CH669139A5 - Component positioning tool for automated circuit board mfr. - has twin sets of inclined guides centring component on vacuum holder using connecting tag edges as reference - Google Patents

Abstract

Electronic components (14) to be soldered to a printed circuit board have a square or rectangular body (15) with rows of connecting tags (16) projecting from each side (17). A dispenser delivers each to a retractable vacuum nozzle (20) projecting from the centre of a cross-shaped positioning tool (1). Each arm of the arm cross incorporates a locating block (6) with an inclined inner face (7), and further pyramidal blocks (9) with a greater outward inclination on their inner faces (9') are located in each of its angles. The inside edges of these are cut away in right-angled grooves (10) to accommodate the component corners. When the vacuum nozle is retracted, the locating blocks bear on the component tag ends, roughly locating it. The pyramid faces (9') engage tag edges to effect final location before a precision handling tool transfers it to a circuit board for soldering. ADVANTAGE - Two-stage positioning concept using tag edges as final reference ensures precise component positioning without inaccuracies due to their flexing.

Description

DESCRIPTION DESCRIPTION

L'invention concerne un outil de positionnement d'un composant contenant des éléments de circuits électroniques, plus particulièrement un outil destiné à faire partie d'un automate connu, qui amène les composants d'une série à traiter un à un d'un réservoir sur ledit outil. The invention relates to a tool for positioning a component containing elements of electronic circuits, more particularly a tool intended to be part of a known automaton, which brings the components of a series to be processed one by one from a reservoir. on said tool.

Les éléments de circuits électroniques de ces composants sont enfermés dans un boîtier en forme de parallélépipède plat. Des pattes de connexion sortent des faces latérales de ce boîtier. Elles s'étendent perpendiculairement à ces faces, dans l'espace compris entre les plans des faces supérieure et inférieure du boîtier. Elles ont toutes à peu prés la même longueur. The electronic circuit elements of these components are enclosed in a housing in the form of a flat parallelepiped. Connection lugs protrude from the side faces of this housing. They extend perpendicular to these faces, in the space between the planes of the upper and lower faces of the housing. They are all about the same length.

Lorsque l'outil de positionnement a amené l'un de ces composants dans une position déterminée, un bras transporteur le saisit et, par un mouvement réglé à l'avance, il l'amène et le dépose sur l'une des plaques de circuits imprimés de la série à traiter. When the positioning tool has brought one of these components to a determined position, a transport arm grasps it and, by a movement adjusted in advance, it brings it and deposits it on one of the circuit boards prints of the series to be processed.

Pendant les déplacements indiqués du composant, les plaques en question sont amenées l'une après l'autre et déposées sur un posage de l'automate. Lorsque la plaque se trouvant sur ce posage a reçu son composant, une installation de soudage entre en action et soude chacune des pattes de connexion du composant à celui des conducteurs imprimés sur cette plaque auquel elle doit être reliée. During the indicated movements of the component, the plates in question are brought one after the other and deposited on a setting of the automaton. When the plate on this laying has received its component, a welding installation comes into action and welds each of the connection tabs of the component to that of the conductors printed on this plate to which it must be connected.

Vu les faibles dimensions de ces pattes et desdits conducteurs, il importe que l'outil de positionnement assure le placement de chacun des composants de la série sur la plaque correspondante dans une position très précise, pour que le soudage de ses pattes de connexion soit correct. Given the small dimensions of these tabs and of said conductors, it is important that the positioning tool ensures the placement of each of the components of the series on the corresponding plate in a very precise position, so that the welding of its connection lugs be correct.

Les outils de positionnement connus et utilisés jusqu'à présent comprennent deux paires de pièces de guidage verticales. Ces deux paires se croisent en leur milieu à angle droit. Habituellement, lesdites pièces de guidage sont fixées aux extrémités des branches d'un support en forme de croix. Dans leur partie supérieure, les pièces de guidage présentent des faces obliques de même inclinaison, qui se font face deux à deux et convergent vers le bas de l'outil. Ces faces obliques servent de surfaces de glissement aux extrémités des pattes de connexion des composants. C'est ainsi que chaque composant est guidé vers la position voulue. The positioning tools known and used up to now include two pairs of vertical guide pieces. These two pairs cross in their middle at right angles. Usually, said guide pieces are fixed to the ends of the arms of a cross-shaped support. In their upper part, the guide parts have oblique faces of the same inclination, which face two by two and converge towards the bottom of the tool. These oblique faces serve as sliding surfaces at the ends of the component connection lugs. This is how each component is guided to the desired position.

Le positionnement réalisé par ces outils connus n'est toutefois pas assez précis, surtout dans le cas de composants dont les pattes de connexion sont étroites et très rapprochées les unes des autres. Ces dernières sortent notamment des faces latérales du boîtier, à mihauteur de ces faces, et elles sont coudées de manière que leur extrémité arrive approximativement au niveau de la base inférieure du boîtier, celle qui va reposer sur la plaque de circuits imprimés. Or, le coudage de ces pattes les rend aisément flexibles. Leurs extrémités risquent donc fort d'être repoussées au moins quelque peu contre le boîtier du composant, lorsqu'elles entrent en contact avec les surfaces de glissement de l'outil. Il en résulte une certaine incertitude de la position du composant dans l'outil de positionnement. The positioning produced by these known tools is however not precise enough, especially in the case of components whose connection tabs are narrow and very close to each other. The latter come out in particular from the side faces of the housing, halfway up these faces, and they are bent so that their end arrives approximately at the lower base of the housing, that which will rest on the printed circuit board. However, the bending of these legs makes them easily flexible. Their ends are therefore likely to be pushed back at least somewhat against the component housing, when they come into contact with the sliding surfaces of the tool. This results in a certain uncertainty of the position of the component in the positioning tool.

Au moment où un composant est déposé sur la plaque de circuits imprimés correspondante, ses pattes de connexion risquent par conséquent de ne pas se trouver en regard des conducteurs de la plaque, comme il conviendrait. When a component is deposited on the corresponding printed circuit board, its connection tabs may therefore not be facing the conductors of the plate, as it should be.

L'invention vise à pallier ce défaut en créant un outil qui amène successivement les composants d'une série toujours rigoureusement dans la même position par rapport aux autres éléments de l'automate. The invention aims to overcome this defect by creating a tool which successively brings the components of a series always rigorously in the same position relative to the other elements of the automaton.

L'outil défini par la revendication 1 réalise cette condition. Il effectue un dernier centrage fin et précis des composants en agissant sur les flancs des pattes de connexion extrêmes. The tool defined by claim 1 fulfills this condition. It performs a final fine and precise centering of the components by acting on the flanks of the extreme connection lugs.

Celui défini par la revendication 2 améliore encore le positionnement du composant. The one defined by claim 2 further improves the positioning of the component.

Les formes spéciales d'exécution définies par la revendication 3 assurent un déplacement parallèle à lui-même du composant qui descend dans l'outil, évitant par là toute erreur de positionnement qui pourrait résulter d'une position inclinée du composant dans l'outil. The special embodiments defined by claim 3 ensure a displacement parallel to itself of the component which descends into the tool, thereby avoiding any positioning error which could result from an inclined position of the component in the tool.

Celles définies par les revendications 4 et S ont l'avantage de simplifier la fabrication de l'outil. Those defined by claims 4 and S have the advantage of simplifying the manufacture of the tool.

Une forme d'exécution de l'outil selon l'invention est représentée schématiquement et à simple titre d'exemple au dessin dans lequel: la fig. 1 en est une vue partielle en perspective, avec un composant prêt à y être introduit et, en traits mixtes, une partie de ce composant, lorsqu'il est arrivé en position centrée; la fig. 2 en est une vue en plan à plus petite échelle, et la fig. 3 est une coupe selon la ligue 111-111 de la fig. 2. An embodiment of the tool according to the invention is shown schematically and simply by way of example in the drawing in which: FIG. 1 is a partial perspective view thereof, with a component ready to be introduced into it and, in phantom, a part of this component, when it has arrived in the centered position; fig. 2 is a plan view on a smaller scale, and fig. 3 is a section according to league 111-111 of FIG. 2.

L'outil représenté comprend un support 1 en forme de croix. Ce support est fixé de façon non représentée à une partie de bâti d'un automate (non représenté), dans une position très précise. Les flancs 2 des branches 3 de la croix sont obliques, ceux d'une même branche convergeant vers le bas de l'outil. Au centre de la croix, le support 1 présente une forure 4 cylindrique (fig. 3), dans laquelle une buse aspirante 5, de même forme, peut coulisser axialement. La largeur L des branches 3 est légèrement inférieure à la distance comprise entre les flancs extérieurs des pattes extrêmes d'un côté du composant à positionner. The tool shown comprises a support 1 in the form of a cross. This support is fixed, not shown, to a part of the frame of an automaton (not shown), in a very precise position. The sides 2 of the branches 3 of the cross are oblique, those of the same branch converging towards the bottom of the tool. In the center of the cross, the support 1 has a cylindrical bore 4 (fig. 3), in which a suction nozzle 5, of the same shape, can slide axially. The width L of the branches 3 is slightly less than the distance between the outer flanks of the end tabs on one side of the component to be positioned.

Des pièces de guidage verticales 6 sont fixées à l'extrémité de chacune des branches 3. L'outil comprend ainsi deux paires de pièces de guidage opposées, ces paires étant à 909 l'une de l'autre. Vertical guide pieces 6 are fixed to the end of each of the branches 3. The tool thus comprises two pairs of opposite guide pieces, these pairs being 909 apart.

Elles délimitent entre elles un espace rectangulaire ou carré. Dans la partie supérieure des pièces 6, l'arête interne de ces dernières est tronquée, de sorte que ces pièces 6 présentent des faces obliques 7. They delimit between them a rectangular or square space. In the upper part of the parts 6, the internal edge of the latter is truncated, so that these parts 6 have oblique faces 7.

Ces faces 7 ont toutes la même inclinaison. Celles qui sont en regard l'une de l'autre convergent vers le bas de l'outil. These faces 7 all have the same inclination. Those facing each other converge towards the bottom of the tool.

Cet outil comprend encore quatre pièces S, généralement prismatiques quadrangulaires, dont la partie supérieure 9 est taillée en pyramide tronquée et comporte des faces obliques 9'. Ces pièces S sont fixées au support 1, contre les flancs 2 des branches 3, dans l'angle entre deux branches adjacentes. Vu l'inclinaison des flancs 2, les pièces S s'élèvent au-dessus du support 1 en divergeant. Chaque pièce S est ainsi située entre deux des pièces de guidage 6. This tool also comprises four parts S, generally quadrangular prismatic, the upper part 9 of which is cut into a truncated pyramid and has oblique faces 9 '. These parts S are fixed to the support 1, against the sides 2 of the branches 3, in the angle between two adjacent branches. Given the inclination of the sides 2, the parts S rise above the support 1 while diverging. Each part S is thus located between two of the guide parts 6.

Une rainure en V 10 est, enfin, taillée dans chacune des pièces prismatiques 8, parallèlement à celle des arêtes latérales de cette pièce S qui est dirigée vers le centre du support 1. La pointe supérieure 12 des rainures 10 est au niveau des faces obliques 7, un peu au-dessus de leur arête inférieure 13. Finally, a V-shaped groove 10 is cut in each of the prismatic pieces 8, parallel to that of the lateral edges of this piece S which is directed towards the center of the support 1. The upper point 12 of the grooves 10 is at the oblique faces 7, a little above their lower edge 13.

L'outil selon l'invention est destiné à amener l'un après l'autre les composants 14 d'une série à traiter dans une position très précise par rapport à l'automate sur lequel cet outil est monté. Chacun des composants 14 comprend un ensemble d'éléments de circuits électroniques intégrés, qui sont renfermés dans un boîtier parallélépipédi- que plat 15. Des pattes de connexion 16 sortent du boîtier 15 par ses faces latérales 17, environ à mi-hauteur de celles-ci. Les pattes 16 sont perpendiculaires aux faces 17 dont elles sont issues. Elles ont la même longueur et sont coudées de manière que leurs extrémités soient au moins approximativement au niveau de la base inférieure 18 du boîtier 15. Ces composants présentent donc une forme de croix dont les branches sont formées chacune par l'ensemble des pattes 16 issues d'une même face latérale 17. The tool according to the invention is intended to bring the components 14 of a series to be treated one after the other into a very precise position relative to the automaton on which this tool is mounted. Each of the components 14 comprises a set of elements of integrated electronic circuits, which are enclosed in a flat parallelepiped housing 15. Connection tabs 16 exit from the housing 15 by its lateral faces 17, approximately halfway up these. this. The legs 16 are perpendicular to the faces 17 from which they originate. They have the same length and are bent so that their ends are at least approximately at the level of the lower base 18 of the housing 15. These components therefore have the shape of a cross, the branches of which are each formed by the set of legs 16 from of the same lateral face 17.

Au début du traitement d'une série de composants 14, ceux-ci se trouvent dans un réservoir (non représenté) équipé de façon connue de moyens pour les amener l'un après l'autre dans une station de chargement (non représentée) où la pince 19 d'un bras transporteur (non représenté) les saisit et les amène au-dessus de l'outil décrit (fig. 3). At the start of the processing of a series of components 14, these are located in a tank (not shown) equipped in a known manner with means for bringing them one after the other to a loading station (not shown) where the clamp 19 of a conveyor arm (not shown) grasps them and brings them above the tool described (fig. 3).

Parvenue à cet endroit, la pince 19 dépose les composants 14 sur la face supérieure 20, plane, de la buse 5, préalablement coulissée jusque dans sa position supérieure. Une légère aspiration de cette buse 5 suffit à maintenir la base inférieure 18 du boîtier 15 plaquée contre la face 20, tout en permettant à ce boîtier de se déplacer très librement dans des directions perpendiculaires à la buse 5. Arrived at this place, the clamp 19 deposits the components 14 on the upper face 20, flat, of the nozzle 5, previously slid into its upper position. A slight suction of this nozzle 5 is sufficient to keep the lower base 18 of the housing 15 pressed against the face 20, while allowing this housing to move very freely in directions perpendicular to the nozzle 5.

Cette buse 5 est alors déplacée vers le bas de l'outil au point d'amener d'abord les extrémités des pattes 16 au niveau des faces obliques 7. Selon la position du composant 14 sur la buse 5, au cours du mouvement de descente de cette dernière, les extrémités de certaines des pattes 16 entreront en contact avec une ou deux des faces 7, qui provoqueront un déplacement latéral du composant 14, l'amenant vers sa position centrée dans l'outil décrit. This nozzle 5 is then moved down the tool to the point of first bringing the ends of the legs 16 at the oblique faces 7. Depending on the position of the component 14 on the nozzle 5, during the downward movement of the latter, the ends of some of the legs 16 will come into contact with one or two of the faces 7, which will cause a lateral displacement of the component 14, bringing it towards its centered position in the tool described.

Avant que les extrémités des pattes 16 n'arrivent au niveau des arêtes 13, certains des flancs des pattes extrêmes entrent en contact avec les surfaces pyramidales 9'. L'inclinaison des faces 7 étant inférieure à celle de surfaces pyramidales 9', ces dernières assurent alors le guidage, mais cette fois en coopérant avec les flancs des pattes extrêmes, avantageusement au voisinage du boîtier, et non plus avec les extrémités de ces pattes. Before the ends of the legs 16 arrive at the edges 13, some of the sides of the end legs come into contact with the pyramidal surfaces 9 '. The inclination of the faces 7 being less than that of the pyramidal surfaces 9 ′, the latter then provide guidance, but this time by cooperating with the sides of the end tabs, advantageously in the vicinity of the housing, and no longer with the ends of these legs. .

Le composant doit être positionné de manière que l'extrémité des pattes soit superposée aux pistes conductrices de circuits imprimés, les flancs des pattes et les côtés des pistes étant parfaitement alignes. The component must be positioned so that the end of the legs is superimposed on the conductive tracks of printed circuits, the sides of the legs and the sides of the tracks being perfectly aligned.

Si tel n'est pas le cas, il peut y avoir chevauchement d'une patte sur deux pistes, ce qui peut provoquer un court-circuit. Or, en réalisant l'alignement comme il vient d'être décrit, la position du composant est justement définie par les flancs de certaines pattes. If this is not the case, there may be an overlap of a tab on two tracks, which can cause a short circuit. However, by carrying out the alignment as just described, the position of the component is precisely defined by the sides of certain tabs.

Le composant 14 descend ainsi dans l'outil selon l'invention sous l'action de la buse 5, jusqu'au moment où les flancs extérieurs des pattes extrêmes sont tous en appui contre les surfaces pyramidales 9'. Le composant 14 se trouve ainsi dans une position très précise à l'intérieur de l'outil selon l'invention et donc ainsi par rapport à l'automate. The component 14 thus descends into the tool according to the invention under the action of the nozzle 5, until the outer flanks of the end tabs are all in abutment against the pyramidal surfaces 9 '. The component 14 is thus in a very precise position inside the tool according to the invention and therefore thus in relation to the automaton.

La buse 5 abandonne le composant 14 tandis qu'un second bras transporteur (non représenté) vient le prendre dans l'outil, par exemple par succion, et l'amener, par un mouvement réglé avec précision, sur une plaque de circuit imprimé (non représentée) où il le déposera dans une position telle que ses pattes de connexion 16 pourront être soudées correctement aux conducteurs correspondants de cette plaque. The nozzle 5 abandons the component 14 while a second transport arm (not shown) comes to take it from the tool, for example by suction, and bring it, by a precisely adjusted movement, onto a printed circuit board ( not shown) where it will deposit it in a position such that its connection lugs 16 can be welded correctly to the corresponding conductors of this plate.

L'outil ainsi décrit comporte quatre pièces 8. On comprendra aisément que deux pourraient suffire, dès lors qu'elles se trouvent en opposition par rapport à la partie centrale de l'outil. The tool thus described comprises four parts 8. It will easily be understood that two could be sufficient, as soon as they are in opposition relative to the central part of the tool.

Ces pièces pourraient également présenter des formes différentes. These pieces could also have different shapes.

Il suffit en fait qu'elles comportent des surfaces d'appui coopérant avec les flancs extérieurs des pattes extrêmes et que les surfaces coopérant avec les flancs des pattes extrêmes issues d'une même face du boîtier soient convergentes vers le bas de l'outil. It suffices in fact that they have bearing surfaces cooperating with the outer flanks of the end tabs and that the surfaces cooperating with the flanks of the end tabs coming from the same face of the housing converge towards the bottom of the tool.

On peut relever encore que, Si le composant est prèpositionné avant d'être placé sur l'outil, les pièces de guidage 6 coopérant avec les extrémités des pattes pourraient être supprimées. Dans ce cas, on augmente toutefois le risque de détériorer les pattes d'un composant, Si celui-ci est mal prèpositionné. It can also be noted that, if the component is pre-positioned before being placed on the tool, the guide parts 6 cooperating with the ends of the tabs could be eliminated. In this case, however, the risk of damaging the legs of a component is increased, If it is incorrectly prepositioned.

Claims (5)

REVENDICATIONS 1. Outil de positionnement d'un composant contenant des éléments de circuits électroniques logés dans un boîtier parallélépipédique qui présente des pattes de connexion sortant de ses faces latéra- les et s'étendant perpendiculairement à ces faces, chacune au moins approximativement sur une même distance, et présentant une forme de croix, ledit outil comprenant quatre premières pièces de guidage vertical, fixes, opposées deux à deux par paires, ces pièces présentant, à leur extrémité supérieure, des faces obliques de même inclinaison, se faisant face deux à deux, convergeant vers le bas de l'outil et servant de surface de glissement aux extrémités desdites pattes de connexion de façon à guider vers la position voulue le composant qui est amené dans l'outil par un mouvement vertical descendant, caractérisé en ce qu'il comporte deux secondes pièces de guidage vertical, placées en opposition par rapport au centre de l'outil et intercalées chacune entre deux desdites premières pièces, lesdites secondes pièces présentant deux surfaces de guidage dont le prolongement définit une arête, les arêtes des deux pièces convergeant vers le bas de l'outil, chacune desdites surfaces étant destinées à coopérer avec le flanc extérieur d'une patte extrême.1. Tool for positioning a component containing electronic circuit elements housed in a parallelepipedic box which has connection tabs extending from its lateral faces and extending perpendicular to these faces, each at least approximately over the same distance , and having the shape of a cross, said tool comprising four first vertical guide parts, fixed, opposite two by two in pairs, these parts having, at their upper end, oblique faces of the same inclination, facing two by two, converging towards the bottom of the tool and serving as a sliding surface at the ends of said connection tabs so as to guide the component which is brought into the tool by a vertical downward movement towards the desired position, characterized in that it comprises two second vertical guide pieces, placed in opposition relative to the center of the tool and each inserted between two of said first pieces, lesd ites second parts having two guide surfaces, the extension of which defines an edge, the edges of the two parts converging towards the bottom of the tool, each of said surfaces being intended to cooperate with the outer flank of an extreme tab. 2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte quatre secondes pièces de guidage vertical.2. Tool according to claim 1, characterized in that it comprises four second vertical guide parts. 3. Outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, une buse aspirante (5), mobile le long de l'axe de l'outil, destinée à faire descendre dans l'outil le boîtier (15) dudit composant (14) en le maintenant en position horizontale.3. Tool according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises a suction nozzle (5), movable along the axis of the tool, intended to lower the housing into the tool (15) of said component (14) while maintaining it in a horizontal position. 4. Outil selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que l'espace de chaque seconde pièce de guidage est défini par une rainure placée entre lesdites surfaces de guidage et destinée à permet tre le passage des angles du boîtier.4. Tool according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the space of each second guide part is defined by a groove placed between said guide surfaces and intended to allow be the passage of the angles of the housing. 5. Outil selon la revendication 1, 2, 3 ou 4 dans lequel lesdites premières pièces de guidage sont fixées aux extrémités des branches d'un support en forme de croix, caractérisé en ce que les flancs (2) des branches (3) de ce support (1) sont obliques, ceux d'une même branche (3) convergeant vers le bas de l'outil, en ce que lesdites se- condes pièces présentent chacune une forme prismatique quadrangulaire (8) et en ce que ces secondes pièces (8) sont fixées audit support (1), chacune dans l'un des angles entre deux branches (3) de ce support (1). 5. Tool according to claim 1, 2, 3 or 4 wherein said first guide parts are fixed to the ends of the arms of a cross-shaped support, characterized in that the sides (2) of the arms (3) of this support (1) are oblique, those of the same branch (3) converging towards the bottom of the tool, in that said second pieces each have a quadrangular prismatic shape (8) and in that these second pieces (8) are fixed to said support (1), each in one of the angles between two branches (3) of this support (1).