EP2255606A2 - Bande support de composants - Google Patents

Bande support de composants

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Publication number
EP2255606A2
EP2255606A2 EP09725805A EP09725805A EP2255606A2 EP 2255606 A2 EP2255606 A2 EP 2255606A2 EP 09725805 A EP09725805 A EP 09725805A EP 09725805 A EP09725805 A EP 09725805A EP 2255606 A2 EP2255606 A2 EP 2255606A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
components
cells
component
packaging
transport
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09725805A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Philippe Lutz
Christophe Perrard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Franche-Comte
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Universite de Franche-Comte
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Universite de Franche-Comte filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of EP2255606A2 publication Critical patent/EP2255606A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D73/00—Packages comprising articles attached to cards, sheets or webs
    • B65D73/02—Articles, e.g. small electrical components, attached to webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/02—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents specially adapted to protect contents from mechanical damage
    • B65D81/05—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents specially adapted to protect contents from mechanical damage maintaining contents at spaced relation from package walls, or from other contents
    • B65D81/107—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents specially adapted to protect contents from mechanical damage maintaining contents at spaced relation from package walls, or from other contents using blocks of shock-absorbing material
    • B65D81/1075—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents specially adapted to protect contents from mechanical damage maintaining contents at spaced relation from package walls, or from other contents using blocks of shock-absorbing material deformable to accommodate contents
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/0084—Containers and magazines for components, e.g. tube-like magazines

Definitions

  • the present invention relates to a device for transporting and packaging components comprising a support strip provided with a series of cells of standard dimensions.
  • the present invention also relates to a method of transport and associated packaging.
  • variable rate feeder systems variable component feed systems
  • variable rate feeding systems usually comprise a strip or a support roller whose speed of movement is varied as needed.
  • the components are then contained in thermoformed cells specifically designed to match the shape of the components.
  • the strip is provided with a positioning system of each cell.
  • each cell reproduces the shape of the components, which makes it possible to precisely locate each component and to guarantee the repeatability of the positioning of the components in the cells.
  • variable rate power supply systems are difficult to use when the components have different shapes and / or dimensions. Indeed, the realization on the band of cells of variable shapes is expensive and the strips thus formed are not reusable for the transport of other components.
  • Variable component supply systems are also known. Most of the time, these systems consist of a strip on which the components scroll in bulk and a viewing element that can identify and then enter the components. Such a system is suitable for all types of components. However, the work rates are slowed down to allow the vision unit to locate the components. Moreover, such a system is heavy in infrastructure since it requires the use of an apparatus for locating the components in space.
  • the present invention aims to overcome the disadvantages of the state of the art by proposing a device for packaging and transport of components, which is adaptable to heterogeneous series of components and which can be used at a variable rate, while ensuring a very good reproducibility of the positioning of the components.
  • the present invention proposes to use a support band having standard size thermoformed cells filled with a plastic material reconfigurable at will to maintain the component in a precise position and orientation.
  • the present invention relates to a device for packaging and transporting components comprising a support strip provided with cells, each being adapted and configured to receive at least one component, each cell being filled with a packing material, reversibly deformable, which defines an imprint corresponding to the shape of the component received by the cell.
  • the lining material is reformable, that is to say that it can be shaped in different ways to adapt to the shape of different components.
  • a same carrier tape may contain a set of components to be assembled together, for example on a printed circuit.
  • a set of components intended to be assembled together can be contained in the same cell, so that each cell contains a kit of parts ready to be assembled.
  • Such a device allows to store and condition components of varying sizes and profiles in cells of standard size: there is no longer specification or adaptation of the cells to the components to feed, this which facilitates the manufacture of the support strips and their cells. Furthermore the support strips are reusable for several types of components which has an economic advantage.
  • the cells have standard dimensions, which are, in most cases, greater than the dimensions of the components contained in the cells.
  • a packing material is therefore added in the cells to fill the gap between the walls of the cells and the components. This packing material makes it possible to wedge and hold the components in a precise position and orientation of the cell and it also prevents the components from coming out of the cells. Moreover, this material makes it possible to damp any shocks to the components.
  • This material is preferably a plastic material.
  • the material that fills the cells is also reversibly deformable, that is to say it is reconfigurable or remodelable at will.
  • the imprint created in this material which corresponds to the profile of a particular component, can indeed be erased by placing itself in selected conditions of pressure and / or temperature.
  • the footprint can be remodeled as many times as necessary depending on the type of components to be transported. Indeed, once the component contained in a cell has been extracted from this cell, the footprint of this component can be filled and a new footprint can be configured in the packing material. Thus, a large number of different components can be transported by the same support strip whose cells are lined with the same material.
  • the support strip comprises cells which are all the same size, which simplifies the manufacture of this support strip.
  • This support strip is preferably made in a thermoformable plastic and the cells are then made by thermoforming.
  • the support strip is preferably wound on itself, which allows a saving of space, and it is preferably stored in a protective cassette.
  • the support strip which contains the components, is stored by being wound on itself, and is unwound in due time, so that the components can be extracted, for example using a gripper. It is then wrapped again on itself, to be stored empty.
  • the protective cassette can thus contain two rollers on which the carrier tape can be wound: the first roller allows the roll of the tape when it is filled with components, the second roll allows the winding of the tape when it is empty. This winding also makes it possible to obtain closed packaging of the components and, if necessary, tight sealing of the cells.
  • the packing material of the cells is deformable hot, preferably at a temperature substantially greater than room temperature.
  • the packing material is deformable at a temperature between 40 and 70 °.
  • These temperatures are indeed interesting since they are sufficiently different from the ambient temperature to prevent the material from accidentally deforming. Moreover, they are not too high, which makes it possible, on the one hand, to avoid excessive energy expenditure during the fingerprinting process and, on the other hand, to be able to make the impressions by heating.
  • preliminary components and insertion of components into the packing material can withstand temperatures between 40 and 70 ° without risk of deterioration, which allows easy fingerprinting, without the use of a buffer, a matrix or an additional mold.
  • said impressions are likely to disappear by melting the packing material. Indeed, once the components have been removed from the cells, for example through a gripper, the fingerprints can be erased by heating again the packing material. Thus, the packing material softens or liquefies and cures back to its original shape. Subsequently, new impressions can be made by reheating the packing material and inserting in this material a stamp or an object whose contours define the desired shape. Thus, the lining material can be shaped and remodeled as desired: this is what is meant reversibly deformable material.
  • the material chosen to fill the cells is polycaprolactone.
  • the polycaprolactone flows easily into the cells at a temperature above 60 0 C and fills easily and homogeneously. Once in the cells, it returns to the solid state at room temperature.
  • the lining of the cells is a simple and fast operation.
  • polycaprolactone is easily modeled and remodeled, with no remanence and no traces of the old impression.
  • the polycaprolactone does not age inadvertently. In particular, it shows no shrinkage during drying, which makes it possible not to modify the positioning dimensions of the impressions and therefore the components in the cells.
  • polycaprolactone is particularly rigid at room temperature and therefore, the impression is indeformable at room temperature and the components do not sink into the polycaprolactone. Thus it allows a precise maintenance of the components inside the cells.
  • polycaprolactone is chemically neutral and it is not mechanically aggressive, neither for the components nor for the cells, while having a satisfactory adhesion to cell walls which avoids the relative displacement of the cell. 'footprint.
  • the lining material is rigid at room temperature so that the cavities retain their shape when they contain the components.
  • the invention also relates to a component supply system comprising a device for packaging and transporting components according to one of the embodiments defined above, said power system further comprising a device for scrolling the support band at a chosen rate.
  • the feed system makes it possible to scroll the support strip, for example in front of a gripper which then grasps the components in order to assemble them.
  • the support strip comprises identification elements for locating the position of a specific component in the support strip, the power system comprising a reader device of these identification elements.
  • the components are precisely located in the cells thanks to the packing material, and the cells are themselves located precisely in space thanks to these identification elements.
  • the indexing of the cells makes it possible to identify each component precisely.
  • the grippers can identify and grasp the components with high precision, even at high frame rates.
  • the invention also relates to a method of packaging and transporting components by means of a support strip provided with cells, each configured to receive at least one component, said method comprising the following steps:
  • each cavity is lined with a reversibly deformable lining material, which comprises at least one imprint whose profile corresponds to the shape of the components to be transported in this cell,
  • the step of packing the cells comprises the following steps:
  • the filling material in liquid or pasty form is injected into each cell at a temperature greater than ambient temperature
  • the deformable material is allowed to cure at room temperature
  • the impression of the component is made in the deformable material by local melting and stamping.
  • the method of packaging and transporting components further comprises a step during which the carrier strip is wound on itself by closing the cells.
  • FIG. 3 a packaging and transport device according to one embodiment of the invention.
  • microelectronic components are microelectronic components.
  • this device and this method can be used to package and transport any type of components: these components can be, for example, micro-electronic components, mechatronic, micro-mechanical, mechanical, optical ...
  • FIG. 1 represents a supply system for microelectronic components 7 intended to be associated with a robot for mounting microelectronic components on printed circuit boards.
  • the supply system microelectronic components 1 comprises a packaging and transport device 8 in which are stored the components 3 for feeding the mounting robot.
  • This packaging and transport device 8 is shown schematically in Figure 3. It comprises two rollers 10 on which rolls the strip 1.
  • the various components 3 are stored in a support strip 1 provided with cells 2.
  • This support strip 1 consists of a thermoformable plastic strip in which cells 2 have been thermoformed. These cells 2 have all the same dimensions and the same form, namely a rectangular shape, while the components 3 have any variable shapes.
  • the free space left between the components 3 and the walls of the cells 2 is filled with polycaprolactone 9 which makes it possible to hold and wedge the components 3 in the cells in a precise position and orientation.
  • This support band 1 which contains the various components 3, is wound on a cassette 4, and is unwound by a drive device 5 of the band which allows to scroll the band in front of a gripper 6.
  • This gripper 6 removes and extracts the components 3 of the cells 2 and routes them to the mounting robot (not shown). The length of the recessed band is then wound on a second cassette 4 '.
  • the support strip 1 supports a plurality of different components 3.
  • Each component is identified by its position in the band, that is to say by the position of the cell that contains it and by the position of this component in its cell. This last position is fixed thanks to the polycaprolactone and more particularly thanks to the imprint it contains and which makes it possible to ensure the repeatability of the positioning of the components in the cells.
  • the gripper 6 can thus select a particular component 3a on the strip 1 which contains a plurality of different components.
  • the transport and packaging device 7 comprises a support band 1 provided with cells 2 thermoformed. These cells 2 are here all rectangular and of the same dimensions. The dimensions of these cells 2 are slightly greater than the dimensions of the largest component 3b transported by the device 1. Thus, these cells 2 have a standard size, which facilitates their manufacture since, during their thermoforming, there is more Specification adaptation of the cells to the components to be transported.
  • the polycaprolactone 9 is heated to 60 °, at which temperature it is liquid, which allows it to flow easily into the cells 2.
  • the amount of polycaprolactone 9 poured into a cell 2a is equal to the volume of this cell 2a minus the volume of the component 3a that it will contain.
  • the volume of the cell 2a is completely occupied by the volume of the component 3a and by the polycaprolactone 9.
  • the polycaprolactone 9 is then left to rest at room temperature until that he has completely hardened.
  • Polycaprolactone is a material particularly suitable for this type of application since it flows easily, and at a temperature substantially higher than the ambient temperature. Moreover, it easily and homogeneously fills the cells without requiring additional operation and hardens in a relatively short time. Finally, it is chemically inactive vis-à-vis the components and the wall of the cells.
  • each component 3a is heated to 60 ° and it is inserted into its cell 2a so as to produce in the polycaprolactone 9 an imprint 10a corresponding to the profile of each component by local melting polycaprolactone 9.
  • the strip After curing the polycaprolactone 9 at room temperature, the strip is wound on itself and stored.
  • the polycaprolactone 9 then makes it possible to maintain the components 3 in the cells 2, in their original position, keeping very precisely, that is to say with a precision of the order of one micron, the distance between each component and the walls of the cell that contains it. This process is all the more advantageous positioning and this very precise orientation do not vary over time since the polycaprolactone does not show inadvertent aging, shrinkage or contraction or any risk of change of state over time.
  • the polycaprolactone is sufficiently rigid to prevent any deposition of the components 3 in the cells 2, so that the components 3 retain their original position.
  • the band 1 is then inserted into the feed system 7 which allows to unwind the band 1 at a chosen rate and extract the components 3 selected according to the needs according to their position in the band 1 through the gripper 6.
  • the imprint in the polycaprolactone preferably has passages allowing the gripper to grip the components.
  • the polycaprolactone 9 then allows the gripper 6 to pass around the components so that they can be removed from the cells.
  • the band 1 When the band 1 is empty, it can be reused. Two cases then arise: in the first case, the band is intended to receive the same components as before. In this case, just insert the new components, which have a shape identical to the previous ones, in the already formed footprints.
  • the band In the second case, the band must be used to transport a new series of components whose shapes are different from the shapes of the old components.
  • the polycaprolactone is again heated to 60 ° so that it liquefies which allows to erase the already formed footprints.
  • polycaprolactone can be added to the cells to fill any material losses during the different steps of the process.
  • polycaprolactone has already been modeled and remodeled a lot of times, it is possible to empty the cells and clean them, before filling them with new polycaprolactone.
  • the components can not be heated to 60 °, buffers reproducing the shape of the components can be used to make the impressions in the packing material.
  • the packing material used depends on the conditions of use of the supply system: for example, if the components feed a mounting robot at high temperature, it is possible to use a plastically deformable packing material at a temperature greater than this temperature. temperature.
  • the same cell may contain several components, as shown in Figure 2 by the cell 12, as their respective dimensions allow.
  • the packing material of this cell contains as many imprints as components to store, each imprint corresponding to the shape of one of the components to be stored.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de conditionnement et de transport de composants, à l'aide d'un bande support thermoformée pourvue d'alvéoles. Ces alvéoles ont de préférence toutes la même taille standard et les composants sont maintenus en place dans ces alvéoles grâce à un matériau de garnissage reconfigurable à souhait. L'invention concerne également un système d'alimentation en composants comportant un tel dispositif, ainsi qu'un procédé mettant en oeuvre un tel dispositif.

Description

BANDE SUPPORT DE COMPOSANTS
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[001] La présente invention concerne un dispositif de transport et de conditionnement de composants comportant une bande support pourvue d'une série d'alvéoles de dimensions standard. La présente invention concerne également un procédé de transport et de conditionnement associé.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE
[002] Au cours du traitement ou de l'assemblage de composants, les composants proviennent d'une réserve et doivent être transportés vers un poste d'assemblage grâce à un système d'alimentation. Les deux types de systèmes d'alimentation les plus fréquemment rencontrés sont les systèmes d'alimentation à cadence variable et les systèmes d'alimentation à composants variables.
[003] Les systèmes d'alimentation à cadence variable comportent le plus souvent une bande ou un rouleau-support dont on fait varier la vitesse de défilement selon le besoin. Les composants sont alors contenus dans des alvéoles thermoformées spécifiquement conçues pour épouser la forme des composants. Dans un tel système, la bande est munie d'un système de positionnement de chaque alvéole. Par ailleurs chaque alvéole reproduit la forme des composants, ce qui permet de localiser précisément chaque composant et de garantir la répétabilité de positionnement des composants dans les alvéoles.
Les bandes support de ce type de système d'alimentation défilent ensuite de manière cadencée sous un préhenseur qui saisit les différents composants. Un tel système est très avantageux puisqu'il permet de travailler à des cadences rapides et variables, tout en assurant un positionnement très précis des composants. [004] Cependant, les systèmes d'alimentation à cadence variable sont difficilement utilisables lorsque les composants ont des formes et/ou des dimensions différentes. En effet, la réalisation sur la bande d'alvéoles de formes variables est coûteuse et les bandes ainsi formées ne sont pas réutilisables pour le transport d'autres composants.
[005] D'autres systèmes d'alimentation en composants, ne nécessitant pas l'utilisation de bandes d'alvéoles, sont connus. Ce sont généralement des bols vibrants qui sont des systèmes dédiés à des composants spécifiques et qui mettent en position ces composants. Cependant, ces systèmes n'acceptent que de petites variabilités dimensionnelles et les cadences de travail de ces systèmes ne sont pas adaptatives alors que la demande en composants est généralement variable au cours de la vie d'un produit en fabrication.
[006] On connaît également des systèmes d'alimentation à composants variables. La plupart du temps, ces systèmes sont constitués d'une bande sur laquelle les composants défilent en vrac et d'un organe de vision qui permet de repérer puis de saisir les composants. Un tel système est adapté à tout type de composants. Cependant les cadences de travail sont ralenties pour permettre à l'organe de vision de repérer les composants. Par ailleurs, un tel système est lourd en infrastructures puisqu'il nécessite l'utilisation d'un appareillage pour repérer les composants dans l'espace.
OBJET DE L'INVENTION
[007] La présente invention vise à pallier les inconvénients de l'état de la technique en proposant un dispositif de conditionnement et de transport de composants, qui soit adaptable à des séries hétérogènes de composants et qui soit utilisable sous une cadence variable, tout en assurant une très bonne reproductibilité du positionnement des composants.
[008] Dans ce but, la présente invention propose d'utiliser une bande support comportant des alvéoles thermoformées de dimensions standard remplies d'une matière plastique reconfigurable à volonté pour maintenir le composant dans une position et une orientation précises.
[009] Plus précisément, la présente invention concerne un dispositif de conditionnement et de transport de composants comportant une bande support pourvue d'alvéoles, chacune étant apte et configurée pour recevoir au moins un composant, chaque alvéole étant remplie avec un matériau de garnissage, déformable de façon réversible, qui définit une empreinte correspondant à la forme du composant reçu par l'alvéole.
[0010] Plus précisément, le matériau de garnissage est reformable, c'est-à- dire qu'il peut être conformé de différentes manières pour s'adapter à la forme de différents composants.
[0011] Une même bande support peut contenir un ensemble de composants destinés à être assemblés entre eux, par exemple sur un circuit imprimé. Dans un autre mode de réalisation, un jeu de composants destinés à être assemblés entre eux peut être contenu dans la même alvéole, de sorte que chaque alvéole contient un kit de pièces prêtes à être assemblées.
[0012] Un tel dispositif permet donc d'entreposer et de conditionner des composants de tailles et de profils variables dans des alvéoles de taille standard : il n'y a donc plus de spécification ni d'adaptation des alvéoles aux composants à alimenter, ce qui facilite la fabrication des bandes support et de leurs alvéoles. Par ailleurs les bandes support sont réutilisables pour plusieurs types de composants ce qui présente un avantage économique.
[0013] Le maintien des composants dans les alvéoles est assuré par le matériau de garnissage. En effet, les alvéoles ont des dimensions standard, qui sont, dans la plupart des cas, supérieures aux dimensions des composants contenus dans les alvéoles. Un matériau de garnissage est donc ajouté dans les alvéoles afin de combler le vide entre les parois des alvéoles et les composants. Ce matériau de garnissage permet de caler et de maintenir les composants dans une position et une orientation précises de l'alvéole et il permet également d'éviter que les composants ne sortent des alvéoles. Par ailleurs, ce matériau permet d'amortir les chocs éventuels pour les composants.
[0014] Ce matériau est de préférence un matériau plastique.
[0015] Le matériau qui garnit les alvéoles est en outre déformable de façon réversible, c'est-à-dire qu'il est reconfigurable ou remodelable à volonté. L'empreinte créée dans ce matériau, qui correspond au profil d'un composant particulier, peut en effet être effacée en se plaçant dans des conditions choisies de pression et/ou de température. L'empreinte peut donc être remodelée autant de fois que nécessaire en fonction du type de composants à transporter. En effet, une fois que le composant contenu dans une alvéole a été extrait de cette alvéole, l'empreinte de ce composant peut être comblée et une nouvelle empreinte peut être configurée dans le matériau de garnissage. Ainsi, un grand nombre de composants différents peut être transporté par la même bande support dont les alvéoles sont garnies avec le même matériau.
[0016] En pratique, il peut être nécessaire d'ajouter un complément de matériau de garnissage dans les alvéoles lors du changement d'empreinte afin de pallier les pertes. Par ailleurs, après un certain nombre de remodelage du matériau de garnissage, il peut être utile de le changer afin de garantir une constance dans la qualité du matériau de garnissage.
[0017] Avantageusement, toutes les alvéoles ont les mêmes dimensions, ces dimensions étant supérieures aux dimensions du plus gros composant contenu dans le dispositif de transport. Ainsi la bande support comporte des alvéoles qui ont toutes la même taille, ce qui permet de simplifier la fabrication de cette bande support. Cette bande support est de préférence réalisée dans un plastique thermoformable et les alvéoles sont alors réalisées par thermoformage.
[0018] La bande support est de préférence enroulée sur elle-même, ce qui permet un gain de place, et elle est de préférence stockée dans une cassette de protection. Ainsi la bande support, qui contient les composants, est stockée en étant enroulée sur elle-même, et elle est déroulée en temps utile, afin que les composants puissent être extraits, par exemple à l'aide d'un préhenseur. Elle est ensuite à nouveau enroulée sur elle-même, afin d'être stockée vide. La cassette de protection peut ainsi contenir deux rouleaux sur lesquels la bande support peut s'enrouler : le premier rouleau permet l'enroulement de la bande lorsqu'elle est remplie de composants, le second rouleau permet l'enroulement de la bande lorsqu'elle est vide. Cet enroulement permet également d'obtenir un conditionnement fermé des composants et le cas échéant une obturation étanche des alvéoles.
[0019] Selon un premier mode de réalisation de la présente invention, le matériau de garnissage des alvéoles est déformable à chaud, de préférence à une température sensiblement supérieure à la température ambiante. Ainsi, il suffit de chauffer le matériau à une température sensiblement supérieure à la température ambiante pour qu'il soit facilement déformable, ce qui permet de réaliser des empreintes facilement et sans consommation excessive d'énergie par fusion locale du matériau. Par la suite, il suffit de laisser durcir le matériau avec son empreinte en le refroidissant à température ambiante.
[0020] Avantageusement, le matériau de garnissage est déformable à une température comprise entre 40 et 70°. Ces températures sont en effet intéressantes puisqu'elles sont suffisamment différentes de la température ambiante pour éviter que le matériau ne se déforme accidentellement. Par ailleurs, elles ne sont pas trop élevées ce qui permet, d'une part, d'éviter les dépenses énergétiques trop importantes lors du procédé de réalisation des empreintes et, d'autre part, de pouvoir réaliser les empreintes par chauffage préalable des composants et insertion des composants dans le matériau de garnissage. En effet, la plupart des composants transportés par ce dispositif peuvent supporter des températures comprises entre 40 et 70° sans risque de détérioration, ce qui permet de réaliser facilement les empreintes, sans avoir recours à un tampon, une matrice ou un moule supplémentaire.
[0021] Avantageusement, lesdites empreintes sont susceptibles de disparaître par fusion du matériau de garnissage. En effet, une fois que les composants ont été enlevés des alvéoles, par exemple grâce à un préhenseur, les empreintes peuvent être effacées en chauffant à nouveau le matériau de garnissage. Ainsi, le matériau de garnissage se ramollit ou se liquéfie et il durcit en reprenant sa forme d'origine. Par la suite, de nouvelles empreintes peuvent être réalisées, en chauffant à nouveau le matériau de garnissage et en insérant dans ce matériau un tampon ou un objet dont les contours définissent la forme voulue. Ainsi, le matériau de garnissage peut être modelé et remodelé à souhait : c'est ce que l'on entend par matériau déformable de manière réversible.
[0022] Avantageusement, le matériau choisi pour garnir les alvéoles est du polycaprolactone.
[0023] En effet, le polycaprolactone coule facilement dans les alvéoles à une température supérieure à 600C et les remplit facilement et de façon homogène. Une fois dans les alvéoles, il se revient à l'état solide à température ambiante. Ainsi le garnissage des alvéoles est une opération simple et rapide. Par ailleurs, le polycaprolactone se modèle et se remodèle facilement et ce, sans rémanence et sans conserver de traces de l'ancienne empreinte.
[0024] Par ailleurs, le polycaprolactone ne vieillit pas de manière intempestive. En particulier, il ne présente pas de retrait lors du séchage ce qui permet de ne pas modifier les cotes de positionnement des empreintes et donc des composants dans les alvéoles. Par ailleurs, le polycaprolactone est particulièrement rigide à température ambiante et par conséquent, l'empreinte est indéformable à température ambiante et les composants ne s'enfoncent pas dans le polycaprolactone. Ainsi il permet un maintien précis des composants à l'intérieur des alvéoles.
[0025] En outre, le polycaprolactone est chimiquement neutre et il n'est pas agressif mécaniquement, ni pour les composants ni pour les alvéoles, tout en présentant une adhérence satisfaisante sur parois des alvéoles ce qui permet d'éviter le déplacement relatif de l'empreinte.
[0026] Avantageusement, le matériau de garnissage est rigide à température ambiante afin que les empreintes gardent leurs formes lorsqu'elles contiennent les composants.
[0027] L'invention concerne également un système d'alimentation en composants comportant un dispositif de conditionnement et de transport de composants selon l'un des modes de réalisation définit précédemment, ledit système d'alimentation comportant en outre un dispositif permettant de faire défiler la bande support selon une cadence choisie.
[0028] Ainsi le système d'alimentation permet de faire défiler la bande support, par exemple devant un préhenseur qui saisit alors les composants afin de les assembler.
[0029] Avantageusement, la bande support comporte des éléments d'identification permettant de repérer la position d'un composant précis dans la bande support, le système d'alimentation comportant un dispositif de lecteur de ces éléments d'identification. Ainsi les composants sont localisés précisément dans les alvéoles grâce au matériau de garnissage, et les alvéoles sont elles- mêmes localisées précisément dans l'espace grâce à ces éléments d'identification. L'indexation des alvéoles permet donc de repérer précisément chaque composant. Ainsi les préhenseurs peuvent repérer et saisir les composants avec une grande précision, même lors de cadences de défilement importantes.
[0030] L'invention concerne également un procédé de conditionnement et de transport de composants au moyen d'une bande support pourvues d'alvéoles, chacune étant configurée pour recevoir au moins un composant, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
- on garnit chaque alvéole avec un matériau de garnissage, déformable de façon réversible, qui comporte au moins une empreinte dont le profil correspond à la forme des composants à transporter dans cette alvéole,
- on dispose dans chaque empreinte un composant.
[0031] Selon un premier mode de réalisation, l'étape de garnissage des alvéoles comporte les étapes suivantes :
- on injecte le matériau de garnissage sous forme liquide ou pâteuse dans chaque alvéole à une température supérieure à la température ambiante ;
- on laisse le matériau déformable durcir à température ambiante ;
- on réalise l'empreinte du composant dans le matériau déformable par fusion locale et matriçage.
[0032] Avantageusement, le procédé de conditionnement et de transport de composants comporte en outre une étape au cours de laquelle on enroule la bande support sur elle-même en obturant les alvéoles.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0033] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui représentent :
- la figure 1 , un système d'alimentation en composants selon un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 2, une bande support pourvue d'alvéoles conformément à un mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 3, un dispositif de conditionnement et de transport selon un mode de réalisation de l'invention.
EXEMPLE DE RÉALISATION
[0034] Un exemple de réalisation est donné dans le cas où les composants transportés sont des composants micro-électroniques. Cependant, ce dispositif et ce procédé peuvent être utilisés pour conditionner et transporter tout type des composants : ces composants peuvent être, par exemple, des composants micro-électroniques, mécatroniques, micro-mécaniques, mécaniques, optiques ...
[0035] La figure 1 représente un système d'alimentation en composants micro-électroniques 7 destiné à être associé à un robot de montage de composants micro-électroniques sur des cartes de circuits imprimés. Le système d'alimentation en composants micro-électroniques 1 comporte un dispositif de conditionnement et de transport 8 dans lequel sont stockés les composants 3 permettant d'alimenter le robot de montage.
[0036] Ce dispositif de conditionnement et de transport 8 est représenté schématiquement sur la figure 3. Il comprend deux rouleaux 10 sur lesquels s'enroule la bande 1. Les différents composants 3 sont stockés dans une bande support 1 pourvue d'alvéoles 2. Cette bande support 1 est constituée d'une bande de plastique thermoformable dans laquelle des alvéoles 2 ont été thermoformées. Ces alvéoles 2 ont toutes les mêmes dimensions et la même forme, à savoir une forme rectangulaire, tandis que les composants 3 ont des formes variables, quelconques. L'espace libre laissé entre les composants 3 et les parois des alvéoles 2 est comblé par du polycaprolactone 9 qui permet de maintenir et de caler les composants 3 dans les alvéoles dans une position et une orientation précises.
[0037] Cette bande support 1 , qui contient les différents composants 3, est enroulée sur une cassette 4, et est déroulée par un dispositif d'entraînement 5 de la bande qui permet de faire défiler la bande devant un préhenseur 6. Ce préhenseur 6 prélève et extrait les composants 3 des alvéoles 2 et les achemine vers le robot de montage (non représenté). La longueur de la bande évidée est ensuite enroulée sur une deuxième cassette 4'.
[0038] La bande support 1 supporte une pluralité de composants 3 différents. Chaque composant est identifié par sa position dans la bande, c'est-à- dire par la position de l'alvéole qui le contient ainsi que par la position de ce composant dans son alvéole. Cette dernière position est figée grâce au polycaprolactone et plus particulièrement grâce à l'empreinte qu'il contient et qui permet d'assurer la répétabilité du positionnement des composants dans les alvéoles. Le préhenseur 6 peut ainsi sélectionner un composant particulier 3a sur la bande 1 qui contient une pluralité de composants différents.
[0039] Le procédé de transport et de conditionnement des composants dans le dispositif 7 est décrit plus précisément à l'aide de la figure 2. Ainsi, le dispositif de transport et de conditionnement 7 conforme à un mode de réalisation de la présente invention comporte une bande support 1 pourvue d'alvéoles 2 thermoformées. Ces alvéoles 2 sont ici toutes rectangulaires et de même dimensions. Les dimensions de ces alvéoles 2 sont légèrement supérieures aux dimensions du plus gros composant 3b transporté par le dispositif 1. Ainsi, ces alvéoles 2 ont une taille standard, ce qui facilite leur fabrication puisque, lors de leur thermoformage, il n'y a plus de spécification ni d'adaptation des alvéoles aux composants à transporter.
[0040] Dans un premier temps, le polycaprolactone 9 est chauffé à 60°, température à laquelle il est liquide, ce qui permet de le couler facilement dans les alvéoles 2. La quantité de polycaprolactone 9 versée dans une alvéole 2a est égale au volume de cette alvéole 2a moins le volume du composant 3a qu'elle contiendra. Ainsi, lorsque le composant 3a est placé dans l'alvéole 2a, le volume de l'alvéole 2a est complètement occupé par le volume du composant 3a et par le polycaprolactone 9. On laisse ensuite le polycaprolactone 9 reposer à température ambiante jusqu'à ce qu'il ait complètement durci.
[0041] Le polycaprolactone est un matériau particulièrement adapté à ce type d'application puisqu'il se coule facilement, et ce, à une température sensiblement plus élevée que la température ambiante. Par ailleurs, il remplit facilement et de façon homogène les alvéoles, sans nécessiter d'opération supplémentaire et il durcit en un temps relativement faible. Enfin, il est chimiquement inactif vis-à-vis des composants et de la paroi des alvéoles.
[0042] Bien sûr, tout autre matériau ayant des propriétés équivalentes peut convenir.
[0043] Lors de la première utilisation d'une bande support, chaque composant 3a est chauffé à 60° et il est inséré dans son alvéole 2a de façon à réaliser dans le polycaprolactone 9 une empreinte 10a correspondant au profil de chaque composant par fusion locale du polycaprolactone 9.
[0044] Après durcissement du polycaprolactone 9 à température ambiante, la bande est enroulée sur elle-même et stockée. Le polycaprolactone 9 permet alors de maintenir les composants 3 dans les alvéoles 2, dans leur position d'origine, en conservant de manière très précise, c'est-à-dire avec une précision de l'ordre du micron, la distance entre chaque composant et les parois de l'alvéole qui le contient. Ce procédé est d'autant plus avantageux que ce positionnement et cette orientation très précis ne varient pas dans le temps puisque le polycaprolactone ne présente pas de vieillissement intempestif, ni de retrait ou de contraction ou un quelconque risque de changement d'état dans le temps. Par ailleurs, le polycaprolactone est suffisamment rigide pour éviter tout enfoncement des composants 3 dans les alvéoles 2, si bien que les composants 3 conservent leur position d'origine.
[0045] La bande 1 est ensuite insérée dans le système d'alimentation 7 qui permet de dérouler la bande 1 à une cadence choisie et d'extraire les composants 3 choisis selon les besoins en fonction de leur position dans la bande 1 grâce au préhenseur 6. L'empreinte dans le polycaprolactone comporte de préférence des passages permettant au préhenseur de se saisir des composants. Le polycaprolactone 9 permet alors le passage du préhenseur 6 autour des composants de façon à ce que ceux-ci puissent être retirés des alvéoles.
[0046] Lorsque la bande 1 est vide, elle peut être réutilisée. Deux cas se présentent alors : dans le premier cas, la bande est destinée à recevoir les mêmes composants que précédemment. Dans ce cas, il suffit juste d'insérer les nouveaux composants, qui ont une forme identique aux précédents, dans les empreintes déjà formées.
[0047] Dans le deuxième cas, la bande doit être utilisée pour transporter une nouvelle série de composants dont les formes sont différentes des formes des anciens composants. Dans ce cas, le polycaprolactone est à nouveau chauffé à 60° de façon à ce qu'il se liquéfie ce qui permet d'effacer les empreintes déjà formées. On peut alors modeler de nouvelles empreintes selon un mode opératoire analogue à celui décrit précédemment puisque le polycaprolactone se modèle et se remodèle facilement et de manière reproductible, sans conserver de traces des anciens modèles d'empreintes. [0048] Éventuellement, du polycaprolactone peut être rajouté dans les alvéoles pour combler les éventuelles pertes de matière au cours des différentes étapes du procédé. Par ailleurs, si le polycaprolactone a déjà été modelé et remodelé un grand nombre de fois, il est possible de vider les alvéoles et de les nettoyer, avant de les remplir avec du polycaprolactone neuf.
[0049] Naturellement de nombreuses variantes sont possibles : ainsi, dans le cas où les composants ne peuvent pas être chauffés à 60°, des tampons reproduisant la forme des composants peuvent être utilisés pour réaliser les empreintes dans le matériau de garnissage. Par ailleurs, le matériau de garnissage utilisé dépend des conditions d'utilisation du système d'alimentation : par exemple, si les composants alimentent un robot de montage sous haute température, on pourra utiliser un matériau de garnissage déformable plastiquement à une température supérieure à cette température.
[0050] Par ailleurs, une même alvéole peut contenir plusieurs composants, comme représenté sur la figure 2 par l'alvéole 12, dès lors que leurs dimensions respectives le permettent. Dans ce cas, le matériau de garnissage de cette alvéole contient autant d'empreintes que de composants à stocker, chaque empreinte correspondant à la forme d'un des composants à stocker.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de conditionnement et de transport de composants comportant une bande support pourvue d'alvéoles, chacune étant configurée pour recevoir au moins un composant, caractérisé en ce que chaque alvéole est remplie avec un matériau de garnissage, déformable de façon réversible, qui définit une empreinte correspondant à la forme du composant contenu dans l'alvéole.
2. Dispositif de conditionnement et de transport de composants selon la revendication 1 , caractérisé en ce que toutes les alvéoles ont les mêmes dimensions, ces dimensions étant supérieures aux dimensions du plus gros composant contenu dans le dispositif de transport.
3. Dispositif de conditionnement et de transport de composants selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau de garnissage est déformable à chaud.
4. Dispositif de transport de composants selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le matériau de garnissage est déformable à une température comprise entre 40 et 70°.
5. Dispositif de conditionnement et de transport de composants selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les empreintes sont susceptibles de disparaître par fusion du matériau de garnissage.
6. Dispositif de conditionnement et de transport de composants selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le matériau de garnissage est du polycaprolactone.
7. Dispositif de transport de composants selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau de garnissage est rigide à température ambiante.
8. Système d'alimentation en composants caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de conditionnement et de transport de composants selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, ledit système d'alimentation comportant en outre un dispositif permettant de faire défiler la bande support selon une cadence choisie.
9. Système d'alimentation en composants selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la bande support comporte des éléments d'identification permettant de repérer la position d'un composant précis dans la bande support, le système d'alimentation comportant un dispositif de lecteur de ces éléments d'identification.
10. Procédé de conditionnement et de transport de composants au moyen d'une bande support pourvues d'alvéoles, chacune étant destinée à recevoir au moins un composant, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
- on garnit chaque alvéole avec un matériau déformable de façon réversible qui comporte au moins une empreinte dont le profil correspond à la forme des composants à transporter dans cette alvéole,
- on dispose dans chaque empreinte un composant.
11. Procédé de conditionnement et de transport de composants selon la revendication précédente dans lequel le matériau est déformable à chaud, caractérisé en ce que l'étape de garnissage des alvéoles comporte les étapes suivantes :
- on injecte le matériau déformable sous forme liquide dans chaque alvéole à une température supérieure à la température ambiante ;
- on laisse le matériau déformable durcir à température ambiante ; - on réalise l'empreinte du composant dans le matériau déformable par fusion locale.
12. Procédé de conditionnement et de transport de composants selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11 , caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape au cours de laquelle on enroule la bande support sur elle-même en obturant les alvéoles.
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