29 luglio 2025

Nel regno dell'automazione e della robotica, una macchina pick and place si distingue come componente essenziale per le linee di assemblaggio e i processi produttivi. La capacità di spostare oggetti da una posizione all'altra con precisione non solo aumenta l'efficienza, ma riduce anche l'errore umano. Questo blog post vi guiderà attraverso l'affascinante processo di creazione della vostra macchina pick and place personale utilizzando Arduino, per soddisfare sia i principianti che i costruttori esperti.

Conoscere le macchine pick and place

Una macchina pick and place automatizza le attività noiose e ripetitive di prelievo di articoli e di posizionamento in punti prestabiliti. Questo tipo di macchina viene utilizzato in vari settori, tra cui l'elettronica, l'imballaggio e persino nei progetti di hobbistica. La funzionalità di base prevede:

  • Identificazione: La macchina identifica l'oggetto da spostare.
  • Avvincente: Raccoglie l'oggetto tramite una pinza o un meccanismo di aspirazione.
  • Movimento: La macchina sposta l'oggetto lungo un percorso predeterminato.
  • Collocazione: Infine, posiziona l'oggetto nella posizione di destinazione.

Materiali richiesti

Prima di immergervi nella configurazione, assicuratevi di avere i seguenti materiali:

  • Scheda Arduino (Arduino Uno è preferibile)
  • Servomotori (2 o più sono sufficienti)
  • Fili di ponticello
  • Lavagna per pane
  • Pinza o ventosa
  • Alimentazione (batteria o USB)
  • Telaio per la macchina (si può costruire in legno o plastica)
  • Finecorsa (per la precisione)
  • IDE Arduino (per la programmazione)

Guida passo-passo alla costruzione della macchina

1. Progettazione del telaio

Il primo passo nella costruzione della macchina pick and place è la progettazione del telaio. A seconda delle dimensioni e del tipo di articoli che si intende movimentare, è necessario assicurarsi che il telaio sia robusto ma leggero. Considerate l'utilizzo di materiali come l'acrilico o il compensato. Utilizzate un programma CAD per ottenere dimensioni precise, oppure fate uno schizzo su carta.

2. Assemblaggio dei componenti

Una volta pronto il telaio, è il momento di assemblare i componenti:

  1. Montare i servomotori: Collegare i servomotori al telaio. Questi controlleranno il movimento della pinza e del braccio della macchina.
  2. Collegare la pinza: Se si utilizza una pinza servoassistita, collegarla a uno dei motori. Assicurarsi che possa aprirsi e chiudersi senza problemi.
  3. Collegare tutto: Collegare i servomotori ad Arduino utilizzando i fili di collegamento. Seguire lo schema di Arduino per il corretto collegamento dei pin.

3. Integrazione degli interruttori di finecorsa

Per garantire la precisione del funzionamento della macchina, è necessario includere i finecorsa. Questi contribuiscono a definire i limiti di movimento:

  • Fissare gli interruttori di fine corsa nei punti critici in cui si trovano i bracci del servo. In questo modo si evita che si estendano eccessivamente.
  • Collegare i finecorsa ai pin di ingresso di Arduino.

4. Programmazione di Arduino

Con l'hardware completamente configurato, è il momento di passare al software. Aprite l'IDE Arduino e iniziate a programmare:


#includere 

Servo servo1; // per la pinza
Servo servo2; // per il braccio

void setup() {
    servo1.attach(9); // pin per la pinza
    servo2.attach(10); // pin per il braccio
    pinMode(2, INPUT); // interruttore di fine corsa
}

void loop() {
    se (digitalRead(2) == HIGH) {
        // logica per raccogliere un oggetto
        servo1.write(180); // chiudere la pinza
        delay(1000); // attesa di 1 secondo
        // logica per muovere il braccio
        servo2.write(90); // spostare il braccio
        delay(1000); // attesa per 1 secondo
        servo1.write(0); // apre la pinza e rilascia l'oggetto
    }
}

Questa è una versione semplificata del codice; in pratica, sarà necessario personalizzarlo in base alla meccanica della macchina e al compito da svolgere.

5. Test e calibrazione

Dopo la programmazione, caricare il codice su Arduino e testare la macchina:

  • Test iniziale: Far funzionare la macchina e osservarne i movimenti. Se necessario, effettuare le regolazioni del codice o dell'hardware.
  • Calibrazione: Per garantire un funzionamento fluido, è possibile regolare con precisione gli angoli e i ritardi nel codice.

Applicazioni della vostra macchina Pick and Place

Dopo aver costruito con successo la vostra macchina pick and place basata su Arduino, potete utilizzarla per diverse applicazioni:

  • Progetti educativi: Perfetto per le aule o i laboratori per dimostrare l'automazione.
  • Prototipazione: Utile per sviluppare prototipi di prodotti e dispositivi elettronici.
  • Progetti di hobbistica: Integratelo in altri progetti come una catena di montaggio in miniatura per hobby come la stampa 3D o l'elettronica.

Miglioramenti e modifiche

Una volta acquisita una certa dimestichezza con la macchina di base, è possibile prendere in considerazione i miglioramenti:

  • Incorporare sensori per il rilevamento di oggetti per automatizzare il processo di prelievo.
  • Aggiungere un modulo telecamera per un feedback visivo che consenta di svolgere attività più complesse.
  • Per estendere la distanza che il braccio può raggiungere, è possibile utilizzare servomotori o sistemi di ingranaggi aggiuntivi per operazioni di grandi dimensioni.

Conclusione

Creare una macchina pick and place con Arduino non solo permette di fare esperienza pratica con la robotica e la programmazione, ma apre anche le porte a infinite possibilità di personalizzazione e applicazione. Abbracciate la vostra creatività e lasciate che la macchina trasformi le vostre idee in realtà!