 线 。 当 帮 浦 将 新 鲜 的 冷 水 推 过 这 个 管 子 时 ， 冷 水 会因 外 锅 炉 里 的 热 水 包 围 而 变 热 ， 但 外 围 有 管 子 包 著 ， 因 此 新 鲜 的 水 不 会 和 外锅 炉 的 热 水 接 触 到 ， 内 部 的 水 管 路 之 所 以 作 成 弯 曲 形 状 ， 目 的 在 于 使 冷

19、 水 有足 够 时 间 接 触 外 锅 炉 而 变 成 刚 好 适 合 酿 造 咖 啡 的 热 水 温 度 。 由 于 锅 炉 里 的 热 水 循 环 ， 也 使 每 一 杯 的 咖 啡 调 煮 的 温 度 非 常 接 近 ， 不 管是 一 小 时 煮 一 杯 ， 还 是 一 下 子 煮 了 一 百 杯 。 这 样 一 来 ， 不 但 可 以 减 少 温 差 ，也 同 时 兼 顾 水 的 新 鲜 ， 而 外 锅 炉 里 的 热 水 只 用 来 产 生 制 造 牛 奶 泡 沫 的 蒸 气 ，并 不 会 拿 来 冲 煮 咖 啡 。 这 就 是 单 锅 炉 热 交 换 机 的 原 理 ， 直 到 三

20、 十 多 年 后 的 今 天 ， 绝 大 多 数 的 意大 利 咖 啡 机 的 内 部 构 造 及 原 理 ， 仍 然 和 FAEMA E61 非 常 接 近 。 由 上 面 的 说 明 ， 我 们 可 以 推 知 ： 当 外 锅 炉 的 容 量 越 大 ， 冲 煮 咖 啡 的 热 水温 差 将 会 越 低 ， 越 可 以 减 低 因 为 使 用 蒸 气 造 成 的 温 差 影 响 。 蒸 气 水 位 冷 水 莲 蓬 头 pump 锅 炉 boiler 图 2.2.3 热 交 换 机 的 剖 面 图2.2 分析总结在以上整理的基础上，总结出一下方面：1.不同种类的咖啡机适合不同需求的人群，而结

21、合大多数当代人群的生活规律与喜好。全自动咖啡机应该更适合所要设计人群的需要。2.在知道如何选择咖啡机后，就可知道顾客选择咖啡机所考虑的因素，这样可以有助于设计咖啡机时更加了解顾客需求与喜好。3.在了解咖啡机工作原理后能更好的帮助我们使用咖啡机，清洗咖啡机，进而能够摸索出外型的结构。4.在掌握如何使用咖啡机后，可以知道咖啡机应设有哪些特殊的品种功能5键，可设置的咖啡品种功能键如下:图 2.2.1 拿铁键图标 图 2.2.2 意式香浓咖啡键图标 图 2.2.4 卡布基诺键图标 图 2.2.4 摩卡键图标6第 3 章 设计定位3.1 产品定位1. 使用对象定位球迷人群2. 使用功能定位能够煮泡拿铁、

22、意式香浓咖啡、卡布基诺、摩卡3. 产品造型定位采用能够使适用对象更加喜好的造型，并在家中具有一定的装饰性4. 材料定位热固性塑料5. 色彩定位不多于两种色相，色彩较为柔和6. 使用环境定位主要适用于家居使用，也可适用于办公室7. 使用条件定位产品自带电池，手动挂档即可开启3.2 人机工程学分析名称 尺寸 位移 阻力 F/N按钮开关 指尖操作 Dmin=1.25cm拇指按压 Dmin=1.8cmX=0.31.25 指尖操作2.8511.35挂挡开关 手指抓握 d=2.0cm手掌抓握 d=3.04.0cm球形手把 d=1.255.0cme5.0cmQmax=45 度Qmax=90 度手指 39手掌

23、 91357第 4 章 产品设计实现.4.1 草图设计4.1.1 方案设计 图 4.1.1.1 方案(一) 图 4.1.1.2 方案(二)8图 4.1.1.3 方案(三) 图 4.1.1.4 方案(四)图 4.1.1.5 方案(五) 图 4.1.1.6 方案(六)方案（一）仿花的造型，一改普通的咖啡机造型，采用自然形态来增加产品的亲切性，大量的流线型使产品更富有美感，这样本设计既具有个性化，有具有一定的装饰性。方案（二）借用足球的造型来设计咖啡机，这样使产品更具有趣味性，更加富有个性，并且最大满足球迷的个人喜好，与此次同时也能在家庭中有一定的装饰作用。方案（三）运用对称美法则打造了一款咖啡机，

24、他俯视望去具有可爱的骨头造型，四周的流线造型也为本设计方案增加了亮点。方案（四）采用心性的俯视造型，使造型的关系相互呼应，能够与咖啡机本身应具有的结构相结合，满足个性与装饰性的兼容。 方案（六）左视面采用了鸟头的造型，这样此造型就业具有的一定的趣味性，从而不同于其他咖啡机的造型，因而具有一定的个性。本方案的设计造型是仿海豚的造型，根据咖啡机应具备的结构，将海豚的造型进行部分改造，从而符合形式服从功能的原则。4.1.2 方案确定选择方案（二） ，以上方案都在满足个性化基础上，也具有一定的装饰性，9但是据调查球迷最爱的应还是足球，所以足球的造型对于球迷更具有亲切性，更能吸引购买者的眼球。 4.2

25、效果图本设计采用足球的造型，在这里也体现出本款咖啡的指定人群，就是那些痴迷足球的球迷，他们经常熬夜堪比赛，在这里咖啡机就发挥了最大的功效，可爱的足球造型会更加吸引他们的注意。图 4.2.1 按键图 图 4.2.2 出咖啡口 图 4.2.3 开关挡图 4.2.4 使用环境图 图 4.2.5 使用效果图4.3 配色方案图 4.3.1 棕色配色图 图 4.3.2 宝石蓝配色图10图 4,3,3 黑色配色图 图 4.3.4 绿色配色图咖啡色更形象化，宝石蓝更神秘化，黑色更亲切化，绿色更自然化。经过以上整合，决定选咖啡色为最终效果，以为改变足球原有颜色会是造型更俏皮，咖啡色又能体现咖啡机的作用，使之更加形象化，并且摆放在家中的厨房中，更好的和环境融合在一起。结论通过本次课程设计，让我再一次理解了设计方法学的内容，使之更好运用到实际产品中去，在设计过程中也让我知道了某些设计群体应有自身的爱好，在设计咖啡机的同时，自己也在掌握着咖啡机本身具备的科学知识，这样即丰富了自己的文化领域，也为以后设计其他产品奠定一定的相关领域的基础。