Brevet FR2525852A1 — publié le 19831028

La présente invention concerne un appareil d'in- sertion de broches de section carrée, destiné à découper un fil de section carrée à une longueur prédéterminée, puis à introduire la broche résultante dans une plaquette de circuit imprimé. On a demandé récemment aux appareils d'insertion de broches de section carrée de ce type d'avoir un fonc- tionnement plus rapide,c'est-à-dire une plus grande fré- quence d'insertion de broches de section carrée Cepen- dant les appareils classiques d'insertion de broches de section carrée ne peuvent pas avoir un fonctionnement plus rapide et leur structure est compliquée. En outre, comme des insertions défectueuses de broches de section carrée, dues aux variations des dimensions en coupe, à la déformation ou à des bavures du fil de section carrée, réduisent la valeur pratique et la fiabilité, des mesures de prévention contre ces variations de la section, contre les déformations ou con- tre la présence de bavures du fil de section carrée doi- vent être prises en considération. En outre, il est essentiel qu'une structure de support de plaquette de circuit imprimé soit réalisée d'une manière qui évite les fissurationsde la plaquette pendant l'insertion des broches de section carrée. Compte tenu des problèmes précités, l'invention concerne un appareil d'insertion de broches de section carrée qui permet l'exécution d'un cycle complet en une seule course d'un vérin principal assurant les princi- pales opérations, depuis la découpe du fil des broches de section carrée jusqu'à l'insertion de la broche de section carrée découpée dans le fil dans une plaquette de circuit impri- mé, si bien que la fréquence d'insertion des broches de section carrée est accélérée et la structure utilisée est simplifiée. L'invention concerne aussi un appareil d'inser- tion de broches de section carrée qui a une fiabilité accrue, obtenue par augmentation des tolérances sur les dimensions du fil dont sont formées les broches de sec- tion carrée. L'invention concerne aussi un appareil d'in- sertion de broches de section carrée qui a une meilleure fiabilité obtenue par introduction d'une nouvelle struc- ture de support de plaquette dans la partie d'insertion des broches de section carrée afin que la plaquette ne puisse pas se fissurer ou que le dessin formé sur elle ne puisse pas s'en séparer. L'invention concerne de façon générale un appa- reil d'insertion de broches de section carrée dans une plaquette de circuit imprimé Cet appareil comporte un vérin principal, un chariot principal commandé par le vérin principal, une tige poussoir et une barre coulis- sante disposées sur la chariot principal, un organe de guidage monté à l'extrémité de la barre coulissante, un chariot de mandrin commandé par le chariot principal lors- qu'il a parcouru une distance prédéterminée, un mandrin monté sur le chariot de mandrin et capable de retenir un tronçon de fil pour broche de section carrée avant sa découpe, un dispositif fixe de découpe et un dispo- sitif mobile de découpe destiné à couper le fil en com- binaison avec le dispositif fixe. Le dispositif mobile de découpe maintient une broche de section carrée découpée dans le fil continu et la transmet à la partie supérieure de l'organe de gui- dage, et la broche de section carrée est ensuite trans- férée à l'organe de guidage par un mouvement de la tige poussoir commandé par le chariot principal, la broche de section carrée étant ensuite insérée dans la plaquette de circuit imprimé par déplacement de la tige poussoir. Dans un mode de réalisation avantageux de l'in- vention, le mandrin se déplace pendant qu'il maintient le fil destiné à former les broches, pendant que la tige poussoir transfère la broche de section carrée afin crue l'extrémité du fil soit transmis vers l'organe mobile de découpe. Dans un mode de réalisation avantageux, l'ap- pareil comporte en outre un dispositif de support de pla- quette placé sous la plaquette de circuit imprimé et com- prenant deux leviers de support de plaquette dont les extrémités sont commandées dans un sens de fermeture, et un vérin qui déplace les leviers de support de pla- quette lorsqu'une broche de section carrée est en cours d'implantation, si bien qu'ils viennent au contact de la face inférieure de la plaquette de circuit imprimé, les leviers de support maintenant alors la broche de sec- tion carrée qui dépasse de la face inférieure de la pla- quette de circuit imprimé. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'exemples de réalisation et en se réfé- rant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une élévation frontale, avec des parties arrachées, d'un mode de réalisation complet d'appareil d'insertion de broches de section carrée se- lon l'invention; la figure 2 est une vue en plan du mandrin de l'appareil de la figure 1; la figure 3 est une élévation latérale partielle du mécanisme de découpe et de la partie de guidage; la figure 4 est une vue en plan du mécanisme de découpe et de la partie de guidage de l'appareil; les figures 5 à 7 sont des perspectives repré- sentant l'organe mobile de découpe et l'extrémité de la tige poussoir; la figure 8 est une élévation frontale de l'en- semble de la partie de support de plaquette; la figure 9 est une élévation frontale agrandie, avec des parties arrachées, représentant les principaux éléments de la partie de support de plaquette; et la figure 10 est une perspective représentant une broche de section carrée insérée dans une plaquette de circuit imprimé. La figure 1 représente l'ensemble de la struc- ture d'un appareil selon un mode de réalisation avanta- geux de l'invention Sur cette figure, un vérin principal 2 et un dispositif 4 de redressement d'un fil métallique destiné à former des broches de section carrée, sont fixés à la partie supérieure d'un châssis 1 de rappareil Le dispositif 4 de redressement a une structure qui comporte plusieurs poulies 5 formant deux rangées destinées à re- dresser le fil métallique 3 destiné à former des broches de section carrée, lorsqu'il est plié, en provenance d'un rouleau non représenté sur lequel ce fil est enroulé. L'extrémité d'une tige 2 a du piston du vérin principal 2 est couplée à un chariot principal 10, une tige poussoir 1 i est fixée à l'extrémité inférieure du chariot principal 10 et une barre coulissante 12 pénètre à l'intérieur afin qu'elle puisse coulisser librement en direction verticale Le chariot principal 10 est sup- porté par un rail 13 afin qu'il puisse coulisser libre- ment en direction verticale par rapport au châssis 1 de l'appareil, l'extrémité supérieure de la barre coulis- sante 12 étant disposée en face d'une tige 15 de logement munie d'un ressort 14 de compression placé à sa périphérie, les éléments étant séparés par un espace correspondant à une certaine distance Cet espace détermine un retard dans la descente de la barre coulissante 12 par rapport à la descente de la tige poussoir 11 En outre, un res- sort 16 de tension est disposé dans un sens tel qu'il tire le chariot principal 10 vers le haut alors qu'un ressort 17 de tension est disposé dans un sens tel qu'il tire la barre coulissante 12 vers le haut Un guide 18, destiné à retenir et auider les broches de section carrée découpées dans le fil continu, est fixé à l'extrémité inférieure de la barre coulissante 12, et des ergots 19, de butée sont disposés sur le côté de la barre coulis- sante 12 et sont destinés à limiter son mouvement. Un chariot 30 de mandrin qui peut coulisser librement le long du châssis 1 en direction verticale comporte un mandrin 31 destiné à retenir le fil continu 3 qui a passé dans le dispositif 4 de redressement Plus précisément, comme l'indique la figure 2, le chariot 30 de mandrin est suporté par le rail 13 afin qu'il puisse coulisser librement, deux leviers 33 A, 33 B de maintien du mandrin 31 étant montés sur le chariot 30 et pivotant autour d'une pièce de montage 32, et un vérin 34 de man- drin est aussi fixé au chariot Un organe tronconique 35 est monté sur la tige 34 a du piston du vérin 34 et est au contat de galets 36 A, 36 B placés aux extrémités ar- rière des leviers 33 A, 33 B respectivement afin que les galets soient séparés lors de l'avance de l'organe 35, les extrémités des leviers 33 A, 33 B se fermant alors. Un ressort 58 de tension est disposé entre les extrémités arrière des leviers 33 A, 33 B de maintien, et un ressort 37 de tension est aussi disposé afin qu'il tire le cha- riot 30 vers le haut Un boulon 39 d'arrêt et de position- nement qui détermine l'emplacement de la limite supérieure du chariot 307 est fixé au châssis 1 de l'appareil, et un boulon 39 de réglage d'avance, destiné à venir au con- tact du chariot 30, est fixé au chariot principal 10. Le mécanisme de découpe comprend un organe fixe de découpe fixé au châssis 1 de l'appareil comme indi- qué sur la figure 3, et un organe mobile 41 de découpe supporté de manière qu'il puisse coulisser librement en direction horizontale par rapport au châssis 1 de l'appa- reil grâce à un guide 56 d'organe de coupe, et un embrayage 42 à roue libre est disposé de manière que le fil continu 3 soit repoussé contre la surface 40 a de guidage de l'organe fixe 40 de découpe L'embrayage 42 à roue libre ne tourne que dans le sens de la descente du fil 3, il est fixé à une extrémité d'un levier 43 ar- ticulé du châssis, et il est commandé par un ressort 44 de tension monté à l'extrémité opposée du levier 43 et agissant de manière qu'il repousse l'embrayage contre la surface 40 a de guidage de l'organe fixe 40 Comme l'in- diquent les figures 4 à 7, l'organe mobile 41 de découpe a une gorge 45 de logement d'une broche de section carrée, en direction verticale, et un organe 46 dc meantien d'une br Gche de section carrée, ayant une forme en L, et retc- tenu par un organe 47 de montage de manière qu'il re- couvre à moitié la gorge 45 de logement de brczhe L'or- gane mobile de coupe 41 a une cavité 48 et un ressort 51 de compression qui est logé afin qu'il agisse sur l'or- gane 46 de maintien de broche, dans le sens dans lequel il maintient la broche 50 De plus, un vérin 52 d'organe de coupe qui fait avancer l'organe mobile 41 de découpe latéralement, est fixé au châssis 1 de l'appareil L'ex- trémité inférieure de la surface 40 a de guidage de l'organe fixe 40 a la forme d'une lame fixe 53 alors que l'extrémité supérieure de la gorge 45 de logement de l'organe mobile 41 de découpe forme une lame mobile 54 Lorsque l'organe mobile 41 avance sous la commande du vérin 52, le fil continu 3 placé dans la gorge 45 est découpé et une bro- che 50 de section carrée de longueur spécifiée reste dans la gorge 45 Un ressort 55 de tension est destiné à rame- ner l'organe mobile 41 de découpe alors qu'un boulon 57 de réglage indique l'importance du déplacement de l'or- gane mobile 41 de manière que celui-ci se trouve juste au-dessous de la tige poussoir 11 lorsqu'il atteint sa position la plus éloignée. Le guide 18 a une structure telle que représen- tée sur la figure 4, dans laquelle un couvercle 61 est fixé à un bloc 60, par l'intermédiaire d'axes 62, le cou- vercle 61 étant repoussé au contact de la face du bloc par la force exercée par les ressorts 63 de compression. Plus précisément, chaque axe 62 traverse le bloc 60 et le couvercle 61 et un ressort 63 de compression est pla- cé à sa périphérie, alors qu'une bague 66 de butée est fixée à l'extrémité arrière de l'axe 62 Une gorge 64 de guidage de broche de section carrée est formée ver- ticalement dans la surface du bloc 60 tournée vers le couvercle 61 Cette gorge 64 de guidage de la broche de section carrée logeune broche 50 de section carrée qui est maintenue par l'organe mobile 41 de découpe lors- que la tige poussoir 11 déplace le couvercle 61 qui ser- re la broche 50 dans la gorge 64 de guidage La struc- ture élastique de support de ce couvercle 61 permet un élargissement des tolérances sur les erreurs de dimen- sion, les déformatiorset les bavures formées sur le fil 3. Comme l'indiquent les figures 5 à 7, la tige poussoir 11 a une partie amincie 65 près de son extré- mité inférieure, cette partie amincie ouvrant l'organe 46 de maintien de la broche de section carrée de l'or- gane mobile 41 dans le sens indiqué par la flèche P, si bien qu'un déplacement vers l'arrière de la tige pous- soir 11 de l'organe mobile 41 est possible dans sa course vers le bas. Une plaquette 70 de circuit imprimé dans la- quelle les broches de section carrée 50 doivent être in- sérées, est portée sous le guide 18 par une table XY 100, etc, et un dispositif 80 de support de plaquette est placé sous la plaquette 70 de circuit imprimé Comme l'in- diquent les figures 8 et 9, ce dispositif 80 de support de plaquette a une structure dans laquelle deux leviers 81 A, 81 B de support de plaquette sont montés sur un bloc 82 mobile verticalement autour d'un axe 83, et le bloc 82 est guidé de manière qu'il puisse coulisser librement en direction verticale grâce à un organe 85 de logement fixé sur le c 8 té du châssis par un bras fixe 84 Un axe 86 fixé au bloc 82 mobile verticalement spécifie l'em- placement central de la paire de leviers 81 A, 81 B, et un ressort 87 de compression, qui agit sur les leviers 81 A, 81 B dans le sens qui referme leurs extrémités avant, est placé entre les extrémités arrière des leviers Un levier 88 de manoeuvre ayant un trou allongé 90 à une première extrémité est articulé en son centre sur un sup- port Un axe 91 disposé dans le bloc 82 est au contact du trou allongé 90, cet axe 91 étant aussi disposé avec du jeu dans un trou allongé 92 de guidage formé verti- calement dans l'organe 85 de logement L'autre extrémité du levier 88 de manoeuvre a un mouvement limité par un boulon 93 de butée et est articulée sur une tige 94 a d'un vérin 94 de manoeuvre, par l'intermédiaire d'un support 96 Le boulon 93 de butée et le vérin 94 sont fixés sur le côté du châssis 1 Les deux leviers 81 A, 81 B de support de plaquette ont des gorges 95 de logement de la broche de section carrée, et ils remontent le long de l'or- gane 85 de logement lorsque le vérin 94 se rétracte en synchronisme avec la descente du guide 18 vers la face supérieure de la plaquette 90, les leviers venant alors au contact de la face inférieure de la plaquette ' O afin qu'ils la supportent. On considère maintenant le fonctionnement de l'appareil décrit précédemment Lorsque l'insertion de la broche précédente de section carrée est terminée, le fil continu 3 s'arrête dans une position dans laquelle il se trouve dans la gorge 45 de l'organe mobile 41 de découpe Dans cette position, le vérin 52 du dispositif de découpe provoque d'abord l'avance de l'organe mobile 41 dans le sens indiqué par la flèche Q de son emplace- ment arrière représenté sur les figures 1, 3 et 4, et simultanément le vérin principal 2 fonctionne aussi De cette manière, une broche de section carrée 50 est dé- coupée à la longueur spécifiée, à l'extrémité du fil con- tinu 3, elle est maintenue par l'organe mobile 41 et elle est transportée vers la position supérieure du guide 18. Pendant-ce temps, la broche 50 de section carrée be tom- be pas car elle est repoussée dans la gorge 45 par l'or- gane 46 de maintien en L Lorsque l'organe mobile 41 se déplace vers l'avant, la tige poussoir 11, la gorge 45 de logement de broche et la gorge 64 de guidage de broche sont alignées Comme indiqué sur la figure 5, lorsque la tige poussoir 11 est déplacée vers le bas par le cha- riot principal 10, la broche 50 de section carrée placée dans l'organe mobile 41 est logée dans la gorge 64 du guide 18 Pendant cette opération, l'organe 46 de main- tien de la broche de section carrée de l'organe mobile 41 s'ouvre dans la direction de la flèche P sous la com- mande de la surface inclinée 65 de la tige poussoir 11 comme indiqué sur la figure 6, et l'organe 46 de main- tien de la broche est finalement retiré de la tige 11 comme indiqué sur la figure 7 si bien que le vérin 52 de l'organe de coupe peut alors revenir et l'organe 41 est déplacé en arrière sous l'action de la force du res- sort 55 de tension Le guide 18 repousse la broche 50 et la maintient dans la gorge 64, grâce à la pression exercée par le couvercle 61 Lorsque le chariot princi- pal 10 descend de plus d'une distance spécifiée, l'ex- trémité supérieure de la barre coulissante 12 vient heur- ter la tige 15 si bien que la tige 11 et la barre 12 des- cendent Ainsi, le guide 18 descend jusqu'à une posi- tion très proche de la plaquette 70 de circuit imprimé comme indiqué par la flèche R, et la barre coulissante 12 ne peut pas continuer à se déplacer vers le bas car elle est retenue par l'axe de butée 19 Simultanément, le dispositif 80 de support de plaquette est déplacé vers le haut comme indiqué par la flèche S (figure 1) du fait de la contraction du vérin 94 de manoeuvre, et la position représentée sur les figures 8 et 9, dans la- quelle les deux leviers 81 A, 81 B de support de la pla- quette sont au contact de la face inférieure de la pla- quette 70, est atteinte Ensuite, lorsque la tige pous- soir 11 descend, la broche 50 qui se trouve dans le guide 18 est insérée dans le trou 70 a formé dans la plaquette comme indiqué sur la figure 10 Le vérin 34 de man- drin fonctionne presque simultanément à l'insertion de la broche par la tige 1 i si bien que le mandrin 31 main- tient le fil continu 3 et le boulon 39 de réglage d'avance vient au contact du chariot 30 En conséquence, le cha- riot 30 de mandrin descend d'une distance spécifiée et le morceau suivant de fil continu 3 est transmis à l'or- gane mobile 41 de découpe Ensuite, le mandrin 31 est libéré, le chariot principal 10 est remis en position et.le chariot 30 de mandrin revient aussi à son emplace- ment supérieur L'insertion de la broche 50 de section carrée peut être confirmée par maintien de la broche qui dépasse de la face inférieure de la plaquette 70 par les deux leviers 81 A, 81 B de support de plaquette, puis par détection de la continuité électrique entre le guide 18 et le dispositif 80 de support de plaquette. Dans le mode de réalisation décrit, comme l'or- gane mobile de découpe du fil continu destiné à former les broches de section carrée est formé d'une gorge de logement de broche dans laquelle est introduite l'extré- mité du fil continu et d'un organe de maintien de la bro- che qui recouvre au moins une partie de la gorge de lo- gement, et comme une tige poussoir qui introduit les bro- ches de section carrée dans la plaquette a une partie inclinée utilisée pour l'ouverture de l'organe de main- tien de broche, l'organe mobile de découpe se déplace vers l'arrière pendant la descente de la tige poussoir et attend l'insertion du morceau suivant du fil continu. En outre, comme le guide destiné à maintenir la broche de section carrée au-dessus de la plaquette est formé d'un bloc de guidage et d'un couvercle qui est repoussé à son contact, une excellente insertion d'une broche de section carrée peut être exécutée même lorsque les dimensions, les déformations ou les bavures du fil continu utilisé en pratique présentent certaines varia- tions. En outre, dans le mode de réalisation indiqué, comme l'emplacement d'insertion des broches de section carrée sur la plaquette est supporté par dessous par deux leviers d'un dispositif de support de plaquette, la fis- suration de la plaquette et la séparation du dessin qu'elle porte peuvent efficacement être évitées De plus, l'insertion de broches de section carrée peut être détec- tée d'une manière fiable par maintien de l'extrémité infé- rieure de la broche de section carrée après son introduc- tion, entre les leviers de support de la plaquette et par détection de la continuité électrique entre le guide 1 l supérieur et le dispositif de support de plaquette. Comme indiqué précédemment, l'invention con- cerne un appareil d'insertion de broches de section car- rée qui rend possible l'exécution d'une opération com- plète, depuis la découpe du fil continu de section car- rée jusqu'à l'insertion de la broche découpée dans une plaquette, dans une seule course d'un vérin principal qui exécute les opérations principales, l'opération d'in- sertion des broches de section étant aussi accélérée et la structure utilisée étant simplifiée. Dans le présent mémoire, l'expression "broche de section carrée" s'applique à des broches de section carrée ou rectangulaire. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Appareil d'insertion de broches de section car- rée dans des trous d'une plaquette de circuit imprimé, caractérisé en ce qu'il comprend - un vérin principal ( 2), un chariot principal ( 10) commandé par le vérin principal, une tige poussoir ( 11) et une barre coulis- sante ( 12) montées chacune sur le chartiot principal, un organe de guidage ( 18) monté sur la barre coulissante, un chariot de mandrin ( 30)-commandé par le cha- riot principal, un mandrin ( 31) monté sur le chariot de man- drin et capable de retenir un tronçon de fil continu de section carrée, un organe fixe de découpe ( 40), et un organe mobile de découpe ( 41) qui découpe un tronçon de broche de section carrée dans le fil continu, en combinaison avec l'organe fixe de découpe, de sorte que la broche de section carrée ( 50) coupée dans le fil continu ( 3) est maintenue parl'organe mobile de découpe ( 41) puis transportée à l'emplacement supérieur de l'organe de guidage, la broche de section carrée ( 50) est alors trans- portée à l'organe de guidage ( 18) par déplacement de la tige poussoir ( 11) sous la commande du chariot principal ( 10), et la tige de section carrée ( 50) est finalement introduite dans la plaquette de circuit imprimé ( 70) par déplacement supplémentaire de la tige poussoir ( 11). 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mandrin ( 31) maintient le fil continu ( 3) de section carrée et se déplace pendant la période dans laquelle la tige poussoir ( 11) est en cours de déplacement de la broche de section carrée ( 50), et transmet alors l'extrémité du fil continu pe ( 41). 3 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe mobile de découpe ( 41) a une gorge ( 45) de logement de broche de section carrée dans laquelle est introduite l'extrémité du fil continu ( 3) de section carrée, et un organe ( 46) de maintien de broche qui re- couvre une partie au moins de la gorge ( 45) de logement de broche, et l'organe mobile de découpe ( 41) transporte le fil continu qui est en cours de découpe à une position qui se trouve au-dessous de la tige poussoir 111) par son mouvement d'avance, et la tige poussoir ( 11) comporte une partie inclinée ( 65) qui ouvre l'organe ( 46) de main- tien de broche afin que l'organe mobile ( 41) de découpe puisse revenir en arrière lorsqu'il vient au contact de l'organe de maintien de broche pendant sa descente. 4 Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'organe de guidage tige poussoir est serrée et maintenue par le couvercle. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif ( 80) de support-de circuit imprimé placé sous la plaquette ( 70) de circuit imprimé, et le dispositif de support de plaquette comporte deux leviers ( 81 A, 81 B) de support de plaquette commandés de manière que leurs extrémités se ferment, et un vérin ( 94) qui déplace vers le haut les leviers de support de plaquette jusqu'à ce qu'ils viennent au contact de la face inférieure de la plaquette ( 70) de circuit imprimé lorsqu'une broche de section carrée ( 50) est en cours d'insertion, et les leviers (B 1 A, 81 B) de support de pla- quette maintiennent la broche de section carrée qui dépas- se de la face inférieure de la plaquette ( 70) de circuit imprimé.