Brevet FR2386962A1 — publié le 19781103

L'invention a pour objet un dispositif de fabrication de circuits imprimés, et plus narticulièrement une machine à couper les queues de composants. Pour l'assemb.lage des composants sur les circuits imprimes, les queues de connexion sont passées dans des trous perces préalablement. prévus pour recevoir ces queues. Les longueurs des connexions sont prévues d'origine assez grandes nour permettre la mise en place du composant et ses raccordements sur des circuits de configurations varies, sur des cartes d'épaisseurs diverses. Une fois le composant mis en place, il convient de supprimer l'excédent des queues de connexion, la partie faisant saillie de la carte devant être ramenée à une longueur prédeterminée. Pour effectuer cette opération, de façon classique, on utilise des pinces coupantes manuelles. L'opération est longue, et par suite coûteuse puisque faite à la main. Pour simplifier l'opération, on a utilisé des grilles d'insertion. Pais le défilement continu n'étant pas possible, le procédé reste coûteux. Un système de coupe par disque fraise a permis le fonctionnement en continu, mais ce systeme ne meut pas assurer une coupe de hauteur uniforme si le circuit imprimé à traiter n'est pas parfaitement plan. L'invention a pour objet une machine de coupe qui permet de réaliser la coune de façon entièrement automatinue, rapide, par défilement en continu du produit à traiter, qui permet une coupe à hauteur uniforme même inférieure a 1,5mm, l'équipement pouvant s'insérer dans une ligne continue d'assemblagesoudure do circuits imprimés. Conformément à l'invention, un dispositif pour couper les queues do connexion des composants placés sur un circuit imprimé est remarouable notamment en ce qu'il comporte des moyens de sectionnement. comprenant deux séries d'éléments de coupe disposées dans deux plans parallèles et adjacents, les éléments étant parallèles entre eux dans chaque série et coupant sur deux cotés, une série étant montee mobile par rapport a l'autre, des moyens pour assurer un déplacement alternatif relatif d'une série d'éléments de coupe par rapport à l'autre, et des moyens pour faire avancer les circuits imprimés de façon continue ou discontinue dans un plan parallèle et adjacent aux plans des éléments de coupe pour que les extrémités des queues de connexion s'engagent entre lesdits Céments de coupe. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitrent au cours de la description suivante en regard des dessins ci-joints, uonnée à titre d'exemple non limitatif, qui fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure I est une vue d'ensemble en plan schématique d'un dispositif selon l'invention, la figure 2 est une vue en élévation d'une partie du dispositif de la figure 1, correspondant aux moyens de coupe des queues de connexion, la figure 3 est une vue en perspective des séries d'éléments de coupe, formant le peigne, et le couteau la figure 4 est une vue en coupe de l'assemblage du peigne et du couteau. la figure 5 montre comment une queue de connexion est sectionnée entre deux éléments de coupe, la figure 5 est une vue en plan d'une nièce de support et de réglage de la position du peigne, la figure 7 est une vue en élévation de face du système de coulissement et de réglage du couteau. En se référant à la figure 1, le dispositif selon l'invention comporte de façon générale un bâti 10. Ce bâti comporte deux glissières 11, 12 sur lesquelles sont placés les bords des cartes à traiter. Des moyens sont prévus pour assurer le déplacement des cartes : un moteur 13 entraînant à l'aide d'une transmission appropriée deux courroies 14, 15, munies de moyens convenables, tels que doigts ou tocs d'entraînement, patin garni d'un matériau de friction ou analogue. Les cartes garnies des composants se déplacent dans le sens de la flèche f et passent sur les moyens de coupe 16 conformes à l'invention, qui seront décrits plus en détail ci-après.Une traverse 17 enjambe l'espace compris entre les glissières 11 et 12, et sert à maintenir les moyens d'application 18 constitués par des rouleaux, décrits plus en détail ci-après. Un moteur de coupe 22 sert à entraîner les moyens de coupe. Le bâti renferme en outre les moyens de commande et les accessoires du dispositif. On se réfère maintenant à la figure 2. Le circuit imprimé constitué par une carte 19 est garni de composants 20 dont les queues de connexion 21 font saillie ae la face inférieure de la carte, du côté du circuit imprimé. La carte 19 est déplacée dans le sens de la flèche f, c'est-à-dire suivant l'axe longitudinal du dispositif, de façon régulière, et fait partie d'un train de cartes, correspondant à des circuits imprimés identiques ou différents. La zone de la carte 15 subissant l'opération de coupe est appliquée pendant cette opération sur les doigts 23 d'un peigne 30 constituant une des séries d'éléments de coupe, l'autre série d'éléments de coupe étant constituée par le couteau 24. Dans la forme de réalisation de l'invention telle que représentée, une série d'éléments est fixe, à savoir les éléments en forme de doigts constituant le peigne 30 et l'autre série est mobile, c'est-à-dire les éléments en forme de dents constituant le couteau 24. Avantageusement, les doigts du peigne sont orientés suivant la direction de déplacement des circuits imprimés. La carte 19 est appliouée sur les doigts 23 par une série de rouleaux 18, portés par des bras 25 articulés en 26. Des ressorts 27 pouvant être fixés è plusieurs positions sur la traverse 17 permettent de régler la pression d'application. Le peigne est représenté plus en détail sur la figure 3. il comporte une base ou support 35 sur lequel sont fixés les doigts 23a, 23b, 23c qui peuvent être monobloc ou maintenus au moyen de vis. On peut également avoir des blocs de doigts juxtaposés et vissés sur le support 35. Chaque doigt 23a comporte une partie antérieure rectiligne et une partie postérieure 31 formant un léger coude vers le bas, pour constituer sous le plan inférieur de chaque doigt un dégagement suffisant pour le passage sans frottement des éléments en relief de la carte, tels que les queues coupées. La paroi antérieure 32 de ce coude 31 est plane et verticale de façon à constituer une surface de glissement pour la paroi plane postérieure 33 de la partie supérieure du couteau 24. Des moyens sont prévus pour faire exécuter au couteau un mouvement de va et vient, alternatif pour assurer la coupe, en coopération avec les doigts du peigne, à la manière d'une barre de coupe de faucheuse, comme il sera décrit plus en détail ci-après. La figure 3 représente également en perspective deux exemples de réalisation du couteau. Comme représenté à la partie gauche de la figure, le couteau 24 comporte sur sa face antérieure, du cte où se présentent les circuits imprimés, une série d'éléments de coupe ou dents 34a, 34b, 34c, parallèles et verticales. On peut voir sur la vue de détail de la figure 5 comment les dents 34a, 34b.... coopèrent avec les doigts 23 du peigne pour couper une queue de connexion 21. Les parois latérales des dents 34 peuvent être parallèles et dans ce cas de préférence orientées suivant l'axe des doigts 23 de peigne, pour pouvoir assurer la coupe dans les deux sens de la même façon.Toutefois, il est préférable que les parois latérales de coupe des dents du couteau forment un angle a avec l'axe longitudinal du dispositif, comme représenté sur la figure 5. Cet angle a est avantageusement compris entre O et 450, et de préférence voisin de 50 Cette inclinaison a pour but de bloquer les queues de composants sur les doigts du peigne puis d'en assurer le sectionnement. L'inclinaison est de préférence la même des deux côtés, mais ce n'est pas nécessaire. Comme représenté sur la partie droite de la figure 3, les dents du couteau 24' peuvent dépasser légèrement vers le haut le plan horizontal limitant la base, pour favoriser le passage vers l'arrière des restants de queues coupées. L'amplitude du mouvement du couteau correspond avantageusement à un multiple de l'écart entre doigts du peigne. Une amplitude égale à un écart serait possible mais s'est montrée peu favorable en pratique.- Les nombres des dents du couteau et des doigts du peigne peuvent être égaux ou différents. On a obtenu de bons résultats avec un peigne ayant des doigts au pas de 2,54millimètreS, et un couteau ayant moitié moins de dents, c'est-à-dire des dents au pas de 5,08 millimètres, le déplacement du couteau ayant une amplitude de 5,08 millimètres, l'espace entre les doigts du peigne étant de un millimètre, ce qui permet de couper des queues de composants jusqu'à un millimètre de diamètre. La figure 4 est une vue en coupe de l'assemblage du peigne et du couteau. Le peigne 30 est fixé dans une pièce porte peigne 36 par des vis 55, le porte peigne est fixé sur le bâti par des vis 56 à travers des trous allongés longitudinalement 37, et représentés en 37a, 37b. 37c, sur la figure 6 qui représente le porte peigne. Un trou allongé transversalement 38 est pratiqué dans le porte peigne, de préférence dans son milieu, comme représenté figure 6 , une douille excentrée 57 est logée dans ledit trou 38 et est fixé par une vis 58 sur un support 59 solidaire du bâti 10. La vis 58 étant desserrée on peut obtenir un décalage longitudinal du porte peigne à droite ou à gauche, en tournant la douille excentrée 57, pour le réglage de la position du peigne fixé sur le porte peigne.Ce décalage est de l'ordre de un millimètre dans chaque sens, ce qui correspond à un écart égal à au moins l'intervalle entre deux doigts du peigne. Le couteau repose sur des galets 39a, représentés sur la figure 7. La figure 6 représente une pièce porte peigne 36, munie de plusieurs trous allongés longitudinalement 37a, 37b, 37c, pour la fixation du porte peigne, et un trou allongé transversalement 38 permettant le choix de la position du peigne à l'aide d'une vis de réglage à tête, excentrée. On peut ainsi obtenir un décalage d'un millimètre dans chaque sens vers la droite ou la gauche. La figure 7 montre comment est assurée la liberté de mouvement et le réglage de la position du couteau. Le couteau 24, repose sur des galets 39a, 39b montés sur des entretoises 40a, 40b elles-mmes réglables en hauteur par rapport au b ti 10 de la machine. Le couteau 24 est sollicité contre les galets 39 par un ressort 42 agissant sur la téte 43 d'un goujon 44, connecté au couteau par une biellette 45 articulée à une de ses extrémités en 46 sur le couteau et à l'autre extrémité en 47 sur le goujon 44. La biellette peut suivre les déplacements du couteau, le goujon 44 coulissant librement dans un manchon de guidage 48 solidaire du bâti 10, le ressort prenant appui contre la face d'extrémité du manchon. Les entretoises 40a, 40b sont articulées respectivement en Sia, 51b sur le bâti de la machine, par une de leurs extrémités. A leurs autres extrémités, les entretoises 40a et 40b sont connectées au bati par l#intermédiaire de dispositifs de réglage à vis 52a, 52b. A l'aide de ces vis, on peut régler la hauteur des galets pour amener les extrémités supérieures des dents du couteau à une hauteur appropriée, contre le peigne pour obtenir une coupe correcte de queues de connexion avec un frottement suffisant entre peigne et couteau, qui assure un réaffutage de la partie mobile. Le fonctionnement de la machine ressort maintenant clairement de la description qui précède. Les cartes 19, garnies de composants sont placées sur les guides 11 et 12 et sont entraînées par les courroies 14 et 15. Lors du passage sur le dispositif de coupe lb, les moyens de pression en l'occurence les rouleaux 18, appliquent la carte contre les doigts 23, la pression étant choisie en fonction de l'épaisseur de la carte. Les défauts de planéité sont ainsi annulés. Le couteau est animé d'un mouvement alternatif, par exemple 1500 coups/minute [ 750 périodes). Avec le défilement en continu du produit à traiter on obtient une grande rapidité de coupe, à hauteur uniforme, inférieure à 1,5mm, ce qui conduit à un coût réduit pour des cadences importantes. On obtient en outre un auto -affutage des éléments de coupe. Lors de l'avance des circuits imprimés, les queues de connexion passent entre les doigts du peigne, dont la forme favorise le passage des queues dans l'espace entre doigts. La hauteur de coupe est déterminée par l'épaisseur des doigts du peigne. La rapidité de mouvement du couteau a pour conséquence qu'il n'y a qu'une seule queue coupée à la fois contre une dent du peigne. ~ REVENDICATIONS 1/ Dispositif de fabrication de cartes de circuits imprimés équipée de composants nour couper les extrémités des queues de connexion des composants, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de sectionnement comprenant deux séries d'éléments de coupe disposées dans deux plans parallèles et adjacents, les éléments étant parallèles entre eux dans chaque série et coupant sur deux côtés, une série étant montée mobile par rapport à l'autre, des moyens pour assurer un déplacement alternatif relatif d'une série d'éléments de coupe par rapport à l'autre, et des moyens pour faire avancer les circuits imprimés de façon continue ou discontinue dans un plan parallèle et adjacent aux plans des éléments de coupe pour que les extrémités des queues de connexion s'engagent entre lesdits éléments de coupe. 2/ Dispositif selon la revendication I, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour appliquer les cartes portant les composants contre les moyens de sectionnement. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une série d'éléments de coupe est disposée du cté du circuit imprimé de la carte, est fixe et constitue un peigne, et que l'autre série des éléments de coupe est mobile et constitue un couteau disposé en dessous de la série d'éléments fixes. 4/ Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que les éléments coupants du peigne ont chacun une forme de doigt, généralement rectiligne, orientée suivant la direction de déplacement des circuits imprimés. 5/ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque doigt est coudé à son extrémité arrière, de façon à dégager un espace de passage des queues de connexion coupées sous le plan de coupe du doigt. 6/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les dents du couteau ont des faces latérales planes symétriques par rapport à la direction de déplacement des circuits imprimés. 7/ Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les faces des dents font avec la direction longitudinale un angle a compris entre O et 450, la dent s'amincissant dans le sens du déplacement des cartes de circuits imprimés. 8/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens d'application des cartes contre les moyens de sectionnement sont constitués par des rouleaux, portés par des leviers, sollicités par des ressorts. 9/ Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le peigne est monté de façon à pouvoir être réglé en position longitudinale, des moyens étant prévus pour permettre un déplacement correspondant à un écart égal à au moins l'intervalle entre deux doigts. 10/ Dispositif selon la revendication , caractérisé en ce que le couteau est appliqué élastiquement contre au moins deux galets montés à roulement libre, ceux-ci étant réglables en position par rapport au peigne. 11t Dispositif selon la revendication 10. caractérisé en ce que les galets sont portés chacun par une entretoise articulée à une extrémité sur un bAti l'autre extrémité de l'entretoise étant rég#lable en position par rapport au bâti.