Building a Custom Pinball Coffee Table with Electric Linear Actuators

Costruire un tavolino da caffè flipper personalizzato con attuatori lineari elettrici

Nathan Bong
Nathan Bong
PA Engineer

Le macchine da flipper sono molto ricercate da chi ama rivivere l’infanzia ed è anche un gioco divertente da intraprendere come nuovo hobby. Orgogliosamente sponsorizzato da Progressive Automations, Project Pintable di Loren Browman mira a combinare estetica e formato moderni con un flipper tradizionale. Integrando alcuni migliori attuatori lineari nel suo progetto, Loren ha realizzato il suo flipper fai-da-te all’interno di un tavolino da caffè, comodo da usare e adatto all’uso domestico grazie alle dimensioni compatte. Se sei interessato a creare un tavolino da caffè con flipper, questo articolo fa proprio per te! Tratteremo i dettagli e i prodotti utilizzati in Project Pintable per capire meglio cosa serve per realizzare il tuo tavolino da caffè con flipper personalizzato.

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Come è stato costruito il tavolino da caffè con flipper

Qualche anno fa, Loren decise che voleva giocare a flipper a casa sua. Tuttavia, si rese conto che non c’era abbastanza spazio per un flipper a grandezza naturale. Nel 2018, Loren iniziò a valutare l’idea di realizzare un flipper fai-da-te in un tavolino da caffè. Come hobby nel tempo libero, a Loren piace smanettare e ha iniziato la costruzione del tavolino da caffè con flipper personalizzato nel giugno 2020. Dopo aver completato questo progetto nel dicembre 2021, possiamo finalmente vedere il Pintable in azione insieme al suo processo di costruzione!

Reperimento dei materiali e progettazione

 

Flipper Bally Centaur degli anni ’80

Flipper Bally Centaur degli anni ’80

 

Dopo aver acquistato un flipper Bally Centaur degli anni ’80 da un collezionista locale, Loren ha potuto esercitarsi con il gioco in uno stato semi-funzionante. Così ha potuto conoscere la macchina e lasciare maturare alcune idee. I componenti esistenti sono stati quindi modellati con cura in Fusion360 con dimensioni finali di: 45”L x 22,5”W x 18”H.

Modello Fusion360 del Pintable

Modello Fusion360 del Pintable

 

Decodifica del punteggio

Poiché punteggio e conteggio palline venivano visualizzati sulla testata (backbox), rimossa per risparmiare spazio, serviva un modo alternativo per mostrarli. Loren ha scelto una scheda Tiny FPGA BX e un Verilog personalizzato, poiché le FPGA consentono di progettare il proprio chip usando un linguaggio di descrizione dell’hardware (HDL). È stato scritto un core SPI personalizzato e la logica di decodifica per leggere 16 segnali simultaneamente. Un microcontrollore Teensy 4.1 viene quindi utilizzato per leggere il Binary Coded Decimal (BCD) per ogni posizione del display in modo asincrono quando il punteggio viene aggiornato.

Layout dell’elettronica

Layout dell’elettronica

Una scheda a quattro strati è stata progettata con KiCAD ed è arrivata direttamente da un produttore cinese di PCB. Faceva parte della scheda circuito personalizzata necessaria per alloggiare in modo affidabile tutti i componenti elettronici. I componenti elettronici sono stati poi saldati a mano sulla scheda e alimentati in isolamento per confermare l’assenza di problemi.

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Restauro del piano di gioco

Anche se il piano di gioco era una riproduzione pulita, tutti i componenti erano coperti di polvere, con fili sfilacciati e molti grumi di saldatura. Tutto è stato smontato dal lato inferiore per ricominciare da zero e applicare una nuova mano di vernice. È stato realizzato anche un supporto rotante per flipper personalizzato per facilitare il processo di restauro.

Processo di restauro del piano di gioco

Processo di restauro del piano di gioco

 

I collegamenti elettrici sono stati quindi risaldati e instradati nuovamente secondo necessità. Nitro Pinball è riuscita a fornire schede circuito sostitutive, gomme bianche nuove e un set di nuove palline. I bersagli a caduta in cattive condizioni sono stati sostituiti con pezzi stampati in 3D che mantengono il font originale e poi sono stati rivestiti con epossidica per maggiore robustezza e finitura.

Per modernizzare il Pintable, lampadine LED di Comet Pinball hanno sostituito le originali a incandescenza. Le nuove lampadine LED richiederanno meno manutenzione nel lungo periodo, hanno una luminosità più elevata e sono più efficienti dal punto di vista energetico.

I pezzi rimanenti del flipper originale sono stati donati a un amico per aiutarlo nel restauro di un flipper Centaur.

Parti rimanenti del flipper Centaur donate

Parti rimanenti del flipper Centaur donate

 

Saldatura della base

La costruzione della base consiste nella saldatura di tubolari in acciaio dolce quadrati da 1/2″ x 1/2″, verniciati a polvere nero lucido. Questa base ospita quindi due cassetti in acciaio inox spazzolato. L’uso di questi cassetti rende più semplice la manutenzione e la risoluzione dei problemi delle schede elettroniche grazie al migliore accesso.

Mobile con schede elettroniche su cassetti

Mobile con schede elettroniche su cassetti

 

Tavolino da caffè ad altezza regolabile

Occorreva un tavolino sollevabile per ottenere l’inclinazione desiderata, potendo però riportarlo a una superficie piana per l’uso normale. Gli attuatori lineari elettrici hanno fornito il mezzo per convertire l’energia elettrica in movimento lineare di spinta e trazione per il tavolino sollevabile.

Disegno del tavolino da caffè ad altezza regolabile

Disegno del tavolino da caffè ad altezza regolabile

 

Attuatori economici di AliExpress sono stati testati inizialmente ma poi giudicati inadatti, poiché avevano ingranaggi che grattavano e mostravano molto gioco a corsa completamente estesa. Per risolvere il problema, a Loren servivano attuatori con qualità costruttiva robusta, dimensioni compatte e una forza nominale adeguata.

Dopo aver contattato Progressive Automations, è stato stabilito che due attuatori PA-09-4-330 e quattro BRK-09 staffe di Montaggio incernierate soddisfacevano tutti i requisiti.

Attuatore PA-09 e staffa di Montaggio BRK-09

PA-09 e BRK-09

 

Questi attuatori, con una forza nominale di 330 lb, erano più che sufficienti per gestire il carico richiesto di 150 lb e sono tra i nostri modelli più compatti. Sebbene gli attuatori PA-09 abbiano una velocità di corsa più lenta, questo non era un problema poiché la corsa era di soli 4 pollici e non era fondamentale che il sollevamento avvenisse ad alta velocità.

Tavolino da caffè ad altezza regolabile in azione

Tavolino da caffè ad altezza regolabile in azione

 

Apron personalizzato

Ampie aree dell’apron originale presentavano scheggiature di vernice ed era scolorito. È stato quindi realizzato un nuovo apron personalizzato utilizzando lamiera d’acciaio da 16 gauge. Una macchina a getto d’acqua è stata utilizzata per tagliare l’apron su misura nei pezzi corretti, successivamente piegati in forma presso un’officina di lavorazione Metal Mart.

L’apron personalizzato era ora pronto per la verniciatura presso una carrozzeria locale. Customrubontransfers.com ha fornito le decalcomanie bicolore personalizzate di alta qualità per questo apron. Le grafiche originali del precedente mobile e apron sono state ricalcate in file vettoriali e poi riutilizzate.

 

Apron del Pintable prima e dopo

Apron del Pintable prima e dopo

 

Costruzione del mobile e decalcomanie

Il mobile è stato realizzato in multistrato di betulla baltica rivestito in Formica nera lucida. Gli angoli sono stati ottenuti da strati di multistrato sovrapposti, poi fresati in un profilo personalizzato e rivestiti in epossidica. È stata fresata una gola sul bordo superiore del mobile per alloggiare una guarnizione in silicone. Il piano in vetro è stato tagliato e lucidato da una vetreria locale e poggia sopra il mobile. La combinazione di piano in vetro e guarnizione in silicone ha contribuito a ridurre notevolmente il livello di rumore del tavolino da caffè con flipper.

Per rendere il lato inferiore accessibile, il piano di gioco è stato incernierato all’interno del mobile usando perni di stile più recente presenti nelle macchine Stern.

Lo sparapallina esistente, con la sua punta appuntita, risultava all’altezza delle ginocchia ed è stato successivamente rimosso per la sicurezza degli utenti. Un solenoide del knocker è stato riutilizzato per colpire con un tondino metallico il fianco del mobile, così da segnalare che è stata assegnata una pallina gratuita. Quando una pallina è pronta al lancio, il microcontrollore Teensy intercetta il suono condiviso e il bus dati dei solenoidi istruisce la scheda driver dei solenoidi ad attivare il knocker. Agendo ora come lanciapallina, il knocker si trova sotto l’apron personalizzato.

Wrap Guys ha fornito le decalcomanie trasferibili in vinile personalizzate, ispirate alle grafiche originali del mobile. Sono state poi aggiunte borchie cromate come decorazione per replicare l’aspetto originale, che utilizzava borchie stencil.

Decalcomanie trasferibili in vinile personalizzate

Decalcomanie trasferibili in vinile personalizzate

 

Controllo

Il firmware del microcontrollore Teensy abilita tutte le nuove funzionalità necessarie per il Pintable, tra cui:

  • Lettura dell’FPGA per acquisire il punteggio aggiornato.
  • Visualizzazione dei punteggi sul display OLED da 3,83” utilizzando la libreria U8G2 con un driver personalizzato.
  • Monitoraggio dell’accelerometro durante il sollevamento e l’abbassamento del pintable.
  • Controllo degli attuatori lineari tramite il doppio ponte H.
  • Rilevamento di inclinazioni e urti tramite l’accelerometro.
  • Navigazione del menu impostazioni con un encoder rotativo.
  • Controllo del bus dati condiviso originale per attivare solenoidi e suoni.
  • Illuminazione dei LED del teschio e monitoraggio dell’interruttore di lancio della pallina.
  • Simulazione della pressione degli interruttori per il pulsante di avvio originale e il tilt switch.
  • Controllo della modalità Tetris.
  • Monitoraggio della condizione di avvio partita.
  • Visualizzazione della schermata iniziale dopo l’inizializzazione del gioco.
  • Modalità di diagnostica per facilitare la risoluzione dei problemi.

Tutte queste funzionalità sono state implementate come task e assegnate al task scheduler per mantenere un codice pulito ed efficiente.

Pintable con tutti i componenti in vista

Pintable con tutti i componenti in vista

 

Per ulteriori informazioni sul Pintable, puoi anche contattare direttamente Loren tramite il suo blog!

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In sintesi

Integrando le attrezzature e i materiali giusti, Loren ora ha il suo tavolino da caffè con flipper personalizzato! Il Pintable non accetta più monete ed è per sempre in modalità free play. Situato nel soggiorno di una casa molto vivace, con bambini, cani e tanti visitatori, tutti coloro che entrano sono i benvenuti per giocare!

Per altri progetti di Loren, sentiti libero di visitare il suo canale YouTube! La PixelMask è un altro suo progetto degno di nota, perfetto per un costume di Halloween. Dopo una breve pausa per le festività, Loren ha in programma di realizzare una standing desk con un piano personalizzato come suo futuro progetto.

Grazie a Loren per aver condiviso il tuo progetto – auguriamo a te e a Project Pintable buona fortuna alla Rockler Hobby Challenge!

Se hai progetti personalizzati, applicazioni o domande tecniche sui nostri prodotti, non esitare a contattarci in qualsiasi momento. Siamo esperti in ciò che facciamo e saremo felici di assisterti nei tuoi futuri progetti personalizzati!

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