Brevet FR2567377A1 — publié le 19860117

La présente invention concerne les tables de travail de surface limitée placées à la disposition d'un opérateur en vue d'y effectuer une suite d'opérations déterminées et elle vise plus particulièrement le garnissage de plaques de circuits impri- m6s par des composants électroniques avant leur fixation défini- tive par soudage. Les circuits imprimés reçoivent dans des trous prévus à cet effet,les queues des composants qui dépassent à l'émergence de la face opposée pour y 4tre soudées ce qui assure à la fois leur connexion électrique sur les pistes conductrices imprimées et leur fixation matérielle'définitive. Jus4utà ce jour,ces opérations steffectuaient sur des tables,ce qui nécessitait une grande surface d'immobilisation horizontale. I1 faut en effet considérer l'ensemble de ltop6ration qui consiste: - à disposer les plaques de circuit imprimé sur ledit plan horizon- tal,c6te à c6te,la face imprimée étant le verso coté table, - à introduire chaque composant par ses queues soudables dans chaque trou correspondant, - à translater lesdites plaques sans C-coup;. ni secousse, vers la machine de soudage, - à procéder au soudage proprement dit. Dans les ateliers,les surfaces d'occupation horizontales de préparation de garnissage des composants électroniques peuvent être importanteet en tout cas 6tre l'occasion dune gêne impor- tante pour le personnel qui doit assurer des travaux précis et fastidieux sur un champ de travail de grande longueur. Les difficuités sont réelles et conditionnent directement la qualité du travail obtenu. Si l'on considère que les plaques de circuit imprimé doivent rester rigoureusement planes pendant tout le cycle de garnissage des composants puis, avant:, la phase de soudage,ne pas subir de secousses afin de ne pas faire sortir accidentellement des queues de leur trou de soudage;il est évident de constater que la recherch de l'automatisation est un souci permanent de ceux qui ont la charge de la production de tels matériels. 1 Les équipements existants ne donnent pas satisfaction pour diverses raisons: -certaines tables sont à défilement horizontal ce qui ntexclut pas les a-coups au moment de l'tarrêt ou du démarrage de la chafne; la- surface horizontale restant appr:éciablç, -d'autres procèdent d'un processus de chaine de type vertical mais ltinstallation est complexe et l'infractucture toujours importante. Un équipement rationnel raisonnable à la portée d'une entre- prise mettant en oeuvre des moyens qui ne sont pas ceux de la grande série,n'est pas apparu à la connaissance des demandeurs. A cet effet,,ceux-ci proposent dans la présente invention,un équipement comportant une table de travail ergonomique à poste fixe ou le. plan de travail à surface limitée stescamote vertica- lement dans un réceptaclepselon un processus de déplacement rigou- reusement:veti:c' et sans aucun à-coup:' ni secousse. C'est en partant de la constatation qu'un volume disponible apparatssur une table de travail,entre le plan de travail et l'em- placement des genoux d'un opérateur normalement assis que les demandeurs ont été amenés à concevoir le logement d'une pluralité de plateaux de travail dans un caisson ou carénage en forme de console;lesdits plateaux pouvant subir un déplacement vertical d'escamotage et de stockage vers le haut dans un réceptacle dispo- sé à cet effet. De la sorte,l'opérateur peut travailler confortablement sans fatigue sur chaque plateuu dans le plan de travail puis et dès que son ouvrage est terminé sur un plateau,faire translater cedit plateau à l'aide de mécanismes appropriés,dans le réceptacle supérieur et ce par un mouvement sans à-coup ni aucune secousse. TL'opérateur procède ensuite de la sorte pour chaque plateau de travail jusqu'à épuisement des plateaux logés dans la console. Il peut également,toujotrs à l'aide des mécanismes appropriés, ramener un seul ou la totalité des plateaux logés dans le récep- tacle supérieur dans le plan de travail de la console.de manière à pouvoir extraire ainsi chaque plateau en vue de lui faire subir une opération ultérieure qui peut être par exemple le soudage des queues des composants dtun circuit imprimé. L'invention va done proposer une table de travail en forme de console présentant les critères ergonomiques requts et qui permet de traiter:d'une part,de par la surface Appréciable de chaque plateai 3 2567377 1 de travail une quantité relativement élevée d'unités élémentaires et d'autre part,de par l'accroissement du nombre de plateaux pouvant 4tre logés dans les carénages,un nombre plus élevé d'éléme en un seul cycle de fabrication. On peut envisager de nombreuses variantes d'opération compa- tibles avec la mise en oeuvre de l'invention notamment dans le domaine du labàratoire, de la mécanique de précisionde la pharmaci de l'électronique,etc....*0. L'invention va de toutes manières 6tre bien comprise dans la suite du texte qui va donner,a titre d'exemple non limitatif et à l'appui des dessins annexés,une forme de réalisation prise dans le domaine de ltélextronique pour le garnissage, en composant de circuits imprimés avant leur soudage destiné à assurer leur fixation et leur continuité électrique. Sur les dessins: La figure 1 représente en perspective,l'ensemble de la console de travail selon l'invention o l'opératrice a été représentée dans une posture ergonomique convenable, La figure 2 est une vue en perspective transparente du caisson porte console montrant partiellement les mécanismes de transla tio des plateaux qui sont les deux derniers dans la représentation du dessin, la figure 3 est une vue en perspective transparente du caisson porte console montrant partiellement les mécanismes de translation des plateaux. (le deuxième dans la représentation du dessin? La figure 4 est une vue en perspective transparente du caisson porte console montrant partiellement les mgcanismes de translation des plateaux. ( le premier dans la représentation du dessin). La figure 5 est un schéma électrique permettant de comprendre comm les séquences de commande de déplacement des plateaux et des éléme corrélatifs de sécurité correspondants,peuvent être mis en oeuvre. Si l'on se repporte à la figure 1,on voit que la console formant table de travail cpmporte essentiellement une structure rigide repérée 1 dans son ensemble et qui comprend,une assise rigide stable 2, un caisson 3,un caisson de travail 4 et un réceptacle supérieur 5.L'assise peut comporter en outre des pointa d'ancrage au sol 6 ou des vis de calage. 4ó 2567377 1 Le caisson de travail 4 est évidé en 7 pour permettre la mise en place des plateaux de travail 8-9-10-11 dint il sera parlé ci-après. Le plateau en cours d'équipement (8 sur le.dessin) affleure le plan dettravail du caisson 4 de talle sorte que ltensemble consti- tue un plan de travail continu dont la hauteur dtenviron 0,85 M a été choisie en fonction des critères ergonomiques en usage;de même que le dégagement de la partie inférieure a été déterminé afin dtassurer le passage aisé des Jambes. La rigidité de ltensemble a en outre été prévue de telle sorte que le caisson et le& plateau puissent supporter une charge utile d'au moins 100 Kg. Le champ opératoire de travail a été de même prévu pour que t1' opératrice puisse accéder à toute la surface dfun plateau sans déplacement de son siège de m6me que son confort est colplété par une barre dtappuis repose-pieds 12. On voit de la sorte que le positionnement des composants su* le plateau (qui peut comporter un assez grand nombre de circuits imprimés disposés c6te-à-câte) est rendu le moins fastidieux pos- sible pour ltopératricece qui constitue ltun des points essentiel de l1invention. Le caisson est complété enfin de boutons de commande 13-14- -16 à la diqposition de l'opératrice et dont les fonctions seront exposées par le suite. Il est à noter des dispositifs de verrouillage des plateaux repérés 17 non représentés car suffisamment connus en eux-mêmes. La figure 2 représente les divers mécanismes nécessaires à l'assujettissement des plateaux et à leur déplacement vertical vers le haut. Cette figure 2 représente de fait les systèmes pour les plateaux 10 et 11 pour des raisons de clarté de lecture du dessin. Tout dtabord,le dernier plateau 11 est placé horizontalement sur une potence 18 puis fix5 par le dispositif 17. La potence 18 reçoit en sa partie verticale vers le bas et en ses quatre cbins,des paliers à billes 19a,19b et 20a,20b glissant sur des barres cylindriques rectilignes 21-22 fixées rigidement au caisson 3 par des supports d'ancrage 23a,23b et 24a,24b (non représentés en totalité) 2567377 1 En outre des trous de passage 25al,25a2 et 25bl,25b2 (non représentés) assurent le passage des autres barres. Le caisson de console 4 est rompu de chaque c8té en 4a afin de permettre lè passage de toutes les potences. L'avant dernier plateau 10 est positionné de maniére analogue sur une potence 26 et les quatre paliers à billes 27a,27b et 28a, 28b sont également disposes aux quatre coins de la partie montante de ladite console et sur lE m6me barres 21-22 que pour le plateau 11 précédemment décrit.De même des trous 29al,29a2'et 29bl,29b2 assurent le passage des autres barres. On peut voir de la sorte que lesdites potences peuvent se mouvoir avec précision et douceur lors de leur mouvement de dépla- cement des plateaux soit vers le haut soit vers le bas. Les ensembles de glissement sont complétés d'un ensemble de commandes de déplacement par vérins 30-31 prenant appuis;dVune part sur des pattes 3233 solidaires des potences et d'autre parte sur le fond du caisson 3. Des moteurs 34-35 dtactionnement des vérins sont en outre prévus. La figure 3 montre un fonctionnement mécanique du plateau 9 similaire à celui décrit précedemment et o 1loe rencontre à cet effet une potence 36 avec ses dispositifs de fimation 17 de plateai des paliers à billes 37a, 37b et 38a938bdes barres de guidage 39-40 et des supports d'ancrage 41A, 41b et 42a942b(ces barres et supports n'étant représenté$ que symboliquement sur le dessin)oL?équipement est complété du vérin 43(avec son mateur de commande 44)prenant appui sur la patte 45 solidaire de la potence 36 et sur le fond du caisson 3. De même la figure 4 montre également un fonctionnement encore similaire du premier plateau 8 o llon reneontre à cet effet9une potenee 46 avec ses dispositifs de positionnement de plateau 17, des paliers à billes 47a, 47b et 48a48b9des barres de guidage 49-50 et des supports d'ancrage 51a, 51b et 52a952b(ces barres et supports n'étant de même pas représentés sur le dessin)L'téquipement est complété par le vérin 53(avec son moteur de commande 54)prenant appli sur la patte 55 solidaire de la potence 46 et sur le fond du caisson 3o Le circuit électrique.selon le schéma de la figure 5. comprend essentiellement:les quatres moteurs de vérin 34-35-4454 alimentés depuis une centrale d'asservissement utilisant la.. technologie dite "MOS" et repérée 56 dont ltalimentation régulée 57 est alimentée par le secteur à travers un transformateur 58 6 2567377 1 4srie dtlinterrupteurs 59 -60-61-62 de fin de course assurent l'inversion des moteurs en fin de course des plateaux lors de la montée ou de la descente de ceux-ci. De plus des détecteurs de surcharge pour la sécurité 63-64- 65-66 coupent l'alimentation desdits moteurs si une anomalie vient à se produire. Enfin un circuit de protection général 67 et un commutateur de mise sous tension 68 complètent l'installation électrique. Des voyants signalent en outre,les opérations en cours selon l'usage. Comme cela a été mentionné précedemmeht,les touches 13-14- -16 mises à la disposition de l'opératrice,assurent les mouvements de montée ou de descente des plateaux. On voit de la description qui précède,que la console de travail à déplacement vertical de tableaux logés soit dans un caisson de travail à conformation ergonomique soit dans un récep- tacle supérieur,fournit bien les caractéristiques proposées par l'invention et qui visent,dtune part,une réduction de la surface d'occupation horizontale des circuits imprimés telle que rencontrée dans ltart a4térieur et d'autre part,une amélioration du confort des opératrices qui trouvent dans leur champ d'action une surface de travail accessible sans déplacement. I1 est évident que la description n'a été faite que dans le but de bien faire comprendre les avantages pouvant résulter de l'application de l'invention à travers une description appliquée a des composants électroniques disposés en attente sur des circuits imprimés et qu'à cet égard toute variante qui serait faite de ladite invention dans son esprit,resterait dans son cadre lequel est défini dans les revendications qui suivent. On peut citer à cet effet le nombre de plateaux qui peut toee quelconque et pour nimporte quel usage,le mode de déplacement desdit plateaux qui peut 6tre assuré par tout mécanisme approprié de meme que la forme elle-mgme de la console de travail qui peut événtuelle- ment avoir un aspect différent' dans la mesure o la fonction ergonomique est conservée.Ainsi que dans cet esprit la disposition des organes de commande que peut etre de toutes natures (pédales, etc,..) et en tout emplacement convenable. 7 2567377 REVENDICATIONS 1 I - / Console de travail ergonomique à plateaux mobiles verti- calement caractérisée en ce qutelle comporte:une structure rigide(l) constituée d'une assise stable(2),d'un caisson(3), d1un caisson de travail(4),d'un récoptacle supérieur(5),et d1u pluralité de plateaux(9-1011-12) disposés dans ledit caisson de travail et assujettis,par des potences (18-26-36-46) liées en glissement à des barres(21-22-39-40-49-50) elles m6me fixées par des supports(23-41-51-24-42-52) au caisson(3),& effectuer par des mécanismes à vérins(30-31-43-53)commandés par des mote (34-35-44-54)des mouvements de translation verticale à la dema de de ltopératrice en vue.,soit de faire passer un plateau donn depuis la position de plan de travail jusqu'à la position de stockage dans le réceptacle supérier. soit de faire passer un plateau donné depuis la position de stockage dans le réceptacl supérieur jusqu'tà la position de travail et ce.pour t us les plateaux et & tous les stades pératoires. 2 - / Console de travail ergonomique & plateaux mobiles vertic lement selon, la revendication I caractérisée en ce que ltassu- jettissement en glissement de chaque potence aux barres(21-22 39-40-49-50) s'effectue par quatre pa=liers à billeso 3 - / Console de travail ergonomique à plateaux mobiles verti- calement selon la revendication 1 caractérisée en ce que les vérins(30-31-43-53) sont du type électrique à vis à billes. 4 - / Console de travail ergonomique à plateaux mobiles verti- calement selon la revendication 1 caractérisée en ce que les plateaux sont assujettis aux potences par des moyens de fixatit usuels(17). - / Console de travail ergonomique à plateaux mobiles verti- calement selon la revendication 1 caractérisée en ce que les boutons de commande(l3-14-15-16)- sont à la disposition de l1pé. ratriceo 1 6 -/ Console de travail ergonomique à plateaux mobiles verti- calement selon la revendication 1 caractérisée en ce que la sécurité est assurée par des interrupteurs de fin de course (59-60-61-62) et des détecteurs de surcharge(63-64-65-66) tandis que le pilotage des automatismes est assuré par une centrale dtasservissement(56) mettant en oeuvre la technologie dite "MOS" et alimentée par une alimentation régulée(57) servie par un transfo. (58). 7 - / Console de travail selon les revendications 1 à 6 carac- téris6e en ce que les plateaux,au nombre de quatre,supportent des circuits imprimés recevant des composants électroniques en attente de soudage ultérieur.