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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2517923A1
Family ID 3055457
Probable Assignee Darragon Cie Ets E
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
EN Title The press is characterised by a hydropneumatic control system
with a pressure intensifier (13) which has a...
FR Title PRESSE DE STRATIFICATION DE CIRCUITS IMPRIMES MULTICOUCHES A
SYSTEME DE COMMANDE HYDROPNEUMATIQUE
Abstract
_________________________________________________________________
The press is characterised by a hydropneumatic control system with a
pressure intensifier (13) which has a compressed-air stage (15) for
low pressure, which is connected to a compressed-air source, and a
high-pressure oil stage (16), which is connected to the press cylinder
(11). Also provided is a closing device (25, 26) for the press, which
has a hydropneumatic pressure converter (26) which is supplied with
compressed air and the output of which is connected to the press
cylinder. A closed-loop control system (28, 29, 30) for the oil
pressure used to actuate the press cylinder is provided and has means,
on the one hand for comparing the actual value of the oil pressure to
the set point value and determining the difference between these
values and, on the other hand, for adjusting the control of the
compressed air in the low-pressure stage (15) of the intensifier (13),
this being done as a function of the magnitude of the difference
signal.
L'INVENTION CONCERNE UNE PRESSE A PLATEAUX MULTIPLES POUR STRATIFIER
DES CIRCUITS MULTICOUCHES.
LA PRESSE EST CARACTERISEE EN CE QU'ELLE EST POURVUE D'UN SYSTEME DE
COMMANDE HYDROPNEUMATIQUE QUI COMPREND UN MULTIPLICATEUR DE PRESSION
13 COMPORTANT UN ETAGE-AIR A BASSE PRESSION 15 RELIE A UNE SOURCE
D'AIR COMPRIME ET UN ETAGE-HUILE A HAUTE PRESSION 16 RELIE AU CYLINDRE
DE PRESSE 11, UN DISPOSITIF DE FERMETURE RAPIDE 25, 26 DE PRESSE
COMPORTANT UN CONVERTISSEUR HYDROPNEUMATIQUE DE PRESSION 26 DONT
L'ENTREE EST ALIMENTEE EN AIR COMPRIME ET DONT LA SORTIE EST RELIEE AU
CYLINDRE DE PRESSE, ET UN DISPOSITIF DE REGULATION 28, 29, 30 DE LA
PRESSION D'HUILE D'ACTIONNEMENT DU CYLINDRE DE PRESSE, COMPORTANT DES
MOYENS POUR EFFECTUER D'UNE PART LA COMPARAISON DE LA VALEUR REELLE DE
CETTE PRESSION D'HUILE AVEC UNE VALEUR DE CONSIGNE EN VUE DE
DETERMINER L'ECART ENTRE LESDITES VALEURS, ET D'AUTRE PART LA COMMANDE
DE LA PRESSION D'AIR DANS L'ETAGE BASSE PRESSION 15 DU MULTIPLICATEUR
13 EN FONCTION DE LA GRANDEUR ET DU SIGNE DUDIT ECART.
APPLICATION AU DOMAINE DES CIRCUITS MULTICOUCHES.
Description
_________________________________________________________________
La presente invention concerne une presse de stratification de
circuits imprimes multicouches a systeme de commande hydropneumatique.
Les installations de stratification de circuits imprimes multicouches
fonctionnent generalement de la facon suivante:on effectue l'empilage
des circuits a stratifier sur des outillages constitues par des
plaques epaisses,puis on transfere ces outillages charges dans les
compartiments d'une presse a plateaux multiples pouvant etre
rapproches et ecartes les uns des autres a l'aide d'un cylindre ou
verin, on met les outillages en compression tout en assurant leur
echauffement a l'aide de resistances electriques incorporees aux
plateaux de la presse,puis on prevoit une phase de re
froidissement,naturel ou force,tout en maintenant les pla teaux en
pression,et enfin on evacue de la presse les ou tillages portant les
circuits multicouches termines de stra tification.On voit par
consequent qu'il intervient essen tiellement deux phases de traitement
des outillages, a savoir une phase de compression-chauffe et une phase
de compression refroidissement. Ces deux phases peuvent etre
effectuees dans le meme poste et on a affaire a une presse mixte,ou
bien elles peuvent etre effectuees separement et on a alors affai re a
une presse a postes separes I1 est a noter qu'une telle presse a
postes separes permet d'obtenir,dans des applications determinees,une
meilleure cadence de production, surtout lorsqu'elle est equipee d'une
installation automati que de chargement et dechargement d'outillages
Un exemple d'installation de ce type fait l'objet de la demande de bre
vet francais deposee le 7 Aout 1981 sous le nO 81-15 420 pour
"Installation automatique de chargement et dechargement d'outil lage
pour une presse a etages multiples,notamment une presse a stratifier
des circuits imprimes multicouches" au nom de la demanderesse.
Cependant,la presente invention;qui a trait plus particulie rementbau
systeme de commande des machines,se rapporte aux deux types de
presses.
Lors de la stratification de circuits imprimes multicouches,il est
necessaire d'assurer la regulation de la pression exercee par le
cylindre de la presse de maniere que cette pression suive avec une
grande precision le programme impose pour obtenir finalement des
produits de haute qualite.
Dans les realisations connues,on utilise generalement un groupe
moto-pompe qui a pour fonction d'alimenter le-cylindre de la presse en
huile a haute pression,cette pression etant reglee a l'aide de
composants hydrauliques tels que des limiteurs de pression et etant
controlee par un manometre. Du fait de la valeur elevee,pouvant
atteindre 200bars,de la pression dans le circuit d'huile,il est
difficile d'assurer sa regulation correcte,ear la precision depend de
parametres,tels que la viscosite et la temperature de l'huile,qui ont
tendance a varier au cours du cycle de travail de la presse et
egalement dans le temps. En outre les presses connues sont bruyantes
puisque le groupe moto-pompe tourne continuellement.Un autre
inconvenient consiste en ce que, a cause de l'echauffement de l'huile
en cours de compression,il est necessaire de prevoir pour le circuit
d'huile un refroidisseur fonctionnant generalement a l'water.
La presse selon l'invention a pour but de remedier aux inconvenients
precites des realisations connues en prevoyant,au lieu du systeme de
commande dynamique a groupe motopompe,un systeme statique de structure
hydropneumatique.
Ce systeme de commande hydropneumatique comprend:
-un multiplicateur de pression comportant un etage-air a
basse-pression relie a une source d'air comprime et un etagehuile a
haute-pression relie au cylindre de presse,
-un dispositif de fermeture rapide de presse comportant un
convertisseur hydropneumatique de pression dont l'entree est alimentee
en air comprime et dont la sortie est reliee au cylindre de presse,et
-un dispositif de regulation de la pression d'huile d'actionnement du
cylindre de presae,comportant des moyens pour effectuer d'une part la
comparaison de la valeur reelle de cette pression d'huile avec une
valeur de consigne en vue de determiner l'ecart entre lesdites
valeurs,et d'autre part la commande de la pression d'air dans l'etage
basse-pression du multiplicateur en fonction de la grandeur et du
signe dudit ecart.
L'invention concerne egalement les caracteristiques
ci-apres,considerees isolement ou selon toutes leurs combinaisons
techniquement possibles:
-le multiplicateur de pression comprend un corps divise par une
cloison separatrice en deux chambres formant lesdits etages
basse-pression et haute-pression et dans lesquelles coulisse un piston
libre de profil etage dont le rapport des surfaces actives definit le
taux de multiplication de pression,la chambre basse-pression etant
reliee d'un cote a un ensemble d'electrovannes d'admission et
d'echappement et de l'autre cote a un conduit d'air pour le retour du
piston en condition initiale,tandis que la chambre haute-pression est
reliee par un premier conduit au cylindre de presse et par un second
conduit,dans lequel est branche un clapet de retenue a pilotage
pneumatique,audit convertisseur de pression du dispositif de fermeture
rapide de presse;;
-le dispositif de regulation de pression comporte un capteur de
pression d'huile relie au cylindre de presse, un generateur de valeur
de consigne equipe d'un systeme d'affichage,et un comparateur qui
determine l'ecart entre la valeur reelle et la valeur de consigne de
la pression d'huile et qui applique,en fonction de la grandeur et du
signe de cet ecart,un signal de commande a celle desdites
electrovannes d'admission et d'echappement qui est appropriee pour
annuler ledit ecart.
D'autres avantages et caracteristiques de l'invention seront mis en
evidence dans la suite de la description, donnee a titre d'exemple non
limitatif,en reference aux dessins annexes dans lesquels:
Fig.l est une vue en elevation schematique d'une presse de
stratification de circuits multicouches du type mixte;
Fig.2 est une vue en elevation schematique d'une presse a postes
separes de chauffe et de refroidissement, equipee d'une installation
de chargement et dechargement automatique d'outillages, et
Fig;3 est un schema du systeme de commande hydropneumatique de la
presse sein liinvention,sur lequel on a indique par un double trait
continu les canalisations d'huile,par un double trait interrompu les
canalisations d'air et par un simple trait continu les conducteurs
electriques.
Sur la figure l,on a represente une presse de stratification de
circuits imprimes multicouches du type mixte. Elle comprend deux
colonnes 1 sur lesquelles peuvent coulisser des plateaux 2 sous
l'impulsion du piston d'un cylindre inferieur 3 actionne par huile
sous pression de facon a produire une compression des outillages 4
portant les circuits imprimes multicouches a stratifier. La chauffe et
le refroidissement des outillages s'effectuent dans le meme poste.
Au contraire dans la presse representee sur la figure 2,les deux
phases de compression-chauffe et de compression-refroidissement sont
effectuees dans deux postes designes respectivement dans leur ensemble
par les symboles
CH et FR. Les deux postes ont des structures identiques et ils
comportent des colonnes 5,5' sur lesquelles coulissent des plateaux
6,6' actionnes par des cylindres respectifs 7,7'. La presse est en
outre pourvue d'une installation automatique de chargement et
dechargement d'outillages,dont on n'a represente que l'ascenseur 9 et
le descenseur lO,cette installation pouvant etre du type decrit dans
la demande de brevet precitee deposee par la demanderesse.
L'invention concerne en particulier un systeme de commande
hydropneumatique du cylindre de presse,qui s appli- que aussi bien au
type a poste mixte qu'au type-a postes separes et qui va maintenant
etre decrit en reference a la figure 3.
Le cylindre il de la presse est alimente en huile a haute-pression par
un multiplicateur de pression designe dans son ensemble par 13. Ce
multiplicateur comporte un etage basse pression 15 alimente en air
comprime par une source appropriee 37,par exemple le reseau
d'alimentation a 5 bars, et un etage haute-pression 14 qui fournit
l'huile a haute pression au cylindre de presse. Dans les deux etages
du multiplicateur 13, coulisse longitudinalement un piston libre 16 de
profil etage, qui comporte une partie de grande section 17 coulissant
dans l'etage-air et une partie de petite section 18 coulissant dans
l'etage-huile. Un tel multiplicateur permet par exemple d'etablir un
rapport de multiplication de pression de 40:l,c'est-a-dire d'obtenir
une pression d'huile de 200 bars avec une pression d'air de 5 bars.
La liaison de l'etage basse-pression 15 du multiplicateur avec la
source d'air comprime est assuree par l'intermediaire d'un tuyau
19,d'un ensemble 34 d'electrovannes d'admission et d'echappement d'air
35,36,dont la fonction sera precisee dans la suite,et d'un tuyau
d'arrivee d'air 37.
En outre l'etage basse-pression 15 comporte a sa partie inferieure un
tuyau d'admission d'air 20 servant a faire remonter le piston 16 en
fin de cycle de la presse.
L'etage haute-pression 14 est relie par l'intermediaire d'un conduit
21,22 au cylindre ll de la presse.
D'autre part il est relie par un tuyau 24,et par l'intermediaire d'un
clapet de retenue 25 a pilotage pneumatique,a un convertisseur de
pression air-huile 26 qui est destine a assurer,en debut de cycle,la
fermeture rapide de la presse, ce convertisseur etant alimente en air
par l'intermediaire du tuyau 27.
Le fonctionnement du circuit hydropneumatique qui vient d'etre decrit
est le suivant:au debut du cycle de presse,le piston 16 du
multiplicateur de pression 13 etant en position haute,le clapet de
retenue 25 est ouvert de facon a permettre au convertisseur de
pression 26 d'alimenter en huile basse-pression le cylindre de presse
par l'intermediaire du tuyau 24,de l'etage 14 du multiplicateur et du
tuyau 21,22,ce qui provoque la fermeture rapide des plateaux de la
presse La mise en pression du cylindre est ensuite assuree par
l'intermediaire du multiplicateur de pression 13. C'est alors
qu'intervient,dans le systeme de commande selon llinvention,un
dispositif de commande et de regulation de la pression d'huile
s'exercant sur le piston 12 du cylindre de presse 11.
Ce dispositif comprend les elements essentiels suivants:
-un capteur 30 de valeur reelle de pression d'huile,relie par un tuyau
23 au tuyau 21,22 aboutissant au cylindre de presse,
-un generateur 28 de valeur de consigne de pression d'huile, pourvu
d'un element d'affichage,
-un comparateur a fonction de commande 29 qui recoit,par
l'intermediaire de conducteurs 31,32,des signaux provenant
respectivement du capteur de valeur reelle 30 et du generateur de
valeur de consigne 28 et qui produit,en fonction de la grandeur et du
signe de l'ecart entre la valeur reelle et la valeur de consigne de la
pression d'huile,un signal qui est applique par l'intermediaire d'un
conducteur 33 a l'ensemble d'electrovannes 34 de facon a commander
celle des electrovannes 35,36 qui assure,par admission ou echappement
d'air,la reduction de l'ecart precite et son maintien dans une plage
appropriee.
En ce qui concerne le comparateur de commande des electrovannes,il est
avantageux d'utiliser le comparateurmodulateur electronique du type
mis sur le marche par la
Societe WBBCO et decrit dans le brevet francais n02.293.73( greater
than.
Ce dispositif,qui agit sur les electrovannes par impulsions
electriques successives,comporte une bande proportionnelle de
regulation qui est etablie de maniere qu'il ne se produise ni un
depassement excessif ni des fluctuations excessives de la pression par
rapport a la valeur de consigne.
Ainsi le systeme de commande hydropneumatique selon l'invention opere
en boucle fermee depuis le capteur de la pression d'huile dans le
cylindre de presse jusqu'aulx electrovannes de commande pneumatique du
multiplicateur de pression fait que ce systeme est d'une nature
statique, il elimine les inconvenients du systeme dynamique a groupe
moto-pompe et il permet en outre d'assurer une regulation precise de
la pression,la precision etant inferieure ou egale a 1 percent dans
une plage de O a 200 bars.
Bien entendu l'invention n'est nullement limitee aux modes de
realisation decrits et representes,a partir desquels on pourra prevoir
d'autres modes et d'autres formes de realisation a la portee de
l'homme de l'art sans pour cela sortir du cadre de l'invention.
Claims
_________________________________________________________________
1.REVENDICATIONSl.Presse a plateaux multiples pour stratifier des
circuits imprimes multicouches,caracterisee en ce qu'elle est pourvue
d'un systeme de commande hydropneumatique qui comprend:-un
multiplicateur de pression (13) comportant un etage-air a basse
pression (15)relie a une source d'air comprime et un etage-huile a
haute-pression (16) relie au cylindre de presse (11),-un dispositif de
fermeture rapide (25,26)de presse comportant un convertisseur
hydropneumatique de pression (26)dont l'entree est alimentee en air
compri me et dont la sortie est reliee au cylindre de presse, et-un
dispositif de regulation (28,29,30)de la pression d'huile
d'actionnement du cylindre de presse,comportant des moyens pour
effectuer d'une part la comparu son de la valeur reelle de cette
pression d'huile avecune valeur de consigne en vue de determiner
l'ecart entrelesdites valeurs,et d'autre part la commande de la
pression d'air dans l'etage basse-pression (15) du
multiplicateur(13)en fonction de la grandeur et du signe dudit
ecart.2. Presse selon la revendication l,caracterisee en ce que le
multiplicateur de pression (13)comprend un corps divise par une
cloison separatrice en deux cham bres (14,15) formant lesdits etages
basse-pression et haute-pression et dans lesquelles coulisse un piston
libre de profil -etage (16) dont le rapport des surfacesactives
definit le taux de multiplication de pression,la chambre
basse-pression (15)etant reliee d'un cote a un ensemble
(34)d'electrovannes d'admission etofechappement et de l'autre cote a
un conduit d'air pour le retour du piston en condition initiale,tandis
que la chambre haute-pression -(14) est reliee par un premierconduit
(21,22)au cylindre de presse (11) et par un second conduit (24),dans
lequel est branche un clapet de retenue (25) a pilotage
pneumatique,audit convertisseurde pression (26)du dispositif de
fermeture rapide depresse.3.Presse selon la revendication
l,caracterisee en ce que le dispositif de regulation de pression
comporte un capteur de pression d'huile (30)relie au cylindre de
presse,un generateur de valeur de consigne (28)equipe d'un systeme
d'affichage,et un comparateur (29)qui determine l'ecart entre la
valeur reelle et la valeur de consigne de la pression d'huile et qui
applique,en fonction de la grandeur et du signe de cet ecart,un signal
de commande a celle desdites electrovannes d'admission et
d'echappement (35,36) qui est appropriee pour annuler ledit ecart.
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