Brevet FR2598951A1 — publié le 19871127

1i 2598951 La présente invention se rapporte à un mécanisme d'entraînement pour la tête de pose des composants d'une machine automatique d'assemblage de composants électriques. Dans la technique de la pose automatique de composants électriques sur une carte de circuit imprimé, les composants sont acheminés vers la tête de pose de la machine selon une séquence désirée pour être placés sur la carte. Les composants peuvent se 10 trouver dans un rouleau dans lequel les fils des composants sont montés sur ruban de façon à présenter les composants à la tête de pose dans une série montée sur ruban. La tête de pose contient un mécanisme servant à séparer du ruban les conducteurs des composants, 15 à couder les conducteurs à angle droit par rapport au corps du composant et à insérer les conducteurs dans des ouvertures pré-sélectionnées de la carte. Ensuite, un mécanisme de coupe et de rivetage coupe les conducteurs et met en forme les conducteurs qui 20 font saillie à travers la surface inférieure de la carte pour bloquer le composant sur la carte. Des machines de ce type sont décrites dans les brevets des E.U.A. n 3 488 672, 3 594 889, 4 080 730 et 4 464 833. D'autres machines d'assemblage ont des têtes de pose qui sont adaptées pour recevoir des composants du type (à boîtier d'enfichage à double rangée de broches) (DIP) d'une source et pour insérer les conducteurs de chaque composant dans des ouvertures de la 30 carte. De même-, un mécanisme de coupe-rivetage fixera le composant à la carte. Des machines de ce type sont décrites dans le brevet des E.U.A. n 3 550 238. Dans le fonctionnement de ces machines, il y a une tête de pose entraînée en mouvement vertical 35 qui se déplace à partir d'une position appropriée 2 2598951 pour recevoir le composant de la source à une position appropriée pour insérer les conducteurs du composant dans l'ouverture de la carte. Le mécanisme servant à imprimer un mouvement vertical alternatif 5 à la tête de pose était dans le passé un cylindre pneumatique (tel que celui décrit dans le brevet des E.U.A. n 2 896 213) qui entraîne une tringlerie qui fait monter et descendre la tête de pose. En raison de la distance variable à laquelle la tête de pose 10 doit venir se placer, qui est due au diamètre variable du composant qu'il s'agit de poser (voir brevet des E.U.A. n 3 594 889) et en raison de la différence de diamètre des conducteurs, les mécanismes antérieurs à entraînement pneumatique devaient posséder une butée 15 de distance automatiquement réglable pour régler la distance à laquelle la tête de pose se rapproche de la carte, pour un composant donné qu'il s'agit d'insérer. Un exemple d'une telle butée de distance est décrit dans le brevet des E.U.A. n 4 553 323. Le but de cette invention est de réaliser un mécanisme d'entraînement à servo-moteur destiné à imprimer un mouvement alternatif vertical à la tête de pose d'une machine de montage de composants électriques; le mécanisme d'entraînement ayant en outre 25 pour fonction de commander automatiquement la distance de la tête de pose par rapport à la carte, de façon à recevoir des composants de différents diamètres et des conducteurs de différents diamètres. Un autre but de l'invention est d'utiliser 30 un servo-moteur pour entraîner une courroie de synchronisation qui entraîne un écrou d'entraînement portant lui-même une vis d'entraînement fixée à la tête de pose d'une machine de montage de composants électriques. Une commane par logiciel transmet, par l'intermédiaire d'un codeur, un nombre prédéterminé 3 2598951 d'impulsions au servo-moteur pour entraîner la courroie de synchronisation et, de cette façon, faire tourner l'écrou d'entraînement du nombre de tours nécessaire pour imprimer à la vis d'entraînement un 5 mouvement vertical alternatif pour faire descendre la tête de pose de la distance voulue prédéterminée par rapport à la carte, pour le composant donné qu'il s'agit d'insérer dans la carte. De cette façon, la tête de pose peut se déplacer en va-et-vient dans 10 le sens qui la rapproche ou l'éloigne de la carte et elle est placée à la distance appropriée par rapport à la carte pour un composant donné qu'il s'agit d'insérer. Un autre but de l'invention est d'imprimer 15 un mouvement vertical alternatif à la tête de pose d'une machine de montage de composants électriques par l'intermédiaire d'un écrou d'entraînement entrainé par un servo-moteur, qui porte une vis d'entraînement fixée à la tête dinsertion, ; cette vis d'en20 trainement possédant des méplats opposés qui coopèrent avec des rouleaux fixes pour empêcher la vis d'entraînement de tourner autour de son axe pendant qu'elle est entraînée par l'écrou d'entraînement. D'autres caractéristiques et avantages de 25 l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, la Fig. 1 est une vue en élévation de coté du mécanisme d'entraînement selon l'invention; et la Fig. 2 est une vue -en élévation de face. 30 Les machines destinées à placer ou poser automatiquement des composants électriques dans des cartes de circuits imprimés ont une tête de pose servant à insérer les conducteurs du composant dans des trous présélectionnés de la carte. Ensuite, un mécanisme 35 de coupe et de rivetage placé sous la carte coupe 4 2598951 les longueurs excessives des conducteurs et met les conducteurs en forme de façon à fixer mécaniquement le composant à la carte. Ces machines peuvent traiter des composants du type (DIP) comme représenté dans le brevet des E.U.A. n 3 550 238, ou ils peuvent traiter des composants à conducteurs axiaux comme représenté dans le brevet des E.U.A. n 3 594 889. D'autres machines, telles que celle représentée dans le brevet des E.U.A. n 4 501 064, servent à monter 10 surface contre surface des composants sans conducteurs sur la carte. Dans chacun des types précités de machines d'assemblage, la tête de pose est entraînée verticalement jusqu'à une position relevée, dans laquelle 15 elle peut recevoir un composant provenant d'une source, puis jusqu'à une position abaissée, servant à poser le composant sur la carte. En outre, étant donné que les composants peuvent varier en épaisseur, la tête de pose doit pouvoir être automatiquement réglée en 20 réponse à une commande de la machine pour être espacée de la surface de la carte de la distance voulue, de manière qu' ait lieu une pose correcte du composant sans détérioration du composant ni de la carte. C'est dans cet environnement que ce nouvel entraîne25 ment de tête de pose est utilisé pour atteindre les buts précités. On se reportera maintenant à la Fig. 1 qui représente un servo-moteur 10 fixé par des boulons 12 sur un châssis 14 fixé au bâti principal de la 30 machine (non représenté). L'arbre 16 du moteur porte une poulie 18 qui attaque une courroie de synchronisation 20. La courroie 20 attaque une poulie 22 montée sur le châssis 14, dans des paliers 24. Un écrou d'entraînement 28 est monté sur la poulie 22 35 par des boulons 30 et est entraîné par le servo-moteur 2598951 par l'intermédiaire de la courroie de synchronisation 20. Une vis d'entraînement 32 est montée dans l'écrou d'entraînement 28 avec un jeu nul. A l'extré5 mité inférieure 34 de la vis d'entraînement 32 est fixée la tête de pose (représentée partiellement en 35) de la machine de montage de composants électriques. Au châssis 14 est fixé, par des boulons 36, 10 un bâti support 38 en forme de U qui comprend une partie supérieure 40 portant un bloc de portée à rouleaux 42 fixé au moyen de boulons 44. Les rouleaux 46 sont montés dans le bloc de portée 42 et sont placés sur les deux côtés de la vis d'entraînement 32 pour 15 s'appuyer contre les côtés plats 48 de la vis d'entraînement. De cette façon, lorsque la vis d'entraînement 32 est entraînée par l'écrou 28, par l'intermédiaire de leur prise par filetage, les rouleaux 46, qui sont en contact avec les surfaces plates 48, empê20 chent la vis 32 de tourner autour de son axe. En fonctionnement, une commande de machine opérant par l'intermédiaire d'un codeur transmet des impulsions au servo-moteur 10 pour faire tourner la poulie 18 et, par l'intermédiaire de la courroie de 25 synchronisation 20, la poulie 22 est entraînée en rotation. L'écrou 28 est alors entraîné en rotation, en faisant monter ou descendre la vis 32 (et par conséquent la tête de pose) de distances prédéterminées désirées en fonction de la phase du fonctionnement 30 de la machine. Lorsque la tête de pose reçoit un composant, en provenance d'une source, la vis est entraînée vers le haut. Ensuite, selon le nombre d'impulsions reçues, le servo-moteur fait tourner l'écrou 28 et fait descendre la vis 32 de la distance désirée 35 pour poser un composant sur la carte. Pendant que 6 2598951 la vis descend, les rouleaux 46, qui sont en contact avec les côtés plats 48 de la vis 32, empêchent la vis 32 de tourner autour de son axe. Lorsque le composant a été posé sur la carte, 5 la commande de la machine inverse le servo-moteur 10 et fait monter la vis et, par conséquent, la tête de pose. Ensuite, la commande de la machine, qui connait le composant suivant qui doit être posé en séquence (et qui connait par conséquent l'épaisseur 10 du composant) enverra au servo-moteur, après que la tete de pose a reçu le composant, des impulsions en nombre voulu pour faire descendre la vis 32 à la distance d6sirée par rapport à la carte pour poser le composant sur la carte sans endommager le composant 15 ni la carte. De cette façon, un organe d'entraînement simple peut faire monter la tête de pose pour recevoir un composant provenant d'une source et abaisser le composant à la position voulue pour le poser sur la carte. REVENDICATIONS 1. Machine de montage de composants comportant une tête de pose pour placer des composants électroniques sur ou dans des cartes de circuits imprimés, caractérisée en ce qu'elle comprend une vis 5 d'entraînement (32), l'extrémité inférieure (34) de la vis d'entraînement (32) étant adaptée pour se fixer à la tête de pose de la machine; des moyens pour déplacer verticalement la vis d'entraînement (32) qui comprennent un châssis (14); un ensemble de paliers (24) 0l supporté par le châssis (14) et comportant une poulie (22). et un écrou d'entrainement (28); l'ensemble de paliers (24) comportant une ouverture au travers de laquelle la vis d'entrainement (32) s'étend; un servomoteur (10); une courroie de synchronisation (20) 15 reliant le servomoteur (10) et la poulie (22) pour entrainer en rotation l'écrou d'entrainement (28); et le châssis (14) comportant des moyens (46,48) pour s'opposer à la rotation de la vis d'entraînement (32) grâce à quoi la rotation de l'écrou d'entrainernent 20 (28) a pour effet de déplacer verticalement la vis d'entraînement (32). 2. Machine de montage de composants selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens d'opposition comportent au moins un rouleau (48) 25 venant en contact avec une surface plate (48) de la vis d'entraînement (32).