Building a Custom Pinball Coffee Table with Electric Linear Actuators

Construindo uma mesa de centro de pinball personalizada com atuadores lineares elétricos

Nathan Bong
Nathan Bong
PA Engineer

Máquinas de pinball são muito procuradas por quem gosta de reviver a infância e são um jogo divertido para curtir como um novo hobby. Orgulhosamente patrocinado pela Progressive Automations, o Project Pintable, de Loren Browman, busca combinar a estética e o formato modernos com uma máquina de pinball tradicional. Ao integrar alguns dos melhores atuadores lineares em seu projeto, Loren criou sua própria máquina de pinball faça-você-mesmo (DIY) em uma mesa de centro, confortável de jogar e, graças ao seu tamanho compacto, viável para uso doméstico. Se você tem interesse em fazer uma mesa de centro de pinball, este artigo é para você! Vamos abordar os detalhes e os produtos usados no Project Pintable para entender melhor o que é necessário para criar sua própria mesa de centro de pinball personalizada.

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Como a mesa de centro de pinball foi construída

Alguns anos atrás, Loren decidiu que queria jogar pinball em sua própria casa. No entanto, percebeu que não havia espaço suficiente para uma máquina de pinball em tamanho real. Em 2018, Loren começou a rascunhar a ideia de talvez fazer uma máquina de pinball DIY em uma mesa de centro. Como hobby em meio período, Loren gosta de mexer com projetos paralelos e iniciou a construção da mesa de centro de pinball personalizada em junho de 2020. Após concluir o projeto em dezembro de 2021, agora podemos ver o Pintable em ação, junto com seu processo de construção!

Aquisição dos suprimentos e do projeto

 

Máquina de pinball Bally Centaur dos anos 1980

Máquina de pinball Bally Centaur dos anos 1980

 

Após adquirir uma máquina de pinball Bally Centaur dos anos 1980 de um colecionador local, Loren conseguiu praticar o jogo em um estado semijogável. Com isso, ele pôde conhecer a máquina e deixar algumas de suas ideias amadurecerem. Os componentes existentes foram então cuidadosamente modelados no Fusion360 com dimensões finais de: 45”L x 22.5”W x 18”H.

Modelo do Pintable no Fusion360

Modelo do Pintable no Fusion360

 

Decodificação da pontuação

Era necessário um meio alternativo de exibir as pontuações e a contagem atual de bolas, já que tudo era mostrado no backbox, que foi removido para economizar espaço. Loren decidiu usar uma placa Tiny FPGA BX e Verilog personalizado, já que FPGAs permitem que os usuários projetem seu próprio chip usando uma linguagem de descrição de hardware (HDL). Um núcleo SPI personalizado e uma lógica de decodificação foram escritos para ler 16 sinais simultaneamente. Em seguida, um microcontrolador Teensy 4.1 é usado para ler o decimal codificado em binário (BCD) de cada posição de exibição de forma assíncrona conforme a pontuação é atualizada.

Layout da eletrônica

Layout da eletrônica

Uma placa de quatro camadas foi projetada no KiCAD e chegou diretamente de uma fabricante de placas na China. Isso fazia parte da placa de circuito personalizada necessária para acomodar com confiabilidade todos os componentes eletrônicos. Os componentes eletrônicos foram posteriormente soldados à mão na placa e energizados isoladamente para confirmar que a placa não apresentava problemas.

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Restauração do campo de jogo

Embora o campo de jogo fosse uma reprodução limpa, todos os componentes estavam cobertos de poeira, com fios desfiados e muitas bolhas de solda. Tudo foi desmontado por baixo para começar do zero e receber uma nova camada de tinta. Também foi feito um rotisserie de pinball personalizado para facilitar o processo de restauração.

Processo de restauração do campo de jogo

Processo de restauração do campo de jogo

 

As conexões elétricas foram então ressoldadas e redirecionadas conforme necessário. A Nitro Pinball pôde fornecer placas de circuito de reposição, borrachas brancas novas e um conjunto de bolas novas. Os alvos do tipo drop que estavam em mau estado foram substituídos por peças impressas em 3D, que ainda incorporam a fonte original, e depois foram revestidos com epóxi para durabilidade e acabamento.

Como forma de modernizar o Pintable, lâmpadas de LED da Comet Pinball foram usadas para substituir as lâmpadas incandescentes originais. As novas lâmpadas de LED exigirão menos manutenção a longo prazo e têm um brilho mais intenso, além de serem mais eficientes em termos de energia.

As peças restantes da máquina de pinball original acabaram sendo doadas a um amigo para ajudar na restauração de uma máquina de pinball Centaur.

Peças restantes da Centaur sendo doadas

Peças restantes da Centaur sendo doadas

 

Soldando a base

A construção da base consiste em soldar tubos quadrados de aço carbono 1/2″ x 1/2″ com pintura em pó preto brilhante. Essa base é então usada para abrigar duas gavetas de aço inox escovado. O uso dessas gavetas facilita a manutenção e a solução de problemas das placas eletrônicas graças ao acesso mais fácil.

Gabinete com placas de circuito em gavetas

Gabinete com placas de circuito em gavetas

 

Mesa de centro com altura ajustável

Era necessária uma mesa de centro elevatória para obter a inclinação desejada e, ao mesmo tempo, ser capaz de ajustar para uma superfície plana para o uso normal da mesa. Atuadores lineares elétricos forneceram os meios de converter energia elétrica em movimento linear de empurrar e puxar para a mesa de centro elevatória.

Desenho da mesa de centro com altura ajustável

Desenho da mesa de centro com altura ajustável

 

Atuadores baratos do AliExpress foram testados inicialmente, mas depois considerados inadequados, pois tinham engrenagens rangendo e ainda apresentavam muita folga após ficarem totalmente estendidos. Para resolver esse problema, Loren precisava de atuadores que oferecessem qualidade de construção robusta, tamanho compacto e classificações de força adequadas.

Após entrar em contato com a Progressive Automations, foi determinado que dois atuadores PA-09-4-330 e quatro suportes de montagem articulados BRK-09 atendiam a todos os requisitos.

Atuador PA-09 e suporte de montagem BRK-09

PA-09 e BRK-09

 

Esses atuadores, com classificação de força de 330 lb, foram mais do que capazes de lidar com a Carga necessária de 150 lb e estão entre nossos atuadores mais compactos. Embora os atuadores PA-09 tenham uma velocidade de deslocamento mais lenta, isso não foi um problema, pois o Recorrido era de apenas 4 polegadas e não era crucial que o elevador ajustasse em altas velocidades.

Mesa de centro com altura ajustável em ação

Mesa de centro com altura ajustável em ação

 

Avental personalizado

Grandes áreas do avental original tinham lascas de tinta e estavam desbotadas. Um novo avental personalizado foi então feito usando aço calibre 16. Uma máquina de jato d’água foi usada para cortar o avental personalizado nas peças corretas, que depois foram dobradas para dar forma em uma oficina de fabricação da Metal Mart.

O avental personalizado ficou pronto para pintura em uma funilaria local. A Customrubontransfers.com forneceu os adesivos personalizados de transferência em vinil, de duas cores e alta qualidade, para esse avental. As artes originais do gabinete e do avental anteriores foram vetorizadas e depois utilizadas.

 

Avental do Pintable antes e depois

Avental do Pintable antes e depois

 

Construção do gabinete e adesivos

O gabinete foi construído em compensado de bétula báltica, laminado com Formica preta brilhante. Os cantos foram feitos de camadas de compensado que foram fresadas até obter um perfil personalizado e revestidas com epóxi. Um canal foi fresado na borda superior do gabinete para acomodar uma junta de silicone. O tampo de vidro foi cortado e polido por uma vidraçaria local e repousa sobre o gabinete. A combinação do tampo de vidro com a junta de silicone ajudou a reduzir bastante o nível de ruído da mesa de centro de pinball.

Para tornar a parte inferior acessível à manutenção, o campo de jogo foi articulado dentro do gabinete usando pivôs de estilo mais novo encontrados nas máquinas Stern.

O êmbolo de bolas existente, com sua ponta pontiaguda, acabou ficando na altura do joelho e foi removido por segurança do usuário. Um solenoide do knocker foi reaproveitado para disparar uma haste de metal na lateral do gabinete, notificando os usuários de que uma bola grátis foi concedida. Quando uma bola está pronta para o lançamento, o microcontrolador Teensy capta o som compartilhado, e o barramento de dados do solenoide instrui a placa controladora de solenoides a ativar o solenoide do knocker. Atuando agora como um lançador de bolas, o solenoide do knocker fica localizado sob o avental personalizado.

Wrap Guys forneceu os adesivos personalizados de transferência em vinil, inspirados na arte original do gabinete. Em seguida, tachas cromadas foram adicionadas como decoração para replicar o visual original, que fazia uso de tachas aplicadas com estêncil.

Adesivos personalizados de transferência em vinil

Adesivos personalizados de transferência em vinil

 

Assumindo o controle

O firmware do microcontrolador Teensy permite todos os novos recursos necessários para o Pintable, como:

  • Ler a FPGA para buscar a pontuação atualizada.
  • Exibir as pontuações no OLED de 3,83” usando a biblioteca U8G2 com um driver personalizado.
  • Monitorar o acelerômetro durante a elevação e a descida do Pintable.
  • Controlar os atuadores lineares por meio da ponte H dupla.
  • Detectar inclinação e colisões por impacto por meio do acelerômetro.
  • Navegar no menu de configurações usando um codificador rotativo.
  • Controlar o barramento de dados compartilhado original para acionar solenoides e sons.
  • Acender os LEDs do crânio e monitorar o interruptor de lançamento da bola.
  • Simular pressionamentos de interruptor para o botão de início original e o interruptor de tilt.
  • Controle do modo Tetris.
  • Monitorar a condição de início de jogo.
  • Exibir a tela de abertura após a inicialização do jogo.
  • Modos de diagnóstico para auxiliar na solução de problemas.

Todos esses recursos foram implementados como tarefas e atribuídos ao agendador de tarefas para manter o código limpo e eficiente.

Pintable com todos os componentes em exibição

Pintable com todos os componentes em exibição

 

Para saber mais sobre o Pintable, você também pode entrar em contato com o Loren diretamente pelo blog dele!

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Em resumo

Ao integrar os equipamentos e suprimentos certos, Loren agora tem sua própria mesa de centro de pinball personalizada! O Pintable não aceita mais moedas e ficará para sempre em modo de jogo gratuito. Localizado na sala de estar de uma casa muito movimentada, com crianças, cachorros e muitas visitas, todos que entram são bem-vindos para jogar!

Para mais projetos do Loren, fique à vontade para visitar seu canal no YouTube! O PixelMask é outro projeto notável dele que rende uma fantasia de Halloween bem legal. Após uma breve pausa durante o feriado, Loren planeja fazer uma mesa para trabalhar em pé, com tampo personalizado, como seu próximo projeto.

Obrigado, Loren, por compartilhar seu projeto — desejamos a você e ao Project Pintable boa sorte no Rockler Hobby Challenge!

Se você tiver qualquer projeto personalizado, aplicação ou dúvida técnica sobre nossos produtos, fique à vontade para falar conosco a qualquer momento. Somos experts no que fazemos e teremos prazer em ajudar nos seus futuros projetos personalizados!

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