FR2575026A1

FR2575026A1 - Mecanisme de decollement d'un ruban sur une bande support de composants electriques

Info

Publication number: FR2575026A1
Application number: FR8518706A
Authority: FR
Inventors: Waldo Bates Hanson; John William Dacey; Stanley Robert Vancelette
Original assignee: USM Corp
Current assignee: USM Corp
Priority date: 1984-12-17
Filing date: 1985-12-17
Publication date: 1986-06-20
Anticipated expiration: 2005-12-17
Also published as: JPS61144899A; CA1247058A; GB2169262B; DE3544221A1; GB2169262A; SG49191G; US4586670A; FR2575026B1; GB8530883D0

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN MECANISME DE DECOLLEMENT DESTINE A ENLEVER UN RUBAN SUPERIEUR 32 D'UNE BANDE 22 SUPPORT DE COMPOSANTS ELECTRIQUES. LE MECANISME COMPORTE UN BATI 20, UN APPAREIL 34 D'ENLEVEMENT DE LA BANDE SUPERIEURE, UN GUIDE SUPERIEUR ET UN GUIDE INFERIEUR POSITIONNES SUR LE BATI ET DESTINES A RECEVOIR LA BANDE SUPPORT ENTRE EUX, CES GUIDES COOPERANT POUR MAINTENIR LE COMPOSANT DANS LA BANDE JUSQU'A SON ENLEVEMENT. L'INVENTION S'APPLIQUE A DES MACHINES D'INSERTION AUTOMATIQUE DE COMPOSANTS DANS DES CARTES DE CIRCUITS IMPRIMES.

Description

La présente invention cbncerne un mécanisme de décollement d'un ruban sur

une bande portant des composants électriques, pour maintenir les composants dans la bande

et les exposer en vue de leur enlèvement.

Pour le montage des composants micro-électroniques sans conducteur (appelés des pastilles) sur des cartes de circuits imprimés, les composants peuvent être amenés dans une bande support. Le support peut consister en une bande comprenant des logements espacés qui contiennent

chacun un composant électrique. La bande support peut éga-

lement comporter des rubans de couverture supérieur et

inférieur, qui maintiennent les composants dans les loge-

ments. La bande support est avancée dans un appareil qui enlève un ruban de couverture (dispositif de décollement de ruban) pour exposer les composants,et ces derniers sont

ensuite sortis des logements pour un autre traitement pen-

dant le montage des composants sur une carte de circuits.

Des exemples de chargeurs à bande de ce genre sont décrits dans les brevets des Etats Unis d'Amérique N 4 307 832,

4 327 482 et 4 440 355.

Dans la traitement d'une telle bande support, il est nécessaire que le mécanisme de décollement de ruban maintienne le composant exposé dans le logement de la bande

jusqu'à ce qu'il en soit enlevé.

Dans les opérations de montage de composants en

pastilles sur des substrats, il est souhaitable de sélec-

tionner un composant dans un groupe de plusieurs sources

de composants en bande et de déposer chaque composant sé-

lectionné sur un mécanisme de transfert qui le place dans

un convoyeur pour d'autres opérations en aval, et son posi-

tionnement final sur une carte de circuits imprimés. Cette disposition générale d'éléments de sélection aléatoire d'un composant prédéterminé dans une source et de transfert de ce composant sur le convoyeur commun de machine pour le transport vers un mécanisme de positionnement est décrite dans la demande de brevet des Etats Unis d'Amérique N

299 979 déposée le 8 Sep. 1981.

Pour le traitement des composants de cette ma-

nière, il est souhaitable de disposer d'un appareil qui puisse être combiné avec plusieurs appareils de même na- ture,pour enlever des composants d'une bande support et les orienter dans un convoyeur pour leur transport vers d'autres postes de traitement, dans une machine de mi o n t a g e des composants qui monte des composants

sur la surface de cartes de circuits imprimés. Les appa-

reils individuels sont commandés chacun en réponse à une

commande programmée de manière que les composants sélec-

tionnés soient obtenus pour être traités dans l'ordre ap-

proprié.

La bande support peut consister en une bande com-

prenant des logements espacés qui contiennent des compo-

sants. La bande peut également comporter un ruban de fer-

meture supérieur qui est décollé de la bande pour exposer

les composants en vue de leur enlèvement de la bande.

L'invention a donc pour objet de proposer un méca-

nisme de décollement de la couverture d'une bande support de composants pour exposer les composants et les maintenir dans les logements de la bande jusqu'à ce qu'ils soient

enlevés. La bande est tirée dans un mécanisme de décolle-

ment qui enlève le ruban de couverture supérieur. La bande contenant les composants exposés passe ensuite entre un guide supérieur et un guide inférieur qui maintiennent

les composants dans la bande jusqu'à ce qu'ils soient en-

levés pour d'autres opérations.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention apparaîtront au cours de la description qui va

suivre. Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, la Fig. 1 est une vue en perspective d'un chargeur à bande, la Fig. 2 est une vue de côté de l'entraînement d'un mécanisme de positionnement de-bande, la Fig. 3 est une coupe de l'appareil d'enlèvement des composants de la bande support montrant les doigts de retenue de composants en position fermée. la Fig. 4 est une vue similaire à celle de la Fig.3 illustrant les doigts de retenue de composants en position ouverte,

la Fig. 5 est une vue de côté du mécanisme de posi-

tionnement de bande support et de l'appareil d'enlèvement des composants de la bande support,

la Fig. 6 est une vue éclatée de l'appareil d'en-

lèvement des composants de la bande support, la Fig. 7 est une vue de desssus du chargeur à

bande illustrant le dispositif d'enlèvement du ruban supé-

rieur de la bande support pour exposer les composants, la Fig. 8 est une vue à plus grande échelle et en coupe partielle de l'appareil d'enlèvement de composants avec les doigts de retenue en position ouverte, la Fig 9 est une vue à grande échelle similaire

à celle de la Fig. 8,montrant les doigts de retenue en posi-

tion fermée, la Fig. 10 est une vue en perspective du mécanisme de décollement et de positionnement qui tire la bande à travers le mécanisme de décollement et

la Fig. 11 est une vue en perspective du guide su-

périeur du mécanisme de décollement.

Le mécanisme 34 de décollement de ruban selon

l'invention est représenté dans l'environnement d'un char-

geur à bande 8 constituant le sujet de la demande de brevet des Etats Unis d'Amérique N 665.453 déposée le 26.10.1984

au nom de la demanderesse.

Il y a lieu maintenant d'examiner la Fig. 1 qui illustre le chargeur à bande 8 comprenant une bande-support

de composants 10 qui est avancée entre un mécanisme de posi-

tionnement 12 et un appareil 14 d'enlèv ement des compo-

sants (c) de la bande support 10 et plaçant les compo-

sants dans un convoyeur 16 pour d'autres opérations en

aval. Le chargeur à bande 8 est adapté pour être position-

né dans un groupe de chargeursdont chacun contient des bobines (non représentées) de composants en bande de types similaires qui peuvent être sélectionnés à l'avance pour être traités et être montés finalement sur une carte de

circuits imprimés.

La bande support de composants 10 est avancée à partir d'une bobine d'alimentation (non représentée) autour d'une poulie d'avance libre 18 montée sur le bâti support 20. La bande support 10 consiste en une bande 22 avec des

logements espacés 24 qui contiennent des composants indi-

viduels (c) du type pastilles. Le support 10 comporte également des trous espacés 26 coopérant avec le mécanisme de positionnement 12 qui tire la bande support 10 dans le

chargeur 8.

Les Fig. 1, 5 et 7 représentent le mécanisme 30 d'enlèvement du ruban supérieur 32 de la bande support 10

pour exposer les composants (c) de la bande 10. Un mécanis-

me de décollement 34 est maintenu dans le bâti 20 et com-

porte une ouverture inclinée 36 avec une surface chanfrei-

née 38 dirigée vers l'arrière. Le ruban 32 passe sur la surface inférieure chanfreinée 35 dans l'ouverture 36 et sur la surface chanfreinée 38, puis autour de la poulie sur un moteur 42. Le ruban 32 est maintenu en contact à friction avec la poulie 40 au moyen d'un galet 44 sur un levier 46 en forme de L,articulé en 48 sur le carter du moteur. Le bras 50 du levier 46 porte un galet 52 en contact avec un ressort plat 54 supporté par une équerre 58 fixée sur le carter du moteur. L'équerre 58 comporte

un prolongement 220. Le ruban 32 passe entre le prolonge-

ment 220 et le levier 46, comme le montre la Fig. 1, pour guider le ruban 32 à l'opposé du mécanisme de décollement 34. Le ressort 54 exerçant sa force contre le galet 52

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force le levier 46 dans le sens des aiguilles dVune montre (Fig. 1) pour forcer le galet 44 contre le ruban 32 afin que le moteur tire le ruban 32 vers l'arrière pour l'enlever de la bande support 10. Un prolongement 60 sur le levier 46 peut être saisi pour faire pivoter le levier 46 en sens inverse des aiguilles d'une montre (Fig. 1) afin que le ressort 54 exerce sa force sur le galet 52 en maintenant le galet 44 écarté de la poulie 40. Ensuite, le ruban 32 peut être introduit entre le galet 44 et la poulie 40, en séparant ainsi le ruban 32 de la bande 22 pendant la mise

en marche de la machine.

Il y a lieu maintenant d'examiner les figures 1 à 5, 8 et 9 qui illustrent diverses parties du mécanisme de positionnement 12 qui tire la bande support 22 dans le chargeur. Un disque de positionnement 62 est monté, par un embrayage à roue libre 65 sur un arbre 64 supporté par le bâti 20. La bande support 22 repose sur un guide inférieur 67 qui la fait passer sur le disque de positionnement 62. Le

disque 62 porte des bossages 63 qui sont agencés pour péné-

trer dans les trous 26 de la bande 22. L'arbre 64 est mis en rotation pas à pas pour faire tourner le disque 62 et

tirer la bande 22 dans le chargeur 8. L'arbre 64 est sup-

porté sur un palier 66 fixé dans une ouverture 68 du bâti 20. L'extrémité 70 de l'arbre 64 porte un bras 62 fixé par un support 73 sur une tige 74 d'un vérin pneumatique 76 monté en 78 sur le bâti 20. L'air fourni au vérin 76 fait sortir la tige 74 pour faire pivoter le bras 72 et faire

tourner l'arbre 64. Cela fait tourner le disque de posi-

tionnement 62 par l'intermédiaire de l'embrayage à roue libre 64 pour tirer la bande 22 dans le chargeur. Une butée sur le bâti 20 limite le mouvement du bras 72 et par conséquent, la rotation de l'arbre 64. Au relâchement du vérin 76, le bras pivote contre la butée 82 sur le bâti 20. Pendant ce mouvement de retour du bras 72, le disque de positionnement 62 reste immobile (à moins qu'il ne soit actionné par un mécanisme de centrage 69) car c'est le sens de non-entraînement de l'embrayage à roue libre 65. La butée 82 est réglable pour régler la course du bras 72 et positionner ainsi un logement 24 par les bossages 63 du disque dans les trous 26 de la bande sup- port. Pour maintenir un logement 24 de la bande (et par conséquent un composant c) dans la position exacte voulue à chaque pas de positionnement de la bande 22, un mécanisme de centrage 69 comprenant un disque 79 (Fig. 5) est fixé sur le disque de positionnement 62. Deux galets 71 sont supportés sur les bras 75 articulés sur le bâti 20. Les ressorts 77 rappellent les galets 71 dans les rainures 81 à la périphérie du disque 79,pour positionner et verrouiller ce dernier et par conséquent le disque de

positionnement 62,après chaque mouvement de positionnement.

Les galets 71 sont positionnés alternativement dans les rainures 81 car une rotation d'un demi-pas du disque 79 se produit pendant chaque mouvement de la bande 22 d'un

logement 24 au suivant.

Pendant le fonctionnement du mécanisme de position-

nement décrit ci-dessus, la bande vidée dont les composants ont été enlevés,est guidée hors du chargeur 8 en descendant

dans une-gouttière 84 (Fig. 1).

Il y a lieu maintenant d'examiner les figures 1

et 3 à 6qui montrent des détails de l'appareil 14 d'en-

lèvement des composants (c) de la bande support 22. Un carter cylindrique 86 fait partie-d'un bloc 88 fixé sur le bâti 20. Un manchon extérieur 90 dans le carter 86 est monté sur un vérin pneumatique 92 pour monter et descendre dans le carter 86. La tige 98 du vérin 92 est boulonnée en 100 sur une équerre 102. L'équerre 102 comporte une partie d'extrémité 104 passant dans une fente 106 du carter

86 et elle est fixée sur le manchon 90 par des vis 108.

Ainsi, de l'air fourni au vérin 92 déplace la tige 98 vers le haut, soulevant l'équerre 102 et déplaçant le manchon

vers le haut dans le carter 86.

Un manchon intérieur 110 est goupillé en 112

à l'intérieur de l'ouverture 114 du manchon extérieur 90.

Une broche 116 passe dans l'ouverture 118 du manchon in-

térieur 110 et la surface d'appui 120 du manchon exté-

rieur 90. Un ressort 122 est positionné entre la surface 124 du manchon 190 et un capuchon 126 qui se trouve sur

le palier 204, sur l'épaulement 128 d'une goupille d'ex-

trémité 130 vissée dans la broche 116. Un bouchon d'extré-

mité 132 est vissé dans l'extrémité 134 du carter 86 et il est maintenu par un écrou de blocage 136. L'extrémité de la broche 116 comporte un nez taraudé 138 destiné à

venir en contact avec le composant et à le prélever.

L'appareil 14 d'enlèvement d'un composant de la bande support fonctionne de la manière suivante. La Fig.3 montre la position relevée de la tige 98. Quand la tige 98 est rétractée dans le vérin 92, le manchon extérieur est abaissé. A ce moment, la goupille 140 en saillie

sur la broche 116 monte sur la rampe 142 du manchon inté-

rieur 110 et autour de l'hélice 144 pour faire tourner la broche de 90 . Sous l'effet d'un mouvement de descente

du manchon 90, l'extrémité 146 de ce manchon vient en con-

tact avec un jonc 148 sur la broche 116. Cela abaisse le nez 138 hors du carter 86, jusqu'à une position au-dessus

du composant exposé dans la bande support 22 (Fig. 8).

A ce moment, une dépression appliquée par le passage 150 dans la broche 116 aspire le composant (c) de la bande support sur le nez 138 de la broche 116. Quand la tige 98 passe en extension et que le manchon 90 s'élève dans le carter 86, le ressort 122 entre le manchon 90 et le capuchon 126 entraîne que la broche 116 se rétracte. Sous l'effet d'un mouvement de montée, le palier 204 s'appuie contre le bouchon d'extrémité 106 et arrête le mouvement de montée de la broche 116. A ce moment, le nez 138 est positionné dans le logement 152 de l'extrémité 154 du carter 86. Sous l'effet d'un autre mouvement de montée du manchon 90 (contre la force du ressort 122) la goupille descend le long de l'helice 144 faisant tourner la broche de 90 pendant l'enlèvement du composant de la bande support. Cela oriente le composant dans la direction appropriée pour d'autres opérations en aval dans la machine de traitementde composants dont fait partie le chargeur à bande. Quand le composant a été enlevé de la bande 22

et que la broche 116 est montée jusqu'à la position repré-

sentée sur la Fig. 3, deux doigts opposés 156, 158 se trou-

vent en position pour retenir le composant en alignement avec l'extrémité 160 du convoyeurfermé 162. Un courant d'air par la conduite 164 fait descendre le composant sur

le convoyeur 162 pour les opérations suivantes.

Les doigts 156, 158 sont fixes par des vis 166 aux extrémités des bras opposés 168 dont chacun est articulé par des goupilles 169 en 170 sur des rebords 172 sur les côtés opposés du carter 86. Chacun des bras 168 comporte une came supérieure et une came inférieure 174, 176 respectivement, passant dans des

ouvertures supérieure etinférieure l8, 180 du carter 86.

Les cames 174, 176 coopèrent avec des extrémités de came chanfreinées supérieure et inférieure 182, 184 du manchon 90 pour faire pivoter les bras et ouvrir et fermer des

doigts 156, 158 pendant le mouvement de montée et de des-

cente du manchon 90 dans le carter 86.

Quand le manchon 90 est abaissé dans le carter 86 (Fig. 3) l'extrémité de came 184 du manchon 90 vient en contact avec les cames inférieures 176 et fait pivoter les bras pour ouvrir les doigts 156, 158. Cela permet que la broche 116 soit abaissée vers la bande support 22 de

manière qu'un composant puisse &tre placé sur le nez 138.

Quand le manchon 90 est relevé, l'extrémité de came 182

sur ce manchon 90 vient en contact avec les cames supé-

rieures 174 pour faire pivoter les bras (Fig. 3) et fermer les doigts 156, 158 contre le nez 138 afin de supporter le composant. A ce moment, la dépression dans la broche peut

être libérée et les doigts 156 158 maintiennent le compo-

sant en alignement avec 1 extrémité 160 de l'ouverture 186 dfans le convoyeur 162. Le doigt 158 comporte un logement 187 et un plateau 188 coopérant avec la surface 190 du doigt 156 qui supporte le composant dans la position voulue

(voir Fig. 8 et 9) à l!extrémité 160 du convoyeur 162, En-

suite, un courant d'air par la conduite 164 fait descendre

le composant sur le convoyeur 162 vers le poste de traite-

ment suivant de la machine.

Les Fig. 10 et 11 montrent des détails du disposi-

tif de décollement 34 qui enlève le ruban de ouverture 32 pour exposer le composant (c). Pendant le fonctionnement du dispositif de décollement 34, le composant (c) est exposé

avant d'être enlevé de la bande 10 par l'appareil 14. Pen-

dant cette période, des vibrations de la machine ou d'autres influences extérieures peuvent entrainer que le composant (c) se pose à nouveau dans le logement 26 de la bande ou s'en échappe entièrement. Il est donc nécessaire de retenir le composant (c) dans le logement 26 jusqu'à ce qu'il soit

enlevé par le nez 138 du chargeur 8.

Le guide supérieur 224 comporte l'ouverture incli-

née 36 par laquelle passe le ruban 32, comme cela a déjà

été expliqué. Le guide 224 comporte un rebord 226 qui pé-

nètre dans un logement 228 du bâti 20. Une ouverture 230

dans le guide 224 expose le composant (c) au nez 138, per-

mettant l'enlèvement du composant (c) de la bande 10.

Un ressort plat 213 fixé sur le bâti 20 par une attache 234 rappelle la partie avant 236 du guide 224 vers le bas, vers le guide inférieur 67. Un ressort 238 dans le manchon 90 rappelle la goupille 240 vers le bas contre le guide 224 La goupille 240 comporte une gorge 242 qui reçoit une goupille transversale 244 du manchon 90 pour retenir la

goupille 240 du manchon 90.

Le guide inférieur 67 est logé dans une encoche

247 du bâti 20 (voir Fig. 10). Le guide 67 est maintenu.

dans l'encoche 246 par des goupilles avant et arrière 248, 250. Les goupilles 248, 250 sont positionnées dans des encoches 252 du guide 67 pour que ce dernier puisse

monter et descendre. Des goupilles 254 rappelées élasti-

quement sont positionnées sous l'avant et l'arrière du guide 67 pour le rappeler vers le haut (la force élastique vers le haut des goupilles 254 est inférieure à la force vers le bas sur le guide supérieur 224, exercée par les

goupilles 240).

Il apparait ainsi qu'après que le ruban 32 a été enlevé par le dispositif de décollement 34, la bande 10 avec les composants exposés passe entre le guide supérieur et le guide inférieur qui retiennent le composant dans la bande 10 jusqu'à ce qu'il soit enlevé par le nez 138. La bande vidée passe ensuite dans le guide 156 et la gouttière

84 pour sortir du chargeur à bande.

1i.

Claims

REVENDICATIONS

1 - Mécanisme de décollement destiné à enlever

un ruban supérieur (32) d'une bande (22) support de com-

posants électriques pour exposer le composant dans la

bande, caractérisé en ce qu'il comporte un bâti (20) des-

tiné à supporter le mécanisme de décollement, un appareil (34) pour enlever le ruban supérieur de la bandesupport, des guides supérieur (224) et inférieur (67) positionnés sur ledit bâti et destinés à recevoir la bande support après décollement entre eux, avec le comosant exposé pour son enlèvement de la bande, lesdits guides supérieur et inférieur coopérant pour retenir le composant dans la bande- décollée

jusqu'a son enlèvement.

2 - Mécanisme selon la revendication 1. caracté-

risé en ce qu'il comporte un dispositif (254) qui rappelle ledit guide inférieur vers le haut et un dispositif (213)

qui rappelle ledit guide supérieur vers le bas pour main-

tenir la bande après décollement et le composant entre eux.

3 - Mécanisme selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que ledit guide inférieur (67) est articulé

de manière à pouvoir basculer sur ledit bâti. -

4 - Mécanisme selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que ledit appareil fait partie dudit guide supérieur. Mécanisme selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'il comporte un dispositif (40, 42) destiné à guider la bande depuis le mécanisme de décollement après

l'enlèvement du composant de la bande.