A.- Le 28 avril 1998, K._ a sollicité le versement d'une rente de l'assurance-invalidité. A l'appui de sa demande, elle a produit l'avis de son médecin traitant, le docteur C._. Dans son rapport du 19 juin 1998, ce dernier a attesté que sa patiente souffrait d'anémie microcytaire (thalassémie probable), d'un état dépressif, d'asthénie générale, et d'acné conglobata. Il a précisé qu'elle était entièrement incapable de travailler, aucune activité adaptée à l'invalidité n'étant envisageable.
Dans le cadre de l'instruction de la demande, l'Office de l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud (l'office AI) a recueilli l'avis du médecin-conseil de la CMBB, le docteur R._. Dans un rapport du 26 août 1998, ce dernier a notamment attesté que l'assurée présentait un état d'asthénie généralisée associé à des palpitations dont l'origine restait peu claire. Il a ajouté qu'aucune affection myocardique n'avait été décelée, les examens hématologiques ayant confirmé qu'il n'existait plus d'anémie. En outre, le docteur R._ a ajouté qu'il ne lui paraissait pas que l'assurée souffrait de troubles de la lignée dépressive et que l'examen clinique ne mettait pas en évidence de signes compatibles avec une fibromyalgie. Au terme de son expertise, il a conclu qu'il n'existait pas de raisons médicales permettant de justifier une incapacité de travail.
Se fondant sur le rapport du docteur R._, l'office AI a rejeté la demande de prestations, par décision du 6 avril 1999.
B.- K._ a recouru contre cette décision devant le Tribunal des assurances du canton Vaud, en concluant notamment à la mise en oeuvre d'une expertise et à l'octroi de prestations de l'assurance-invalidité.
Par jugement du 29 février 2000, la juridiction cantonale a rejeté le recours.
C.- K._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement dont elle demande l'annulation, avec suite de dépens, en concluant à l'allocation de prestations de l'intimé. Pour le cas où sa cause ne serait pas en état d'être jugée, elle requiert une expertise destinée à évaluer sa capacité de travail. Elle sollicite par ailleurs le bénéfice de l'assistance judiciaire.
L'intimé conclut au rejet du recours. L'Office fédéral des assurances sociales ne s'est pas déterminé.

Considérant en droit :
1. Selon l'<ref-law>, l'invalidité est la diminution de la capacité de gain, présumée permanente ou de longue durée, qui résulte d'une atteinte à la santé physique ou mentale provenant d'une infirmité congénitale, d'une maladie ou d'un accident.
Pour pouvoir calculer le degré d'invalidité, l'administration (ou le juge, s'il y a eu un recours) a besoin de documents que le médecin, éventuellement aussi d'autres spécialistes, doivent lui fournir. La tâche du médecin consiste à porter un jugement sur l'état de santé et à indiquer dans quelle mesure et pour quelles activités l'assuré est incapable de travailler. En outre, les données médicales constituent un élément utile pour déterminer quels travaux on peut encore, raisonnablement, exiger de l'assuré (<ref-ruling> consid. 2, 114 V 314 consid. 3c, 105 V 158 consid. 1).
2.- a) La juridiction cantonale a estimé que les renseignements médicaux émanant des docteurs C._ et R._ n'étaient pas contradictoires et que la cause se trouvait en état d'être jugée. En ce qui concerne certaines affections diagnostiquées chez la recourante par le docteur C._ (anémie microcytaire, état dépressif, asthénie générale, acné conglobata, fatigue chronique, vertiges, palpitations et céphalées), le juge a considéré qu'il "s'agit là de troubles qui, d'une manière générale, ne doivent pas, en tant que tels, être qualifiés de graves et peuvent, moyennant un traitement médicamenteux adéquat, être facilement traités, ce qui en diminue l'intensité" (consid. 5a p. 5 du jugement attaqué).
Comme on l'a vu ci-dessus (consid. 1), il n'incombe toutefois pas au juge saisi d'un recours de décider lui-même dans quelle mesure et pour quelles activités l'assuré est incapable de travailler, mais bien au médecin. Aussi ne saurait-on confirmer sur ce point l'appréciation ressortant du domaine médical faite par la juridiction cantonale.
b) En réalité, les docteurs C._ et R._ ne s'accordent pas sur la nature exacte des troubles de santé de la recourante et posent un diagnostic médical différent.
De surcroît, leurs évaluations respectives de la capacité de travail de la recourante sont entièrement contradictoires.
Par ailleurs, on ignore d'une part si les affections diagnostiquées par le docteur C._ sont en l'espèce réellement invalidantes. D'autre part, le rapport du docteur R._, auquel l'intimé s'est référé, ne permet pas non plus de savoir si l'asthénie généralisée peut être source d'incapacité de travail.
En pareilles circonstances, à défaut de pouvoir donner la préférence à l'un des avis médicaux plutôt qu'à l'autre, l'intimé aurait dû mandater un expert afin qu'il se prononce sur la capacité résiduelle de travail de la recourante.
Il convient dès lors de lui renvoyer la cause afin qu'il complète l'instruction et rende une nouvelle décision.
L'intimé veillera en outre à ce que la recourante puisse s'exprimer, en temps utile, sur l'avis de l'expert.
3.- La demande d'assistance judiciaire n'a plus d'objet, dès lors que la recourante a droit à une indemnité de dépens à charge de l'intimé.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral des assurances
prononce :
I. Le recours est partiellement admis en ce sens que le
jugement du Tribunal des assurances du canton Vaud du 29 février 2000 ainsi que la décision de l'Office de
l'assurance-invalidité pour le canton de Vaud du 6 avril 1999 sont annulés, la cause étant renvoyée à
l'intimé pour instruction complémentaire au sens des
considérants et nouvelle décision.
II. Il n'est pas perçu de frais de justice.
III. L'intimé versera à la recourante la somme de 2000 fr.
à titre de dépens pour l'instance fédérale.
IV. Le Tribunal des assurances du canton Vaud statuera sur les dépens pour la procédure de première instance, au regard de l'issue du procès de dernière instance.
V. Le présent arrêt sera communiqué aux parties, au Tribunal
des assurances du canton Vaud et à l'Office fédéral
des assurances sociales.
Lucerne, le 9 novembre 2000
Au nom du
Tribunal fédéral des assurances
Le Président de la IIe Chambre :
Le Greffier :