Obiettivo
Lo scopo del progetto è realizzare un sistema di acquisizione immagini tramite microscopio digitale, per poter controllare la qualità delle saldature sulle PCB. Verrà bypassata la scheda non più funzionante della stampante 3D Makerbot, pilotando i motori direttamente dal microcontrollore NXP.
Sviluppo
La stampante è dotata di tre motori stepper. Per muoversi sul piano xy, si sfrutta un sistema a doppia cinghia che realizza una struttura ad H, e si pilotano due motori in contemporanea. Il terzo motore permette lo spostamento della piattaforma su cui si appoggia la scheda PCB lungo l’asse z.
Lo spostamento è di tipo differenziale: viene fornita una stringa tramite UART (dal PC al controllore), un parser la traduce nelle corrispondenti quantità di cui deve traslare il sistema lungo x,y,z e il sistema si muove di conseguenza a partire dalla posizione in cui si trova.
Il controllo motore e il parser sono stati realizzati sfruttando l’ambiente Matlab/Simulink.
Verifica
Il funzionamento del progetto è stato verificato con un approccio “classico” in laboratorio, in particolare analizzando le forme d’onde generate dal microcontrollore per il controllo motore tramite oscilloscopio e verificando il corretto assorbimento di potenza da parte dei motori.
Elementi utilizzati
- Microcontrollore NXP S32K142-EVB.
- Tre Driver TMC2208 SilentStepStick per pilotare i motori stepper.
- Stampante 3D Makerbot, di cui si utilizza l’involucro e i tre motori stepper MS17HD2P4100.
- PC per fornire i valori degli spostamenti al microcontrollore tramite l’UART.
- CNC Arduino Shield V3 per il cablaggio dei driver.
- Microscopio digitale con presa USB per trasferire l’immagine al PC.