Brevet FR2125359A1 — publié le 19720929

-1" 2125359 La présente invention se rapporte aux cartes de circuits électroniques et concerne plus particulièrement les cartes du type à enfichage utilisées dans les contrôleurs électroniques d'appareils tels que les machines-outils. 5 Une carte de circuits électroniques comprend un certain nombre de composants électroniques montés sur une plaque plane, rigide, non conductrice, habituellement en verre phénolique. Ces composants sont électriquement connectés ensemble par des circuits conducteurs formés sur la carte qui constituent un ou plusieurs 10 circuits électroniques. En général, une carte particulière est construite pour exécuter une fonction particulière de circuit, et par suite divers nombres de cartes différentes sont utilisés pour la construction d'un contrôleur électronique complexe. Les carteç habituellement de forme rectangulaire, sont agencées en pile dans 15 un coffret de commande. De préférence les circuits électroniques de chaque carte se terminent suivant un certain nombre de bandes planes de connexion situées sur un bord de la carte. Ce bord est destiné à s'introduire dans une plaquette à bornes à l'intérieur du coffret de commande de manière à faire coïncider chaque bande 20 avec une borne électrique correspondante de la plaquette. Chaque borne est elle-même câblée à l'intérieur du coffret à une ou plusieurs bornes de la même plaquette ou d'autres plaquettes de bornes selon la construction du contrôleur. De la sorte, les circuiis individuels de chaque carte sont électriquement connectés aux cir-25 cuits individuels des autres cartes de manière à construire correctement un contrôleur afin de produire la séquence de fonctionnement désirée d'une machine. L'usage des cartes de circuits est particulièrement désirable dans les montages électroniques compliqués, car, en cas de défaut de fonctionnement d'un circuit, celui- . 30 ci peut être commodément remplacé sans recâblage des autres composants, par le simple retrait de la carte défectueuse et l'introduction d'une nouvelle carte portant le même circuit. Jusqu'à présent, des lampes témoins étaient également montées sur les cartes de circuits. Ces lampes sont agencées de 35 manière a présenter une information visuelle de l'état de fonctionnement de la commande; c'est-à-dire que l'allumage d'une lampe donnée indique qu'une fonction particulière se produit soit dans 72 04489 -2- 2125359 le montage de commande, soit sur la machine-outil. Il est extrêmement désirable qu'une information visuelle présente l'état de la commande sous une forme qui peut être facilement comprise par un opérateur, de manière qu'il localise rapidement un mauvais fonc-5 tionnement, soit dans le contrôleur, soit dans la machine-outil. La présente invention a donc principalement pour objet de réaliser une carte de circuits électroniques perfectionnée pour contrôleur électronique, qui présente une information visuelle de l'état de la commande sous une forme facile à comprendre. 10 L'invention a également pour objet la réalisation d'un voyant d'information pour carte de circuits électroniques, qui indique l'état de fonctionnement de commande sous une forme qui peut être facilement comprise par une personne familiarisée avec son fonctionnement de manière à localiser rapidement les défauts 15 de fonctionnement et par suite à réduire le temps d'arrêt nécessaire à la correction de ce défaut de fonctionnement. A ces fins, l'invention réside dans une carte de circuits électroniques du type comprenant une plaque plane pourvue d'un bord avant, un certain nombre de composants électroniques sur cette 20 plaque, aihsi qu'un certain nombre de bornes destinées à s'engager sur des bornes correspondantes d'un tableau électrique, et sur cette plaque des moyens pour réunir électriquement ces composants en circuit avec les bornes de la plaque, carte caractérisée par le fait qu'elle comprend une bande portant des indices sur des 25 parties choisies de celle-ci, des moyens pour fixer de manière amovible cette bande, adjacente à la partie avant de la plaque, et un dispositif lumineux électriquement connecté à des circuits sélectionnés de la plaque qui éclaire sélectivement ces parties choisies de la bande en réponse à l'état électrique du montage for-30 mé sur la plaque à laquelle ce dispositif lumineux est électriquement connecté. D'autres objets et caractéristiquês de l'invention res-sortiront mieux de la description qui va suivre en référence au dessin annexé sur lequel : 35 La Figure 1 est une vue en élévation de face de la carte de circuits électroniques perfectionnée de la présente invention; La Figure 2 est une vue en élévation de côté de la carte 72 04489 -3- 2125359 de la Figure 1 dont une partie est arrachée0 La Figure 3 est une vue en coupe fragmentaire suivant la ligne 3-3 de la Figure 1. La Figure 4 est une vue fragmentaire en perspective de 5 la partie supérieure de la carte de la Figure 1. En référence au dessin, la carte 10 de circuits électroniques comprend une plaque plane rigide 12, de verre phénolique, de forme générale rectangulaire et portant un certain nombre de divers éléments 14 de circuits électroniques. Les éléments 14 10 sont électriquement connectés en circuit par divers circuits conducteurs 16, dont certains se terminent suivant un certain nombre de bandes conductrices 18 à la bordure ou bord arrière 20 de la plaque 12. Le bord 20 est destiné a être introduit dans une plaquette de bornes (non représentée) d'un contrôleur électronique. 15 Un panneau 22 est fixé rigidement le long du bord ou bordure avant 24 de la plaque 12 au moyen de dispositifs de fixation 26 qui fixent un rebord 28 du panneau 22 a plat contre la plaque 12. Le panneau 22 s'étend longitudinalement de la bordure supérieure 30 à la bordure inférieure 32 de la plaque 12. Le panneau 22 s'étend 20 transversalement au plan de la plaque de manière que la largeur du panneau 22 soit sensiblement supérieure à l'épaisseur de la plaque 12. Le panneau 22 forme une cuvette intérieure, ou arrière, délimitanjjfSeux parois verticales latérales 34 et 36, une paroi verticale arrière 38, et deux parois d'extrémités inclinées 40 et 42o 25 Un certain nombre de trous circulaires 44 sont également espacés' verticalement dans la paroi arrière 38. Une lampe témoin 46 est montée dans chaque trou 44. Chaque lampe 46 comprend une douille 47 connectée par des fils 48 au montage formé sur la plaque 12 et une ampoule 49 sur l'extrémité avant de la douille 47, ampoule 30 qui s'allume quand le courant est appliqué aux fils 48. Une paire de rainures opposées 52, 54, de forme en V, suivent longitudinalement le panneau 22 dans chaque paroi latérale 34 et 360 L'extrémité supérieure de chaque rainure 52, 54 est encochée en 56. Les rainures 52, 54, retiennent une bande d'observation 58, rectangu-35 lairè' ,? en matière plastique, qui recouvre l'avant ouvert du panneau 22» On peut retirer la bande 58 du panneau 22 en la faisant glisser verticalement vers le haut, ainsi que l'indique la 72 04489 -4' 2125359 flèche 60 de la Figure 1, La largeur de l'extrémité supérieure de la bande 58 est légèrement agrandie par deux pattes 62 qui reposent dans les encoches 56 lorsque la bande est complètement introduite dans le panneau 22. Les pattes 62 empêchent l'introduc-5 tion de la bande 58 le haut en bas dans le panneau 22» La bande 58 est de préférence construite en matière plastique translucide assez rigide, et divisée en un certain nombre de fenêtres 68 par des bordures successives 70 de manière que chaque fenêtre 68, à l'exception des fenêtres supérieure et infé-10 rieure 68a et 68j, se situe directement en regard d'une ampoule 49. Divers index, tels que ceux représentés à la Figure 1 sont inscrits dans chaque fenêtre 68 (sauf dans la fenêtre 68j)a Par suite, lorsqu'une lampe 46 donnée s'allume, les index de la fenêtre 68 située en regard s'éclairent fortement, de sorte que la 15 bande 58 présente une information visuelle de l'état de cette partie de la commande associée à la carte 10„ Le fonctionnement de la présentation visuelle de la carte 10 relativement au fonctionnement d'une partie d'une machine-outil (non représentée) commandée par le montage de la carte, serai 20 maintenant décrit» Aux fins de cette description, on supposera que la machine-outil est un mécanisme de transfert pourvu d'un élément de prise de pièce monté sur une barre de transferto Plus, particulièrement, les composants 14 de circuit sur la carte 10 sont électriquement connectés aux divers composants situés sur 25 la machine-outil pour l'avance et le retour de la barre de transfert en relation d'engagement et de dégagement de la pièce dans l'élément de prise# Les index inscrits dans les diverses fenêtres 68 de la bande 58 indiquent symboliquement et littéralement ce qui suit ï la fenêtre 68a, l'élément de la machine-outil com-30 mandé par le montage porté par la carte 10, c'est-à-dire la barre de transfert; la fenêtre 68b, un commutateur de fin de course engagé; la fenêtre 68c, un •commutateur de fin de course avancé ; la fenêtre 68d un commutateur de fin de course dégagé; la fenêtre 68e, un commutateur de fin de course retourné; la fenêtre 68f, un 35 solénoïde de retour; la fenêtre 68g, un solénotde d'avance; la fenêtre 68h, un fusible en série avec le solénoïde d'avance; la fenêtre 68i, un fusible en série avec le solénoïde de retour. 72 04489 -5- 2125559 Au début d,un cycle, l'élément de prise de pièce se trouve à la position dégagée déclenchant le commutateur ou interrupteur de fin de course dégagé, et la barre de transfert se trouve dans -la position de retour déclenchant l'interrupteur de fin 5 de course de retour. Les fenêtres 68d et 68e s'allument pour indiquer cet état. Au début d'un cycle, le montage sur une autre carte de circuit (non représentée) fonctionne et applique une tension d'alimentation à un dispositif de manoeuvre fonctionnant électriquement qui amène l'élément de prise en engagement avec la 10 pièce» Lorsque l'élément de prise quitte sa position dégagée, la lumière de la fenêtre 68d s'éteint. L'engagement de la pièce par l'élément de prise déclenche le commutateur ou interrupteur de fin de course engagé qui fournit maintenant un signal a la carte 10. Ce signal éclaire la fenêtre 68b et le montage de la 15 carte 10 applique la ténsion d'alimentation au solénoide d'avance d'un distributeur hydraulique actionné par solénoide qui fait fonctionner un cylindre moteur pour l'avance et le retour de la barre de transfert. Puisque la lampe qui éclaire la fenêtre 68g répond à la tension appliquée au solénoide d'avance, cette fenê-20 tre s'éclaire pour indiquer que cette tension a été appliquée. Lorsque la barre de transfert avance pour déplacer la pièce engagée dans l'élément de prise, la lumière de la fenêtre 68e s'éteint. Lorsque la barre de transfert arrive a la position avancée, l'interrupteur de fin de course avancé se déclenche pour éclairer la 25 fenêtre 68c. Simultanément, en réponse au fonctionnement de l'interrupteur de fin de course avancé, le montage de commande de la carte 10 coupe l'excitation du solénoide d'avance. D'autres cartes de circuits (non représentées) qui répondent également au fonctionnement de l'interrupteur de fin de course avancé' fonction-30 nent maintenant pour dégager de la pièce l'élément de prise. Lorsque cet élément se déplace maintenant, la lumière de la fenêtre 68b s'éteint, et lorsque cet élément se trouve a la position dégagée, l'interrupteur de fin de course dégagé se déclenche. Le fonctionnement de l'interrupteur dégagé allume la fenêtre 68d et 35 le montage de la carte 10 applique la tension d'alimentation au solénoide de retour du distributeur. Ce dernier fait maintenant fonctionner le cylindre moteur du retour de la barre de transfert» 72 04489 -6- 2125359 Lorsque la barre quitte sa position avancée, l'interrupteur ou commutateur de fin de course avancé est libéré afin d'éteindre la lumière dans la fenêtre 68c. Lorsque la barre de transfert atteint sa position de retour, l'interrupteur de fin de course retourné . 5 se déclenche pour appliquer un signal à la carte 10. En réponse du fonctionnement de l'interrupteur de fin de course retourné, la fenêtre 68e s'éclaire et le montage de commande de la carte 10 coupe l'excitation du solénoide de retour afin d'éteindre égale -ment la lumière dans la fenêtre 68f. Le cycle de fonctionnement 10 se trouve ainsi achevé. En observant les index éclairés des fenêtres 68 de la carte 10, une personne familiariséê avec la séquence de fonctionnement de la machine peut facilement se rendre compte de l'état de fonctionnement de la commande. Même si le montage de commande 15 était plus compliqué et comprenait des bandes 58 similaires sur d'autres cartes, les index particuliers portés sur les diverses cartes indiqueraient clairement l'état de la commande à un observateur familiarisé avec le fonctionnement de la machine. Il ne serait donc pas nécessaire de consulter un schéma de câblage ou 20 autre matière d'information lors d'un défaut de fohctionnement de la machine. Les diverses fenêtres 68 indiquant aussi bien les signaux reçus de la machine (par exemple des interrupteurs de fin de course) que ceux fournis par le montage de commande électronique de la carte 10 à la machine (par exemple aux solénoides), 25 la cause du défaut de fonctionnement peut être rapidement localisé. Par exemple si la barre de transfert n'avance pas après que l'élément de prise s'est déplacé vers sa position d'engagement, un regard rapide sur la bande 58 indique la cause du trou-30 ble. Si la fenêtre 68b n'est pas éclairée, il est évident que l'interrupteur de fin de course engagé n'a pas fonctionné correctement. D'autre part, si" la fenêtre 68b est éclairée et que la fenêtre 68g ne l'est pas, il est alors évident qu'une tension n'a pas été appliquée au solénoide d'avance. Ceci indique que le 35 défaut de fonctionnement se situe dans le montage de la carte 10 et que celle-ci doit être remplacée. De même, si les deux fenêtres 68b ét 68g sont éclairées, mais que la barre de transfert 72 04489 -7- 2125359 n'avance pas, c'est l'indication que le problème se situe dans le distributeur d'avance à solénoïde. L'éclairage de la fenêtre 68h indiquerait que le fusible en série avec le solénoïde d'avance a sauté. 5 L'avantage particulier de l'indicateur visuel décrit réside dans la possibilité de retirer rapidement la bande 58 lorsqu'on remplace une carte 10 défectueuse par une nouvelle carte. Dans un contrôleur électronique complexe pour machine-outil, pourvu d'un grand nombre de cartes de circuits électroniques, un 10 grand nombre des circuits associés aux éléments particuliers de fonctionnement de la machine sont identiques. Par exemple, le mouvement fondamental d'un dispositif d*actionnement par rapport à un autre élément de la machine peut être identique a la relation existant entre la barre de transfert et l'élément de prise de piè-15 ce que l'on vient de décrire. Par suite, les cartes de circuits utilisés pour exécuter ces fonctions seraient identiques, sauf en ce qui concerne la nomenclature impliquée, qui est unique pour chaque application. Les bandes 58 étant amovibles, les cartes de circuits qui sont identiques en ce qui concerne la construction 20 du montage électronique qu'elles portent, peuvent être utilisées dans les deux applications. Il n'est donc pas nécessaire de fabriquer une unique carte de circuits pour la barre de transfert et une carte unique distincte pour le dispositif d*actionnement qui ne diffèrent que dans la nomenclature et les symboles impli-25 qués. 72 04489 -8- 2125359 REVENDICATIONS 1. Carte de circuits électroniques du.type comprenant une plaque généralement plané pourvu d'un bord avant, un certain nombre de composants électroniques montés sur cette plaque, un 5 certain nombre de bornes disposées sur la plaque et destinées à s'engager sur un certain nombre de bornes correspondantes d'un tableau électrique, et des moyens sur cette plaque pour réunir électriquement les composants en circuit avec les bornes de la plaque, carte caractérisée par le fait qu'elle comprend une bande 10 portant des index sur des parties choisies de celle-ci, des moyens pour fixer de manière amovible cette bande contre le bord avant de la plaque, et un dispositif lumineux connecté électriquement aux circuits sélectionnés de cette plaque qui éclaire sélectivement ces parties choisies de la bande en réponse à l'état électri- 15 que des circuits de la plaque à laquelle le dispositif lumineux est électriquement connecté. 2. Carte selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le dispositif de fixation amovible de cette bande consiste en un panneau support rigidement fixé à la plaque et pourvu de 20 moyens permettant d*y fixer la bande de manière amovible. 3. Carte selon la revendication 2, caractérisée par le fait que ce panneau est disposé contre le bord avant de la plaque, et par le fait que la bande est fixée de manière amovible sur le panneau longitudinalement par rapport à ce bord avant. 25 4. Carte selon la revendication 3 caractérisée par le fait que la bande a une longueur pratiquement identique à celle de ce bord avant. 5. Carte selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que cette bande est généralement plane 30 et se situe dans un plan généralement perpendiculaire au plan de la plaque. 6. Carte selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée par le fait qvte la bande est translucide et que le panneau est pourvu de moyens pour le montage du dispositif 35 d'éclairage derrière la bande. 7® Carte selon la revendication 5 ou 6, caractérisée par le fait que le panneau comprend une paire de parois latérales 72 04489 2125359 espacées transversalement et pourvues de moyens pour supporter la bande de manière amovible, le dispositif d,éclairage étant disposé entre ces parois latérales et derrière la bande. 8. Carte selon la revendication 7, caractérisée par le 5 fait que le panneau forme une cuvette arrière afin de délimiter une paroi arrière transversale au plan de la plaque, et par le fait que les parois latérales transversalement espacées s'étendent vers l'avant a partir de la paroi arrière afin de délimiter une partie en cuvette, la bande étant disposée en avant de la paroi 10 arrière en recouvrant au moins une partie de cette cuvette, le dispositif d'éclairage étant disposé à l'intérieur de celle-ci. 9. Carte selon la revendication 8 caractérisée par le fait que ladite paroi arrière est pourvue de moyens de montage du dispositif d'éclairage. 15 10. Carte selon la revendication 7 caractérisée par le fait que le dispositif de support amovible de la bande sur les parois latérales consiste en une paire de rainures parallèles opposées formées dans les surfaces internes opposées des parois latérales et s'engageant sur les bords latéraux opposés de la bande. 20 il. Carte selon la revendication 10 caractérisée par le fait que chacune de ces rainures est longitudinale et part d'une extrémité longitudinale des parois latérales en s'étendant pratiquement sur la totalité de la longueur de celles-ci, la bande pouvant glisser dans ces rainures. 25 12. Carte selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisée par le fait que la paroi arrière du panneau est disposée dans sa longueur et est pourvue de moyens de montage du dispositif d'éclairage de manière que ce dernier se situe derrière la bande. 30 13» Carte selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée par le fait que les index consistent en représentations symboliques de divers dispositifs destinés à être commandés par le montage de la plaquette. 14. Carte selon la revendication 13 caractérisée par le 35 fait que le dispositif d'éclairage comprend un certain nombre de lampes électriquement connectées à un circuit de la carte et disposées derrière l'une de ces parties choisies de cette bande afin d'éclairer fortement les index portés sur cette partie chaque fois que la lampe s'allume.