MGP模具料饼自动投放结构形式探讨

刘文超

（安徽耐科装备科技股份有限公司，安徽铜陵 244061）

1 引言

对于MGP（Multiple Gate Plunger）多注射头封装模具封装形式（见图1），料饼的上料目前仍以手动摆放至料饼上料框架，再用上料框架装载至模具中居多。但这种料饼上料方式存在很多的弊端：料饼的缺损没有精确的检测、料饼附带的粉尘无除尘集尘装置处理、料饼是否全部入位也无精确检测等等，造成的生产事故相对较多。且加上塑封环境温度较高、人力成本不断增加等因素，全自动料饼上料机应运而生。

图1 MGP模具

2 传统料饼上料结构特点

MGP 模具全自动料饼上料机，主要就是代替人工，自动将料饼装入料饼上料框架中，如图2所示。这种全自动料饼上料机一般采用圆形振动盘阵列料饼。料饼经过除尘机构、称重检测及推送机构、储存投放机构等机构，可以实现料饼的除尘、重量检测、自动投放上料、入位检测等一系列动作。除了具有替代人工的功能外，各种检测功能大大提高了MGP 模具的生产可靠性。

图2 料饼自动上料机

对于全自动料饼上料机，其中最重要的一环就是料饼投放。目前市场常用的投放方式主要有两种。一种是料饼经过阵列、除尘、称重后，由料饼推送机构将料饼逐颗推入一软管，软管与投放机构连接，最终料饼由投放机构逐颗投放到料饼上料架上，如图3所示。因为上料架一般一次上料20～50 颗不等数量的料饼，这种结构的优势可实现料饼的连续投放，不受数量的影响。同时，这种机构也有一个最大的弊端。料饼的连续投放过程，是料饼推送机构必须采用一颗推一颗的形式将软管全部装满料饼，因软管一般长度较长，料饼在整个装填过程中，自身需要承受一定的挤压力，不仅容易卡涩，而且也会造成料饼的破裂损坏。同时，当结束生产的时候，软管中的料饼不方便及时取出。因料饼具有时效性，需防氧化，不能及时取出也会造成料饼的浪费。

图3 软管连接式投放结构

另外一种料饼投放是将料饼储存与投放机构一体式设计，这种结构目前市场常用的是单料筒存储机构，料饼存储量有限，存储数量太多，料筒尺寸又过高，存贮过程容易造成料饼的损坏。同时过高的料筒尺寸也需要比较大的安装空间，料饼数量如果不能满足一次塑封所需要的料饼数量，只能通过多次收料、放料才能完成整体生产所需的料饼排布，用时长、效率低，影响整体设备的封装生产效率。因此，考虑料筒尺寸不能太高，且一次可以存储一次塑封所需要的料饼数量，最新设计了旋转式，多料筒料饼投放机构，如图4 所示。该机构采用6 个存储料管，旋转式收料放料，可一次性可完成所需料饼的排布，极大提高了塑封产品生产效率。

图4 旋转式料饼投放机构

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3 旋转式料饼上料机构及功能介绍

旋转式料饼投放机构由连接板1、检测传感器2、气吹3、6 个转轮收料筒4、聚光传感器5、传感器安装板6、传感器聚光板7、侧板8、金属垫圈9、托板10、侧板11、气缸安装版12、检测传感器13、电机安装板14、伺服电机15、气缸连接板16、升降滑台气缸17、缓冲垫18、抵紧气缸19、放料气缸20、止挡板安装块21、止挡板垫圈22、止挡板23组成。连接板1可将整个机构与运动部件相连。升降滑台气缸17 安装在连接板1上，滑台部分与气缸连接板16连接。同时，气缸连接板16 与侧板8、侧板11 连固定接，托板10 侧板8、侧板11连接。这样就构成投放机构主体部分。

料饼由称重及推送机构分别推送至6个转轮收料筒4中，当检测传感器2与检测传感器13检测出单个转轮收料筒4接收至最大存储量时，料饼供给机构停止推送料饼，此时抵紧气缸19、缓冲垫18会抵紧最后一颗料饼，同时放料气缸20带动止挡板安装块21、止挡板垫圈22 和止挡板23 伸出，挡住料饼。这时抵紧气缸19松开。此时伺服电机15驱动整体转轮旋转特定角度，将满料的转轮收料筒4旋转至存料工位，等待排布。同时将另外空的转轮收料筒4旋转至接收料饼工位，接收料饼。依次循环至所有转轮收料筒4都存满料饼。因料饼本身灰尘较重，因此在检测传感器2、检测传感器13出安装了气吹3，可实时清洁传感器表面的灰尘，有利于检测的可靠性。

排布时，连接板1可将整个机构与运动部件相连，根据上料架料饼点位进行X、Y 向运动。当料饼投放机构运动至投放位置时，升降气缸17驱动投放机构下降至指定高度，放料气缸20带动止挡板23伸出，挡住托板10的进出料的料口，此时伺服电机15驱动整体转轮旋转特定角度，使其中一个满料的转轮收料筒4达到托板10的进出料的料口，第一颗料饼会落在止挡板23上，此时抵紧气缸19带动缓冲垫18作用，除第一颗料饼外，其余料饼在转轮收料筒4保持悬空，接着放料气缸20 带动止挡板23 缩回，第一颗料饼落入指定工位，随后放料气缸20带动止挡板23推出，抵紧气缸19缩回，第二颗料饼落在止挡板23上，此时整体装置完成一次料饼排布，依次循环。料饼投放后，为了判断料饼有没有正确入位，投放机构上设计了入位检测传感器，即聚光传感器5，其通过传感器安装板6固定在投放机构侧面。为了检测准确性，安装有传感器聚光板7。投放机构投放下一颗料饼时，可同时检测上一颗是否入位。上料架排满后，投放机构整体装置运行至上料存储工位，等待下一次接收料饼。

4 结束语

旋转式料饼投放机构有6 个料筒依次存料，完全可以存贮一次塑封所需要的料饼数量。同时，料筒存储数量有传感器检测，旋转位置由伺服电机驱动，精度高，上下料饼动作顺畅，而且结构紧凑，不需要太长料筒，所需空间小。存储时，因每个料筒存储的数量无需太多，因此，料饼推送过程中，不需要太大的挤压力，有利于保护料饼的完整度，且具有料饼入位检测功能，大大提高了MGP 模具塑封的产品质量和稳定性。基于以上原因，具有存储功能的旋转式料饼投放机构更受市场的青睐。