Brevet FR2119050A1 — publié le 19720804

4636o 2119050 Cette invention concerne un appareil de contrôle de plaques ou panneaux de circuits imprimés, capable d'exécuter en continu un essai de continuité électrique sur un circuit imprimé gravé sur une plaque de support et dans des trous passant pratiqués dans 5 ladite plaque et ce, rapidement et automatiquement selon un programme prédéterminé avant l'assemblage des composants électroni- • ques complexes, et elle a trait, plus particulièrement, à un genre d'appareil d*inspection dans lequel la continuité électrique des composants, en partant des fiches de contact ou aiguilles jus-10 qu'aux bornes de connexion, est assurée, appareil qui présente, de ce fait, une fiabilité élevée. Pour exécuter un essai de continuité destiné à déterminer si oui ou non, un circuit électrique donné est formé sur une plaque ou panneau de circuit imprimé avant de procéder au montage des 15 différents composants électriques qu'il comporte normalement, on a utilisé jusqu'ici, un appareil de contrôle dans lequel un jeu de fiches ou aiguilles supérieures et inférieures sont décalées au moyen de moteurs à impulsion respectifs afin de contrôler un panneau de circuit imprimé maintenu sur un support entre les deux 20 jeux de fiches ou aiguilles. Selon cette technique conventionnelle, une unité de fiches de contact est conçue selon les dispositions de la figure 7 des dessins annexés. Plus précisément, une aiguille de contact 90 est disposée dans un trou de guidage percé dans un bloc isolant 91, 25 et elle est sollicitée pour venir en appui sur un circuit 94 imprimé sur un panneau support 93 et consistant en une feuille de cuivre, cet appui se réalisant par un ressort 92. Une vis 96 est vissée dans l'extrémité supérieure ouverte du trou guide du bloc isolant 91 pour assujettir sans soudure, une borne 96 entre la-30 dite vis et ledit bloc isolant. Cette vis 95 sert également de butée au ressort 92. Dans line telle disposition, le courant s'écoule de la borne 96 au travers de la vis 95, du ressort 92 et de l'aiguille ou fiche de contact 90, jusqu'au circuit 94. Cependant, cet appareil 35 conventionnel présente le sérieux inconvénient suivant lequel le contact électrique entre la vis 95 et le ressort 92 et/ou entre le ressort 92 et l'aiguille de contact 90 risque d'être coupé BAD 71 4636b 2119050 en raison de la forme de l'extrémité de ce ressort 92 ou en raison de; son rebondissement au moment où l'aiguille de contact 90 entre en contact avec le circuit 94, de sorte que la continuité électrique des différents composants est rendue très instable et .5 très aléatoire si on ajoute à cela, la présence possible de poussière entre les parties en contact. Il existe également un autre inconvénient provoqué par l'utilisation de la borne sans soudure qui rend impossible la réduction de l'intervalle entre les aiguilles ou fiches de contact lorsqu'une tête de contrôle 10 ayant une pluralité de ces aiguilles est. en jeu, ce qui rend l'inspection de trous de montage pour les pièces extrêmement petites, absolument impossible. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et qui fait référence aux dessins ci-15 annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective partiellement arrachée d'une réalisation de l'appareil de contrôle de panneaux de circuits imprimés selon la présente invention. - La figure 2 est une vue en perspective de la tête de con-20 trôle supérieure de l'appareil. - La figure 3 est une vue en perspective de la tête inférieure de contrôle de l'appareil. - La figure 4 est une vue en perspective de support pour panneau de circuit imprimé prévu dans l'appareil. 25 - La figure 5 est une vue en perspective de l'unité d'ai guilles ou fiches de contact, en coupe partielle pour montrer la partie essentielle de cette unité. - La figure 6 est une vue en perspective du mécanisme de vérification de remise en"place de la tête inférieure de contrôle. 30 - La figure 7 est une vue en coupe de l'unité d'aiguilles de contrôle d'un appareil conventionnel de contrôle de panneaux de circuits imprimés. Le numéro 1 désigne un panneau de circuit imprimé devant être contrôlé et qui est maintenu en place dans la partie centra-35 le d'un support en forme de cadre 2. Ce cadre support 2 est assujetti à une table coulissante 4 au moyen des vis 5, ladite table coulissante est montée dans une rainure pratiquée dans la BAD ORIGINAL 71 4636b 5 2119050 surface supérieure d'un couvercle 3, à la partie supérieure d'une tête inférieure de contrôle, pour y être animée d'un mouvement de va-et-vient. Une tête supérieure de contrôle se trouve disposée à une certaine distance au-dessus du panneau de circuit 5 imprimé 1 et comporte une unité de commande 6 montrée en figure 1 et comprenant des mécanismes de déplacement transversal et longitudinal. L'unité de commande 6 est construite de la manière suivante ; un bloc de déplacement longitudinal 7 est entraîné par un moteur 10 à impulsion 10 par l'intermédiaire d'un écrou 8 et d'une vis 9. Le numéro 11 désigne des paliers supportant la vis d'"entraînement 9. Le numéro 12 désigne des barres de guidage du bloc de déplacement longitudinal 7 et le numéro 13 désigne des supports desdites barres de guidage 12. Un bloc de déplacement transversal 15 14 est entraîné par un moteur à impulsion 16 monté sur le bloc de déplacement longitudinal 7, tout en étant guidé par une barre guide 15 assujettie à ce bloc de déplacement longitudinal 7. Le numéro 17 désigne un couvercle ou chapeau pour l'unité de commande 6 ; les numéros 18 et 18' désignent des indicateurs à cadran 20 au moyen desquels la remise en place à l'origine du mouvement de la tête supérieure de contrôle est appréciée; alors que les numéros 19 et 19' désignent des indicateurs à cadran au moyen desquels la remise en place de la tête inférieure de contrôle est appréciée. Le numéro 20 désigne une embase inférieure destinée à recevoir 25 une unité électrique de contrôle ainsi qu'une unité pneumatique. La tête supérieure de contrôle va être décrite en détail ci-après : cette tête, comme le montre la figure 2, est montée sur un support 23 relié à la face inférieure du bloc de déplacement transversal 14 qui est actionné transversalement par une vis 30 22 et un écrou 21 , tout en étant guidé par les barres de guidage 15- Les aiguilles ou fiches de contact 24 sont montées, à leurs extrémités supérieures, dans un bloc ou culot 28 qui est connecté ^ une extrémité d'un bloc coulissant 27, dont l'autre extrémité 35 est connectée à une tige de piston 26 d'un cylindre pneumatique à faible c,ourse 25 qui est seulement actionné au cours du fonctionnement de l'appareil en continu afin d'augmenter la cadence BAB ORlGINAt^ 71 4636b 4 2119050 de contrôle. Le bloc coulissant 27 est empêché de tourner par un guide rectangulaire 29. Le cylindre pneumatique 25 est assujetti d'une manière positive à un plateau mobile 30. Ce plateau mobile 30 est déplacé 5 verticalement par l'action d'un cylindre pneumatique à grande course 31 assujetti positivement au support 23, tout en étant guidé par un dispositif de guidage comportant des douilles à billes 32 sur ledit support 23 et des barres de coulissement 33 fixées au plateau mobile 30, afin de permettre un remplacement 10 commode des panneaux de circuits imprimés. Une unité contrôlant le fonctionnement du cylindre pneumatique 25 est également montée sur la face inférieure du bloc de déplacement transversal 14 dans la réalisation montrée. Cette unité de contrôle comprend une soupape de-contrôle directionnelle 15 34, du type pilotée pneumatiquement, un capteur 35 pour injecter une pression pilote à ladite soupape de contrôle 34, un disque diviseur perforé 36 pour couper de manière intermittente l'alimentation en air audit capteur 35', un moteur à impulsion 37 pour commander ce disque perforé 36 et des pignons d'entraînement 38 et 20 39, supportés par des supports 40 et 41 • Bien que la position de l'unité de contrôle ne soit pas obligatoirement limitée à la position de la figure, il est préférable que l'unité de contrôle soit logée à proximité du cylindre pneumatique à faible course 25 commandant les aiguilles de contact. 25 La tête inférieure de contrôle est réalisée selon les indi cations de la figure 3. Cette tête inférieure est montée sur un support 46 qui est assujetti positivement sur la face supérieure d'un bloc de déplacement transversal 43- Ce bloc de déplacement transversal 43 est déplacé transversalement par un système vis 45 30 et écrou 44, tout en étant guidé par les barres de guidage 42. Les fiches ou aiguilles de contact 47 sont montées, à leur extrémité inférieure, dans un bloc coulissant 50 qui est relié à une extrémité d'une tige de piston 49 d'un cylindre pneumatique à faible course 48. Ce bloc coulissant 50 est empêché de tourner 35 par un guide rectangulaire 52. Le numéro 5-3 désigne des bornes destinées >à envoyer du courant aux aiguilles de contact 47. Une unité de contrôle commandant le fonctionnement du cylindre pneumatique 48 est également montée sur la face supérieure du bloc BAD ORIGINAL 71 4636b j 2119050 de déplacement transversal 43, dans la réalisation montrée. Similaire à l'unité de contrôle correspondante de la tête supérieure de contrôle, cette unité de contrôle comprend une soupape de contrôle directionnelle 54, un capteur 55, un disque perforé 5 56, un moteur à impulsion 57 et des pignons d'entraînement 58 et 59 tous deux supportés par les supports 60 et 61. Le numéro 62 désigne une soupape de régulation pour régler le débit d'air injecté au capteair 55 • On va décrire maintenant le support 2 pour panneau ou plaque 10 de circuit imprimé en faisant référence à la figure 4. Le panneau ou plaque de circuit imprimé 1 est mis en place par. des tétons de positionnement 64 et maintenu ensuite dans cette position par les pattes de maintien 66 qui sont unies au support 2 par les vis 65, respectivement. A chacune des vis 65 est associé un ressort 15 et la plaque de circuit imprimé 1 est maintenue sur le support 2 sous l'effet d'une pression convenable exercée par la force d'appui dudit ressort. Des matériaux électriquement isolants 67 et 68 sont fixés respectivement à la partie de chaque patte 66 qui est amenée au contact de la plaque de circuit imprimé 1, ainsi qu'à 20 la partie du bord du support 2 qui est amenée au contaet de ladite plaque. 1 à Le support 2 est fixé sur la table coulissante 4 en utilisant les trous de vis 70 après que sa position a été déterminée par les trous de positionnement 69. L'unité porte-aiguilles ou fiches de contact incorporée à 25 chacune des têtes de contrôle supérieure et inférieure est conforme à la vue. de la figure 5. C'est-à-dire, que les aiguilles 24 sont montées à l'une de leurs extrémités dans un bloc 28 constitué par un matériau électriquement isolant, fixé lui-même à un support 71. Chaque aiguille de contact est guidée par une 30 douille 72. Afin de conduire convenablement le courant à partir des bornes 74 jusqu'aux aiguilles de contact respectives 24, une ; plaque portant un circuit imprimé 73 est disposée et fixée entre le support 71 et le bloc 28. De cette manière, un courant est délivré aux aiguilles de contact 24 au travers des bornes 74, de 35 la plaque de circuit imprimé 73, des conducteurs 75 et des ressorts 76. . Les parties de l'aiguille de contact 24 et du conducteur 75 qui sont en contact avec le ressort 76 sont pourvues res- BÂD ORiGH&JL r 71 4636b 6 2119050 pectivement d'une saillie cylindrique ou conique tendant à accroître l'effet de contact. L'unité porte-aiguilles ou fiches de contact décrite ci-dessus est assujettie au bloc coulissant 27 au moyen d'un col-5 lier de serrage 77- Enfin, un mécanisme pour confirmer que la remise en place en position d'origine de la tête de contrôle supérieure ou inférieure a bien eu lieu va être décrit en faisant référence à la figure 6 dans laquelle on peut voir le mécanisme de confirmation 10 de remise en place correspondant à la tête de contrôle inférieure. Le bloc de déplacement transversal 43 déjà décrit en faisant référence à la figure 3 est pourvu à une de ses extrémités d'une butée 78 venant prendre appui sur une tige 81 qui est guidée par un bloc de guidage 80 connecté au bloc ' de déplacement longitudi-15 nal 79- Le mouvement de la tige 81'est lu sur le cadran d'un indicateur 19, par l'intermédiaire d'un axe 84 qui est guidé par un plateau pivotant 82 et un palier 83. Un ressort 85 est monté sur la tige 81 pour exercer une force tendant à remettre en place l'ensemble. D'un autre côté, une tige 86 est prévue sur le bloc 20 de déplacement longitudinal 79 et le mouvement de cette tige 86, lors de la remise en place du bloc de déplacement longitudinal 79 à son point de départ, est lu. sur le cadran de l'indicateur 1 9'• Le numéro 87 désigne un support maintenant en place un moteur à impulsion 88, alors que le numéro 89 désigne un palier pour la 25 vis d1 entraînement 45. Alors que des indicateurs 18 et 18', 19 et 19' à lecture directe sont utilisés dans la réalisation décrite ci-dessus, il est bien entendu que des micromètres électriques ou des appareils de mesure engendrant des signaux électriques peuvent être utilisés 30 au lieu et place de ces indicateurs. L'utilisation de ces micromètres électriques est avantageuse non seulement en ce qu'une erreur possible dans la valeur du déplacement de la tête dans un cycle de fonctionnement peut être appréciée, mais encore, en ce qu'une telle erreur peut être automatiquement corrigée * 35 Dans l'appareil de contrôle d'un panneau de circuit imprimé selon l'invention décrit ci-dess;us, un contact positif peut être obtenu et la résistance inhérénte de ce contact peut être minirni- 71 4636b 7 2119050 sée entre les aiguilles ou fiches de contact et les ressorts d'une part et entre ces ressorts et les conducteurs d'autre part, en raison de la réalisation décrite ci-dessus, et c'est pourquoi, la fiabilité de la continuité électrique des composants peut être 5 relevée. En outre, l'intervalle entre les aiguilles ou fiches de contact peut être réduit du fait de l'utilisation d'une plaque de circuit imprimé comme composant intermédiaire entre les aiguilles de contact et les bornes d'amenée de courant, de sorte que l'inspection ou examen d'un, trou destiné à une pièce extrêmement petite 10 est possible. Ainsi, l'appareil de contrôle selon l'invention est capable d'examiner des trous d'une plaque de circuit imprimé quelle que soit la faible dimension de ces trous et, cela, avec une fiabilité accrue, ce qui représente pour l'appareil, un gros avantage indus-15 triel. 71 4636b 8 2119050 REVENDICATIONS 1Appareil de contrôle de plaque ou panneau de circuit imprimé, caractérisé en ce qu'il comprend une table comportant un poste de chargement de la plaque de circuit imprimé et un poste de réserve, des têtes de contrôle disposées au-dessus et 5 au-dessous de ladite table, chacune de ces têtes étant reliée à des mécanismes de déplacement pour être déplacée longitudinale-ment et transversalement,, chaque mécanisme comportant un moteur entraîné par des impulsions, lesdites têtes portant chacune une pluralité d'aiguilles ou fiches de contact pouvant se mouvoir 10 verticalement en accord avec les déplacements desdits mécanismes de transfert, un cylindre pneumatique actionné par l'intermédiaire d'une soupape de contrôle directionnelle pilotée par air, pour déplacer verticalement au moins l'une desdites têtes de contrôle afin d'amener ses aiguilles de contact en contact avec une plaque 15 de circuit imprimé devant être contrôlée,ledit cylindre pneumatique et lesdites aiguilles de contact constituant une unité porte-aiguilles de contact, et un autre cylindre pneumatique pour déplacer verticalement, selon les besoins, ladite unité porte-ai-guilles de contact. 20 2.- Appareil de contrôle de plaque de circuit imprimé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des têtes de contrôle disposées respectivement au-dessus et au-dessous de ladite table est pourvue de butées matérialisant l'origine des déplacements longitudinal et transversal, et d'un dispositif 25 pour confirmer la remise en place, à ladite origine, de ladite tête de contrôle après que la phase d'inspection ou de contrôle de la plaque de circuit imprimé est terminée. 3.- Appareil de contrôle de plaque de circuit imprimé selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des têtes de 30 contrôle peut se déplacer verticalement sous l'action d'un, cylindre pneumatique actionné par l'intermédiaire d'une soupape de contrôle directionnelle du type pilotée par air, la pression pour le pilotage par air étant obtenue au moyen d'un capteur comportant un plateau déflecteur entraîné en rotation par un 35 moteur à impulsions et adapté pour interrompre un flux d'air comprimé. fiAD ORIGINE 71 4636e> 2119050 4.- Appareil de contrôle selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune desdites têtès de contrôle comprend un "bloc constitué par un matériau isolant du point de vue électrique, et une pluralité d'aiguilles ou fiches de contact pouvant cou-5 lisser verticalement à l'intérieur dudit bloc, sollicitées par des ressorts et guidées par des douilles de guidage, lesdites aiguilles ou fiches de contact portant des saillies destinées à augmenter l'effet de contact entre ces aiguilles et lesdits ressorts. 10 5'- Appareil de contrôle de plaque de circuit imprimé selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacune desdites têtes de contrôle comprend un bloc constitué par un matériau électriquement isolant et portant une pluralité d'aiguilles de. contact, des ressorts supportant lesdites aiguilles de contact; tout en 15 permettant leur mouvement vertical, des conducteurs supportant chacun desdits ressorts, un support, une plaque de circuit imprimé assujettie entre ledit support et ledit bloc et connectée' électriquement auxdites aiguilles de contact par le truchement desdits ressorts et desdits conducteurs, et des bornes d'amenée 20 de courant disposées sur ladite plaque de circuit imprimé. 6.- Appareil de contrôle de plaque de circuit imprimé, caractérisé en ce qu'il comprend une table pour recevoir une plaque de circuit imprimé devant être contrôlée, des têtes de contrôle disposées au-dessus et au-dessous de ladite table, chacune 25 d'elles étant reliée à des mécanismes de transfert pour être déplacée longitudinalement et transversalement, dans chaque cas par un moteur à impulsions, et pouvant se déplacer verticalement en association avec le fonctionnement desdits mécanismes de transfert, une unité porte-aiguilles de contact supportée par chacune 30 des têtes de contrôle et comprenant une pluralité d'aiguilles de contact et un cylindre à faible course pour entraîner lesdites aiguilles dans un mouvement vertical dè faible course, et un cylindre à grande course pour entraîner ladite unité porte-aiguilles de contact dans un mouvement vertical de grande course, 35 ledit cylindre à faible course étant seulement actionné au cours du fonctionnement de l'appareil en continu afin d'augmenter la cadence de contrôle. 3AD ORIGINAL 7 I 71 4636b 10 2119050 7.- Appareil de contrôle de platine de circuit imprimé selon la revendication 2, caractérisée en ce que chacun desdits dispositifs de confirmation de la- remise en place à l'origine des mouvements comprend deux indicateurs disposés côte à côte et indi-5 quant respectivement des valeurs prescrites lorsque des blocs de transfert longitudinal et transversal destinés à déplacer ladite tête sont à l'origine des mouvements longitudinal et transversal, une plaque pivotante portée par l'un desdits blocs de transfert longitudinal et transversal venant engager un élément de contact 10 faisant partie de l'un desdits indicateurs, et un élément, en forme de tige, porté par l'autre bloc de transfert'pour venir engager un élément 'faisant partie de l'autre indicateur, toute erreur de position de ladite table par rapport auxdites origines pouvant être ainsi corrigée. ^ÀD ôftlGlNAL