Brevet FR2731870A3 — publié le 19960920

FR 2731870 A3 19960920 FR 9503133 A 19950317 DISPOSITIF DE REPORT DE COMPOSANTS ELECTRONIQUES La présente invention concerne le report de composants électroniques sur des substrats successifs constitués généralement par des circuits imprimés. On connaît déjà des machines de report automatique de composants électroniques montés en surface. Ces machines comprennent généralement un convoyeur d'approvisionnement en substrats successifs suivant une direction longitudinale X vers un emplacement de pose et au moins une tête déplaçable dans la direction longitudinale pour venir se placer face à des magasins d'approvisionnement en composants répartis dans la direction longitudinale, munie de moyens déplaçables suivant la direction transversale Y permettant de prélever un composant à la fois et de le poser sur le substrat. La plupart de ces machines possèdent une caméra vidéo, permettant de repérer la position exacte du composant sur les moyens de prélèvement ; ainsi on peut tenir compte de cette position et ajuster la position des moyens par rapport au substrat lors de la dépose. Sauf si l'emplacement de pose est constitué par une table munie de moyens permettant de la déplacer transversalement suivant une direction Y, on utilise généralement l'une ou l'autre de deux solutions. Dans l'une, la caméra est fixe sur le bâti de la machine. Mais dans ce cas, la tête doit être prévue pour déplacer les moyens de prélèvement et de pose suivant un parcours long et complexe, afin de présenter le composant face à la caméra avant de le poser. Cela fait perdre du temps et réduit la cadence de report. Dans l'autre, la caméra est montée sur la tête de façon à être déplaçable en X et en Y. Dans ce cas la position du composant peut être repérée pendant le transport vers l'emplacement de pose. Mais cette solution rend la tête lourde et complexe. La présente invention vise à fournir un dispositif de report répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il assure un compromis satisfaisant entre une cadence de pose élevée et une complexité aussi réduite que possible de la tête. L'invention propose dans ce but un dispositif de report pour machine de montage de composants électroniques sur un substrat comprenant, en combinaison un convoyeur d'approvisionnement en substrats successifs suivant une direction longitudinale X vers un emplacement de pose et une tête de saisie et de pose de composants ayant un bras déplaçable dans la direction longitudinale X et ayant un bloc déplaçable suivant une direction transversale Y le long du bras, ledit bloc ayant des moyens de prélèvement et de pose prévu pour prélever un composant dans un magasin parmi plusieurs magasins répartis suivant la direction longitudinale X et pour le poser sur le substrat, caractérisé en ce que le dispositif comprend un appareil d'analyse optique fixé au bras à un emplacement tel que le composant porté par les dits moyens de prélèvement et de pose passe dans le champ de l'appareil d'analyse optique au cours de son déplacement dans la direction transversale Y après son prélèvement dans un magasin. Les caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres, avantageusement utilisables en liaison avec les précédentes, mais pouvant l'être indépendamment, apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique de dessus des éléments d'un dispositif de report automatique de composants électroniques concernés par l'invention - la figure 2 est une vue schématique des éléments concernés par l'invention, vus en élévation dans la direc tion transversale Y. Le dispositif dont une partie est montrée en figures 1 et 2 peut avoir une constitution générale du genre décrit dans le document EP-A-0 453 369 auquel on pourra se reporter. I1 appartient à une machine qui comprend un bâti 10 portant un convoyeur 12 permettant de prendre une carte de circuit imprimé à une extrémité du bâti et de l'amener à un emplacement de pose 14, suivant une direction X. Le convoyeur 12, ou un autre convoyeur, permet de reprendre une carte équipée et de l'évacuer longitudinalement par l'extrémité opposée. Un magasin supplémentaire 16 peut être prévu pour recevoir des cartes.. Dans ce cas, le convoyeur passe sous le magasin supplémentaire. Des magasins 18 d'alimentation en composants sont prévus pour être placés d'un côté du bâti 10 de la machine face au trajet parcouru par une tête 20 de saisie et de pose. Ces magasins peuvent avoir la constitution décrite dans le document EP-A-0 453 369 déjà mentionné. La tête 20 peut être regardée comme comportant un bras 22 muni de patins non représentés de guidage, suivant la direction X, sur une voie de circulation fixée au bâti. Des moyens pour déplacer la tête dans la direction X sont prévus. Ils peuvent être constitués par un moteur électrique porté par le bâti et dont l'arbre de sortie entraîne en rotation une vis mère, fixe en translation. Sur cette vis mère est monté un écrou fixé au bras 22. Sur le bras est monte un bloc de prélèvement et de pose 28 déplaçable le long du bras suivant la direction Y par des moyens non représentés en détail, qui peuvent également comporter une tige filetée 30 entraînable par un moteur et un écrou appartenant à un prolongement 32 d'un socle 34 du bloc 28. Le socle 34 du bloc 28 est par exemple muni de patins 24 circulant sur une voie de guidage 26 fixée au bras 22. Le socle 34 du bloc porte les moyens de prélèvement et de pose, qui sont constitués, dans le cas illustré sur la figure 2, par un vérin 36 sur lequel peut être monté un outil 38 de préhension par aspiration. Ce vérin peut être prévu pour recevoir à volonté l'un quelconque de plusieurs outils 38 stockés dans un magasin 40. Ce vérin permet de descendre l'outil 38 jusqu'à ce qu'il soit en contact avec un composant 42 à saisir, puis de relever l'outil, par exemple jusqu'à la position montrée en figure 2, c'est-àdire de le déplacer suivant la direction Z. Des moyens sont généralement prévus pour orienter l'outil 38 et le composant qu'il porte, de façon à présenter ce dernier dans une orientation bien déterminée sur le substrat. Dans le cas illustré sur la figure 2, les moyens d'orientation dans la direction 8 comportent un moteur 44 porté par l'élément mobile du vérin. L'arbre de sortie du moteur porte un pignon 46 qui engrène un disque denté 48 solidaire en rotation de l'outil. Dans de nombreux cas, les composants à mettre en place doivent être retenus par collage sur le substrat constitué par une carte de circuit imprimé. Pour cela, le socle du bloc 28 comporte, dans le cas illustré sur la figure 1, un micro-doseur 47 de dépôt d'une goutte de colle sur le substrat. Le bâti du bloc 28 porte généralement de plus une caméra 52 qui permet de surveiller le prélèvement et la dépose du composant. Conformément à l'invention, la tête 20 comporte un appareil d'analyse optique, généralement constitué par une caméra vidéo, porté par le bras 22 de façon à ne se déplacer que dans la direction longitudinale X. Dans le cas illustré, la caméra vidéo 49 est disposée avec son axe optique horizontal et parallèle à la direction X, face à un miroir 50 de repliement, donnant à la caméra 49 un champ d'observation d'axe vertical. Le miroir 50 est placé de façon que chaque composant 42 à son tour passe dans le champ de la caméra 49 lorsqu'il est déplacé en Y par le bloc 28 de la position où il est prélevé dans un magasin 18 à une position de dépose. Une source de lumière, constituée par exemple par une ou des rangées de diodes électro-luminescentes 52, permet d'éclairer le composant lors de son passage.Un écran clair, constitué par le disque denté 48 ou placé devant lui, peut être prévu pour faciliter l'observation du composant. Grâce à la disposition ci-dessus, le composant passe dans le champ de la caméra vidéo sans allongement de son trajet normal, donc sans perte de temps. Grâce à l'emploi d'un miroir de renvoi, l'encombrement vertical du dispositif n'est que faiblement augmenté par la présence de la caméra. Comme on l'a indiqué plus haut, plusieurs outils de préhension peuvent être prévus. Ils peuvent être alignés suivant la direction Y, comme indiqué sur la figure 1. Ils peuvent être montés sur une tourelle, par exemple du genre décrit dans le document EP-A-0 453 369. Dans le cas d'une tête ayant un nombre N d'outils de préhension supérieur à 1, le cycle de la machine est alors le suivant prise du composant 1, rotation de la tourelle prise du composant 2, rotation de la tourelle prise du composant N puis présentation du composant 1 en face de la caméra 49, ajustage éventuel en O, . Présentation du composant 1 en face de la caméra 49, présentation du composant N en face de la caméra 49 et enfin pose du composant 1 pose du composant 2 pose du composant N REVENDICATIONS 1. Dispositif de report pour machine de montage de composants électroniques sur un substrat, comprenant, en combinaison un convoyeur d'approvisionnement en substrats successifs suivant une direction longitudinale X vers un emplacement fixe et une tête de saisie et de pose de composant ayant un bras (22) déplaçable dans la direction longitudinale X et ayant un bloc (28) déplaçable suivant une direction transversale Y le long du bras, ledit bloc ayant des moyens de prélèvement et de pose prévus pour prélever un composant dans un magasin parmi plusieurs magasins tel8) répartis suivant la direction longitudinale X d'un côté du convoyeur et pour le poser sur le substrat, caractérisé en ce que le dispositif comprend un appareil d'analyse optique fixé au bras (22) à un emplacement tel que le composant porté par les dits moyens de prélèvement et de pose passe dans le champ de l'appareil d'analyse optique au cours de son déplacement dans la direction transversale Y après son prélèvement dans un magasin. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appareil d'analyse optique comprend une caméra vidéo (49) dont l'axe optique est parallèle à la direction longitudinale X et un miroir de renvoi (50) donnant à la caméra un champ d'observation d'axe vertical. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'appareil d'analyse optique comprend également une source de lumière destinée à éclairer le composant lorsqu'il est dans le champ de la caméra. 4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le bloc de prélèvement et de pose (28) comporte un socle déplaçable sur le bras dans la direction transversale X et des moyens permettant de déplacer un outil verticalement et en rotation par rapport au socle. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc de prélèvement et de pose comporte plusieurs outils montés sur une tourelle d'amenée de chaque outil à son tour dans une orientation de prélèvement et de pose.