Brevet FR2515919A1 — publié le 19830506

DISPOSITIF D'ALIMENTATION EN COMPOSANTS ELECTRONIQUES POLARISES D'UNE MACHINE D'IMPLANTATION DE TELS COMPOSANTS L'invention concerne un dispositif d'alimentation en compo sants électroniques d'une machine d'implantation automatique de tels composants, ce dispositif permettant en outre la vérification d'absence de défauts et l'orientation correcte de composants pola risés livrés en vrac sans fils de connexion. On connaît des machines automatiques pour l'implantation séquentielle ou simultanée, qui admettent l'utilisation de composants amenés en vrac. Jusqu'ici, on ne traitait ainsi que des composants non polarisés et sans fils de connexion. Mais on offre maintenant sur le marché des composants polarisés, par exemple des diodes et des condensateurs au tantale, dénommés "MELFs". Pour alimenter des têtes d'implantation avec de tels composants, il est nécessaire que chacun de ceux-ci soit orienté. Le brevet US-3 344 900 montre un dispositif qui contient un montage de commande d'orientation de pastille destiné à une machine de positionnement de pastilles. Ce dispositif sert à équiper des cartes imprimées avec des transistors et diodes en forme de pastille, et il présente des organes pour tester l'absence de défauts et l'orientation correcte des composants. Il est prévu à cet effet des éléments palpeurs pour détecter les emplacements sphériques de connexions des composants, et des contacts électriques de com mutation ainsi déclenchés pour faire tourner les composants d'une ou de plusieurs rotations de 900. La vérification d'une orientation correcte, et donc également de la polarité n'est faite qu'indirec tement par contrôle de la position des contacts dans l'espace.Aucun moyen n'est prévu pour disposer les pastilles dans la position correcte exigée avec les contacts sphériques vers le bas. Les organes pour vérifier l'absence de défauts contrôlent, selon ce brevet, L'assiette correcte de la pastille sur une aiguille à dépression, ainsi que la forme extérieure parfaite de la pastille et de ses contacts. Mais ici également, il n'y a aucune vérification de l'aptitude électrique fonctionnelle du composant. Pour le traitement des composants "MELF", les indications de ce brevet ne peuvent offrir aucune solution satisfaisante, d'autant que les composants "MELF" possèdent jusqu'ici une forme cylindrique, éventuellement un aspect de parallélépipède allongé, dont les connexions d'extrémité sont des embouts métalliques.Le brevet US ne permet que le traitement de pastilles, donc de plaquettes à contours rectangulaires plans et à connexions de forme sphérique sur chacune des faces planes d'extrémités. Le but de l'invention est, dans un dispositif sur le trajet de l'alimentation en composants du genre cité, donc entre le magasin d'approvisionnement en vrac et la tête d'implantation, de provoquer une orientation des composants, de détecter et éliminer les composants électriquement imparfaits et d'empêcher à la tête d'implantation et de la façon la plus simple, un renversement du composant qui pourrait conduire à une fausse polarité. Le composant à orienter, venant du magasin en vrac, atterrit horizontalement sur une plaque-support basculable dans trois directions et il touche en même temps, par chacun de ses embouts, l'une des électrodes élastiques qui sont encastrées près de l'extrémité du tube d'amenée sur des côtés opposés, et isolées l'une de l'autre. Ces électrodes sont raccordées à une unité d'essai et de commande qui établit si le composant est ou non capable de fonctionner et comment il est polarisé. Selon le résultat, l'un de trois électro-aimants est excité, attirant ainsi une languette solidaire de la plaque-support et faisant basculer celle-ci en conséquence. Si le composant n'est pas parfait, il est envoyé dans un bac à déchets. S'il est impeccable, la plaque bascule selon le choix dans l'une des deux autres directions possibles.Le composant glisse alors, toujours avec l'embout désiré en avant, dans l'un des deux canaux, tuyaux ou tubes, reliés par exemple en forme de coeur, et débouchant dans un tube prolongateur dont la section est choisie de façon à rendre impossible un retournement du composant. Ce tube aboutit obliquement dans une pièce de raccordement qui dirige le composant vers la fenêtre correspondante du logement. Le couloir de guidage formé en conséquence dans la pièce de raccordement n'a aucune dimension excédant la diagonale du composant. On évite ainsi avantageusement un renversement de celui-ci et l'on maintient l'orientation qu'il avait reçue. Une variante consiste en un dispositif qui présente des électrodes de mesure avec des bords ou redans de retenue qui maintiennent le composant pendant l'essai et le libèrent ensuite après un recul. Il repose alors sur une plaque qui, selon le résultat de l'essai, est mise par deux électro-aimants dans l'une des trois positions possibles. Une position oblique d'un côté ou de l'autre fait glisser le composant avec la polarité ou orientation voulue dans un tube prolongateur par l'intermédiaire d'un aiguillage. En cas de bascule ment parallèle de la plaque, le composant est expédié dans un bac à déchets à l'aide d'une chasse d'air comprimé. L'invention va être ci-après décrite à l'aide du dessin. Celui-ci montre, en coupe simplifiée et à échelle fortement agrandie: - Figure 1A, en vue de côté, l'extrémité du tube d'amenée avec les électrodes d'essai, un composant sur la plaque-support, laquelle est dans sa position de départ, la languette fixée à la plaque et deux électro-aimants pour le basculement, ainsi que les tuyaux de raccord reliés en forme de coeur et le tube prolongateur; - Figure 1B ou 1C, en même vue latérale, la plaque basculée dans l'une ou dans l'autre direction; - Figure 2, en vue de côté, l'extrémité du tube dans une pièce de raccordement de la tête à équiper (non représentée en détail) sur le gabarit et la platine ou carte imprimée, ces derniers étant dessinés en coupe; - Figure 3A, le dispositif en vue de côté simplifiée, correspondant à la figure I sans les tuyaux de raccord;; - Figure 3B, ce dispositif représenté après rotation de 900, un composant étant placé sur la plaque-support qui se trouve en position de départ; - Figure 3C, dans la même représentation que la figure 3B, le troisième électro-aimant étant maintenant excité et le composant est versé au rebut - Figure 4, un dispositif qui, avec deux électro-aimants, commande la distribution du composant selon le résultat d'essai, le composant étant tenu en position d'essai par des électrodes de mesure de profil approprié, élastiques et rétractiles. Les figures 1A, 1B et 1C montrent, comme exemple de réalisation, un dispositif qui sert à amener correctement des composants miniatures, de type polarisé et sans fils de connexion, aux têtes de machines d'implantation automatique. Il est disposé à la suite du magasin d'approvisionnement pour les composants livrés en vrac. Un tube d'amenée 1, possède au moins à son extrémité une section rectangulaire qui est un peu plus grande que ne l'exigent les dimensions des composants 2 de forme cylindrique qui s'y trouvent. Un tel composant 2 y atterrit en se posant entre deux électrodes de mesure 3, 4 qui sont encastrées avec isolant dans le tube d'amenée I, et s'installe en même temps sur la face supérieure d'une plaque-support 7 Une unité (non représentée) d'essai et de commande est raccordée aux électrodes de mesure 3, 4. L'unité d'essai établit l'aptitude à la fonction et la polarité du composant 2 et oblige l'unité de commande, par l'intermédiaire de ses sorties et au moyen de l'un des deux électro-aimants 5 et 6, à attirer la languette 8 de la plaque 7. Celle-ci est ainsi basculée autour de son pivot 16 selon les figures 1B et lC. Le composant 2 glisse de ce fait vers l'un ou l'autre côté dans l'orifice de l'un des tuyaux 13 ou 14 qui sont reliés en formant un coeur. Le tube 15 qui leur est raccordé est traversé par les composants 2 qui portent constamment en avant l'électrode désirée et qui atteignent, par gravité dans le tube 15, la tête d'implantation 22 (figure 2) à travers une fenêtre rectangulaire 25, découpée dans un gabarit 23 et qui est disposée au-dessus d'une platine ou carte imprimée 24 que l'on doit garnir ou implanter.La cavité de la tête 22, où débouche le tube 15, est conformée de façon qu'un composant entrant ne puisse pas se retourner dans une position et polarité non voulues. On y parvient en ce que les dimensions de cette cavité y compris la fenêtre 25 qui s'y raccorde, sont inférieures à la diagonale du composant 2. Les figures 3A, 3B et 3C montrent un développement du dispositif qui permet de trier les composants 2 inaptes et donc défectueux. La figure 3A montre, comme la figure 1A, le dispositif en position initiale, les tuyaux 13 et 14 reliés en forme de coeur n'étant pas ici représentés. Dans les figures 3B et 3C, ce dispositif est représenté tourné de 900 ce qui rend visible la section circulaire du composant 2 ainsi que l'adjonction d'une languette 10 à la languette 8 avec laquelle elle fait un angle droit. Cette dernière peut être attirée par un électro-aimant Il en cas de constatation de défectuosité d'un composant 2, comme le montre la figure 3C.La plaque-support 7 y est représentée après basculement dans le sens inverse des aiguilles d'une montre autour du pivot 9, et le composant 2 tombant dans un bac à déchets 12, une chasse d'air sortant d'une tuyère d'air comprimé, comme le montre la figure 3C, veillant à une éjection rapide et correcte. La figure 4 montre une variante de configuration du dispositif. Un tube d'amenée 30 possède des électrodes de mesure 32, 33, tenant entre elles un composant 31 à tester, les dites électrodes présentant de petits rebords pour retenir le composant 31 qu'elles coincent entre elles par ressorts (non figurés) pour la durée de l'essai et reculant ensuite un peu vers la paroi interne du tube d'amenée 30. Ce recul libère le composant 31 qui tombe sur la plaque-support 35 qui se trouve en position horizontale. Le composant porte la référence 34. Selon le résultat de la mesure faite par l'unité d'essai (à nouveau non représentée) raccordée aux électrodes 32, 33, l'unité de commande placée en aval provoque l'excitation des électro-aimants 38 etlou 40. Si le composant 31 est défectueux, les deux électro-aimants 38 et 40 tirent ensemble, et le composant 31 est expulsé dans le bac à déchets 39 par un jet d'air comprimé sortant d'une tuyère (non figurée). Mais si tout est normal, la polarité est déterminée et l'un des électro-aimants 38 ou 40 est excité en conséquence, mettant ainsi la plaque 35 dans la position 41 ou 42. En raison de l'une de ces positions obliques, le composant 34 glisse dans l'un des deux tuyaux 36 ou 37, l'électrode désirée, déterminée par la mesure, étant placée en avant. Les deux tuyaux 36 et 37 sont reliés en forme de coeur comme à la figure I et sont raccordés à un tube prolongateur 15, par lequel le composant 34 correctement polarisé ou orienté parvient par exemple à une tête d'implantation comme le montre la figure 2 et comme précédemment décrit. On peut naturellement imaginer de combiner des particularité du premier exemple de réalisation avec des particularités du second exemple. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à une machine d'implantation automatique en composants, pour l'amenée, la vérification d'absence de défauts et l'orientation correcte de composants électroniques sans fils de connexion et polarisés qui sont livrés en vrac, caractérisé en ce qu'il contient des organes pour tester l'aptitude électronique fonctionnelle desdits composants ainsi que leurs polarité et orientation correctes, ces organes étant constitués des parties suivantes disposées à la suite les unes des autres: A. Dans un récipient de type courant pour produits en vrac, il est prévu au moins à sa base un puits, tube ou analogue (1, 30) doté d'une section rectangulaire proportionnée à la forme des composants ; B.Sur les petits côtés du puits ou tube, sont incorporées des électrodes de mesure (3, 4, 32, 33) qui entrent, pour chaque composant (2, 31), en contact avec les électrodes de ce composant et le palpent ainsi électriquement; C. Ces électrodes de mesure (3, 4, 32, 33) sont reliées à une unité électrique d'essai et de commande, présentant au moins deux sorties, où est délivré un signal de sortie selon la détermination de la polarité et le résultat de l'essai; D. A la sortie du puits ou tube (1, 30) est disposée une plaque-support (7, 35) pouvant basculer dans plusieurs positions obliques, et sur laquelle le composant (2, 31) est placé en position de mesure, ou le long de laquelle il tombe selon la mesure, la plaque en empêchant la chute tant qu'elle se trouve en position de repos; E.A une languette (8) de la plaque-support (7) sont affectés deux électro-aimants (5, 6) qui sont excités par les sorties de l'unité d'essai et de commande, auxquelles réagit chaque fois l'un ou l'autre des deux, ce qui fait basculer la plaque (7) autour d'un axe (16) hors de sa position de repos dans l'une de deux positions possibles, le composant (2) testé étant dirigé avec le pôle correct toujours en avant, à travers l'un des deux canaux ou tuyaux (13, 14) branchés de part et d'autre de la plaque (7) et reliés, par exemple en forme de coeur, dans un tube (15) conduisant à l'unité d'implantation; F.L'unité électronique d'essai et de commande présente une troisième sortie, à laquelle se raccorde un troisième électro-aimant (11), qui est excité quand un composant (2) défectueux est détecté, lequel est expulsé quasi perpendiculairement à l'axe (16) de la plaque-support (7) dans un bac à déchets (12) par gravité ou à l'aide d'une tuyère à air comprimé, la plaque (7) étant équipée d'un second axe (9) perpendiculaire à l'axe (16) de la plaque-support, et d'une seconde languette (10) perpendiculaire à la première languette (8); G.Le tube (15) aboutit obliquement dans une pièce de raccordement (22) qui est disposée sur le logement ou gabarit (23) au-dessus d'une fenêtre de réception (25) à travers laquelle le composant (2) de la platine ou de la carte imprimée (24) à équiper est amenée, la pièce de raccordement (22) comportant un couloir de guidage tel qu'aucune de ses dimensions n'excède la longueur des diagonales du composant (2) à mettre en oeuvre. 2. Dispositif destiné à une machine d'implantation automatique en composants, pour l'amenée, la vérification d'absence de défauts et l'orientation correcte de composants électroniques sans fils de connexion et polarisés qui sont livrés en vrac, caractérisé en ce que ce dispositif d'amenée contient des organes pour tester l'aptitude électronique fonctionnelle desdits composants ainsi que leur polarité et orientation correctes, ces organes étant constitués des parties suivantes du dispositif disposées à la suite les unes des autres: A. Dans un récipient de type courant pour produits en vrac, il est prévu au moins à sa base un puits, tube ou analogue (1, 30) doté d'une section rectangulaire proportionnée à la forme des composants; B.Sur les petits côtés du puits ou tube, sont incorporées des électrodes de mesure (3, 4, 32, 33) qui entrent, pour chaque composant (2, 31), en contact avec les électrodes de ce composant et le palpent ainsi électriquement; C. Ces électrodes de mesure (3, 4, 32, 33) sont reliées à une unité électrique d'essai et de commande, présentant au moins deux sorties, où est délivré un signal de sortie selon la détermination de la polarité et le résultat de l'essai D. A la sortie du puits ou tube (1, 30) est disposée une plaque-support (7, 35) pouvant basculer dans plusieurs positions obliques, et sur laquelle le composant (2, 31) est placé en position de mesure, ou le long de laquelle il tombe selon la mesure, la plaque en empêchant la chute tant qu'elle se trouve en position de repos; E.Aux extrémités de la plaque-support (35), sur laquelle atterrit après test un composant (34), sont disposés deux électro-aimants (38, 40) qui sont excités par les sorties de l'unité d'essai et de commande auxquelles réagit chaque fois l'un des deux, ce qui fait basculer la plaque (35) hors de sa position de repos dans l'une de deux positions obliques possibles (41 ou 42), le composant (34) testé étant ainsi dirigé avec le pôle correct toujours en avant, à travers l'un de deux canaux ou tuyaux (36, 37), branchés de part et d'autre et reliés par exemple en forme de coeur, dans un tube (15) conduisant à l'unité d'implantation F.Les électro-aimants (38, 40) sont attelés à la plaque-support (35) de façon que, s'ils sont simultanément excités par l'unité de commande pour un composant (34) constaté défectueux, ils abaissent la plaque (35) de façon à faire déverser le composant (34) dans un bac à déchets (39), un choc bref provenant d'une tuyère à air comprimé placée à proximité atteignant de côté le composant (34) et lui imprimant le mouvement désiré; G. Le tube (15) aboutit obliquement dans une pièce de raccordement (22) qui est disposée sur le logement ou gabarit (23) au-dessus d'une fenêtre de réception (25 > à travers laquelle le composant (2) de la platine ou de la carte imprimée (24) à équiper est amenée, la pièce de raccordement (22) comportant un couloir de guidage tel qu'aucune de ses dimensions n'excède la longueur des diagonales du composant (2) à mettre en oeuvre. 3. Dispositif selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que les électrodes de mesure (32, 33) sont pourvues chacune d'un petit redan s'écartant à peu près à angle droit, sur lequel repose le composant (31) jusqu'à la fin de l'essai, les électrodes de mesure (32, 33) reculant légèrement pour libérer le composant (31).