Brevet FR2575025A1 — publié le 19860620

La présente invention concerne une machine destinée à positionner automatiquement des pastilles ou composants micro-électroniques similaires sur des cartes de circuits imprimés. Dans le domaine du montage des composants micro- électroniques sur des cartes de circuits imprimés il est souhaitable de disposer d'un mécanisme de transfert qui reçoit un composant sélectionné à l'avance dans une de plu- sieurs sources de composants et qui place le composant sur un convoyeur commun pour qu'il soit transporté vers une tête de positionnement qui positionne le composant sur la surface d'une carte de circuits imprimés. Un exemple d'une telle machine de montage de composants est illustré dans la demande de brevet des Etats Unis d'Amérique N 299 979 déposée le 8 Sep. 1981 au nom de la demanderesse. Dans une telle machine de montage de composants, les composants peuvent être fournis au mécanisme de trans- fert pour leur positionnement dans le convoyeur au moyen de plusieurs chargeurs à bande du type décrit dans la de- mande de brevet des Etats Unis d'Amérique N 665.453 déposée le 26 Octobre 1984au nom de la demanderesse. Egale- ment, les composants peuvent être maintenus dans des char- geurs en vrac séparés qui fournissent des composants indi- viduels au mécanisme de transfert. Dans un cas comme dans l'autre, le mécanisme de transfert doit comporter plusieurs unités individuelles de transfert dont chacune reçoit des composants de la source d'alimentation et qui positionne les composants dans le convoyeur pour une autre manipulation en aval. Dans les opérations de montage de composants électroniques du type en pastilles sur la surface d'une carte de circuits imprimés, il est souhaitable de recevoir un composant de l'une de plusieurs sources et de le trans- férer sur un convoyeur pour une autre manipulation en aval. La sélection du composant dans la source et le transfert du composant sur le convoyeur se font au moyen d'une com- mande programmée de l'ensemble de la machine. Un objet de l'inven tion est donc de proposer plu- sieurs disques de transfert à tubulure, dont chacun coopère avec une source de composants, pour recevoir un composant de la source et le placer sur un convoyeur pour une autre mani- pulation en aval. Les disques de transfert sont agencés pour recevoir un composant d'une source de composants à chargeurs à bande ou à chargeurs en vrac. Chaque disque maintient le composant en position de sorte que sous l'effet d'une rotation du disque en réponse à une commande de ma- chine programmée, le composant puisse être placé en aligne- ment sur un convoyeur pour un traitement ultérieur. Chaque disque est mis en rotation par une manivelle posi- tionnée par un électro-aimant ou autre dispositif d'entraine- ment. Les disques comportent chacun une ouverture fendue pour permettre au convoyeur de contourner le disque; Une seconde ouverture fendue est prévue dans le disque pour recevoir le composant et permettre qu'il soit placé en série sur le convoyeur quand le disque est mis en rotation. Des indicateurs de disques sont associés avec chaque disque pour indiquer à la commande de machine la présence d'un composant et la position du disque. L'ensemble de la tubu- lure et mécanismes de transfert à disques est associé avec un convoyeur pneumatique qui propulse les composants par les différents postes de traitement de la machine de montage de composants. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, la Fig. 1 est une vue de côté de la tubulure, la Fig. 2 est une vue de dessus du bloc de tubu- lure avec les plaques de couverture enlevées, suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1, la Fig. 3 est une vue en bout de la tubulure, la Fig. 4 est une vue à plus grande échelle et en coupe partielle qui montre la manivelle et les indica- teurs des disques de transfert en diverses positions de fonctionnement, la Fig. 5 est une vue à plus grande échelle du mécanisme d'entraînement de disque de transfert, et la Fig. 6 est une vue en perspective de la mani- velle d'entraînement des disques de transfert, Il y a lieu maintenant d'examiner les figures qui illustrent le bloc 10 formant la tubulure 12 pour plusieurs disques de transfert 14. Sur le bloc 10 est montéeune pla- que 11 avec une rainure allongée 16 sur toute sa longueur formant la partie inférieure d'un guide pneumatique 18 par lequel les composants (C)-sont propulsés vers les diffé- rents postes de travail de la machine. Le guide pneumatique 18 comporte des parties d'extrémité évasées 140 pour guider le composant (c). Les composants (c) sont transportés depuis une source de composants (non représentée) par des guides d'alimentation 20 (voir Fig. 4) qui sont fixés sur le bloc et dans les disques 14 qui placent les composants en communication avec le guide pneumatique 18 pour le transpor- ter hors de la tubulure 12. La plaque 11 comporte des loge- ments 22 à chaque extrémité destinés à recevoir d'autres guides pneumatiques (non représentés) qui communiquent avec le guide pneumatique 18 pour transporterles composants en aval dans la machine de montage. Les guides d'alimentation 20 sont des guides pneu- matique-fermés (voir Fig. 4) comprenant des passages 24 par lesquels les composants sont propulsés dans la tubulure 12. Les guides 20 sont fixés par des goupilles 26 sur le bloc 10 et communiquent avec les rainures 28 dans des éléments encastrés 30 positionnés dans la plaque.ll-par des goupilles 32. Sur la surface supérieure 34 de la plaque 11 est montée une barre de couverture 36 montée sur le bloc 10 par des goupilles de positionnement 38 et fixée sur ce bloc 10 par des vis moletées 40 qui sont vissées en 41 à travers la plaque 11 dans le bloc 10 (voir figures 1 et 3). La barre de couverture 36 est placée sur la rainure 16 pour la fermer et former le guide pneumatique 18 dispo- sé dans la direction longitudinale. La plaque 11 comporte plusieurs ouvertures 42 es- pacées qui reçoivent chacune un disque de transfert 14. Chacun des disques 14 (voir Fig. 4) comporte une rainure allongée 44 dans sa surface supérieure 46 qui, dans une position, est agencée pour établir une communication de passage du guide pneumatique 18. Chacun des disques 14 comporte également une rainure 48 en forme de L dans la surface supérieure 46 du disque, partant du corps 50 du disque vers l'intérieur, jusqu'à une position centrale 52 du disque. Cette dernière rainure 48 forme une région de chargement et de maintien de composant du disque, en com- munication avec les guides 20 pour recevoir un composant dans le disque 14. Des plaques de couverture 54 fixées sur la plaque 11 par des vis 56 sont positionnées sur chaque disque 14 pour enfermer ce dernier dans-la tubulure 12. Les plaques de couverture 54 maintiennent également les gui- des d'alimentation 20 en position. Les plaques 54 comportent une ouverture centrale 58 en communication avec la région centrale 52 du disque 14. Un raccord 60 est fixé dans l'ouverture 58 (voir Fig.5). En ce qui concerne le fonctionnement du disque de transfert 14, ce disque est représenté du côté d r o i t de la Fig. 4 en position de réception d'un composant (c) provenant du guide d'alimentation 20. Le composant est posi- tionné dans la rainure 48 contre une butée 62 pénétrant dans la rainure. Le composant peut être propulsé depuis le guide d'alimentation 20 jusque dans la rainure 48 et contre la butée 62 par l'application d'une dépression au raccord 60. Dans cette position du disque 14, un composant sélec- tionné se trouve en position chargée dansle disque 14. A ce moment, la dépression par le raccord 60 maintient le composant contre la butée 62. Ensuite, une rotation du disque 14 jusqu'à la position représentée sur la Fig. 4 place la rainure 48 en communication avec le guide 18. A ce moment, une pression d'air par le raccord 60 propulse le composant dans le guide 18 de la tubulure 12. La rai- nure 48 comporte une région élargie 64 autour de la butée 62 pour permettre le libre passage de l'air autour de la butée 62 quand le disque 14 est chargé et déchargé. Les rainures 44 à 48 comportent des parties d'extrémité évasées 66 pour guider le composant (c) à son entrée dans le disque 14. Les disques 14 sont mis en rotation par un mécanis- me à manivelle 68 supporté dans le bloc 10 (voir figures 4, 5 et 6). Le mécanisme à manivelle 68 comporte une tige montée dans des paliers 72 dans l'ouverture 74 du bloc 10. La tête 76 de la manivelle 68 est positionnée dans une ouverture 78 du bloc 10. Une goupille 80 est positionnée dans la manivelle 68 et fait saillie près de la gorge 82 de la tête 76 pour maintenir axialement cette tête 76 dans la manivelle 68. La manivelle 68 est entralnée par un élec- tro-aimant 84, par 1' intermédiaire d'un raccord flexible 86. L'électro-aimant 84 est excité en réponse à une com- mande de machine programmée pour actionner un disque de transfert déterminé à l'instant voulu. Quand -l'électro- aimant 84 est désexcité, un ressort 141 ramène la manivelle dans sa position initiale. La tige 70 comporte une ouverture 88 qui reçoit un ressort 90 poussant vers le haut le nez 92 de la tête 76 contre le disque 14. La manivelle 68 comporte deux bras 94, 96, le bras 96 comprenant un coulisseau 98 positionné dans le logement 100 à la face inférieure 102 du disque 14 (voir Fig. 5 et 6). Il apparait ainsi que la rotation de la manivelle 68 fait tourner le disque 14. Les bras 94, 96 s'appuient contre des goupilles d'arrêt 104, 106, vis- sées dans le bloc 10 pour limiter la rotation de la mani- velle 68. Les goupilles 104, 106 sont réglables pour per- mettre que les rainures 44, 48 soient alignées avec le guide 18. Les disques de transfert 14 sont associés avec un mécanisme de détection 108 qui indique à la commande de machine qu'un composant (c) est en place à l'extrémité de chargement du disque 14, et la position de ce disque. Une plaque 114 portant des sources lumineuses 116 est fixée dans le logement 110 du bloc 10 par une vis 112. Les sour- ces lumineuses 116 émettent de la lumière vers des détec- teurs de lumière (non représentés) situés dans les ouver- tures 118 dans les plaques de couverture 54. Comme le mon- tre le côté gauche de la Fig. 4, l'interception de la lu- mière provenant de la source lumineuse 120 par l'ouverture 122 dans la rainure 28 indique une condition d'erreur de deux composants (c) dans le mécanisme de transfert. Dans le cas d'utilisation avec une source de composants à chargeur en vrac, la source lumineuse 120 et l'ouverture 122 peuvent indiquer qu'un composant se trouve en position au disque 14, prêt à être chargé dans ce dernier. La source lumineuse 124, par une ouverture 126 dans la rainure 48, indique que le disque 14 est en position pour recevoir un composant et indique que le composant est en place dans le disque 14. La source lumineuse 128 par l'ouverture 130 dans le disque 14 indique que ce dernier a tourné. Il apparait aisi que le dispositif de transfert à disques fonctionnant dans une tubulure permet que chaque disque, à la commande, transfère un composant reçu d'une source sur le convoyeur pneumatique pour d'autres opéra- tions en aval sur le composant. En outre, le mécanisme de détection 108 indique au module de commande les diverses positions du composant et du disque pour indiquer à la commande de machine que le système de transfert de compo- sant fonctionne correctement. REVENDICATIONS 1 - Mecanisme de réception d'un composant micro- électronique provenant d'une source d'alimentation,et de transfert du composant sur un convoyeur, caractérisé en ce qu'il comporte une tubulure allongée(12)avec plu- sieurs ouvertures espacées(42),plusieurs disques de trans- fert (14) disposés dans lesdites ouvertures espacées, cha- cun desdits disques de transfert comprenant un dispositif (44)de maintien de composant avec chaque disque, chaque disque étant agencé pour être mis en rotation à partir d'une position de chargement pour recevoir un composant (c) provenant de la source jusqu'à une position de déchar- gement pour libérer le composant sur le convoyeur et pour revenir à ladite position de chargement, et un dispositif (68) agencé pour faire tourner chaque disque à partir de la position de chargement de composant jusqu'à la position de déchargement de composant en réponse à une commande de machine. 2 - Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque disque comporte un dispositif permettant le fonctionnement continu du convoyeur dans l'état de char- gement de disque. 3 - Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de mise en rotation comporte une manivelle (68) entraînée, coopérant avec ledit disque. 4 - Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé- en ce que ladite manivelle comporte des bras (94, 96) pou- vant venir en contact avec des butées (104), 106) pour li- miter la rotation dudit disque. - Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de détection (108) qui indique la présence dudit composant dans ledit disque et la position dudit disque avant et après sa rotation. 6 - Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de mise en rotation (68) est disposé dans ladite tubulure et lesdits disques tournent d'un angle droit entre la position de chargement et la posi- tion de déchargement. 7 - Mécanisme de réception d'incomposant électro- nique du t y p e pastille provenant d'une source d'ali- mentation,et de transfert du composant sur un convoyeur, caractérisé en ce qu'il comporte un bloc allongé (10), une plaque allongée (11) avec une rainure (16) dans la direc- tion longitudinale formant un guide convoyeur (18) et plusieurs ouvertures espacées (42), ladite plaque étant montée sur ledit bloc, plusieurs disques de transfert (14) disposés chacun dans l'une desdites ouvertures de la plaque, un dispositif d'entraînement (68) dans ledit bloc et coopérant avec-lesdits disques pour les faire tourner, chacun desdits disques de transfert comprenant une rainure allongée (44) agencée pour coopérer avec ledit guide convoyeur pour per- mettre le fonctionnement dudit guide dans une position de rotation desdits disques, et chacun desdits disques de transfert comprenant une rainure (48) de réception de com- posant agencée pour recevoir un composant provenant de la source dans une position de rotation dudit disque et pour décharger le composant de ladite rainure de réception sur ledit guide dans une autre position de rotation dudit disque. 8 - Mécanisme selon la revendication 7, caracté- risé en ce que ledit dispositif d'entraînement comporte une manivelle (68) coopérant avec ledit disque pour le faire tourner. 9 - Mécanisme selon la revendication 8, caracté- risé en ce qu'il comporte un dispositif de détection (108) pour indiquer la position dudit composant et dudit disque.