Molte macchine utensili automatizzate funzionano in modo simile e possono condividere le schede di controllo. In fondo, seguono tutti i principi del CNC (controllo numerico computerizzato). Ciò significa che le frese CNC, le tagliatrici laser, le stampanti 3D, i plotter a penna e molte altre macchine contengono hardware ampiamente intercambiabile. Ma alcune macchine utensili hanno esigenze distinte e possono aumentare le loro funzionalità grazie ai controller dedicati. Le stampanti 3D, ad esempio, traggono vantaggio dai componenti per la misurazione e il controllo della temperatura, componenti che non sono necessari per un plotter a penna. Seguendo questa logica, Thea (Stargirl) Flowers ha creato una scheda di controllo basata su RP2040 chiamata Starfish su misura per le macchine pick-and-place.

Flowers possiede una società chiamata Winterbloom che costruisce e vende sintetizzatori. Quel lavoro richiede l’assemblaggio di molti PCB, il che significa che occorre posizionare molti piccoli componenti. Questo è difficile e richiede tempo se fatto a mano, ed è qui che entra in gioco la macchina pick-and-place (PnP). Le macchine PnP, incluso Opulo LumenPnP di proprietà di Flowers, raccolgono automaticamente i componenti elettronici (come resistori, condensatori, microcontrollori , e molti altri) da una bobina e quindi vanno a sistemarli nella posizione corretta su un PCB. La persona deve limitarsi a programmare la macchina, ma dopo averlo fatto può sedersi mentre un robot assembla i loro PCB. Ciò consente di risparmiare un sacco di tempo e fatica quando si costruiscono molti citcuiti identici.

 

Le macchine PnP somigliano ai plotter a penna, perché l’effettore finale si muove su due assi e subisce pochissima resistenza. Ma queste macchine afferrano i componenti usando pinze di presa “a vuoto”, che beneficiano di hardware speciale. Possono anche controllare l’avanzamento delle bobine che tengono i componenti. Molte macchine PnP utilizzano schede di controllo riproposte destinate ad altre macchine, come le stampanti 3D. Ma questo è un approccio piuttosto goffo e Starfish è molto più elegante.

Starfish utilizza un microcontrollore Raspberry Pi RP2040 (lo stesso che si trova sulla scheda di sviluppo Pico), che è potente e conveniente. Controlla fino a tre motori passo-passo (uno per l’asse X, due per l’asse Y) tramite i driver silenziosi Trinamic TMC2209. I MOSFET controllano l’alimentazione a due pompe per vuoto e i driver azionano due elettrovalvole pneumatiche. Starfish include anche due sensori di vuoto, molto utili per garantire un funzionamento affidabile. Infine, Starfish può pilotare LED RGB, comunicare con gli alimentatori tramite RS485 e include connessioni I2C per l’espansione.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Flowers ha progettato Starfish per l’uso con una macchina LumenPnP, ma dovrebbe funzionare bene con molti altri modelli e build fai-da-te. Starfish è open source, quindi chiunque può prendere i file di progettazione PCB, farli fabbricare e mettere insieme questa scheda di controllo. Oltretutto, la board ha un look decisamente accativante. Procuratevi un microcontrollore Raspberry Pi RP2040 e dateci dentro!