多士爐隔網的自動化制作及隔網的開合機構

黃發喜

（深圳市北鼎晶輝科技股份有限公司 廣東深圳 518104）

在多士爐機芯的設計中，活動隔網亦是一個重要的部件，它和隔網彈簧、滑托架組件一起，組成了一套運動機構。在多士爐未開始工作或工作結束時，隔網是張開的，以方便放入或取出面包片；當下按襟手、滑托架向下移動或到指定位置時，隔網以下部的橫鋼絲為支點，上部均勻地朝面包槽中心擺動合攏，從而夾緊面包片，如圖1所示。此外，隔網還能防止面包片或其他雜物觸碰到發熱絲，產生電流短路。

制作隔網的材料，要求有食物接觸證書，通常有不銹鋼絲、鐵絲電鍍和鍍鋁板等幾種。由于鐵絲電鍍易產生剩磁，影響隔網的擺動，而且電鍍液會污染環境。因而鐵絲電鍍隔網現在用的很少。而鍍鋁板用的也不太多，因其相比不銹鋼絲隔網，人工制作成本要便宜些，但烘烤面包片的效果要差些。

制作隔網的材料選擇，有一個重要因素不能忽略，就是材料的彈性要好。由于隔網夾持的面包片有厚有薄，所以隔網擺動的角度大小不一；由于開關、鐵芯的位置是固定的，因而滑架被吸住的位置也是一定的，這就要求夾緊面包片的隔網和使隔網開合施加的力要有彈性。因而多士爐的隔網材料基本上都是用不銹鋼絲制作的。

1 不銹鋼絲隔網

設計不銹鋼絲隔網，如圖2所示，為多士爐短槽機和長槽機的左隔網，其右隔網和左隔網是對稱的。對隔網的設計，最基本的要求是：

（1）短槽機：隔網豎鋼絲直徑為φ1.2，5根；橫鋼絲直徑為φ1.5，2根。長槽機：隔網豎鋼絲直徑為φ1.2，9根。橫鋼絲直徑為φ2，2根。二槽四片機由于槽長，橫鋼絲應粗一些，以提高強度。

（2）隔網豎鋼絲上部水平折彎長度為6～9mm，當＞6mm時，應注意和發熱片上的鉚釘孔干涉。

（3）隔網上橫鋼絲的兩端分別插入到前后側板的隔網限位槽內，隔網能在一定的角度范圍內擺動。下橫鋼絲分別插入到前后側板的小圓孔內，作為隔網擺動的支點。

（4）隔網上、下橫鋼絲通常布置在豎鋼絲一側，豎鋼絲靠近面包側。

（5）隔網上、下橫鋼絲與豎鋼絲的聯接通常采用碰焊的方式固定。當二根鋼絲相互垂直碰焊后，其二根鋼絲直徑之和實際測量尺寸將會變小，如：φ1.5和φ1.5鋼絲碰焊后測量尺寸為2.6+0.1mm。φ1.5和φ1.2鋼絲碰焊后測量尺寸為2.3+0.1mm。

（6）安全測試主要影響因素是上橫鋼絲。隔網上橫鋼絲的位置，要在機芯裝上高度最低的頂蓋后，用試驗探棒進行驗證。φ30的試驗探棒插入機芯面包槽內，任意傾斜，隔網上橫鋼絲要能擋住試驗探棒，使其碰不著發熱絲，這時安全檢測為合格。考慮到頂蓋的高低有所不同，通常隔網上橫鋼絲中心線位置距機芯頂部向下約為16～24mm為宜。

（7）發熱絲工作時，會變長凸起。安全測試時將活動隔網撐開到最大，也就是說面包槽能容許烘烤最厚的面包片時，隔網鋼絲和局部凸起的發熱絲的最小距離應≥3mm。有些客戶還會要求≥4mm。

（8）跌落實驗尤其要注意隔網橫鋼絲的脫出。上橫鋼絲在長度上要有合適的限位，且注意長度要符合要求。上橫鋼絲的限位方式與隔網簧和滑托架的結構有關。此外，還需有一根豎鋼絲下部加長約12～13mm，插入到側板或下板限位槽中進行限位，防止隔網脫出。

2 隔網的開合機構

隔網的開合機構與隔網、隔網簧以及滑托架的結構有關。尤以隔網簧的外形特征最為明顯。我們可以通過隔網簧的外形特征來區分隔網的開合機構屬于哪一種類型。

常用的隔網簧有3種形式，其對應的隔網張合機構就有3種方式。它們的典型結構特點如表1和圖3、圖4、圖5所示。

2.1 壓簧

隔網的下橫鋼絲折彎90°，折彎部分并與水平面的夾角為7～10°，如圖2所示。壓簧裝配在隔網下橫鋼絲折彎部分。多士爐在未工作時，壓簧使其隔網下橫鋼絲折彎部分與水平面的夾角盡可能小，以撐開隔網，方便面包片的放入。多士爐在工作時，滑托架向下壓住壓簧，壓簧使隔網下橫鋼絲折彎部分向下轉動，帶動隔網向面包槽中心擺動，從而夾緊面包。如圖3所示。

2.2 “軍蓋”簧

“軍蓋”簧的兩端從前側板頂面向下插入，水平部分固定，兩端使左右隔網的上橫鋼絲向面包槽的中心靠近，如圖4所示。多士爐在未工作時，滑托架在機芯的中上部，托架的二齒將隔網撐開，以方便放入面包。多士爐在工作時，滑托架下移，“軍蓋”簧使隔網上部合攏，夾緊面包。工作結束后，滑托架上移，托架的二齒又將隔網撐開，以方便取出面包。

此開合機構有以下幾個比較明顯的缺點：

（1）隔網撐開時，隔網上橫鋼絲兩端的折彎端擋住了滑架上移，因而滑架需外移6mm。通常，用壓簧結構，滑架立軸中心線距內側板距離為7.6mm；而用此結構，滑架立軸中心線距內側板距離（不包料厚）為13.6mm。產品的長度尺寸需加大6mm。

（2）在托架上移撐開隔網時，由于摩擦聲較大，需在摩擦部位涂抹食品級潤滑油或在托架撐開隔網的兩齒上增加硅膠管，以減少摩擦聲。

（3）由于托架齒需與隔網豎鋼絲配對，托架齒不能太少，因而隔網豎鋼絲不能少于5根。

（4）隔網張開會減少面包槽的有效寬度約3～4mm。

2.3 “又”簧

“又”簧的兩端向上，并各彎曲1個小圓孔，套在隔網的上橫鋼絲上，下部水平部分固定在前側板上。“又”簧使隔網上部合攏。多士爐未工作時，滑托架在機芯的中上部，托架使“又”簧的交叉點向上，以撐開隔網。多士爐工作時，滑托架下移，“又”簧使隔網上部合攏，夾緊面包。如圖5所示。

此開合機構的主要優點是：托架上升時此隔網可緩慢撐開，配以合適的機構，可方便面包片的中途查看。其主要缺點是：隔網簧太長，價格稍高，且不方便裝配。

3 隔網的人工制作和自動化制作

3.1 隔網的人工制作

此前我們制作隔網，是用隔網碰焊夾具人工制作隔網，制作隔網的主要設備是碰焊機。

（1）先制作隔網碰焊夾具。

（2）將截短的各種長度規格的鋼絲，用五金模具將其沖制成需要的形狀，人工將鋼絲一根一根的放在隔網夾具內，用碰焊機碰焊成隔網。

3.2 自動化制作隔網的方案

自動化制作隔網，采用點焊隔網成形線，將兩卷φ1.5或φ2的不銹鋼絲放在一側，5或9卷φ1.2的不銹鋼絲放在另一側，兩種不同直徑的鋼絲前行呈90°交叉。在其兩種鋼絲到達隔網點焊機的指定位置后，將其交點碰焊，碰焊后，將不銹鋼絲切斷，再將其端頭按要求折彎，這樣一個隔網就制作好了。將制作好的隔網送出，兩種鋼絲繼續向前進給，就可以制作下一個隔網了。如圖6所示，為全自動碰焊機的局部。

從上節所述的幾種隔網及對應的擺動機構，壓簧和“又”簧結構的隔網不適合自動化制作，“軍蓋”簧結構的隔網雖說能自動化制作，但缺點很多，亦不能成為多士爐的主結構。

3.3 成本分析

以二槽二片多士爐為例，每臺多士爐用4片隔網。設定每月產量為5萬臺，每年按11個月計，年產量為55萬臺：

（1）人工制作隔網的成本，約需0.64元／4個／臺。

（2）自動化制作隔網的成本0.05元／4個／臺。設備投資，約需60萬元。

表1 隔網開合機構的特點

表2 自動化制作的隔網其開合機構的特征

（3）成本對比

自動化制作隔網，每臺多士爐可節約人工成本0.59元。年可節約人工成本0.59×55＝32.45萬元，不到2年就可收回設備成本。若產量越高，收益就更高。

4 自動化制作的隔網需配套的開合機構

為了降低產品的人工成本，提高生產效率和產品質量，我們需要隔網的自動化制作。但是，自動化制作的隔網必須與相應的隔網開合機構相對應，這樣才能保證多士爐的正常工作。

4.1 “八一”簧

我們設計一個新結構，制作兩個“八一”簧，其下部兩端從前內板的頂端兩孔向下穿過，用前內板頂端上的一小爪將其壓住，“八一”簧的下兩端穿過隔網上橫鋼絲折彎端，使其上橫鋼絲不能向機芯內側脫出，而且將左右隔網撐開，以便于將面包片放入面包槽內，隔網下橫鋼絲的前端折彎。當多士爐開始工作，滑托架下移接近到最低位置，滑架壓桿壓在隔網下橫鋼絲的兩端上，隔網開始向中心擺動，上端夾緊面包片，從而使面包片置中均勻烘烤。當面包片烘烤結束后，滑托架上移，隔網在“八一”簧彈力的作用下張開，以方便面包片隨滑托架的上移而同時上移。如圖7所示。

為方便裝配“八一”簧，我們將頂部圓孔制成異形孔，以方便“八一”簧的裝入。

此種隔網，如圖8（a）所示，可以自動化制作，其隔網擺動機構，結構新穎、制作簡單，裝配方便、設計合理，滑架距離內側板的距離近，可減少多士爐的長度。缺點是要增加彈性壓桿，以減少面包片較厚時下壓力，而且對隔網的制作精度及形位誤差要求較高。

在此我們要注意此處“八一”簧和“軍蓋”簧兩種不同的開合機構，有以下的區別：

（1）“八一”簧是上部小，下部開口大；而“軍蓋”簧是上部大，下部開口小。

（2）“八一”未工作時，簧是將隔網上部撐開；“軍蓋”簧是將上部合攏，用托架齒撐開隔網。

（3）隔網上橫鋼絲折彎方向，“八一”簧向面包槽合攏方向折彎，只前端折彎；而“軍蓋”簧向面包槽張開方向折彎，兩端均折彎。

（4）隔網下橫鋼絲，“八一”簧需下端折彎，而“軍蓋”簧不折彎。

（5）為了簧的裝配方便，前側板頂面兩種簧裝配的異形孔方向不一樣。

（6）“八一”簧下壓力略大，需要配備彈性壓桿，以減少由于面包片厚度增大而下壓力增大的狀況；而“軍蓋”簧由于是向上撐開隔網，因而受面包片厚薄的影響小，但受面包片輕重的影響大。

4.2 壓簧

滑架下壓到底部指定位置時，壓簧結構有一定的彈性，這一結構對于減少襟手的下按力很有好處。但由于此結構的隔網不能自動化制作，我們需要將其隔網改進，如圖8所示，改進的方法有兩種：

（1）將現用隔網的上橫鋼絲改直，料長減短，增加一根隔網橫鋼絲。

（2）將現用隔網的上橫鋼絲改直，料長減短，增加一根隔網橫鋼絲，將隔網豎鋼絲由5根改為4根。

以上兩種情況，仍使用現有的壓簧開合機構構，隔網就可以自動化制作了。

4.3 自動化制作的隔網其開合機構的特征

自動化制作的隔網其開合機構的特征，參見表2。

5 結語

家電業是制造行業，是勞動密集型產業。在我國，勞動力的成本正在逐步上升，為了降低生產成本，提高經濟效益。建議多士爐產量較大的品牌工廠，應訂購自動化制作隔網的設備。對于為家電制造業配套的企業，可采購自動化制作隔網的設備，為多士爐制造企業配套生產隔網。因為無論采用何種方式，其經濟效益都是非常可觀的，值得大力推廣應用。