Brevet FR2168220A1 — publié le 19730831

La présente invention est relative à une machine à souder au genre de celles permettant de fixer les fils conducteurs usuels aux extrémités d'une ébauche de composant électronique ae forme allongée. De telles machines utilisent le principe au soudage par résistance et comportent, généralement, deux électrodes susceptibles d'être appliquées contre l'extrémité de l'ébauche, avec interposition de l'extrémité du fil, et de façon à ce que cette dernière relie électriquement les deux électrodes dans lesquelles on fait passer une impulsion électrique de forte intensité. Pour être avantageux, ce principe doit être appliqué sur des machines, semi-automatiques ou automatiques, comportant des dispositifs pour placer les ébauches, pour amener le fil, le positionner et le couper. Ainsi, on connaît une machine comportant une pluralité de pinces disposées à la périphérie d'une roue dont la rotation permet, notamment, de placer l'ébauche a'un condensateur entre deux paires d'électrodes, et détermine l'avance et la coupe du fil. Cette machine ne donne pas satisfaction car la coupe du fil est dépendante de l'état de la soudure. Rn effet, le recul du dispositif de serrage du fil a lieu avant la coupe, les extrémités du dit fil étant maintenues, durant ce déplacement, par la soudure. Par ailleurs, le temps d'intervention sur la machine lorsqu'il s'agit de changer les pinces est très long. Il en est de même en ce qui concerne le réglage de l'écartement des fils. La machine, objet de la présente invention qui remédie à tous ces inconvénients, a été conçue plus particulièrement pour l'exécution de petites séries et, à cet effet, elle a été spécialement étudiée pour faciliter tous les réglages inhérents aux dimensions très variables des diverses ébauches. Cette machine est remarquable en ce qu'elle comporte une pince unique, à écartement variable, susceptible, par son déplacement, de placer l'ébauche du composant entre deux paires d'électrodes mobiles, pourvues chacune de moyens de centrage des fils qui sont amenés en position de soudage par l'entremise d'un dispositif de serrage intermittent animé d'un mouvement rectiligne alternatif, les dits fils étant sectionnés par un dispositif de coupe interposé entre le poste de soudage et le dispositif de serrage, des moyens étant, en outre, prévus pour positionner l'ébauche dans la pince et par rapport aux électrodes, pour rectifier le parallélisme des fils soudés à la dite ébauche et pour modifier l'écartement des guide-fils. D'autres caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins annexés à titre d'exemple indicatif, sur lesguels La figure 1 est une vue en élévation de la machine La figure 2 est la vue de droite de la figure 1 La figure 3 est la vue de dessus de la figure 1 La figure 4 est une vue partielle, en coupe verticale à plus grande échelle,montrant essentiellement les dispositifs d'ouverture, de réglage et de transfert de la pince La figure 5 est la vue de dessus de la figure LC 4 La figure 6 est une vue, en perspective, montrant le dispositif permettant de positionner longitudinalement l'ébauche c'un condensateur par rapport à la pince La figure 7 est une coupe partielle montrant le dispositif permettant de positionner l'ébauche du condensateur par rapport aux électrodes La figure 8 est une vue partielle en perspective montrant principalement l'organe permettant de positionner le fil par rapport au diamètre de l'ébauche du condensateur La figure 9 est une vue partielle en coupe verticale d'un guide-fil La figure 10 est une vue partielle en coupe horizontale montrant le dispositif de réglage de l'écartement des guidefils. En se reportant aux dessins, on voit que la machine à souder se compose de plusieurs postes de travail, à savoir : un poste de serrage et de transfert de l'ébauche, (condensateur par exemple)., un poste de soudage des fils conducteurs aux extrémités de la dite ébauche, un poste de sectionnement des dits fils après soudage et, enfin, un dispositif d'amenée préalable de ces derniers en position de soudage. Le poste de serrage et de transfert est disposé au milieu et vers le bord antérieur d'une table 1,horizontale,formée par le bâti de la machine, tandis que les autres postes sont supportés par un fronton 2, postérieur, de la dite table et surplombent cette dernière. Selon un mode de réalisation (figure 4), le poste de serrage et de transfert est constitué par une pince à écartement variable formée de deux mors 3, amovibles, à serrage parallèle, fixés sur deux coulisseaux 4 dont l'écartement choisi, réglé par une butée 5 prenant appui sur l'un d'eux, est obtenu par l'intermédiaire d'un vérin 6, de commande, relié à l'autre coulisseau. les deux coulisseaux sont guidés sur des tiges 7 portées par un chariot 8 de transfert mobile en translation sur des tiges 9 de guidage réunissant le fronton 2 et un rebord approprié 1' de la table 1 le déplacement alternatif du dit chariot est assuré par un vérin 10. Chaque mors présente, de préférence, un tenon de centrage engagé dans une rainure du coulisseau 4, correspondant, sur lequel il est fixé par l'entremise d'une vis 3'. Le déplacement simultané des mors 3, pour le serrage ou le déserrage de l'ébauche C du condensateur, est réalisé au moyen de deux crémaillères 11 latérales et parallèles de chacun des coulisseaux 4 dont les parties dentées se chevauchent respectivement et engrènent avec un pignon 12 interposé entre elles et monté librement en rotation sur un axe 13, fixe, du chariot 8. Le poste de serrage est coiffé par un dispositif, de positionnement des ébauches entre les mors 3 de la pince, constitué par un boîtier 14, sans fond, ouvert totalement sur sa face latérale postérieure et partiellement en 15 au milieu de sa face supérieure pour le passage de la dite pince. Ce boîtier comporte de part et d'autre de cette ouverture deux règles IG, amovibles et parallèles, disposées perpendiculairement au plan de serrage des mors 3 (figure 6). les règles 16 sont fixées, chacune, sur un coulisseau 17 au moyen d'une vis 17'. le déplacement parallèle et simultané des coulisseaux 17 est obtenu au moyen d'un bouton 18,de manoeuvre,à l'extrémité inférieure duquel est calé un pignon 19 engrenant avec deux crémaillères 20, parallèles, respectivement solidaires de chacun des dits coulisseaux. Les bords des règles 16 présentent des échancrures 16' et îG" permettant, par permutation, de modifier la cote de l'ébauche par rapport à la pince. Le boîtier 14 est engagé librement, par l'entremise de deux manchons 21 coulissants, sur deux colonnes 22 solidaires de la table 1 et dont l'une, pourvue d'une embase 23, filetée en 24, porte un écrou de butée 25, à réglage micrométrique, permettant de modifier la hauteur utile du dit boitier par rapport à la pince de serrage (figure 7). Le poste de soudage précité, porté par le fronton 2 de la machine, comprend deux blocs 26 (figure 1), coulissants, disposés symétriquement par rapport au plan contenant la trajectoire de la pince portant l'ébauche C, les dits blocs, susceptibles d'être animés d'un mouvement rectiligne alternatif afin de se rapprocher ou de s'éloigner l'un de l'autre, comportant chacun une paire d'électrodes 27, indépendantes, montées élastiquement de façon à venir s'appliquer intimement contre les fils F conducteurs amenés aux extrémités de l'ébauche préalablement au soudage. Les blocs 26, porte-électrodes, sont combinés chacun avec un dispositif de positionnement et de redressage des fils F comprenant, pour chaque bloc, une languette 28, réglable en longueur, présentant une découpe 29 extrême en forme de Vé, se prolongeant par une fente 30 longitudinale, la dite languette étant surplombée par un poussoir 31 de redressage, à appui élastique, venant coopérer avec une cale-enclume 32 (figure 1), amovible, normalement disposée entre les fils F et dont la largeur est sensiblemeit égale à la longueur de l'ébauche C. le poste de sectionnement des fils F, disposé au-dessus de l'ensemble, se compose d'un support horizontal 33 et d'une lame 34, de cisaillement, pouvant être déplacée dans un plan perpendiculaire aux dits fils. Le déplacement du support 33 est commandé par le pivotement d'un levier 35 articulé sur une partie fixe de la machine et relié au dit support par un palier 36 d'articulation, l'autre extrémité du dit levier étant soumise à l'action d'un vérin 37 de commande. La lame 34, biseautée en 34', agit simultanément d'avant en arrière sous deux têtes 38, contre-lames, à écartement variable, et dans lesquelles sont rapportés des guide-fil 39. L'écartement simultané des têtes de guidage 38, en fonction de la longueur des ébauches à équiper, est obtenu par l'intermédiaire d'un bouton moleté 40 agissant sur une vis 41, à pas contraire, commune aux dites têtes qui sont pourvues d'écrous 42 correspondants. Les fils F, à souder, issus de dévidoirs usuels (non représentés) passent sur des galets 43, à gorges, disposés à la partie supérieure du fronton 2, sont pincés entre deux platines 44, pourvues d'un élément d'essuyage recueillant les corps étrangers éventuels et, enfin, aboutissent au dispositif de traction proprement dit alimentant la machine. Ce dispositif, destiné à amener les fils vers les extrémités de l'ébauche C du condensateur, est constitué par un corps 45 disposé derrière les dits fils et susceptible de se déplacer de bas en haut et vice-versa sur deux colonnes 46, verticales, sous l'action d'un vérin 47 auquel il est attelé, le dit corps comportant une membrane élastiquement déformable pouvant faire saillie vers l'extérieur, par tous moyens connus, afin d'appliquer les dits fils contre un sommier 48 solidaire du dit corps. Cette action de pincement a lieu préalablement à l'amorce de la descente de l'ensemble et est maintenue pendant les opérations de soudage, cisaillement et redressage des fils F puis est libérée avant la remontée du dispositif à sa position initiale. La machine ainsi constituée comporte un cycle de fonctionnement automatique placé sous la dépendance d'un appareillage approprié logé dans la carcasse de l'ensemble et aboutissant à des boutons B de commande, fixés en tous points choisis de la machine, certains boutons permettant d'obtenir un cycle manuel pour le réglage préalable des organes mobiles. Le fonctionnement de la machine est le suivant l'ouvrier place l'ébauche du condensateur C à équiper de fils conducteurs, ou électrodes, entre les mors 3, ouverts, du poste de serrage et adapte par le bouton moleté 18 l'écartement des règles 16 du boîtier 14 à la longueur de l'ébauche puis, en agissant sur l'écrou de butée 25, il règle la cote de l'ébauche de façon à ce que son plan horizontal médian soit confondu avec celui des électrodes 27. A ce moment, l'ouvrier déclenche le cycle de fonctionnement automatique qui assure les opérations suivantes : serrage des mors 3 par le vérin 6, avance du chariot 8 par le vérin 10 pour le transfert de l'ébauche du condensateur C sous la cale 32, amenée des fils F de part et d'autre de celui-ci par la descente du dispositif de serrage 45-48, rapprochement simultané des blocs 26 dont les électrodes 27 indépendantes viennent en appui élastique sur les dits fils et les extrémités du condensateur, déclenchement de l'opération de soudage proprement dite, sectionnement des dits fils par la lame 34 suivi du redressage de ces derniers contre la cale 32 par la détente des poussoirs 31 préalablement en appui élastique contre eux, le cycle se poursuivant par l'ouverture du dispositif 45-48 et sa remontée en position initiale, le desserrage des mors 3, l'éloignement simultané des blocs 26 de soudage, la ehute du condensateur C aidée par une soufflerie (non représentée) et, enfin, le retour du chariot 8 à vide, pince ouverte. Il convient de noter que, dans tous les cas, les guide-fil 39 sont réglés par le bouton 40 de sorte que les fils F s'étendent à une certaine distance des extrémités de l'ébauche du condensateur pour pouvoir être amenés dans le plan diamétral de ce dernier lors du rapprochement des électrodes 27 par l'encoche 29 et la fente 30 de la languette 28 précitée. Il est à remarquer aussi que pendant le sectionnement des fils F, le dispositif 45-48, d'amenée, est immobile et maintenu serré. En raison de la disposition précédente, les fils équipant le condensateur présentent après soudage et sectionnement une certaine divergence automatiquement corrigée par l'action des poussoirs 31 lors du retour des postes de soudage ce qui permet d'obtenir, directement, des condensateurs à électrodes parallèles, cette disposition étant très appréciée dans le cas ou ceuxci sont destinés à équiper des circuits imprimés. Enfin, une telle conception de machine offre la possibilité de maintenir un cycle de soudage ininterrompu et, ce, quel que soit l'état des soudures réalisées sur chaque condensateur, un contrôle ultérieur de chaque série permettant d'éliminer très rapidement les soudures éventuellement défectueuses. D'une façon générale, une telle machine à souder peut être utilisée dès qu'il s'agit de fixer des fils aux extrémités d'un corps de forme allongée et lorsque les dits fils doivent être perpendiculaires à l'axe du dit corps. REVENDICATIONS 1 - Machine à souder du genre de celles destinées à fixer des fils aux extrémités d'une pièce de forme allongée, un condensateur par exemple, caractérisée en ce qu'elle comporte une pince unique de serrage, à écartement variable, susceptible par son déplacement rectiligne de placer l'ébauche de la pièce entre deux paires d'électrodes, à écartement variable, pourvues chacune de moyens de centrage des fils à souder qui sont amenés en position de soudage par l'entremise d'un dispositif d'alimentation animé d'un mouvement rectiligne alternatif, les dits fils étant sectionnés, après soudure, par un dispositif de coupe interposé entre le poste de soudage et le dispositif d'alimentation, des moyens étant, en outre, prévus pour positionner initialement l'ébauche dans la pince et par rapport aux électrodes, pour rectifier le parallélisme des fils soudés à la dite ébauche après sectionnement et pour modifier l'écartement des guide-fil. 2 - Machine à souder, selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pince de serrage de l'ébauche est formée de deux mors amovibles, à serrage parallèle, portés par des coulisseaux solidaires d'un chariot de transfert de l'ensemble et dont l'écartement choisi, réglé par une butée prenant appui sur l'un d'eux, est obtenu par l'intermédiaire d'un vérin de commande attelé à l'autre coulisseau, le déplacement simultané des deux coulisseaux étant réalisé au moyen de deux crémaillères, latérales et parallèles de chacun d'eux, se chevauchant mutuellement et engrenant avec un pignon, libre en rotation, interposé entre elles. 3 - Machine à souder, selon chacune des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le poste de serrage et de transfert de l'ébauche est combiné avec un dispositif, de positionnement initial de celle-ci, constitué par un boîtier amovible, sans fond ni face latérale arrière, engagé sur deux colonnes de guidage dont l'une est pourvue d'un dispositif de réglage en hauteur du dit boîtier qui vient coiffer l'ensemble en ménageant le passage de la pince, le dit boîtier comportant deux règles parallèles, coulissantes, à écartement variable et présentant des bords étagés pour former, par permutation, deux niveaux de repos des extrémités des ébauches à pourvoir de fils, le déplacement parallèle et simultané des dites règles étant obtenu au moyen d'un bouton de manoeuvre actionnant un pignon engrenant avec deux crémaillères respectivement solidaires de chacun des coulisseaux portant les règles. 4 - Machine à souder, selon chacune des revendications 1, 2 et3, caractérisée en ce que le poste de soudage se compose de deux blocs coulissants disposés symétriquement de part et d'autre du plan contenant la trajectoire de la pince, les dits blocus, susceptibles de se rapprocher ou de s'éloigner l'un de l'autre par un système de commande approprié, comportant, chacun, une paire d'électrodes, parallèles et indépendantes, montées élastiquement pour pouvoir s' appliquer parfaitement contre les fils à souder amenés vers les extrémités de l'ébauche du dit condensateur. 5 - Machine à souder, selon chacune des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les blocs porte-électrodes sont pourvus, chacun, d'un dispositif de positionnement des fils constitué par une languette, réglable, présentant un Vé extrême de centrage se terminant par une fente. 6 - Machine à souder, selon chacune des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque bloc porte-électrodes comporte un poussoir, à appui élastique, susceptible de plaquer le fil conducteur, fixé à l'ébauche, contre une cale-enclume, amovible, dont la largeur est sensiblement égale à la longueur de la dite ébauche. 7 - Machine à souder, selon chacune des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le dispositif d'alimentation en fils est constitué par un corps et une contre-partie fixe de celui-ci entre lesquels passent les fils, le dit corps,qui peut coulisser périodiquement sur deux colonnes, dans un sens puis dans l'autre, par l'intermédiaire d'un vérin de commande ,comportant une membrane susceptible de saillir vers la partie fixe pour pincer énergiquement les fils préalablement à son déplacement vers le poste de soudage, cette action étant maintenue pendant les opérations de soudage et de cisaillement. 8 - Machine à souder, selon chacune des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le dispositif de sectionnement des fils se compose d'une lame de cisaillement portée par une pièce, mobile dans un plan perpendiculaire au dit fil et dont le déplacement est commandé par un levier pivotant, prenant appui sur elle, articulé par une de ses extrémités sur une partie fixe du bâti et relié par l'autre à la tige d'un vérin. 9 - Machine à souder, selon chacune des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les deux fils conducteurs traversent des guide-fil, indépendants, portés, chacun, par une tête formant contre lame et dont l'écartement peut être modifié par l'entremise d'un système à vis à pas contraire et à écrous. 10 - Machine à souder, selon chacune des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les organes mobiles de la machine sont placés sous la dépendance d'un appareillage de commande, permettant par une synchronisation åudicieuse la réalisation d'un cycle de fonctionnement automatique et continu, équipé de moyens séparés de commande en vue des différents réglages.