Brevet FR2649579A1 — publié le 19910111

Dispositif d'extraction et d'insertion de modules sur une carte mère L'invention concerne l'extraction et l'insertion de modules sur une carte mère. Les modules sont constitués par une carte de circuit imprimé comportant des composants sur au moins une face et le plus généralement sur les deux faces, et des connecteurs qui s'enfichent sur des broches de la carte mère, les broches et les connecteurs étant perpendiculaires aux cartes de circuit imprimé. La carte mère est équipée de plusieurs modules, tous du même type, disposés côte à côte, parallèlement à la carte mère, le nombre de ces modules étant fonction de leur taille. L'extraction, ou l'insertion d'un module doit se faire sans endommager mécaniquement et électriquement le module et la carte mère. L'invention a pour but l'extraction et l'insertion d'un module sur une carte mère, sans endommager le module et la carte mère, de manière simple et rapide. L'invention a pour objet un dispositif d'extraction et d'insertion de modules sur une carte mère, caractérisé par le fait qu'il comprend un cadre indexeur et un extracteur, ledit cadre indexeur comportant deux barres supports réunies par deux réglettes, deux rabats latéraux de retenue mobiles en rotation autour d'axes portés par chaque extrémité des barres supports, chaque barre support comportant au moins une série de trous ayant un nombre de trous égal au nombre de modules équipant la carte mère, l'extracteur comportant un corps, deux chariots à fourches coulissant dans deux gorges longitudinales d'une face supérieure du corps, et deux colonnes coulissant dans le corps, à chaque extrémité de celui-ci, lesdites colonnes comportant chacune une plaque-d'appui et un pion à une extrémité située sous une face inférieure du corps, ledit pion venant dans un trou des barres supports pour indexation de l'extracteur sur le cadre indexeur. L'invention sera bien comprise par la description qui va suivre d'exemples de réalisation illustrés par les figures annexées dans lesquelles - la figure 1 est une vue de face, avec coupe partielle d'une première forme de réalisation d'un outil de l'invention, - la figure 2 est une vue de dessus de l'outil de la figure 1, - la figure 3 est une vue de dessous de l'outil de la figure 1, - la figure 4 est une vue de côté de l'outil de la figure 2 coupé selon la coupe IV-IV, - le figure 5 est une vue agrandie d'un détail de la figure 4, - la figure 6 est une vue en plan d'un cadre indexeur de l'invention, - la figure 7 est une vue de face schématique du cadre indexeur équipé d'une carte mère et d'un module, - la figure 8 est une vue agrandie d'un détail du cadre indexeur de la figure 6, - la figure 9 est une vue de face partielle et en coupe du cadre indexeur de la figure 6, montrant la fixation de la carte mère, - la figure 10 représente une carte mère équipée d'un module, - la figure 11 représente l'ensemble carte mère module de la figure 10 monté sur le cadre indexeur et l'outil de la figure 1 indexé, en position haute, sur le cadre indexeur, - la figure 12 représente l'outil indexé, en position basse, sur le cadre indexeur, - la figure 13 représente l'outil de la figure 12 en position d'extraction, - la figure 14 représente l'outil et le module après extraction de celui-ci de la carte mère, - la figure 15 représente le module de la figure 14 après son dégagement de l'outil, - la figure 16 est une vue de face, avec coupe partielle d'une deuxième forme de réalisation de l'outil de l'invention, - la figure 17 est une vue de dessus de l'outil de la figure 16, - la figure 18 est une vue de côté de l'outil de la figure 16 coupé selon la coupe XVIII-XVIII. Selon l'invention l'extraction d'un module équipant une carte mère s'effectue en fixant la carte mère sur un cadre indexeur métallique et en extrayant le module à l'aide d'un outil, appelé extracteur, également métallique, indexé sur le cadre indexeur afin d'être positionné correctement au-dessus du module à extraire. L'extracteur comporte deux chariots à fourche escamotables par mouvement latéral et deux colonnes guidant son mouvement vertical. L'extracteur se place sur le module par un mouvement descendant, fourches ouvertes ; après fermeture des fourches sous le module, la montée, guidée par les colonnes, provoque l'extraction du module qui reste prisonnier de l'extracteur ; l'ouverture des fourches libère le module.Pour l'insertion d'un module sur carte mère on effectue les opérations décrites pour d'extraction dans l'ordre inverse. Les figures 1 à 5 illustrent une première forme de réalisation de l'extracteur pour l'extraction et l'insertion de modules comportant chacun deux connecteurs disposés le long d'un bord longitudinal de la carte de circuit imprimé du module, et écartés l'un de l'autre, et un troisième connecteur disposé le long de l'autre bord longitudinal de la carte de circuit imprimé, au milieu dudit bord. Les figures 16, 17, 18 illustrent une deuxième forme de réalisation de l'extracteur pour l'extraction et l'insertion de modules comportant quatre connecteurs disposés deux à deux le long des bords longitudinaux de la carte de circuit imprimé du module, à proximité des extrémités desdits bords longitudinaux. Dans les figures 1 à 5, l'extracteur comporte un corps 1, deux chariots à fourche 2 et 3, et deux colonnes 4 et 5. Les colonnes sont situées à chaque extrémité du corps dans lequel elles coulissent perpendiculairement à celui-ci. Chaque colonne comporte un bouton 6 à une extrémité et un pion 7 et une plaque d'appui 8 à l'extrémité opposée. Chaque colonne comporte une gorge 9 sur une certaine longueur, qui coopère avec une vis 10 vissée dans le corps 1, pour empêcher la rotation de la colonne et limiter le déplacement de la colonne ; de plus de cette manière la colonne est imperdable, puisque la vis 10 doit être dévissée pour enlever la colonne du corps. Chaque chariot à fourche est constitué par deux plaques telles que 2a et 2b, ou 3a, 3b, chacune en forme de U, réunies entre elles par des axes tels que 11. Chaque plaque en forme de U comporte une première branche 12 et une deuxième branche 13 ; les premières branches, 12 de plaques telles que 2a et 2b coulissent dans deux gorges longitudinales 14, 15 situées à la partie supérieure du corps 1. A chaque extrémité du corps deux goupilles 16 et 17 traversent les gorges longitudinales 14 et 15, et chaque première branche 12 comporte une lumière 18 également traversée par les goupilles 16 et 17 qui assurent le guidage des plaques 12 et t3 des chariots, limitent leur course en déplacement longitudinal, et rendent les chariots imperdables.Les deuxièmes branches 13 des deux plaques 2a et 2b d'un chariot constituent deux fourches qui se déplacent en dessous des extrémités du corps dans lesquelles coulissent les colonnes 4 et 5. La partie supérieure du corps comporte deux pattes 19, 20, une à chaque extrémité dudit corps. Le corps 1 comporte un évidement longitudinal 21 dans sa partie centrale, entre les gorges longitudinales 14 et 15. il comporte également à sa partie inférieure, deux pattes de pincement 22, 23 identiques, disposées le long d'un bord longitudinal du corps, et une patte d'appui 24 disposée le long de l'autre bord longitudinal du corps et au milieu de celui-ci. La figure 4 est une vue de côté de l'extracteur avec coupe IV-I de la figure 1. La patte d'appui 24-comporte à son extrémité une rainure longitudinale 25 entre deux épaulements 26, 27, et deux rouleaux 28, 29, en matériau plastique, dans la rainure 25. La patte d'appui 24 vient au contact, par un épaulement 26 ou 27, de la face supérieure d'un connecteur du module, ledit connecteur étant traversé par des broches de la carte mère qui dépassent le connecteur de moins de un millimètre et viennent se ficher dans les rouleaux 28, 29 qui viennent également au contact de la face supérieure du connecteur. La patte de pincement 22 est constituée par une dent 30 formée par un prolongement du corps 1 et deux plaques métalliques 31, 32, encadrant la dent et dépassant de celle-ci ltextrémité de la dent 30 comporte un logement longitudinal 33. Les plaques 31 et 32 sont fixées sur la dent 30 par tout moyen connu, par rivetage par exemple. La figure 5 est une vue agrandie de la dent 30, montrant comment celle-ci vient se positionner sur un connecteur 34 d'un module, ledit connecteur étant fixé sur une carte de circuit imprimé 35 du module et traversé par une broche 36 de la carte mère, l'extrémité 37 de ladite broche 36 venant dans le logement 33 de la dent 30 l'extrémité 37 de la broche dépasse de moins de un millimètre la face supérieure du connecteur 34. Sur la figure 4, le circuit imprimé 35 est représenté au traits interrompus à fin de montrer comment il se positionne sur l'extracteur, à chaque extrémité du corps 1. Les figures 6, 7, 8 et 9 sont relatives au cadre indexeur, la figure 6 étant une vue en plan, la figure 7 une vue de face, la figure 8 une vue agrandie d'une extrémité du cadre indexeur, et la figure 9 une vue de face partielle et en coupe du cadre indexeur. Le cadre indexeur comporte deux barres supports 50 et 51, reliées à chaque extrémité par une réglette 52, 53, deux rabatslatéraux de retenue 54, 55, et quatre supports de commande 56, 57, 58, 59 solidaires des rabats latéraux, et montés pivotants sur des axes tels que 60 fixés à chaque extrémité des barres supports 50, 51. Deux supports de commande 57, 59 comportent chacun un moyen de commande 61, qui sert également de fixation pour les rabats latéraux de retenue 50 et 51, ce moyen de commande étant par exemple un bouton moleté vissé sur le support de commande. Dans les figures 6 et 7 on a représenté une carte mère 62 et des cartes modules 63. La carte mère 62 est montée sur le cadre indexeur et repose sur les barres supports 50 et 51 qui comportant chacune un pion de centrage 64, 65. Chaque barre support 50, 51 comporte une première série de trous 66 pour indexer l'extracteur représenté figures 1 à 4, et une deuxième série de trous 67 pour indexer l'extracteur représenté figures 16, 17, 18. Le nombre de trous de chaque série de trous est égal au nombre de modules équipant la carte mère. La figure 8 représente une extrémité de la barre support 50, et du rabat latéral de retenue 54 avec le support de commande 57. La barre support 50 comporte une rainure longitudinale 50a, une face d'appui 50b séparée par un épaulement 50c de la rainure longitudinale 50a. La pion de centrage 64 est fixé sur la face d'appui 50b sur laquelle la carte mère 62 est posée. Le rabat latéral de retenue 54 est une cornière comportant deux ailes 54a et 54b à angle droit ; l'aile 54b est logée à son extrémité dans une rainure 57a du support de commande 57 ; de même l'autre extrémité de l'aile 54b est logée dans une rainure du support de commande 56, figure 6. L'autre aile 54a est fixée sur le support de commande 57 par le bouton 61, et par une vis sur le support de commande 56.Par pivotement des supports de commande 56 et 57 l'aile 54b vient se loger dans la rainure longitudinale 50a et l'aile 54a vient au contact de l'épaulement 50c, comme représenté figure 9 ; l'aile 54a dépasse de l'épaulement Soc et vient recouvrir un bord longitudinal de la carte mère 62. Sur la figure 9 on a représenté la colonne 5, le pion 7 et la plaque d'appui de l'extracteur 8 avant snindexation sur le cadre indexeur et en traits interrompus leur position après indexation de l'extracteur le pion 7 est inséré dans le trou 66 de la barre support 50 et la plaque d'appui 8 repose sur une face supérieure de la barre support 50 et sur l'aile 54a du rabat latéral de retenue 54, de manière à bloquer la carte mère sur le cadre indexeur lors d'une opération d'extraction ou d'insertion d'un module. Les figures 10 et 15 représentent les différentes séquences de l'extraction d'un module. La figure 10 représente, vue de face, une carte mère 62 équipée d'un module constitué par une carte module 63 équipée de composants 70, 71 et de trois connecteurs 72, 73, 74. La figure 11 représente la carte mère 62 montée sur cadre indexeur, reposant sur les barres supports 50, 51, et maintenue en place par les rabats latéraux de retenue 54, 55 ; l'extracteur est positionné sur le cadre indexeur, en position haute, les chariots 2 et 3 étant écartés du corps 1 de sorte que les fourches 13 sont ouvertes, les pattes d'appui 8 pressant les rabats latéraux de retenue 54, 55. La figure 12 représente l'extracteur en position basse, fourches ouvertes ; cette position est obtenue en appuyant sur les pattes 19 et 20 du corps 1 qui coulisse le long des colonnes 4 et 5, tout en appuyant sur les boutons 6 des colonnes 4 et 5 pour maintenir celles-ci en position. Les plaques 31 et 32, figures 4 et 5, des pattes de pincement 22 et 23 viennent pincer les corps des connecteurs 72 et 74 du module, les dents 30 desdites pattes venant appuyer sur les faces supérieures desdits connecteurs ; la patte d'appui 24 vient en appui sur la face supérieure du connecteur 73. La figure 13 représente les fourches 13 de l'extracteur en position fermée, lesdites fourches venant sous la carte 63 du module, dans les zones libres de ladite carte. La figure 14 représente l'extracteur en position haute avec le module dégagé de la carte mère. Cette position est obtenue en pressant sur les boutons 6 des colonnes 4 et 5 et en faisant coulisser le corps 1 le long des colonnes à l'aide des pattes 19 et 20. L'ensemble extracteur module est alors dégagé du cadre indexeur, et par ouverture des fourches 13 des chariots 2 et 3 le module est libéré, comme représenté figure 15. L'insertion d'un module sur une carte mère se fait selon un processus inversé de celui de l'extraction. La carte mère est positionnée sur le cadre indexeur, puis le module est monté sur l'extracteur qui est alors positionné sur le cadre indexeur, figure 14. Par abaissement du corps 1 de l'extracteur le-module est monté sur la carte mère, figure 13. Les fourches 13 sont ouvertes, figure 12, puis le corps est mis en position haute, figure 11, et l'extracteur est alors dégagé du cadre indexeur ; la carte mère, équipée du module est alors libérée du cadre indexeur par pivotement des rabats latéraux de retenue 54 et 55. Les figures 16, 17 et 18 représentent une deuxième forme de réalisation de l'extracteur de l'invention pour l'extraction et l'insertion de modules ayant quatre connecteurs, lesdits modules étant montés sur une carte mère. Pour les opérations d'extraction et d'insertion la carte mère est mise en place sur le cadre indexeur représenté figures 6, 8 et 9. Dans ces figures 16 à 18, le corps de l'extracteur est constitué par deux entretoises 80, 81, et deux supports de colonnes, 84, 85, fixés par des boulons 79 aux extrémités des entretoises, chacune des entretoises ayant une gorge longitudinale 14 ou 15 dans laquelle coulisse deux chariots 2 et 3 identiques aux chariots de l'extracteur représenté figures 1 à 5. Deux colonnes 4, 5 identiques à celles des figures 1 à 5, coulissent dans les supports de colonnes 84, 85.Chaque entretoise 84, 85, comporte un évidement 82 à chaque extrémité de sa partie inférieure ; ces évidements sont situés entre les supports de colonne 84 et 85, et les évidements de l'entretoise 84 sont situés en face des évidements de l'entretoise 85. Chaque colonne comporte une gorge 9 qui coopère avec une vis 10 vissé dans le support de colonne correspondant, pour empêcher la rotation de la colonne et limiter son déplacement. Sur la figure 18 on a représenté une carte 86 et deux connecteurs 87, 88, d'un module afin de montrer comment les évidements 82 se situent par rapport aux connecteurs lorsque l'extracteur et le module sont en prise, chariots à fourche fermés, les branches inférieures 13 des chariots venant sous la carte 86, et les extrémités 80a, 81a des entretoises 80, 87 venant au contact de la carte 86 et appuyant sur la carte lors d'une insertion du module. L'extracteur est indexé sur le cadre indexeur par les pions 7 à l'extrémité des colonnes 4 et 5, ces pions venant dans les trous 67 des barres support 50, 51, figure 6. Les opérations d'extraction et d'insertion d'un module se font comme dans le cas de l'extracteur des figures 1 à 5. REVENDICATIONS 1/ Dispositif d'extraction et d'insertion de modules sur une carte mère, caractérisé par le fait qu'il comprend un cadre indexeur et un extracteur, ledit cadre indexeur comportant deux barres supports (50 ; 51) réunies par deux réglettes (52 ; 53), deux rabats latéraux de retenue (54 ; 55) mobiles en rotation autour d'axes (60) portés par chaque extrémité des barres supports, chaque barre support comportant au moins une série de trous (66) ayant un nombre de trous égal au nombre de modules équipant la carte mère, l'extracteur comportant un corps (1), deux chariots à fourches (2 ; 3) coulissant dans deux gorges longitudinales (14 ; 15) d'une face supérieure du corps, et deux colonnes (4, 5) coulissant dans le corps, à chaque extrémité de celui-ci, lesdites colonnes comportant chacune une plaque d'appui (8) et un pion (7) à une extrémité située sous une face inférieure du corps, ledit pion venant dans un trou (66) des barres supports pour indexation de l'extracteur sur le cadre indexeur. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque barre support (50 ; 51) comporte un pion de centrage (64 ; 65) pour positionnement d'une carte mère sur le cadre indexeur. 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'un support de commande (56 ; 57 ; 58 ; 59) est fixé à chaque extrémité d'un rabat latéral de retenue (54 ; 55) chaque support de commande étant mobile autour d'un desdits axes (60) portés par chaque extrémité des barres supports (50 ; 51). 4/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque rabat latéral de retenue (54 ; 55) est constitué par deux ailes (54a, 54b) à angle droit, l'une des ailes venant loger dans une rainure longitudinale (50a) d'une barre support l'autre aile venant en appui sur une face supérieure de ladite barre support au-dessus d'un bord longitudinal de la carte mère. 5/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque barre support comporte deux séries de trous (66 ; 67), chaque série ayant un nombre de trous différent. 6/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque chariot (2 ; 3) à fourche est constitué par deux plaques #(2a ; 2b) réunies par des axes (10) chaque plaque ayant une forme de U ayant une branche supérieure (12) coulissant dans une gorge longitudinale (14, 15) du corps (1) et une branche inférieure (13) se déplaçant en dessous de la face inférieure du corps; lorsque le chariot coulisse, ladite branche inférieure venant sous une carte du module, ladite carte ayant des extrémités situées entre la face inférieure du corps et lesdites branches inférieures des chariots. 7/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps de l'extracteur comporte deux pattes de pincement (22 ; 23) situées dans une face latérale du corps et une patte d'appui (24) située dans une autre face latérale du corps, les pattes de pincement venant pincer un premier et un deuxième connecteur du module et la patte d'appui venant en appui sur une face supérieure d'un troisième connecteur du module. 8/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps de l'extracteur est constitué par deux supports de colonne (84, 85) reliés par deux entretoises (80, 81) ayant chacune une rainure longitudinale, que chaque entretoise comporte à chaque extrémité un évidement (82) pour loger un connecteur du module.