Brevet FR2555396A1 — publié le 19850524

La présente invention concerne un mécanisme destiné à déterminer si les conducteurs d'un composant électrique sont correctement introduits dans les ouver- tures d'une carte de circuits imprimés. Des cartes de circuits imprimés sont largement utilisées dans l'industrie de l'électronique et comportent genéralement des ouvertures ou des trous préparés dans lesquels les conducteurs d'un composant électrique sont introduits. Ces composants électriques sont introduits dans les cartes par un équipement automatique qui est programmé pour placer rapidement les composants dans les trous appropriés de la carte de circuits imprimés. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4.063.347 décrit un exemple d'équipement de ce genre. Quand le composant a été introduit dans la carte, les conducteurs sont coupés et rivetés ou formes pour que le composant soit maintenu sur la carte. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 4.292.727 décrit un exemple d'une telle unité de coupe et de rivetage. Pendant cette opération d'insertion automatique de composants dans des cartes de circuits imprimés, il est nécessaire de disposer de moyens d'inspection et de contrôle à chaque phase du fonctionnement pour assurer qu'une opération a été exécutée correctement. Cette inspection a pour but de déterminer que les conducteurs d'un composant à deux rangées de broches sont position- nés correctement dans les ouvertures de la carte. Un objet de l'invention est donc de proposer un dispositif destiné à vérifier que chaque conducteur d'un composant à deux rangées de broches est placé correctement dans une ouverture de carte de circuits imprimés pendant l'opération d'insertion automatique d'un composant dans la carte. Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif de détection dans le mécanisme de coupe et de rivetage d'un équipement d'insertion de composants qui indique si les conducteurs d'un composant à deux rangées de broches sont correctement positionnés dans les ouvertures d'une-carte de circuits imprimés. Un autre objet de l'invention est de proposer un capteur à fibres optiques pour indiquer si les conducteurs d'un composant à deux rangées de broches sont places dans les ouvertures respectives d'une carte de circuits imprimés. Un autre objet encore de l'invention est de proposer un capteur à fibres optiques disposé dans le mécanisme de coupe et de rivetage, avec les extrémités des fibres du capteur s'étendant au-dessus des lames du mécanisme de coupe et de rivetage, et réfléchissant et recevant de la lumière dans un but de détectionpratiquement parallèlement à la surface de la carte pour éliminer les réflexions parasites qui peuvent nuire à la fiabilité du capteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion appraîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple nullement limitatif: La figure 1 est une vue en perspective d'un capteur à fibres optiques selon l'invention, La figure 2 est une coupe à échelle aqrandie montrant le capteur de conducteurs situé dans l'unité de coupe et de rivetage et détectant la position des conducteurs dans la carte, et La figure 3 est une vue en perspective à échelle aqrandie au boitier de fibres positionné- dans l'unité de coupe et de rivetage. La demande de brevet britannique n 8.321.396 (publication GB.2.125.322-A) décrit un capteur de conducteurs à fibres optiques, et, comme dans la présente description, un faisceau de fibres optiques est séparé de manière qu'une moitié du faisceau vienne d'une source lumineuse commune pour transmettre la lumière vers un boitier support situé dans l'unité de coupe et de rivetage. La lumière émise rencontre le conducteur du composant et elle est réfléchie vers la fibre récep- trice de l'autre moitié du faisceau de fibres optiques. Cette lumière réfléchie est transmise par-la fibre récep- trice vers un transducteur photo-électrique qui est connecté à un dispositif de commande de machine par ordinateur. Le dispositif de commande de machine par ordinateur compare les réponses du transducteur avec le résultat attendu. Le dispositif de commande de machine par ordinateur arrête l'unité de coupe et de rivetage si la comparaison n'est pas favorable. Un exemple de commande de ce genre est illustré dans la demande de brevet britannique n 8.333.800 (publication GB. 2.133.140-A). La figure 1 représente un mécanisme de coupe et de rivetage du type illustré dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique n 4.292.727, dans lequel le capteur à fibres optiques est positionné à titre d'exemple. Mais il existe d'autres types d'unité de coupe et de rivetage avec lesquels le capteur à fibres optiques selon l'invention pourrait être utilisé. L'unité de coupe et de rivetage comporte un bloc sur lequel des couteaux fixes 12 sont supportés par un dispositif de maintien de couteaux 14 dans lequel est positionné un couteau mobile 16. L'unité de coupe et de rivetage est destinée à être positionnée sous le composant électrique (C) dont les conducteurs (L) sont introduits dans les ouvertures 18 de la carte de circuits imprimés (B) conmme le montre la figure 2. A cette phase du montage des composants élec- troniques, il est souhaitable que le-dispositif de commande de la machine soit informé aue les conducteurs du composant sont correctement positionnés dans les ouvertures de la carte de circuits imprimés. A cet effet, un capteur à fibres optiques 20 comporte un faisceau de fibres d'entrée 22 transmettant la lumière provenant d'une source lumineuse commune 24 vers un boitier 26 disposé entre les couteaux de l'unité de coupe et de rivetage. Les fibres d'entrée 22 sont reliées en 28 au faisceau de fibres de réception ou de sortie 30 de sorte qu'un faisceau combiné 32 de fibres d'entrée et de sortie passe dans le boitier 26. Le boitier 26 comporte un bloc 34 avec des côtés 36 et 38 et un dessous 40 (voir figures 2 et 3). Un canal central 42 est formé entre les côtés 36 et 38 et il reçoit le faisceau de fibres 32. Le boitier 26 comporte également des prolongements 44 (voir figure 3) destinés à être fixés sur le bloc 10 du mécanisme de coupe et de rivetage. Les bords supérieurs 45 du boitier 26 comportent plusieurs colonnettes verticales 46, 48 opposées, avec des espaces 50 entre elles, ces espaces étant prati- quement égaux à l'écartement centre à centre des conducteurs voisins du composant à deux rangées de broches. Le faisceau de fibres 32 passe par une ouverture 52 dans le boitier 26 et les fibres d'entrée et de sortie 54 et 56 sont groupées pour être dirigéesvers les espaces encre les colonnettes 46,48. Les extrémités 58, 60 des fibres 54, 56, sont maintenues dans les espaces par un capuchon de couverture 62 disposé sur les bords supérieurs 45 du boitier 26. Il apparaît ainsi que lorsque les conducteurs (L) du composant sont en position, la lumière émise par l'extrémité 58 d'une fibre 54 réfléchie par le conducteur est reçue par l'extrémité 60 d'une fibre 56. La lumière reçue est-transmise par la fibre 56 vers un transducteur photoélectrique, puis par un amplificateur, vers la commande par ordinateur du fonctionnement de la machine, d'une manière similaire à celle décrite dans la publication précitée GB.2.133.140-A. Ainsi, le fonctionnement du capteur à fibres optiques utilisant la réflexion de la lumière par les conducteurs indique au dispositifde commande par ordinateur de la machine si le nombre prédéterminé et la configuration prédéter- minée des conducteurs du composant sont en place et l'unité de coupe et de rivetage peut alors fixer le composant sur la carte, ou elle est arrêtée par le dispo- sitif de commande si la condition du capteur n'est pas en accord avec la condition prédéterminée qui a été préalablement établie pour chaque composant dans le programme de l'ordinateur. Il y a lieu d'examiner maintenant la figure 2 qui illustre la position préférentielle des extrémités 58,60 des fibres par rapport à l'unité de coupe et de rivetage et de la carte de circuits imprimés.Etant donné que la carte peut avoir des régions de surfaces réfléchissant la lumière résultant d'une gravure ou d'une piste ou d'une accumulation d'un composé (représenté en 64), il est souhaitable que les extrémités 58,60 des fibres soient parallèles à la surface de la carte. Sinon, si un conducteur particulier du composant n'est pas présent, de la lumière émise sous un certain angle vers la surface de la carte peut rencontrer la surface réfléchissante de cette dernière et être réfléchie et reçue par l'extrémité 60 d'une fibre, donnant une fausse lecture qu'un conducteur de composant est en fait présent. En outre, comme le montre la figure 2, le boitier 26 se prolonge au-dessus de l'unité de coupe et de rivetage de manière que cette dernière ne produise aucune interférence avec des capteurâ, de la même manière que celle décrite ci-dessus. Ainsi, le boitier 26 est disposé au-dessus de l'unité de coupe et de rivetage avec les capteurs à fibres optiques coopérant avec les conducteurs étant parallèles à la surface de la carte pour éliminer toute réflexion parasite indiquant à tort que des conducteurs de composants particuliers sbnt présents alors qu'en fait ils n'y sont pas. En outre, avec le bord supérieur 45 du boitier 46 positionné contre la surface inférieure 66 de la carte, l'entrée et la sortie du capteur ont une exposition maximale aux conducteurs (L) des composants (C). REVENDICATIONS 1. Machine d'insertion automatique de composants comprenant un capteur pour indiquer que des conducteurs de composants sont disposés dans les ouvertures appro- priées d'une carte de circuits imprimés, et comportant un mécanisme de coupe et de rivetage supporté par la machine et agencé pour être disposé au-dessous de la carte de circuits imprimés pour couper et riveter les conducteurs d'un composant et fixer le composant sur la carte, un capteur à fibres optiques associé avec le mécanisme de coupe et de rivetage et agencé pour détecter si les conducteurs d'un composant sont en position avant le fonctionnement du mécanisme de coupe et de rivetage, ledit capteur comportant des fibres agencées pour émettre de la lumière vers les conducteurs d'un composant et des fibres agencées pour recevoir la lumière réfléchie par lesdits conducteurs d'un composant, machine caractérisée en ce que les fibres de capteur(54, 56) sont disposées au- dessus de la surface de l'unité de coupe et de rivetage (10) et sont posi- tionnées par rapport à ladite carte (B) et audit mécanisme de coupe et de rivetage (10) de manière que seuls les conducteurs des composants (L) réfléchissent la lumière émise. 2. machine selon la revendication 1, dans laquelle le mécanisme de coupe et de rivetage comporte des unités opposées de coupe et de rivetage, le capteur à fibres optiques étant situé dans un boitier entre les unités de coupe et de rivetage, machine caractérisée en ce que lesdites fibres de capteur (54,56) sont positionnées de manière à émettre et à recevoir de la lumière parallèle à la surface de la carte (66) 3. Machine selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit capteur (20) comporte des fibres optiques (54,56) dont les extrémités d'émission et de réception de lumière (58,60) sont positionnées parallèlement à la surface (66) de la carte, de manière que le capteur (20) ne réagisse qu'à-la présence de conducteurs d'un composant (L).