FR2569935A1 - Procede d'equipement de cartes a circuit imprime et machine pour la mise en oeuvre de ce procede - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE D'EQUIPEMENT DE CARTES A CIRCUIT IMPRIME DU TYPE CONSISTANT A LOCALISER L'EMPLACEMENT DE CHAQUE COMPOSANT, PAR LE DEPLACEMENT COMMANDE D'UN INDEX INDICATEUR DE POSE, PUIS A METTRE EN PLACE LE COMPOSANT SUR LA CARTE A EQUIPER. SELON L'INVENTION, ON UTILISE UN INDEX DE REFERENCEI MOBILE INDICATEUR D'UN EMPLACEMENT D'UN COMPOSANT SUR UNE CARTE DE REFERENCE ET AU MOINS UN INDEX INDICATEUR DE POSEI MOBILE ASSOCIE A LA CARTE A EQUIPER POUR Y INDIQUER L'EMPLACEMENT DU COMPOSANT A POSER, CORRESPONDANT A CELUI DE LADITE CARTE DE REFERENCE, ET EN CE QUE L'ON ETABLIT UNE RELATION FIXE DE POSITION ENTRE LES DEUX INDEX ET DEPLACE L'INDEX DE REFERENCEI POUR ASSURER LE DEPLACEMENT ASSERVI DE L'INDEXI DE POSE SUR LA PLAQUE A EQUIPER. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT DANS L'INDUSTRIE D'EQUIPEMENT DES CARTES A CIRCUIT IMPRIME.

Description

La présente invention concerne généralement et a essentiellement pour objet un procédé d'équipement de cartes à circuit imprimé. Elle se rapporte aussi à un dispositif pour l'exécution de ce procédé et vise, enfin, le produit industriel nouveau obtenu par le procédé ou au moyen du dispositif précité.

Dans l'industrie légère, pour des séries réduites, les différents composants sont insérés manuellement, par copie deune carte modèle. Il en résulte des risques d'erreurs importants dûs notamment à la fatigue visuelle de l'opérateur qui doit localiser de façon précise l'emplacement de chaque composant sur la plaque, et mettre en place le composant précité en respectant la polarité de celui-ci Plus la carte à équiper est grande, plus le nombre de composants est élevé , et les risques d'erreurs précités importants.

On connazt depuis peu des systèmes automatiques ou semi-automatiques visant à aider à la mise en place des composants, au moyen d'une indication lumineuse localisant un emplacement de chaque composant sur la carte à équiper.

En mode de fonctionnement automatisé, un programme contenu dans un dispositif ordinateur contient les informations nécessaires à l'équipement dgune plaque, et commande un index indiquant l'emplacement du composant à insérer, ainsi que le sens du positionnement.

Cependant, cette technique nécessite la préparation d'un programme, souvent compliqué, qui n'est utilisable, en pratique, que pour des séries relativement importantes de cartes à équiper.

De plus, cette technique ne permet d'équiper qu'une seule carte par poste de travail, et de ce fait, la diminution du temps d'équipement des cartes, donc du coût d ' équipement,restent encore insuffisants.

L'invention a pour but de supprimer les inconvénients précités de la technique antérieure en créant un procédé d'équipement de cartes à circuit imprimé du type consistant à localiser 11 emplacement de chaque composant notamment par déplacement commandé d'un index indicateur de pose, puis à mettre en place ledit composant sur la carte à équiper.Pour résoudre le problème technique posé, le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce que l'on utilise un index de référence mobile indicateur d'un emplacement d'un composant sur une carte de référence et au moins un index indicateur de pose mobile associé à la carte à équiper pour y indiquer l'emplacement du composant à poser, correspondant à celui de ladite carte de référence, et en ce que l'on établit une relation fixe de position entre les deux index et l'on déplace 1' index de référence pour assurer le déplacement asservi dudit index de pose sur la plaque à équiper.

Ainsi, l'invention présente bien des avantages pour les petites et moyennes séries de cartes à équiper.

En effet, on a remplacé, par rapport au dispositif connu la commande du déplacement de l'index de pose par un programme, au moyen d'une commande manuelle d'un index de référence pouvant être déplacé sur une carte référence et qui entraine le déplacement asservit de l'index de pose.

Avantageusement, on utilise plusieurs index de pose reliés à un index de référence, assurant l'équipement simultané de plusieurs cartes.

Ainsi, le procédé selon la présente invention permet un gain de temps considérable puisqu'il permet l'équipoment simultané de plusieurs cartes à circuit imprimé pour un même poste de travail.

L'invention peut également être utilisée en mode automatique. Ainsi, selon une caractéristique avantageuse de l'invention, on utilise un dispositif ordinateur, programme celui-ci pour permettre l'équipement automatique de cartes d'un même type après inscription en mémoire des données relatives auxiemplacements des différentes composants et, lors et au fur et à mesure de l'équipement manuel d'une carte de ce type, on convertit les positions finales de 11 index de référence, après les déplacements de celui-ci, en données d'emplacement de composant précitées;!et inscrit ces données en mémoire.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, on prévoit lors d'un équipement de programmation la possibilité de vérifier l'exactitude du programme établi , après la mise en place des composants d'un casier et/ou après le placement de tous les composants d'un distributeur, par un déroulement automatique contrôlé des opérations de programmation venant d'être exécutées.

Selon encore une autre caractéristique avantageuse, l'ordinateur est adapté pour classer les opérations de placement des composants selon un ordre optimale, par calculjaprds la programmation, et enregistrerle programme ainsi optimisé sur un support de mémoire telle qu'une disquette.

L'invention vise également les cartes, produit industriel nouveau, obtenues ou fabriquées par le procédé précité.

L'invention concerne en outre un système pour l'équipement de cartes à circuit imprimé du type comprenant un support de cartes, un dispositif index de pose indicateur de l'emplacement d'un composant à poser, mobile par rapport à la plaque pour pouvoir être amené sur tout emplacement devant recevoir un composant et un dispositif de commande du dispositif d'index de pose, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'index de référence associé à une carte modèle mobile par rapport à cette carte pour pouvoir indique tout emplacement de composant sur cette carte et relié- en relation fixe de position au dispositif d'index et en ce que ce dernier comprend le cas échéant plusieurs unités index de pose associable chacune à une plaque à équiper, ces unités étant reliées entre elles en relation fixe de position.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, chaque unité d'index de pose comprend une source de lumière émettrice d'un faisceau lumineux adapté pour définir sur la carte associée une tâche lumineuse indicatrice d'un emplacement de pose d'un composant, le dispositif index de référence pouvant être de même nature que lesdites unités.

Avantageusement, le faisceau formant source est un rayon laser et chaque unité d'index comporte des moyens réflecteurs permettant de former un faisceau dévié de pose à partir du faisceau formant source.

Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, le système comporte une structure de support sur laquelle est monté déplaçable un chariot porteur de la source laser émettant un faisceau lumineux et d'un dispositif de guidage d'un second chariot porteur du dispositf d'index et déplaçable parallèlement au faisceau de façon que les moyens réflecteurs se trouvent toujours dans le faisceau principal.

Avantageusement, le second chariot précité est susceptible d'être entraîné par un moteur et un système notamment du type à crémaillère et pignons.

L'invention sera mieux comprise et d'autres bues, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description explicative qui va suivre, faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs et illustrant un mode de réalisation actuellement préféré de l e invention, et dans lesquels::
- la figure g est une vue d'ensemble en perspective montrant le système pour l'équipement de cartes à circuit imprimé, selon la présente invention;
- la figure 2 est une vue de principe partielle en coupe longitudinale d'une partie du système représenté à la figure 1, montrant notamment l'entraînement du chariot porteur du dispositif d'index selon l'invention;
- la figure 2A est une vue selon la coupe AA de la figure 2;
les figures 3, 3A, 3B représentent respectivement en vue de face, de côté et de dessus la pièce formant support de chariot de la figure 1.

- la figure 4 illustre sous forme d'un schéma bloc une machine selon l'invention, qui est adaptée pour permettre un équipement automatique des cartes, après programmation lors d'un équipement manuel d'une carte;
- les figures 5 à 7 illustrent sous forme d'organdi gramme le fonctionnement de la machine selon la figure 4 respectivement en mode de programmation et en mode d'exécution automatique de l'équipement de cartes.

En référence à la figure 1 des dessins qui est une vue d'ensemble en perspective, on décrira maintenant le système pour l'équipement de cartes de circuit imprimé, selon la présente invention.

Une série de cartes CO, C1, C2, C3 etc à circuit imprimé identique à équiper en composants est disposée par les bords des cartes respectivement supérieurs et inférieurs sur une saignée ou feuillure de deux rails parallèles et horizontaux 3, 4 fixés à la table 5 selon un plan incliné. Le rail inférieur 3 est fixé directement à la table 5, par exemple par vissage ou analogue, tandis que le rail supérieur 4 est fixé de façon variable sur deux rails transversaux 6 et 7 dont une extrémité repose sur la table 5 tandis que l'extrémité opposée est surélevée par deux colonnettes 8 et 9 fixées à la table 5. Les cartes sont donc ainsi inclinées de haut en bas vers l'opérateur selon un angle R5qui sera avantageusement de l'ordre de 10 à 15 degrés.Cette inclinaison donne à l'opérateur une vue d'ensemble des cartes à équiper et présente d'autres avantages qui seront décrits ci-après.

Il est possible d'accoler ou de juxtaposer dans la direction des rails plusieurs tels rails espacés pouvant recevoir par exemple plusieurs séries de cartes identiques.

Un bras horizontal 10 est monté pivotant sur un arbre vertical 11 fixé sous la table et reçoit en bout un plateau distributeur rotatif horizontal 1. Le plateau distributeur rotatif 1 est avantageusement à casiers radiaux et peut être entraîné en rotation pas à pas, sur commande, par un moteur électrique autour d'un axe vertical, afin de positionner un casier radial 12 à composants identiques sous une encoche 13 découpée dans le bord 14 de la table 5. Les casiersradiauxpeuvent être identiques mais peuvent aussi être de forme variable selon le nombre et l'encombrement des composants qu'il contient.

Le bras pivotant 10 permet de sortir le plateau vide de dessous la table-5 pour le remplacer par un plateau plein (c'est-à-dire garni de composants).

Plusieurs tels plateaux peuvent être empilés sur une servante sur laquelle on les prélève successivement au fur et à mesure que les plateaux se vident.

Chaque plateau est numéroté et chaque case porte un numéro d'ordre de casier ainsi qu'un repère de couleur ou codage analogue identifiant le composant, pour simplifier le remplissage du plateau par le magasinier, ainsi que pour déterminer l'ordre de pose des différents composants sur les cartes à équiper.

Une carte référence CO est disposée en alignement des cartes à équiper, comme le montre la figure 1 des dessins. Cette carte référence peut être une carte modèle où figurent les composants à leur place correcte mais sansles oennexsions pouréviter la fatigue visuelle.

Cette carte référence peut être également un plan.

Un premier chariot ou réglette 15 est monté mobile sur deux barres fixes 16, 17 s'étendant de façon sensiblement horizontale respectivement depuis deux colonnettes verticales 18, 19 fixées à la table 5. Le déplacement de la réglette 15 sur la barre 17,là droite de la table) > se fait par rouleau 20 tandis que le déplacement de la réglette 15 sur la barre 16tà gauche de la table) se fait par l'intermédiaire d'au moins une cage à billes 21 comme le montre la figure 2 des dessins.

La réglette précitée 15 est une réglette par exemple métallique, ayant en coupe transversale sensiblement la forme d'un U renverse.

Sur la réglette 15 sont montés longitudinalement espacés deux étriers 22, 23 ayant en coupe transversale la forme d'un U dans lequel vient s'ajuster la réglette 15 comme le montre la figure 2A. Les étriers 22, 23 sont avantageusement pourvus de rouleaux venant prendre appui sur la face supérieure 24 de la réglette 15, de telle sorte que les étriers 22, 23 soient déplaçables longitudinalement le long de la réglette 15.

Un tube porteur 25, de forme généralement cylindrique est conformé, par exemple par limage, pour venir s'ajuster dans la réglette 15 comme le montre la figure 2A des dessins.

Le tube 25 présente deux faces parallèles sensiblement planes venant en aboutement avec les faces internes des parties formant branches du U renversé de la réglette 15.

Le tube 25 comporte une troisième face sensiblement plane, et perpendiculaire aux deux faces planes précitées, et qui permet la fixation, par exemple par vis ou goujons en ses deux extrémités longitudinales,du tube porteur 25 aux étriers 22, 23 comme le montrent clairement les figures 2 et 2A des dessins.

Ainsi, comme on l'aura compris l'ensemble formé par les deux étriers 22, 23 solidaires du tube porteur 25 constitue un ensemble formant un second chariot longitudinalement déplaçable le long de la réglette 15. En d'autres termes, l'ensemble,constitué par la réglette 15 et l'ensemble étrier-tube porteur1 constitue un système dynamique à deux degrés de liberté. Cet ensemble est ainsi déplaçable dans un plan parallèle à la table formant support 5.

La réglette 15, est montée dans une pièce formant palier ou support de chariot généralement représentée par 26 et dont on peut voir les détails sur les figures 3, 3A, 3B des dessins.

Le palier ou support de chariot 26 a la forme générale d'un parallélépipède dans lequel a été découpée symétriquement par rapport au plan longitudinal de symétrie, et sur toute l'épaisseur et sur une partie de la longueur, une lumière de forme sensiblement parallélépipèdique 100
Dans cette lumière vient s'ajuster la réglette 15 comme représenté sur la partie gauche de la figure 1. Ainsi, la réglette 15 est solidaire du palier 26.

D'autre part, le palier 26 comprend un premier trou 101 uniforme sensiblement cylindrique s'étendant transversalement sur toute la largeur de la pièce et proche du bord 102 du palier opposé au bord 103 porteur de la lumière 100 précitée. Dans le trou cylindrique 101 viennent s'ajuster lescagesou douilles à billes 21 permettant le montage du palier 26 sur la barre horizontale 16 précitée. Ainsi, la réglette, solidaire du support 26 constitue le chariot déplaçable transversalement le long de la barre horizontale 16.

Comme le montre la figure 3 des dessins, on a de plus découpé symétriquement par rapport à la lumière 100 et sur toute l'épaisseur deux parties à sections transversales sensiblement triangulaires et uniformes. En ooupe transversale, la base de chaque triangle s'étend depuis un point du bord 103 proche de la lumière 100 jusqu'en un point proche de l'entrée du trou cylindrique 101 de la face 104 perpendiculaire à la face portant le rebord 103.

Ces découpes ont essentiellement pour but d'alléger la pièce formant palier 26.

D'autre part, le palier 26 porte sur sa face représentée à la figure 3 des dessins et en correspondance avec la lumière 100 précitée un générateur de laser 2 comme le montre la figure 1.

Le générateur de laser est fixé, par exemple par vissage au palier 26 et avantageusement, le générateur de laser sera recouvert par un tube cylindrique creux non représenté également fixé au palier 26, et permettant de protéger le générateur de laser de chocs éventuels lors du transport ou de l'utilisation. Trois vis de réglage venant dans des trous taraudés 105, 106, 107 permettent de régler la position du générateur de laser , et donc la direction du rayon émis. Le réglage#est rendu possible à l'aide de rondelles déformables disposées entre les faces d'appui du générateur de laser et du palier 26.

Le tube porteur 25 présente en son fond et sur une partie de sa longueur une rainure longitudinale. A l'intérieur du tube 25 est monté un ensemble de réflecteurs 27 comme le montre la figure 2 des dessins. Chaque réflecteur est de forme cylindrique creuse et biseauté à 450 environ en une extrémité, de telle sorte que chaque réflecteur a en coupe longitudinale la forme d'un trapèze rectangle dont la petite base prend appui sur le fond du tube porteur 25.

Chaque réflecteur est déplaçable dans le tube 25 et peut être fixé à celui-ci par une vis de serrage dont la partie filetée passe à travers la rainure de fond du tube 25 et vient se visser dans un trou taraudé du réflecteur 27. Une rondelle 28 disposée entre la tête de vis 29 et le fond du tube 25 permet le serrage et le blocage du réflecteur 27 sur le tube porteur 25.

Chaque réflecteur porte sur sa face biseauté une lama de verre fine d'une épaisseur d'environ O,lmm. à 1 mn
Le palier 26 comporte également un second trou de forme généralement cylindrique 108 (figure 3) s'étendant parallèlement au trou cylindrique 101 sur environ la moitié de la largeur du palier 26 et débouchant en une extrémité par l'intermédiaire d'une lumière 109 dans la lumière 100 précitée comme le montrent les figures 3 et 3B. A l'intérieurdu trou 108 est monté un moteur (non représenté) sur l'axe duquel est monté un pignon 33 qui vient se loger dans la lumière 109 précitée.

On comprendra que la conformation de la lumière 109 est particulièrement avantageuse puisqu'elle permet le montage d'une courroie crantée passant sur le pignon 33 précité, courroie dont le mouvement n'interfère d'aucune façon avec le rayon laser émis par le générateur de laser 2, comme le montre clairement la figure 2. En référence à cette figure, on expliquera maintenant le dispositif d'entraînement du second chariot formé par l'ensemble étrier-tube porteur 22, 23, 25 le long de la réglette 15. Une courroie crantée 30 est montée sur le premier pignon 33 précité logé dans la lumière 109 et sur un second pignon 34 monté fixement sur la réglette 15. Le second pignon X peut tourner librement autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de la réglette 15.

D'autre part, la courroie crantée 30 passe entre deux rouleaux 31, 32 de l'étrier 22, de part et d'autre de l'axe de rotation de ceux-ci. Un excentrique non représenté permet de débrayer et d'embrayer l'étrier 22 sur la courroie crantée 30 motorisée. En d'autres termes, la courroie crantée 30 peut être rendue solidaire de l'étrier 22 et entraîner par conséquent l'ensemble étrier- tube le long de la réglette 15, les rouleaux 31, 32 de l'étrier 22 roulant librement sur la réglette 15. Dans l'exemple représenté, le second pignon est monté fixement entre les étriers 22 et 23. Cependant, ce pignon peut être monté sur la réglette 15 en tout point, sa position dépendant uniquement des contraintes de déplacement en longueur de l'ensemble étrier-tube porteur.

L'ensemble formant premier chariot constitué par la réglette 15 et le support de réglette ou palier 26 est également susceptible d'être déplacé le long de la barre horizontale 16 par entraînement par un moteur et un système avantageusement du type à crémaillère et pignons tel que celui qui vient d'être décrit. A titre d'exemple, le moteur peut être monté sur la colonnette 18 et entraîner une courroie crantée passant par un premier pignon monté sur l'axe du moteur précité et par un second pignon monté à l'extrémité opposée de la barre horizontale 16, la courroie crantée pouvant être solidarisée avec le palier 26.

L'entraînement de l'ensemble formant premier chariot est donc assuré en une seule extrémité de celui-ci. La barre 17 sert donc uniquement de reposoir, afin d'éviter toute contrainte.

On décrira maintenant plus en détail le principe de fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit.

L'opérateur dispose sur les rails 3 et 4 une série de cartes à circuit en réglant bien entendu l'écartement des rails en fonction de la longueur des cartes.

On règle ensuite l'écartement des réflecteurs ou
index lumineux sur le pas propre de la série de cartes à équiper. Le faisceau laser est en principe confondu avec l'axe de la réglette 15 et vient frapper les moyens réflecteurs disposés de façon à se trouver toujours dans le faisceau principal. Ainsi, le faisceau laser éclaire toutes les lames portées par les réflecteurs ou supports de lame 27, ces lames renvoyant une partie du faisceau incident, suivant un trajet sensiblement vertical, mais pouvant être modifié par exemple à l'aide de miroir.

On utilise ici un laser He-Ne particulièrement avantageux puisqu'il ne nécessite aucun dispositif supplémentaire de focalisation. D'autre part, le faisceau étant polarisé linéairement, l'intensité du rayon réfléchi par une lame passe par 0, en incidence de Brewster par la composante contenue dans le plan d'incidence, alors que la composante perpendiculaire à ce plan a une amplitude de 15% environ pour une face. Ainsi, en choisissant un angle de réflection de l'ordre de 45, on peut obtenir un coefficient de réflexion qui permet d'éviter l'éblouissement, et d'autre part les variations d'intensité des divers faisceaux déviés sont relativement faibles.

A titre d'exemple, pour un faisceau de laser de lmW
une réflexion de 4% suffit et on obtient pour 9 lames un coefficient d'atténuation de l'ordre de 0,78, donc peu de variation d'intensité. D'autre part, l'utilisation de lames minces réduit l'écartement e entre les deux rayons formés par la réflexion sur les deux faces de la lame
Pour une épaisseur de lame d'environ 0,3 mm e est égal à 2:10-lmm valeur acceptable puisque le diamètre de la tâche lumineuse résultante sur la plaque est de l'ordre du millimètre. L'intensité lumineuse peut également être affinée, par un filtre polarisant
Comme mentionné, les cartes sont disposées avantageusement sur la table avec une inclinaison de l'ordre de 10 à 150. Cette inclinaison évite la diffusion de la tâche laser sur la carte.D'autre part, pour éviter de façon plus sûre la diffusion de la tâche on disposera au-dessus des plaques une lumière ordinaire obtenue notamment par lampes à filament réglable par exemple au moyen d'un gradateur de lumière. De ce fait, on évite toute fatigue occulaire de l'opérateur.

Après avoir réglé l'écartement des réflecteurs sur le pas propre de la série de cartes à équiper, on positionne, par déplacement du premier ensemble formant chariot constitué par la réglette 15 et le support de réglette ouftalxer 26, et le deuxième ensemble formant chariot constitué des deux étriers 22, 23 solidaires du tube porteur des réflecteurs 25, le premier réflecteur (cgest-à-dire le plus a gauche) sur le premier composant à insérer, visible sur la carte modèle. L'ordre des composants à insérer est déterminé par repérage, sur le circuit modèle d'un code, constitué par exemple par une pastille de couleur correspondant au code identique se trouvant sur lapremière case du distributeur de composants et disposé auparavant sous la table 5.Ainsi, la localisation de l'emplacement d'un composant sur la carte de référence par l'index lumineux indicateur de pose 1o permet la localisation de l'emplacement du même composant sur toutes les plaques à équiper disposées sur la table.

Dans le cas ou plusieurs composants identiques, c' est-à-dire de de même type et valeur sont présents sur la carte, on amène l'index lumineux de référence sur lflemplacement du second composant de meme type sur la carte modèle puis on met en place le composant correspondant sur les cartes à équiper.

Lorsque tous les composants de même type ou valeur ont été localisés sur la carte modèle puis placés sur les cartes à équiper, on amène par rotation du distributeur le casier suivant en correspondance de l'encoche 13 pratiquée dans la table 5. Les opérations de placement sont alors strictement identiques aux opérations de placement qui viennent d'être décrites.

En mode de fonctionnement semi-automatique, la rotation du distributeur peut être commanddeet assurE par un moteur muni d'un démultiplicateur accouplé directement sur l'axe du plateau. Un interrrupteur déclenché par les bossages du plateau permet de placer une case devant l'ouverture pratiquée sur le plateau de la table et l'operateur peut ainsi saisir les composants. Le passage à l'autre case se faisant par exemple par une commande au pied ou à la main1 de même, le déplacement des chariots précités peut être commandé et réalisé par des moteurs pas à pas et le système d'entraînement à crémaillère et pignof décrit précédemment.

La machine qui vient d'être décrite peut être adaptée pour fonctionner de façon automatique: l'indication des emplacements pour la pose des composants est accomplie automatiquement et seulement l'insertion des composants est effectuée manuellement par l'opérateur.

La figure 4 montre sous forme d'un schéma bloc une machine selon l'invention agencée pour réaliser cet objectif. Elle comprend un dispositif ordinateur ou système microprocesseur MP auquel sont associés un écran de visualisation \ EV, un clavier de commande CL permettant au système de dialoguer avec l'opérateur, une mémoire externe ME par exemple réalisée sous forme d'un dispositif à disquettes etun lecteur optique LO.Le système ordinateur est adapté pour commander trois moteurs MOx, MOy et MO R.A chaque moteur est associé un codeur indicateur de pas respectivement Cx, Cyt CR Les trois moteurs accomplissent des fonctions des trois moteurs sus mentionnés destinés à déplacer les deux chariots et effectuer
la rotation du distributeur. Les codeurs permettent de quantifier les déplacements que commandent les moteurs auxquels ils sont associés. Les deux chariots indiqués plus haut étant déplaçables dans des directions perpendiculaires ils définissent un système à deux axes ortogonaux X, Y,.

Les codeurs Cx, Cy du type incrémental assurent la convertion d'une distance à parcourir ou parcourue par les chariots en coordonnés X, Y. Ceci signifie qu'il y a une relation conversationnelle entre les codeurs et le système ordinateur ce qui est symbolisé par les flèches.

Le dispositif ordinateur est organisé et programme pour permettre l'établissement du programme d'équipement automatique ou quasiautomatique (seulement l'insertion des composants est fait manuellement, mais on pourrait envisager également l'automatisation de cette opération) lors et au fur et à mesure de l'équipement fait manuellement d'une carte à circuit imprimé, par exemple la première carte, par inscription en mémoire des variables, comme cela sera expliqué plus loin en se référent à la figure 5. Les figures 6 et 7 illustrent le déroulement automatique du programme d'équipement établi selon la figure 5.

L'organisation et la structure du dispositif ordinateur ou-ssystème microprocesseur et le programme pour la réalisation des objectifs sus mentionnes ressortiront de la description donnée ci-apres du fonctionnement de la machine selon l'invention en mode-de programmation et en mode d'exécution automatique de l'équipement de cartes. il suffit d'indiquer au préalable que chaque distributeur et chaque casier sont identifiés par un numéro ou un code. Ceux-ci sont inscrits sur le distributeur et les casiers sous toute forme appropriée, par exemple sous forme d'un motif de barres Les codes seront lus par le lecteur optique LO et communiqués à l'ordinateur. Sur les figures, N désigne une place mémoire contenant le numéro d'un distributeur désiré, N1 indique la mémoire contenant le numéro lu sur un distributeur
MN et M'N désignent respectivement la place mémoire contenant le numéro d'un casier désiré du distributeur dont le numéro est N et la place mémoire contenant le numéro lu sur un casier, après l'arrêt du distributeur N.

CM # désigne la mémoire contenant les données relatives aux composants identiques et du même type par carte . Les repères C'MN et C'MIN indiquent les mémoires permettant respectivement l'adressage du C-Amecomposant référencé par son numéro de casier M et son distributeur N et l'adressage du C-dmecomposant référencé par son M-èuenuméro de case et de son distributeur
N. Sur les figures les blocs à coins vifs représentent un état réalisé par l'ordinateur, tandis que les blocs dont les coins sont biseautés symbolisent un état réalisé par l'opérateur. Les lignes non fléchées entre deux blocs indiquent une transition d'un état à l'état suivant réalisée par l'ordinateur.Les lignes et les liaisons fléchées indiquent qu'il s'agit d'une transition d'un état à l'état suivant, qui est réaliséepar l'opérateur à l'aide du clavier de commande CL.

En se reportant à la figure 5, on constate que le fonctionnement de la machine en mode de programmation commence par l'initialisationde tous les registres (point zéro) de l'ordinateur, la lecture du numéro du distributeur et la remise à l'état zéro de celui-ci. Dans l'encoche 13 de la table 5 (figure 1) apparaît le premier casier du distributeur. Les différentes mémoires présentent les contenus suivants: N = N'; MN = 1; C# = 1. il convient de placer le premier composant du premier casier.

L'opérateur déplace l'index lumineux de référence du point zéro du système des coordonnées sur l'emplacement destiné à ce composant , par l'intermédiaire des moyens de commande appropriés, par exemple des touches, du clavier CI. Les coordonnées X, Y de la position de l'index sont enregistrées. S'iln'y a de changement ni du distributeur ni du clavier et si l'opérateur ne désire pas vérifier l'opération effectuée (des questions apparaissent sur l'écran EV et llopérateur répond par oui ou non en actionnant le clavier) l'ordinateur se met en position pour l'emplacement du prochain composant contenu dans le même casier.

Si l'opérateur désire vérifier lgopération de placement d'un composants sa commande entraîne le déplacement de l'index au point zéro et l'ordinateur provoque ensuite le positionnement de l'index selon les données enregistrées.

Si l'index pointe sur le composant placé, l'opérateur valide l'opération Dans le cas contraire, un sous-programme de validation permet de corriger l'erreur.

Si les composants d'un casier sont insérés sur la carte, l'opérateur doit commander la rotation dutldistributeur à la prochaine position laissant apparaître dans 1' encoche 13 le casier suivant dans l'ordre établi des casiers.

Avant ce passage au casier suivant, l'opérateur peut vérifier si le placement des composants du casier a été correctsent programmé. Sur sa demande appropriée, l'ordinateur adresse par l'intermédiaire de la mémoire auxiliaire C'MN successivement les composants référencées par les numéros du casier et du distributeur considérés et déplace l'index aux emplacements sur la carte qui correspondent aux données dans la mémoire. Chaque déplacement demande validation par l'opérateur ou la correction selon un sous-programme de validation.

Si tous les composants de distributeurs sont mis sur la carte, l'opérateur peut vérifier l'exactitude du programme. Sa commande appropriée amène l'ordinateur à remettre le distributeur à sa position zéro, à adresser par l'intermédiaire de la mémoire auxiliaire C'MON successivement toutes les places mémoires contenant les données relatives aux composants qui viennent d'être placés et à déplacer l'index en conséquence. Après l'adressage de chaque composant l'ordinateur vérifie si le numéro de composant référencé par le même numéro de case est supérieur ou égal au nombre de composants identiques prévus pour la carte. Dans l'affirmatif, il y a changement du casier par rotation du distributeur.

Toutes les opérations sont effectuées automatiquement par l'ordinateur. Bien entendu, chaque vérification de placement d'un composant demande validation ou correction par l'opérateur.

Quand tous les composants ont été insérés sur la carte et, le cas échéant, après vérification du programme, la procédure d'équipement de programmation est terminée.

L'ordinateur est programmé pour établir ensuite,par calcul dans le programme l'ordre optimal selon lequel les composants identiques ou du même type, c'est-à-dire contenus dans un même casier de distributeur, seront placés ultérieurement lors de l'équipement automatique de cartes. Le programme ainsi optimisé sera mémorisé sur un support approprié, par exemple une disquette.

En se reportant à la figure 6, on décrira ci-après le fonctionnement de la machine en mode d'exécution automatique de l'équipement des cartes, selon le programme établi preablement et enregistré sur une disquette.

L'opérateur met en marche la machine. Si celle-ci doit équiper pour la première fois une série de cartes, elle demande le programme approprié, comme cela symbolise la lettre A. L'opérateur introduit la disquette, ce qui provoque le chargement du programme dans l'ordinateur.

Celui-ci se met automatiquement à l'état initial caractérisé par N = 1, M"N = 1; C'MiN = 1. Tous les registres sont ensuite initialisés, c'est-à-dire placés au point zéro.

L'ordinateur lit le numéro du distributeur mis en place en-dessous de la table 5 et vérifie si ce numéro correspond à celui que prévoit le programme. Si cela n'est pas le cas, la machine demande le changement du distributeur et provoque par la suite la remise à zéro de celui-ci.

Si le distributeur est bien celui qui est prévu par le programme, l'index lumineux est déplacé automatiquement à l'emplacement d'insertion sur la carte du premier composant parmi ceux contenus dans le premier casier qui apparaît dans l'encoche 13 de la table (figure 1). A cette étape du programme, l'ordinateur demande le positionnement exact de l'index lumineux sur llemplacement. Cette opération effectuée manuellement permet le rattrapage des tolérances de fabrication des cartes. L'index lumineux étant ainsi correctement positionné, l'opérateur insère le premier composant. Le cycle programme de déplacement automatique du faisceau lumineux et de l'insertion manuelle d'un composant est réitérée sous la commande du programme autant de fois qu'il y a de composants dans ce premier casier ou, de façon plus générale, dans un casier.Après l'insertion d'un composant, l'ordinateur vérifie Si le composant qui vient d'être place est le dernier de la série de composants identiques destinés au type de cartes en train d'être équipées. Dans l'affirmatif l'ordinateur vérifie également si le casier apparaissant dans l'encoche 13 et dont tous les composants viennent d'être placés est le dernier des casiers prévus dans le distributeur en place sous la table 5. Si cela n'est pas le cas, l'ordinateur commande la rotation du distributeur pour qu'apparaisse dans l'encoche 13 le casier suivant du même distributeur.

Par contre s'il s'agit du dernier casier du distributeur, l'ordinateur demande le changement du distributeur. il est à noter qu'à chaque changement de casier et de distributeur, l'ordinateur commande la lecture du numéro ou code d'identification du distributeur ou du casier et vérifie la concordance entre le casier et/ou le distributeur prévue par le programme et celui ou ceux réellement en place dans l'encoche 13 ou sous la table 5 . Après un test effectué par l'ordinateur pour savoir si le composant suivant à insérer est le dernier destiné à la carte ou aux cartes en train d'être équipées, l'ordinateur commande l'insertion du composant et, le cas échéant demande un nouveau programme ou une nouvelle série de cartes devant être placés sur la table 5.

La figure 7 illustre le cas où la machine a été arrêtée pendant le processus de l'équipement automatique de cartes selon la figure 6. Le programme prévoit la possibilité pour l'ordinateur, de tester si un arrêt a été demandé par l'opérateur. Dans l'affirmatif l'ordinateur mémorise les données déjà enregistrées préalablement en une mémoire non volatile. Ceci permet à la machine, après une nouvelle mise en route, de reprendre et continuer le processus d'équipement à l'état ou ce processus a été interrompu. Pour permettre à la machine de savoir si après une mise hors service elle doit commencer à zéro un processus d'équipement ou continuer un processus préalablement interrompu, le programme prévoit après l'introduction de la disquette dans l'ordinateur, en vue du chargement du programme une vérification quant à la nature de l'arrêt précédent.

Ainsi, les divers procédés qui viennent d'être décrits sont particulièrement avantageux puisqu'ils permettent pour un même poste de travail c'est-à-dire à partir d'une même de carte de référence la possibilité soit à un seul opérateur, soit à un ensemble d'opérateurs d'équiper un ensemble de cartes simultanément.

Bien entendu l'invention comprend également tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs diverses combinaisons.

Ainsi par exemple la surélévation des rails transversaux 6 et 7 peut être réalisée avantageusement en supprimant les deux -colonettes 8 et 9 précitées. Dans ce cas, chaque rail 6 ,7 vient prendre appui sur 1' extrêmité d'un tenon partiellement fileté venant se visser de façon réglable en hauteur dans plusieurs trous taraudés longitudinalement espaces le long des colonettes 18 et 19.

De même, l'embrayage (et débrayage) des courroies crantées permettant le déplacement motorisé des premier et second chariot peut également être réalisé par un embrayage électromagnétique situé entre chaque moteur et pignon et permettant de solidariser et désolidariser le moteur et le pignon sans difficulté.

De même, on a représenté un seul rouleau 20; situé au-dessus de la barre horizontale 17 et permettant à la réglette 15 de se déplacer sur celle ci en y prenant appui. Cependant on peut placer avantageusement un second rouleau sous la barre horizontale 17 pour que la réglette 15 ne puisse être relevée vers le haut par une fausse manoeuvre, ce qui pourrait entraîner une détérioration rapide du système dynamique comprenant les deux chariots précités.

En ce qui concerne le déplacement programmé de l'index, le classementprécité des opérations de placement des composants effectué par l'ordinateur à la suite d'un équipement de programmation, décrit ci-dessus et limité aux composants de même type peut bien entendu être étendu, le cas échéant, pour tous les composants d'une plaque.

Une telle opération de placement réduirait le déplacement des chariots et ainsi les contraintes mécaniques auxquelles ceux-ci sont soumis. il est évident que les contraintes s'exerçant sur un système à deux degrés de liberté sont plus importantes que celles s'exerçant sur un système rotatif tel que celui du distributeur des composants.

En pratique, lgoptimisation du classement sera effectué dans tous les cas pour permettre la plus grande diminution du temps d'équipement des cartes compatible avec la résistance mécanique du système.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1. Procédé d'équipement de cartes à circuit imprimé du type consistant à localiser l'emplacement de chaque composant, par le déplacement commandé d'un index indicateur de pose, puis à mettre en place ledit composant sur la carte à équiper, caractérisé en ce que l'on utilise un index de référence (Io) mobile indicateur d'un emplacement d'un composant sur une carte de référence et au moins un index indicateur de pose (I) mobile associé à la carte à équiper pour y indiquer l'emplacement du composant à poser, correspondant à celui de ladite carte de référence, et en ce que l'on établit une relation fixe de position entre les deux index et déplace l'index de référence (1o) pour assurer le déplacement asservi dudit index (I) de pose sur la plaque à équiper.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise plusieurs index de pose reliés à un index de référence, assurant l'équipement simultané de plusieurs plaques.

3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise un dispositif ordinateur, programme celui-ci pour permettre l'équipement automatique des cartes d'un même type après inscription en mémoire des données relatives aux emplacements et différents composants et en ce que, lors et au fur et à mesure de l'équipement manuel d'une carte de ce type, on convertit les positions finales après les déplacements de l'index de référence en données d'emplacement de composants précités et inscrit ces données en mémoire.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on utilise au moins un distributeur de composants, identifié par un numéro,établit dans un distributeur un-certain nombre de casiers récepteurs chacun du nombre de composants identiques à placer sur une carte, identifie chaque casier par un numéro, adapte l'ordinateur pour prendre en mémoire les données identifiant les distributeurs, cases et composants, initialise au début d'un équipement de programmation d'une carte tous les registres de 1' ordinateur, inscrit en mémoire les numéros du distributeur et le casier contenant les composants à placer les premiers, définit le premier composant à placer par le numéro de distributeur et du casier, déplace l'index de référence du point zéro du système de coordonnées à l'emplacement sur la carte du premier composant à placer et met en mémoire les coordonnées de ce composantget en ce que l'on répète l'opération de déplacement de l'index et de mémorisation des numéros des distributeurs, des casiers et des coordonnées pour tous les composants casier par casier et distributeur par distributeur.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on prévoit lors d'un équipement de programmation la possibilité de vérifier l'exactitude du programme établi , après la mise en place des composants d'un casier et/ou après le placement de tous les composants d'un distributeur, par un déroulement automatique contrôlé des opérations venant d'être exécutées.

6. Procédé selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'ordinateur est adapté pour classer les opérations de placement des composants selon un ordre optimal , par calcul, après la programmation, et enregistre le programme ainsi optimisé sur un support de mémoire tel qu'une disquette.

7. Procédé selon l'une des revendications 3 à 6 caractérisé en ce que l'on vérifie le positionnement exacte de l'index sur l'emplacement du premier composant à placer pour rattraper les tolérances de fabrication des cartes.

8. Machine pour l'équipement de cartes à circuit imprimé pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, du type comprenant un support de cartes, un dispositif index de pose indicateur de l'emplacement d'un composant.

à poser, mobile par rapport à la plaque pour pouvoir être amené sur tout emplacement devant recevoir un composant, et un dispositif de commande du dispositif d'index de pose, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif d'index de référence (1o) associée à une carte modèle (coq), mobile par rapport à cette carte pour pouvoir indiquer tout emplacement de composant sur cette carte et relié en relation fixe de position au dispositif d'index et en ce que dernier comprend le cas échéant plusieurs unités index de pose associable chacune à une plaque à équiper, ces unités étant reliées entre elles en relation fixe de position.

9. Machine selon la revendication 8, caractérisée en ce que chaque unité d'index de pose (I) comprend une source (2) de lumière émettrice d'un faisceau lumineux adapté pour définir sur la carte associée une tâche lumineuse indicatrice d'un emplacement de pose d'un composant, le dispositif d'index de référence (Io) pouvant être de même nature que lesdites unités.

10. Machine selon la revendication9, caractérisée en ce que le faisceau de pose précité et le cas échéant, le faisceau de référence sont obtenus par décompositions d'un faisceau lumineux formant source.

11. Machine selon la revendication 10, caractérisée en ce que le faisceau formant source est un rayon laser et en ce que chaque unité d'index comporte un moyen réflecteur (27) semi-réfléchissant permettant de réfléchir une partie d'un faisceau formant source pour former un faisceau dévié de pose

12. Machine selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comporte une structure de support sur laquelle est monté déplaçable un premier chariot porteur de #la source laser (2) émettant un faisceau lumineux et d'un dispositif de guidage d'un second chariot porteur du dispositif d'index et déplaçable parallèlement au faisceau de façon que les moyens réflecteurs (27) se trouvent toujours dans le faisceau principal.

13. Machine selon la revendication 12, caractérisée en ce que le second chariot est susceptible dQêtre entraîné par un moteur et un système avantageusement du type à crémaillère et pignons.

14. Machine selon la revendication 13, caractérisée en ce que le premier chariot porteur précité comprend une réglette (15) montée fixement dans un palier (26) porteur de la source laser (2) précitée.

15. Machine selon l'une des revendications 12 à 14; caractérisée en ce que le second chariot porteur précité comprend un tube porteur (25) se logeant dans la réglette (15) précitée et deux étriers (22, 23) montés longitudinalement déplaçables sur ladite réglette (15) et sur lesquels est fixé ledit tube porteur (25).

16. Machine selon l'une des revendications 11 et 15, caractérisée en ce que les moyens réflecteurs (27) précités ont la forme sensiblement d'un cylindre creux biseaute en une extrémité, ladite face biseautée portant un élément semi-réfléchissant tel qu'une lame de verre avantageusement de faible épaisseur de l'ordre d'environ 0,1 à 1 mm et en ce que lesdits moyens réflecteurs sont montés longitudinalement déplaçables dans le tube porteur (25) précité comprenant des ouvertures de passage des faisceaux lumineux.

17. Machine selon les revendications 13, 14 et 15, caractérisée en ce que l'entraînement précité du second chariot est réalisé par un moteur monté sur un palier (26) entraînant une courroie crantée (30) passant sur un premier pignon (33) monté sur l'axe dudit moteur et un second pignon (34) monté librement rotatif sur la réglette (15) précitée, ladite courroie pouvant être solidarisée avec au moins l'un des étriers (22, 23) précités.

18. Machine selon la revendication 17, caractérisée en ce que le palier (26) précité comprend une première lumière (100), conformée pour recevoir la réglette (15) précitée et permettant le passage d'un rayon émis parallèlement à ladite réglette (15) par le laser (2) précité monté fixement face à ladite lumière (100) sur ledit palier (26), et un logement (102) du moteur précité s'étendant sensiblement perpendiculairement à ladite lumière (100), ledit logement (102) communiquant avec une lumière (109) s'étendant sensiblement parallèlement à la réglette (15), permettant le logement du pignon (32) entraîné par ledit moteur et le passage de la courroie crantée (30) d'entraînement du second chariot, cette seconde lumière étant située hors du faisceau lumineux du rayon laser.

19. Machine selon l'une des revendications 8 à 18, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif ordinateur programmé pour assurer par inscription des données variables de programme lors d'un équipement manuel d'une carte, l'établissement du programme permettant un équipement automatique ultérieur des cartes du même type, qui est pourvu de moyens-mémoire destin contenir respectivement les numéros des distributeurs, des casiers identifiés par le numéro de leur distributeur et des composants identifiés par le numéro de leur distributeur et de leur casier et l'ordre dans lequel les composants du même type, issus d'un même casier, ont été placés et du nombre de composants du même type par carte, et des moyens mémoire auxiliaires permettant l'adressage d'un composant parmi ceux issus d'un casier avant le changement du casier et pour l'adressage d'un composant parmi ceux contenus dans une case et référencés par un numéro de case et un numéro de distributeur, et des moyens convertisseurs des distances parcourus par l'index de référence jusqu' aux emplacements des oemposants, en coordonnées géométriques.