Brevet FR2194106A1 — publié le 19740222

L'invention concerne un dispositif pour le montage de composants électroniques sur un circuit imprimé. L Invention est caractérisé en ce que le dispositif comporte ssur un bEti, un plateau pourvu de dispositifs lumineux amovibles pour le repérage de la position de mise en place des composants, un chAssis adaptable parallèlement et au-dessus du plateau pour le support de la plaque de circuit imprimé et un chariot adaptable sur le cassis pour le maintien des composants sur la plaque de circuit imprimé, le plateau et le chassis étant montés pivotants sur des axes horizontaux tandis que le chassais est en outre monté mobile sur des axes verticaux. Suivant une autre caractéristique de l'invention,le chgssis comporte des raPnwnes de guidage pour le chariot, des rainures de guidage étant en outre placées sur le bati de manière telle qu'elles soient situées dans le prolongemment des rainures du chasses pour une position angulaire de ce chftssis sur ses axes de pivotement horizontaus. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les dispositifs lumineux sont logés dans des perforations du plateau et sont reliés par des conducteurs et des broches à des bornes de connexion disposées sous le plateau. Suivant une autre caractéristique de l'invention, les bornes de connexion disposées sous le plateau sont reliées électriquement à des plots de contact régulièrement répartis en position fixe autour de l'axe du magasin rotatif, le nombre de plots étant égal au nombre des bacs du maga gain. L'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-joints, dans lesquels s - la figure I est une vue en demi-coupe axiale du dispositif de l'invention. - la figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de support d'une plaque de circuit imprimé. - la figure 3 est une coupe suivant AA de la figure 2. - la figure 4 est une vue partielle en élévation de la plaque de programmation. - la figure 5 représente le schéma électrique du dispositif. La présente invention a en conséquence pour but la réalisation d'un poste de travail automatique, qui indique à un opérateur l'emplacement où doivent titre montés les composants érectroniques sur un circuit imprimé. Ce dispositif permet aussi de faciliter le repérage de la position de chaque composant et de faciliter également la mise en place de ces composants par l'adaptation du dispositif en regard de l'opérateur. Finalement, ce dispositif permet de présenter à l'opérateur les composants électroniques qu'il doit mettre en place, ces composants une fois mis en place pouvant titre maintenus par un dispositif de pressage particuliers puis soudés. Le dispositif conforme à ltin- vention se compose d'un bati i, pourvu d'un axe central fixe 2 sur lequel sont montés, par l'intermédiaire de roulements à billes 3, des disques de support 4 pour des bacs 5 contenant les composants électroniques à placer sur un circuit imprimé. Dans l'exemple représenté, le dispositif conforme à l'invention comprend deux plateaux, 4 montés l'un au-dessus de l'autre sur l'axe 2, et comportant chacun une série de bacs 5 encliquetés. Ces magasins contenant les bacs 5 sont disposés à l'intérieur dtun carter 6, tandis que la partie supérieure du carter est obturée par un disque 7 formant un plateau pour le stockage de composants particuliers ou de sous-ensembles.Sur les moyeux 8 reliant les roulements 3 aux plateaux 4* sont montés des pignons 9 engrenant avec les pignons 10 montés sur l'arbre de sortie de deux moteurs li et 12. Lt alimentation du moteur Il provoque donc la rctation du magasin supérieur, alors que l'alimentation du moteur 12 provoque la rotation du magasin inférieur. Pour permettre la préhension des composants, le carter 6 est pourvu de deux ouvertures, l'une 13 pour la préhension des composants disposés dans les bacs du magasin inférieur et l'autre 14 pour la préhension des composants des bacs du magasin rotatif supérieur.En regard de chacun des orifices 13 et 14 est disposé un ensemble de travail destiné à permettre la fixation d'une plaque de circuit imprimé, le repérage des orifices de fixation des composants, et le maintien des composants une fois que ceux-ci sont placés sur la plaque de circuit imprimé. A cet effet, en regard de chaque orifice 13 et 14, est prévue(voir notamment figures 1 et 2) une plaque 15 pourvue d'orifices 16 recevant, suivant la position désirée des composants, une ampoule d'éclairage 17 reliée par les conducteurs 18 à des broches 19. Au-dessus du plateau 15, est disposé un cassis 20 destiné à supporter la plaque de circuit imprimé sur laquelle doivent titre placés des composants électroniques. Ce chEssis 20 comporte des rainures latérales 21 lesquelles servent de chemins de roulement à un chariot 23 monté sur galets 22. Sur des parois latérales de ce chariot sont formées des ratures 24 dans lesquelles coulissent des doigts 25 solidaires d'un bottier intérieur 26.En outre, sur la face inférieure de ce boftier 26 est disposé un matelas souple 27, par exemple en mousse plastique, qui est destiné à venir s'appliquer contre les composants placés sur la plaque de circuit imprimé afin de les maintenir. le déplacement vertical du boftier 26 dans le chariot 23 est obtenu par l'intermédiaire d'un moyen quelconque à levier ou à vis, et dans l'exemple représenté ce déplacement est obtenu par un bouton 28 qui agit par l'intermédiaire d'une vis 29 pour soulever le bottier 26 qui est guidé par les doigts 25 se déplaçant dans les rainures obliques 24. Cet ensemble plateau 15, chas- sis 20 et chariot 23 est monté sur le bati du dispositif (voir notamment figure 2 ) par #l'intermédiaire de divers moyens permettant leur changement de position. Ainsi le plateau 15 contenant les sources d'éclairage telles qu'ampoules, filtres optiques, diodes électroluminescantes 17 pour le repérage de la position de mise en place des composants est monté sur des axes de pivotement 30 logés dans une pièce intermédiaire 31 solidaire du b# ti 1. Ces axes 30 sont situés transversalement à l'opérateur placé devant le dispositif, de manière que celui-ci puisse faire pivoter ce plateau 15 afin qu'il puisse travailler dans les meilleures conditions pour mettre en place les composants. Egalement, le chassies 20 qui est destiné à supporter la plaque de circuit imprimé devant recevoir les composants est monté pivotant sur des colonnes 32 par l'intermédiaire d'axes 33. Ces axes 33 sont dans l'alignement des axes 30 du plateau 15 lorsque le chassies 20 est appliqué contre le plateau 15. En outre des boutons 34 sont placés sur les portions filetées de ces axes 33 afin de permettre leur blocage et donc le maintien du cassis 20 dans une position angulaire déterminée. Les colonnes 32 supportant le cassis 20 par l'intermédiaire des axes 33 comportent (voir figure 3) des crémaillères 35 coopérant chacune avec un pignon 36 monté sur un arbre 37 traversal au dispositif. Cet arbre 37 est relié par un cardan 38 à un moteur électrique 39 de manière telle que par l'alimentation du moteur 39 on entradne en rotation l'arbre 37 afin de déplacer verticalement le chtssis 20 par l'intermédiaire des colonnes 32, des crémaillères 35 et des pignons 36. Comme on le remarque sur la figure 1, le plateau 15 pivotant sur les axes 30 est solidaire d'un secteur denté 40 centré sur les axes de pivotement 30, ce secteur denté engrenant avec un pignon 41 qui est entratné à partir d'un moteur électrique 42 et par l'intermédiaire d'un cardan 43. L'alimentation de ce moteur 42 permet donc de faire pivoter le plateau 15 autour des axes 30. Sur le bati I sont également disposées des rainures de guidage 44 de manière telle qu'elles soient placées dans le prolongement des rainures de guidage 21 du chassies 20 pour une position angulaire déterminée de ce chtssis. Ainsi, lorsque le chassis est dans cette po- sition angulaire, déterminée par sa mise en butée contre un rebord 45, les rainures 44 sont dans le prolongement des rainures 21 et le chariot 25 peut titre déplacé de sa position représentée sur la figure 1 pour laquelle il est placé sous les magasins rotatifs à sa position représentée sur la figure 2 pour laquelle il est placé sur le chassie 20. Le fonctionnement de la partie mécanique du dispositif conforme à l'invention est le suivant : - L'opérateur commence tout d'abord par fixer sa plaque de circuit imprimé sur le cassis 20, puis par l'alimentation du moteur 42, il modifie la position angulaire du plateau 15 et donc du cassis 20 qui sont appliqués l'un contre l'autre. L'opérateur choisit donc la position angu laire qui est pour lui la meilleure, compte tenu de sa taille et du travail à réaliser. Cet opérateur peut alors prendre successivement dans les bacs des magasins qui se présentent à lui, les composants dont la position de mise en place est à chaque fois repérée au travers des orifices de la plaque de circuit imprimé par les ampoules allumées 17 du plateau de support 15. Lorsque l'ensemble des composants a été ainsi placé dans les orifices correspondant de la plaque de circuit imprimé, l'opérateur fait basculer le plateau 15 autour de ses axes 30 afin que les rainures 21 du chtssis 20 se trouvent dans le prolongement des rainures 44 montées sur le bati 1 . A ce moment l'opérateur tire à l'aide de la poignée 46 le chariot 23 afin de l'amener au-dessus du cassis 20i puis il acticnne le bouton 28 afin de faire descendre le panneau de matériau souple 27 et de l'appliquer contre les composants éleetraniques placés sur la plaque de circuit imprimé. Le chariot étant ainsi blo qué en position sur le chassis 20, l'opérateur peut actionner le moteur 39 afin de déplacer verticalement par les colonnes 32 l'ensemble comprenant le chassies 20, la plaque de circuit imprimé et le chariot 23. Cet ensemble ayant ainsi été soulevé, l'opérateur le fait pivoter de 1800 autour des axes 33 des colonnes 32 pais le bloque dans cette position renversée par les boutons 34. Au moment de ce renversement, les composants électroniques restent en place sur la plaque de circuit imprimé étant donné qu'ils sont pressés par la plaque 27. L'opérateur a alors accès aux queues de fixation des composants afin qu'il puisse aisément les couper, les crocheter et les souder. Le mcntage sur le circuit imprimé étant terminé, l'opérateur renverse alors à nouveau lten- semble 20 et 23 et il abaisse cet ensemble par une alimentation en sens contraire du moteur 39 jusqu'à ce que le chassies vienne buter contre le plateau 15. A ce moment, l'opérateur fait basculer l'ensemble chftssis-plateau-chariot autour des axes 30, afin que la face inférieure du plateau vienne s appliquer contre la butée 45. L'opérateur peut alors desserrer la plaque 27 du chariot à l'aide du bouton 28 et le faire glisser sur les rainures 21 et 44 pour amener ce dernier dans son logement situé en-des- sous des magasins rotatifs. Le cirait lumineux et électronique du dispositif est réalisé de la manière suivante : Les ampoules 17 qui sont positionnées dans le plateau 15 pour ccrrespcndre à ltemplacement des composants à fixer dans la plaque de circuit imprimé ont relises par les conducteurs 18 et les broches 19 à une plaque à bornes 50 représentée sur la figure 4. Cette plaque comporte des broches femelles 51 disposées en colonnes X et en rangées Y, le nombre des colonnes i étant égal au nombre des bacs 5 d'un magasin rotatif alors que le nombre des rangées Y est égal au nombre maximal des points de fixation de chaque genre de composant sur la plaque de circuit imprimé en cours de construction. Ainsi les broches femelles 51 de chaque colonne x sont reliées électriquement les unes aux autres et sont reliées ensuite chacune à un plot 52 d'une série de plots disposée radialement autour de l'axe 2 du dispositif, de manière qu'un curseur 53 fixé au plateau 4 correspondant puisse refermer successivement un circuit électrique sur chacun de ces plots Le nombre de ces plots 52 est identique au nombre des bacs 5 d'un magasin rotatif de manière telle que lorsque le curseur 53 arrive sur un plot 52, il coupe l'alimentation du moteur Il ou 12 pour arrdter la rotation du magasin, alors que le bac 5 correspondant à la elnne X considérée est immobilisé devant l'ouverture 13 du carter 6.Le frnctiunnement automatique est obtenu de la manière su###vante : La mise en rotation du magasin par l'alimentation du moteur 12 est obtenue par l'actionnement d'une pédale 54. En position repos la palette 541 de la pédale est reliée à la borne 542 afin de charger le condensateur CI. Lors de l'actionnemsnt de la pédale 54, la palette 541 referme le circuit sur la berne 543 afin de décharger le condensateur C1 sur les résistances R2 et R3. La décharge du condensateur C1 a alors pour effet de rendre conducteur le transistor Q1 polarisé par la résistance 1 et découplé par la condensation C2. Lorsque le transistor QI est conducteur, cette conduction est entretenue par le transistor Q2 par 'intermédiaire de la résistance R7 ce transistor étant polarisé par les résistances R5 et R6. La modification de potentiel qui en résulte entre le transistor Q2 et la résistance RI a pour effet de saturer le transistor Q5 afin que ce transistor étant rendu conducteur, il puisse alimenter le moteur 11 ou 12. Le magasin rotatif est alors entraîné en rotation jusqu'à ce que le prochain plot 52 arrive au contact du curseur 53, ce qui d'une part, produit llarrEt de l'ali mentaticn du moteur Il ou 12, pour que le bac 5 du magasin rotatif correspondant à la colonne X considérée soit placé en regard de l'ouverture 13 ou 14 et d'autre part provoque, par le transistor Q8 considéré, l'allumage de la série de voyants 17 insérés dans les broches femelles de la colonne x considérée. L'opérateur peut alors sans risque d'erreur prendre les composants qui se présentent devant lui par l'ouverture 13 dans le bac 15, alors qu'en mdme temps, les voyants 17 lui permettent de repérer aisément la position dans laquelle il doit placer ses composants sur le circuit imprimé. 'arr8t de l'alimentation du moteur 11-12 par la mise en contact du curseur 53 et d'un plot 52 est obtenu de la manière suivante. Lorsque le curseur 53 arrive au contact d'un plot 52 le condensateur C3 se charge par R10, R11 et il apparat une impulsion sur la base de Q4. Ce transistor Q4 étant rendu conducteur, il s'établit un courant dans les résistances R9 et R8 de façon à rendre conducteur le transistor Q3 cetran- sistor Q3 étant placé entre base et émetteur et le transistor Q1. En conséquence, le transistor Q3 est rendu conducteur et le transistor Q1 se bloque , ce qui produit également le blocage du transistor Q2, puis du transistor Q5. Ce dernier coupe donc ltali- mentation du moteur 11-12. Cependant, si le moteur 11-12 tend à ne pas starreter immédiatement, ce moteur se transforme en géné- rateur, cependant les transistors Q6 et Q7 polarisés par les résistances R14 et R15 sont conducteurs tant que Q2 est bloqué. Ils courtcircuitent donc le moteur Il ou 12 afin de le bloquer immédiatement. On constate donc que du fait de cette réalisation, le moteur 11-12 est arrêté immédiatement dès la mise en contact du circuit 53 et d'un plot 52 de façon que l'on puisse titre sdr que le bac 5 considéré soit convenablement orienté en face de l'ouverture 13-14. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation ci-dessus décrit et représenté et à partir duquel en pourra prévoir d'autres formes et d'autres modes de réalisation sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVEN#ICATIONS 10) Dispositif pour le montage de composants électroniques sur un circuit imprimé, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte, sur un bâti, un plateau pourvu de dispositifs lumineux amovibles pour le repérage de la position de mise en place des composants, un chEssis adaptable parallèle- ment et au-dessus du plateau pour le support de la plaque de circuit imprimé, et un chariot adaptable sur le chassies pour le maintien des composants sur la plaque de circuit imprimé, le plateau et le chassies étant montés pivotants sur des axes horizontaux, tandis que le chtssis est en outre monte mobile sur des axes verticaux. 20) Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le châssis comporte des rainures de guidage pour le chariot, des raAnures de guidage étant en outre placées sur le bSti de manière telle qu'elles soient situées dans le prolongement des rainures du ch#ssis pour une position angulaire de ce châssis sur ses axes de pivotement ho rizontaux. 30) Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les axes de pivotement horizontaux du plateau et du châssis sont alignés lorsque le chftssis est appliqué contre le plateau. 40) Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le plateau est solidaire d'un secteur denté, centré swr ses axes de pivotement horizontaux et engrenant avec un pignon commandé en rotation par un moteur électrique. 5c) Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les axes verticaux, reliés au chassies comportent une crémaillère dont le pingon est commandé en rotation par un moteur électrique. 6Q) Dispositif conforme aux revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les rainures du batik coopérant avec les rainures du chassies dans une position angulaire de ce dernier, sont logées sous un magasin rotatif de bacs recevant les composants. 70) Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs lumineux sont logés dans des perforations du plateau et sont reliés, par des conducteurs et des broches, à des bornes de connexion disposés sous le plateau. 80) Dispositif conforme aux revendications 6 et 7, caractérisé en ce que les bornes de conne xion disposées sous le plateau sont reliées électriquement à des plots de contact régulièrement répartis en position fixe autour de l'axe du magasin rotatif, le nombre des plots étant égal au nombre des bacs du magasin. 90) Dispositif conforme à la revendications 6, caractérisé en ce que le magasin rotatif comprenant les bacs est disposé sous un carter fixe pourvu d'une ouverture disposée en regard du plateau et de son chassies. 100) Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le chariot comporte un panneau de matériau souple mobile verticalement sur le chariot, un moyen de blocage étant prévu pour maintenir le panneau de matériau souple contre le circuit imprimé du chassies. ll0) Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le magasin rotatif des bacs est entratné en rotation par un moteur électrique, le circuit d'alimentation du moteur comprenant un circuit à transistor dont la conduction détermine l'alimenta- tion du moteur, la rotation du magasin assurant, par les plots de contact, le blocage de ces transistors et la coupure de lali- mentation du moteur. 120) Dispositif conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le magasin rotatif comporte plusieurs magasins proprement dits, montés sur le mtme axe, le carter commun aux magasins comportant autant d'orifices pour la préhension des composants qu'il y a de magasins, chaque orifice étant placé en regard d'un ensemble comprenant un plateau, un cassis et un chariot.