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DIY烘豆機的改裝......(一)炭火烘焙的時候~~

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去附近的五金行逛了一下,現有的炭爐不是太大就是太大。
小繞了一下,自己做一個簡單的,材料就三個,不鏽鋼置物架、不鏽鋼托盤、鐵絲網。
根據置物架的空間畫了個簡圖,尺寸大概就好:

首先把置物架上的鉤子剪掉:

根據尺寸剪下鐵絲網,然後慢慢折:

折出個盒子狀,跟置物籃比對一下:
塞進置物籃後,用多出來的鐵絲固定:
放到烘豆機底部試試看:
接下來準備炭精,上次有剩一點碎屑,先用瓦斯噴槍點燃:
接上溫控器模組,開始試烘看看:
正面照來一張:
似乎木炭的高度低了一點,後半段的溫度爬升不快,似乎需要把放木炭的鐵網調高一點。

本著作由蔡政育製作,以創用CC 姓名標示-非商業性-禁止改作 3.0 台灣 授權條款釋出。

售價與成本的嘗試:DIY烘豆機 第二彈(續三)

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也談不上歹戲拖棚,只是每次組裝新機器的時候,總要不斷的修正一些小誤差。
當然這些小誤差會逐漸形成製作過程中的經驗。
不過很明顯的,料件稍微多一點的時候,誤差也就跟著變多了。
總之,氬銲都完成了,接下來就是組立,拍張照留念一下。
下圖是這台烘豆機的料件:
組立後方的集塵盒與馬達座:
花了6個小時修改,鑽孔,攻牙,大致上有個雛型了:正面左邊的開孔是1/4"的螺孔,鎖溫度針用的。
把下方的組件上升,可以縮小體積帶著走,烘豆機下方的是從大阪帶回來章魚燒爐:
先假裝測試一下,把章魚燒爐的火排裝上去試試:
火焰挺漂亮的:

本著作由蔡政育製作,以創用CC 姓名標示-非商業性-禁止改作 3.0 台灣 授權條款釋出。

PID溫控器與溫度曲線

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終於把傳說中的軟體接上溫控器了。


仍舊只能採用該軟體的內建支援PID清單中的廠牌,之前也詢問過台儀是否能連接該軟體,無奈需要測試通訊的一些設定,仔細研究後,還是放下執念,默默的使用了該軟體提供的PID清單。

一樣是RS485的通訊模式,連接到電腦上,設定了一些數值後,終於看到軟體介面上的數字會動了,但是這顆溫控器只能拿來做為溫度顯示與資料傳輸,真的要拿來做溫度控制的話,業界有普遍的共識:不是很建議!

反正以小型烘豆機的DIY來說,火力的控制只要先不考慮電熱管,溫控的部分就先不用去思考,單就顯示溫度與資料的傳輸,大概也就夠了。
結合之前把溫控器裝到盒子內,也算是把溫度顯示的部分給模組化了!
所以,來募集看看有沒有人想了解一下,該溫控器模組化與連結到電腦上的過程。
預計該分享活動會舉辦在7月初,由於活動的場地仍舊以台中、嘉義為主,有鑒於場地不大,參與實做的人數僅供3人,想圍觀的就不限制了。
有興趣的人請填寫下面的問卷:
溫控器與溫度曲線的DIY分享活動


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Open Source 的烘豆機!

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開始自製烘豆機後,喜歡因為設計的過程中被卡住的時候,因為大腦會不斷的運轉,思考如何解決這個問題。
得到的很多經驗,多紀錄在自己的Blogger上,但是都是一些心得,而這些心得要怎麼轉換成實務,需要的是時間跟製作的過程。

當時也有考慮到要不要把設計圖公開,後來發現,相較於大學程度複雜的工具機,小型烘豆機的設計大概只到國小等級?就不獻醜了。
國外有個Open Source烘豆機的網站,https://caffedolcealchemia.com/open-source/,該網站提供了烘豆機的設計圖與內部結構,可以作為設計的參考,當然其中圓弧的曲線挺讓人煩惱的,部分的小細節仍未有補充。

昨天有人來電詢問為什麼不做電熱的烘豆機?
關於小型烘豆機(烘焙量低於1kg以下)採用電熱管控制的設計與成品已經有許多了,那為什麼市面上還是以瓦斯燃料為主流?個人覺得是因為功率與家用電功率的問題。
假設以1000W的電熱管功率可以烘焙1kg的生豆來看,主要是使用直火鍋(沖孔)來增加熱的對流,採用電熱就必須理解電熱管的加熱原理,電熱管通電後的發熱主要是電熱管的表面,根據塗層的不同而有紅外線等效果,無論附加效果如何,終究得理解一點,電熱管的加熱跟電熱管的發熱面積相關,所以電熱管的發熱面積越大,熱風的效果越佳,至於接觸熱?大概主要落在鎖固電熱管的位置。
由此可知,電熱管的加熱面積要夠大,電熱絲的效果最佳,但是以加熱的快慢來說還是要依靠熱風的傳導,真的要有足夠的接觸熱,得加熱到整台烘豆機都達到一定的工作溫度,但是溫度上去後,降溫需要時間、升溫也需要時間,這樣似乎不太足夠現在的烘焙理論?
為了維持電熱的溫度,保溫是很重要的,既然保溫很重要,那把保溫做夠,加上電熱不需要氧氣的優點,熱風的效果可以做到很好。
這樣說來,電熱烘豆機以全熱風的形式較佳,如果還需要增加接觸熱呢?
Otto Benz這系列的烘豆機可以提供一種答案:把電熱板做在烘豆機裡面直接照射豆子。

電熱可不可以做?當然可以,只是要重新思考整體的設計,如果只是把瓦斯火嘴改成電熱管,可能只是事倍功半。

售價與成本的嘗試:DIY烘豆機 第二彈(續二)

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今天到工廠討論這台DIY的烘豆機。 料件不多,控制在30件之內。 圓弧的部份較少,螺絲也減少了許多。 但是料件開孔位是增加的,因為要符合左右邊與規格不一定相符的零件。

下面的照片中,有較零碎的料件在箱子內。
先試組立,比想像中的還要快成形,只要螺絲的位置正確,可以很快的組合起來。
目前看來頗樂觀,桶子也準備了直火跟半熱風,而抽風目前仍採4"的工業冷卻扇,效果如何?仍得測試過才知道,不過該風孔有特意加大一點,待之後給較強力的抽風扇組合用。
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白色烤漆.....

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不鏽鋼可以烤漆嗎?
基本上大多數的師傅會跟你說,既然用了不鏽鋼,那就不需要烤漆了,不鏽鋼表面的砂面就夠好看了。
但是多數人還是對於顏色有偏好。
所以還是烤了一台試試看,順便測試一下粉體烤漆的耐溫。
雖說粉體烤漆的耐溫可以達到400度C,不同的顏色有不同的耐溫性,白色是最容易變色的顏色,然後建議表面為粗糙面,原因是如果不是粗糙面,大家會覺得不是粉體烤漆..........
概念上有點奇怪,不過還是烤了白色光滑面。




所以要烤漆,就不要用不鏽鋼...... 因為成本很高。
這個論點好像有哪個地方怪怪的。

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售價與成本的嘗試:DIY烘豆機 第二彈(續)

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自組烘豆機其實只要把火源的部分去除,說穿了就是靠馬達轉動的圓桶。
但是這個圓桶要考慮到下豆與溫度還有空氣動線的部分,就有很多的部分要深思了。
採用之前的炭焙機做為原型,把結構再簡化,留出更多的空間來讓更多的規格零件可以裝入,這部分考驗的是思維的周密性。
因為結構畫出來前是無法整體的去觀察,而整體性的問題也要考慮,現在把溫度顯示的部分去除, 只留下風門、馬達傳動等結構。

演算了分解圖:



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設計與修行的相似之處。

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最近的設計很有感,尤其參觀過Giesen的烘豆機後。
這跟存錢有異曲同工之處,將不必要的支出除去,自然能存到錢。
設計烘豆機也是一樣,捨棄不必要的枝節,自然能留下最簡潔有效的結構。
Giesen自從推出了變頻抽風取代機械式風門,就不斷的挑戰現今烘焙的思維,但實際上,該設計仍舊只是為了讓烘焙變得更加的簡易。
烘焙機的設計從工作溫度來看待,如何從早期工業式思維轉為現今活潑的烘焙理論,需要的不僅僅是烘焙的效能,設計的角度也更為不同。
好的設計就是為了眾多的目的而產生的,功能上的聚焦都不及Giesen維持工作溫度的努力,該烘豆機的機體設計與鋼板的厚度,加上火排的方向與一般的烘焙機不同,相較於Probat的烘豆機的沉穩多了更多的活潑性格,接觸熱的厚實與熱風的調整性大增,烘焙的過程變得更加的容易,對比機械式風門所產生的一些缺點(接觸熱與熱風的比例較難控制等),持續順暢的排風形成優良的熱風效果,豆表顏色更加明亮且風味更明顯;而接觸熱的充足,輕易的可以讓生豆吸收充足的熱。

以該設計來說,最困難的部分就是控制的比例,因為改為感測器與電子式控制,感測器的放置與控制的方式,軟體的編寫真得很不容易。


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能者多勞與期待感之間的落差?

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工作職場上常見的就是小組內某個人總是特別有辦法,上司也很習慣的都把事情丟給他處理,這種人一般都會被稱為"能者多勞"。
能者多勞的定義很單純,但是情境不同,調侃或稱讚的意味也不同。
在小工廠裡,一個人工需要承擔的事務較多元,因為小狀況多,但又沒有多到需要花費太多的時間,所以沒有特定的職位來處理這些零碎的事情時,就看誰會去做。
通常會自行去做的人大多都是看不下去只好自己動手,久了其他人也覺得這些問題會有人解決,不需要自己動腦處理,當然就習慣性的把問題推給會去處理問題的人。

這是能者多勞。
有個解套的方法,就是把處理過的問題全部紀錄,並想辦法把這些問題的流程關鍵點標註出來,讓下一個人處理的效率增加,自然而然的把問題丟給其他人處理。

在人數增加的狀況下,這種情境比例會顯著的增加,造成能者多勞的當事人處理細碎問題的時間花費增加不少。想要達到一個組織的效率提升,針對金流或物流其實有很多的有效方案改善,但是人員的改善,算是最難的問題。

目前看到的情況,再怎麼嚴謹的制度還是有人可以從中找出漏洞鑽,制度是為了讓人之間的生產活動對公司有一定的效率,但要談到促進改善的話,大概就得針對人性的角度來思考了。

所謂的自發性,也有另一種說法:主觀能動性。
基本上是建立在熱忱上,而這熱忱建立在團體性、目標確定的狀況下,所以公司的文化或氛圍影響組織的行為甚鉅,無論組織大或小。
印象最深的一堂課是中小企業生產力中心的資深講師說到的一段話:「....不到30人的公司,不用想要靠管理制度來改善效率,人這麼少,制度不用說太多;只要公司的狀況不明朗或是效率不彰,把總經理換掉就可以有明顯的改善。」

這一點我個人有深切的體會。


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紅外線直火1.5kg的一些狀況.......(續三)

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機器先測試,問題是,重量實在很誇張.......
至少超過60kg,目前沒人想搬起來秤重。
總之,先點火試試。
採取側火,因為用的是半直火的形式,為了避免銀皮的燃燒,製作上卻是很大的問題,因為考慮到外型的整體性與尺寸,加上紅外線爐面的包覆性。
實際製作的過程中,發現這樣的切割模式並不好做,之後的考慮是加大底座。
大太陽下的測試實在折磨人。
後面的狀況,把轉速控制器塞到後面了。
另外再做了一張桌子,因為移動很麻煩,銀皮抽取的效果很好。但是溫度針被我玩斷掉了,這種形式的設計來說,細速型的溫度針要調整有一定的困難度。

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紅外線直火1.5kg的一些狀況.......(續)

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採用瓦斯遠紅外線爐的烘豆機,在設計上如果為了取得較佳的遠紅外線的效果,除了要考慮到遠紅外線爐面的面積覆蓋比例外,還得配合爐面與烘焙桶的距離,而烘焙桶的材質也是個重點,因為一般黑鐵材質的紅外線穿透效果較不鏽鋼低,即使採用直火鍋卻又得顧慮到銀皮掉落燃燒的狀況。

所以富士皇家的烘豆機針對加裝遠紅外線爐的方式是在烘焙桶的側面,底部也有原本的火排。
其實針對烘焙桶的合金材質,很難取得較特殊的合金,以台灣來說,基本上只能從碳鋼與不鏽鋼之間做選擇,當然還有雙層鍋與複層材料可以嘗試,但是考慮到成本的話,也不太會多著墨。

就算是側火排又得思考設置角度與烘焙桶轉動時的平衡感,一邊設計就會一邊把這些要素考慮進去,最後仍舊是整體的造型與美感問題。
仍然是弱項!

大致上已經到了一個段落了,還是有部分的細節要處理,控制部分的空間仍未能有較佳的設計,終究只能就現場的狀況來設計。
再來把表面的白色膠膜處理完,就準備點火測試。


應該有超過60公斤。真不知道該怎麼搬?
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