Brevet FR2785840A1 — publié le 20000519

DISPOSITIF DE PRÉHENSION ET DE POSE DE COMPOSANTS ÉLECTRONIQUES. La présente invention a pour objet un dispositif de préhension et de pose destiné en particulier, mais non exclusivement, à la préhension et à la pose de composants électroniques sur une carte, à l'aide d'un robot. On sait que, pour monter rapidement des composants sur une carte, il est connu de faire appel à un robot qui prélève un composant, généralement disposé sur un film distributeur et le transporte à l'endroit approprié d'une carte. A cet effet, les composants sont successivement aspirés à l'aide d'une buse unique montée sur un axe X-Y-Z-Théta. Ladite buse est dédiée à une gamme de taille de composants électroniques. Quand les dimensions de la buse ne sont plus appropriées, il est nécessaire de démonter la buse en service et de monter une nouvelle buse. Cela conduit à une perte de temps notable. Or, étant donné le nombre de composants à monter et les cadences nécessaires de fabrication, le temps de montage des composants est un paramètre absolument essentiel. Un premier objet de l'invention est de pallier cet inconvénient et de permettre la pose automatique, sur la tte du robot, d'une buse de travail adaptée au composant à prélever. Un second objet de l'invention est de permettre l'utilisation d'un ensemble de buses identiques ou différentes sur au moins une partie du cycle et notamment lors du transport des composants de leur lieu de distribution à leur lieu d'implantation. Il est déjà connu de regrouper plusieurs buses sur un support commun, chaque buse étant alimentée en ( dépression par un conduit propre. La présente invention permet un fonctionnement mixte, c'est à dire donne le choix de travailler soit avec une seule buse, soit avec un ensemble de buses mais une seule alimentation. Selon l'invention, le dispositif de préhension et de pose notamment de composants électroniques comprenant une buse principale mobile par rapport à la tte de robot selon un axe X-Y-Z-Théta est caractérisé en ce qu'un barillet comprenant plusieurs buses de travail est monté sous la buse principale. La buse principale sert d'une part à faire tourner le barillet en vue de sélectionner une buse ou une autre, et à créer un mouvement alternatif de préhension et de dépose d'un objet, par exemple d'un composant électronique pour la buse sélectionnée. Ainsi, ou peut avoir sur la tte de préhension plusieurs buses identiques ce qui permet de poser plusieurs composants identiques, ou plusieurs buses de dimensions différentes permettant de saisir des composants de dimensions différentes. Bien entendu, les mouvement de la buse principale sont commandés par le robot. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins qui représentent : -les figures 1 à 3, des vues partielles en coupe verticale d'un premier dispositif selon l'invention ; -la figure 4, une vue en coupe verticale d'un second mode de réalisation ; -la figure 5 le mode de travail de la buse principale dans le second mode de réalisation. Sur l'ensemble des figures, les mmes références désignent les mmes éléments. Sur la figure 1, on voit que le dispositif comporte une buse principale 1 montée dans un couvercle 2 fixé sur un plateau 5 lui-mme fixé sur la tte d'un robot (non représenté). La buse principale est reliée à une source de dépression ou d'aspiration (non représentée). Elle est animée, en fonction des besoins, en translation (mouvement vertical sur la figure) et en rotation par la tte de robot. Le dispositif comprend un barillet 6, par exemple cylindrique, pouvant tourner autour d'un axe central 3 monté dans un alésage du corps 5, également en forme de plateau cylindrique, fixe sur la tte de robot. La buse 1 est parallèle à l'axe 3 et, sur la figure, verticale. Sur sa hauteur, la buse 1 est solidaire d'un engrenage 12 qui, dans la position haute ou de repos de la buse 1 engrène avec un engrenage 13 solidaire de l'arbre 14 d'entraînement du barillet 6. Cette disposition permet de faire tourner le barillet 6 autour de l'axe 3 de manière à amener successivement les buses de travail 8 montées sur le barillet 6, au-dessous de la buse principale 1, puis de les faire descendre pour prendre ou poser un objet O. Dans le plateau 5 est prévu un alésage 7 dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre de la buse 1 en vue de permettre le passage de celle-ci. Sur la figure 1 la buse principale 1 est en regard d'une buse 8 ou buse de travail qui est montée de manière amovible dans une cavité 9 du barillet 6. A cet effet, la buse 8 est, par exemple vissée à l'extrémité d'un coulisseau 10 armé par un ressort 11. Compte tenu des différents mouvements pouvant tre effectués par la buse principale, cette liaison peut également tre effectuée par un montage à baïonnette. Comme indiqué précédemment, le barillet 6 présente un ensemble de cavités 9, par exemple quatre, dans chacune desquelles est montée une buse 8. Dans le cas où les buses sont différentes, la sélection de la buse appropriée se fait par rotation du barillet 6 par rapport au plateau 5 dans lequel la buse principale 1 n'est que mobile en translation. La rotation du barillet est commandée par le robot de pose, par exemple par reconnaissance de forme. Le robot détermine, en fonction de la hauteur de l'article à prélever, la course de la buse de travail 8, c'est à dire la course de la buse principale 1. Comme cela apparaît sur la figure 2, lorsque l'on désire effectuer une préhension, le robot abaisse la buse 1 jusqu'à ce que sont extrémité avant 14 vienne en contact étanche avec la partie supérieure ou arrière 15 du coulisseau 10. Le mouvement se poursuivant, et comme cela apparaît sur la figure 3, le coulisseau 10 fait complètement saillie vers le bas de la figure 3, en écrasant le ressort 11 de manière à venir en contact avec 1'objet à prélever. A ce moment, la dépression est appliquée et 1'objet est aspiré contre la buse. La tte se déplace alors et dépose 1'objet dans la position voulue, par exemple sur une carte électronique par arrt de la dépression. Sous l'action du ressort 11, la buse de travail et la buse principale remontent pour reprendre la position représentée sur la figure 2. Après quoi, un nouveau cycle de préhension et de pose peut commencer. C'est à dire que la buse 8 vient contre un composant porté par le film et l'aspire. Le robot effectue alors le trajet nécessaire jusqu'au lieu d'implantation sur une carte et relâche la dépression. Le travail se poursuit jusqu'à ce que les dimensions des composants ayant changé, il soit nécessaire de travailler avec une autre buse de travail. Dans le cas où l'on doit changer la buse de travail par une autre se trouvant sur le barillet, la buse principale étant en position haute, une rotation est appliquée, par le robot sur la buse 1. Cette rotation, en raison de l'engrenage 12,13, fait tourner l'arbre 14 d'un angle correspondant par exemple à un quart ou à un sixième de tour en fonction du nombre de buses auxiliaires jusqu'à ce que la buse auxiliaire appropriée 8 se trouve au-dessous de la buse principale 1 et le travail se poursuit comme précédemment. Dans le mode de réalisation précédent, une seule buse de travail était active. Dans un second mode de réalisation, représenté sur les figures 4 et 5, toutes les buses du barillet peuvent tre alimentées en dépression simultanément. Dans ce cas, l'aspiration se fait par un canal central 20 prévu dans l'arbre 14. Le canal central débouche dans des canaux radiaux 17 dont chacun correspond avec une des cavité 9 formées dans le barillet 6. Ces cavités sont obturées, à leur partie supérieure par une languette 19 souple, par exemple en caoutchouc ou analogue. Ces languettes jouent le rôle de clapets qui peuvent obturer les cavités 9 vis à vis de la dépression appliquée par le conduit central 20 et isoler ces cavités de la buse principale. Comme cela apparaît sur la figure 4, l'arbre 14 solidaire du barillet 6 est tourillonné dans le couvercle 2 par un roulement à billes 26, dans le corps fixe 5 par un roulement à billes 13 et dans le fond du carter 24 par un roulement à billes 23 reposant sur une platine. Le barillet 6 tourne sur la corps fixe 5 par l'intermédiaire d'un roulement à billes 25. Les différents constituants du dispositif sont réunis par des vis (non référencées). Avant préhension ou pose de 1'objet O, la buse principale 1 est en position supérieure ou de repos, les languettes sont en position ouverte, c'est à dire que toutes les buses 8 sont aspirantes, par l'intermédiaire du canal 20, ce qui provoque des pertes peu importantes sur les trois autres buses lorsque la dépression est appliquée. Comme cela apparaît sur la figure 5, lors de la prise d'un composant, la buse principale 1 écarte la languette 19 et descend dans la cavité 9 disposée au-dessous d'elle ce qui ferme le canal 17 correspondant. Le composant est saisi, ce qui étanchéifie la liaison buse 8 composant. La buse principale remonte alors, ce qui place la languette 19 en position horizontale par élasticité. La chambre 9 est alors isolée de la buse principale et est maintenue en dépression par l'intermédiaire du canal central 20. La buse principale fait alors tourner le barillet 6 d'un angle déterminé et une autre buse auxiliaire 8 se présente sous la buse principale 1. et le cycle de prise se reproduit avec dépression par la buse principale 1, puis dépression par le canal central 20, cette dernière dépression pouvant tre inférieure à la dépression de la buse principale puisqu'il s'agit simplement de maintenir le composant contre la buse. Lorsque toutes les buse du barillet 6 ont été ainsi chargées, le robot déplace la tte et la dépose des composants est effectuée dans un ordre quelconque par des mouvement successifs de translation et de rotation de la buse principale 1. On notera qu'ainsi plusieurs composants peuvent tre transportés simultanément de leur lieu d'alimentation vers leur lieu d'implantation. Il va de soi que de nombreuses variantes peuvent tre apportées, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif de préhension et de pose notamment de composants électroniques comprenant une buse principale mobile par rapport à la tte selon un axe X-Y-Z-Théta caractérisé en ce qu'un barillet (6) comprenant plusieurs buses (8) est monté au-dessous de la buse principale (1). 2 Dispositif de préhension et de pose selon la revendication 1, caractérisé en ce que la buse principale comprend un pignon (12) engrenant, dans une position de la buse principale (1) avec un pignon (13) solidaire de l'arbre (14) du barillet (6) pour faire tourner celui-ci. 3 Dispositif de préhension et de pose selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'arbre (14) présente un conduit central (20) relié à une source d'aspiration, débouchant dans des canaux radiaux (17) reliant le conduit (20) à des cavités (9). 4 Dispositif de préhension et de pose selon la revendication 3, caractérisé en ce que des languettes souples (19) obturent la partie supérieure des cavités (9) et, par appui de la buse (1), obturent le canal (17) correspondant. 5 Dispositif de préhension et de pose selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque buse de travail est montée sur un coulisseau (10) armé par un ressort (11). 6 Dispositif de préhension et de pose selon la revendication 5, caractérisé en ce que les buses de travail (8) sont montées amovibles sur l'extrémité inférieure d'un coulisseau (10).