2" BFU - Bino Dobson Focus Unit

  • Du brauchst alles: die Hauptspiegel, damit deren Achsen auf den gleichen Punkt am Himmel zeigen, d.h. den gleichen Stern komafrei zeigen, die Fangspiegel, damit dieser Stern auch auf beiden Seiten am Okular in der Feldmitte liegt, und die Tertiärspiegel für eine Feinjustage, wenn die Fangspiegel nicht feinfühlig genug sind.

    Genau, an sich muss ja sowieso jedes Teleskop für sich voll justierbar sein.


    Ich habe erstmal so geplant, dass an jeweils allen 3 Spiegeln pro Seite, eine solide und vor allem justierstabile Vorrichtung ist.

    Damit wollte ich ins Rennen gehen.

    Wo bei ich bei den tertiären für den Betrieb nur eine Schraube für "Handbetrieb" auslegen wollte und die anderen für die Grundjustage so versenke,

    dass man sie aber immer noch bequem mit dem Schraubendreher verstellen kann. Mal sehen, vielleicht sogar Werkezuglos.

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  • Zu den Motoren und glaubt mir, man bekommt echt einen Drehwurm...

    Hallo Marcel, kuck mal, was ich noch in der Bastelkiste gefunden hab:


    Linearantriebe mit Schrittmotor, hab ich noch einige von einem Okularauszugprojekt übrig. Bin dann aber doch bei einem normalen Bürstenmotor gelandet.

    Falls das was für Dich wäre, sag mir Bescheid, ich tüte die ein und schick sie Dir.

  • Moin Jörg,


    die hatte ich auch bei uns im Verein in der "Wühlkiste" gefunden und ganz am Anfang auch mal getestet.

    Als ich dann das abgewinkelte Blech entfernen wollte, da ich nur die Spindel und die Spindelmutter verwenden wollte,

    viel das Teil in zwei Hälften, da das Blech gleichzeitig die obere Abdeckung des Motors bildetet.

    Das hatte ich im ersten Blick nicht erkannt.


    Hauptproblem war aber das für meinen Anwendungsfall zu geringe Drehmoment, trotz Spindel.

    Der kleine Stepper war total überfordert.

    Immerhin will ich erreichen, dass der Fokus-Schlitten ohne Probleme 500gr bewegt.

    So kam ich zur Motor/Getriebe-Kombination.


    Aber vielen Dank für das Angebot!


    Gruß, Marcel

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  • Hab den Thread verschoben in einen neuen Thread

    Bist du so nett Tobias und bearbeitest das nochmal.

    Wenn Du einen Link einfügst, ist das glaube ich besser nachvollziehbar um was es ging und man findest dein tolles Projekt auch gleich aus dem Kontext.


    Danke! Marcel

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  • So, heute habe ich die Spindeln weiter bearbeitet.

    Nachdem mir Mathieu, die so schön auf Länge gebracht und axial gebohrt hat,


    habe ich sie heute an den Enden abgefräst und ein M3 Gewinde für eine Madenschraube rein geschnitten...


    Da ich für die BF30 Fräse ein Teil nicht gefunden habe, musste ich improvisieren.

    Daher will ich zum Herstellungsprozess, aus "Sicherheitsgründen" ;), lieber keine Bilder posten.


    An den Enden habe ich das Gewinde so weit abgefräst, ca. 5mm, dass ich eine plane Fläche zum Bohren entstand.

    Dort wurde jeweils mit einem Zentrierbohrer ein sauberer Anfang geschaffen und dann sauber auf 2,5mm aufgebohrt.

    Auf so kleiner Fläche wollte ich kein Risiko eingehen, dass mir der Bohrer abgleitet und habe das lieber so gemacht.


    Mit dem Ergebnis war ich dann auch zufrieden.


    Die beiden Spindeln für den vertikalen Schlitten sind 50mm lang, die für den horizontalen 30mm.


    Dann kam der Test am vertikalen Schlitten...


    Ich habe das Teil so konstruiert, dass der obere Teil der Spindel, der mit der Madenschraube, nicht mit der Spindelmutter in Berührung kommt.


    Dazu ist im vertikalen Schlitten ein Raum geschaffen wo die 10mm lange Motorwelle platz hat und über eine Öffnung die Madenschraube, für die Montage, zugänglich ist. Die Motoraufnahme ist entsprechend höher gelegt.


    Auf dem zweiten Bild ist in dem 5mm Loch schön die abgeflachte Seite der Motorwelle zu sehen,

    gegen die dann die Madenschraube steht und beide Teile kraftschlüssig verbindet.


    Das hat insoweit auch funktioniert...


    Hab mich gefreut, wie ein kleiner König, vor allem als der Motor los lief.


    Aber dann kam der erste kleine Rückschlag. Die Welle drehte sich nur einige Grad vor oder zurück.

    Was war? ...hat der "Konstrukteur" bei 8mm Spindeldurchmesser die Öffnung mit 10mm bemessen, was ja auch reicht und gut aussieht. Damit bleibt 1mm Luft zum Gehäuse, wo die Madenschraube anstieß.

    Es fehlten aber höchstens 2-3 Zentel. Da wollte ich jetzt auch nicht sinnlos mit Gewalt die Madenschraube in den Stahl drehen,

    was vermutlich diese eh nur unbrauchbar gemacht hätte.


    Also tausch ich lieber nochmal die Madenschrauben im Verein aus. Die Spindel hat genug Fleisch, dass ich eine kürzere Madenschraube nehmen kann, die dann, wenn sie festgezogen ist, bündig abschließt.

    Wenn ich keine kürzere finde, feile ich bei den jetzigen einfach die Spitze etwas ab.


    Ich denke, die Kleinigkeit bekomme ich noch hin, bevor der Weihnachtsmann kommt, da es wirklich schnell gehen sollte.


    Damit kann ich mein Wochenziel, die Schlitten mal selbstständig in Bewegung zu sehen und zu testen, ob 500gr sauber bewegt werden, noch erreichen.

    Diesen Schritt kann ich kaum erwarten, da hiervon ja die Machbarkeit in dieser Konstruktionsform abhängt.



    Gruß, Marcel

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    Edited once, last by Marcel_S ().

  • So, mal ein kleines Neujahres-Update...


    Ich hatte Weihnachten noch die Motoren zum Test eingesetzt, um zu schauen, ob das Drehmoment reicht.

    Hier nochmal die Modelle, wovon 3 (DC Motoren) und 4 (Schrittmotoren) zum Einsatz kamen.


    So richtig bin ich damit nicht glücklich geworden. Wenn ich die 10mm Stepper und auch den 15mm (5) Stepper genommen habe,

    musste ich aus dem Getriebesammelsorium eine höhere Übersetzung nehmen als zuerst gedacht, da die Spindelmutter spielfrei ist und schon etwas Widerstand leistet.

    Dann kann man alles schön bewegen, die Kraft reicht aus aber der Weg, der in einer Sekunde zurück gelegt wird, ist mir zu wenig.

    Ich bekomme mit den Untersetzungen >298 mit den Steppern nicht genug Drehzahl, dass das Fokussieren zum Schluss noch Spaß macht.


    Nehme ich die DC-Motoren (3) mit 1:298 Getriebe (3), ist dass der beste Kompromiss aus Drehzahl und Kraft.

    Mit ca. 3 Umdrehungen pro Sekunde an der Spindel mit 1,5mm Steigung, sind das 4,5 mm Weg pro Sekunde.

    Es reicht sogar eine Spindel und der Schlitten bewegt sich absolut sauber und kann ein Okular heben!

    Ohne die präzise Fertigung der Lagerbuchsen wäre das glaube ich nicht gegangen.


    Aber, wie schon bei den Tests der Motoren erwähnt, sind diese N20-Motoren sehr laut. Wenn man jetzt bedenkt, dass 6 davon gleichzeitig laufen...auf jeden Fall ist das lauter wie ein LX200.

    Das will ich definitiv nicht.


    Da hab ich nochmal das Konzept Modellbau-Servo rausgekramt.


    Den hier hatte ich noch rumliegen...


    13,4g - top! und 2,2Kg!! Stellkraft, ca. 10€. Metallgetriebe und Kugellager sind auch nicht schlecht.

    Eigentlich der Optimale Antrieb, da die Stellgeschwindigkeit bei der Kraft noch viel größer ist, als bei den DC-Motoren mit Getriebe.

    Vorweg...es fühlt sich an, wie richtiges Fokussieren 8).


    Aber...so ein Servo bringt konstruktionsbedingt neue Probleme.

    Wer den Aufbau nicht kennt - Folgendes gilt nicht für alle Modelle aber die breite Masse...


    Im Getriebe ist ein Poti verbaut und ein mechanischer Anschlag.

    1 Kabel Spannung +, eines Spannung- und das dritte Kabel liefert ein Signal auf welchen Winkel der Servo drehen soll.

    Meistens haben die einen Verstellbereich von 180, manche Modelle bis hin zu 270°.

    Es gibt auch Sonderlösungen, aber das gehört hier nicht her.


    Will man jetzt ein günstiges, kleines und sau starkes Getriebe, tut man wie folgt und das Ganze ist im Netz unter "Servo-Hack" massenhaft zu finden.


    Wenn man ihn öffnet und den Motor raus zieht, kann man das Poti sehen...


    Das habe ich ausgelötet und 2 Kabel direkt an den Motor...


    Das dritte Kabel für das Signal entfällt.


    Dann noch den mechanischen Anschlag entfernt...


    Man erkennt hier vielleicht die winzig kleine Nase. Die muss weg.


    Jetzt verhält sich das Ding wie ein normaler Getriebemotor.


    Damit ich die Spindel sauber adaptieren kann und einen präzisen Rundlauf habe, kam ein Stück m2 Gewinde (gekürzte Schraube) rein...


    Die Spindel habe ich die ersten 4mm auf die 4,8mm des Servo-Kopf aufgebohrt und dann weitere 15mm für das 2mm Gewinde.

    So habe ich eine einfache, aber kraftschlüssige und präzise Verbindung und auch einen sauberen Rundlauf.


    Wenn das dauerhaft in Frage kommt, wird noch ein Tropfen Kleber die Sache auf ewig binden.


    So sieht das dann aus...


    Dreht absolut schnell (gefällt mir sehr) und mit mehr Kraft als ich brauche.


    Vorteile:

    • Drehmoment
    • Geschwindigkeit
    • Geräusch (nicht so ein lautes Kreischen, wie die DC-Getriebe)
    • lässt sich konstruktiv einfacher verbauen, denn ich kann den Servo mit Spindel von unten in den Schlitten stecken
    • mit den gewünschten 5V voll funktionsfähig
    • absolut minimaler Stromverbrauch

    Nachteile:

    • es braucht eine andere Lösung für die Weg-Messung/Positionsbestimmung
    • die Aufnahmen im vertikalen Schlitten müssen geändert werden


    Die Änderung der Aufnahme ist kein Problem. Ich denke mal 30-45 min an der Zeichnung grübeln und dann einfach neu ausdrucken.

    Hier zeigt sich wieder der Vorteil des 3D-Drucks.


    Aber die Positionsbestimmung...


    Beim Schrittmotor hätte ich einfach die Schritte gezählt.

    Der DC-Motor hatte einen Encoder, was auch kein Thema gewesen wäre.


    Verwende ich den modifizierten Modellbau-Servo, muss ich die Position des Schlittens direkt messen.

    Das muss aber genauer erfolgen, da bei den anderen Varianten der Encoder bzw. der Stepper vor dem Getriebe sitzen.


    Meine Idee...


    Bevor ich einen Encoder irgendwo an die Spindel mache, was mir zu aufwändig ist,

    versuche ich mal ein lineares-Poti/Schiebe-Potentiometer, welches so lang ist, wie der Schlittenweg, "einzudrucken".

    Am Controller muss ich dann nur eine Spannung messen und weiß, wo der Schlitten ist.


    So ein Poti kostet nicht viel und einen Versuch ist es Wert.

    Eine andere Möglichkeit wären die Hall-Sensoren, die ich als Endschalter-Ersatz vorgestellt habe.

    Die messen über einen Weg von ca. 2-2,5 cm zuverlässig. Davon könnte ich versetzt 2 eindrucken und die 35mm halt über beide Messen.

    Braucht dann halt 2 Pins am Controller und wäre gegenüber dem Poti verschleißfrei.


    Ggf. hat ja noch jemand einen anderen Vorschlag.


    Da die Mechanik aber sauber läuft und ein zuverlässiger, einfacher Antrieb da ist, kann man das Projekt fasst für machbar erklären.

    Wie gesagt, aktuell bin ich noch im Status "Schreibtisch-Prototyp".


    Gruß und ein Gesundes Neues!


    Marcel

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  • Hallo Marcel,


    das ist schon in einer etwas anderen Liga, als andere Projekt hier und du gehst wirklich in die Tiefe. Bei den genauen Abmessungen spielt die Optik eine große Rolle, hast du die Umlenkspiegel die du verwenden willst bereits? Ich hatte letztens das Problem, das bei Teilen die ich verwenden wollte ein Lieferengpass bestand und auch nicht klar war wann eine neue Lieferung kommen würde.


    beste Grüße


    Thomas

  • Hallo Thomas,


    das ist keine andere Liga, bis jetzt nur Experimente mit Zeug was günstig war oder rum lag. Summa summarum hab ich ca. 80 Euro investiert. Ja, auch viel Geld aber ohne Einsatz geht es halt nicht. Das aufwändigste ist sicher das Dokumentieren. Das mache ich aber um mich auch selbst etwas zu motivieren. Dazu habe ich hier auch viel gelernt, weil andere ihr Wissen und Erfahrungen hier preis geben.


    Optiken hab ich noch nicht. Platz ist für 2“ Umlenkspiegel. Gewicht hab ich mit simuliert. Da bin ich noch am überlegen, die gleich mit den Fangspiegeln mit zu machen.


    Aber erstmal muss der Prototyp auf dem Schreibtisch sauber laufen.


    Gruß, Marcel

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  • Moin zusammen,


    so, vorhin habe ich mal den vertikalen Schlitten für die Aufnahme der 360° Servos umkonstruiert.

    Es bleibt erstmal ein Versuchsmodell, wo ich auf Abdeckkappen und Kabelführungen bewusst verzichtet habe.


    Meine Zeichnung habe ich bis auf die 3mm starke Basis zurückgesetzt...


    Begonnen habe ich, in dem ich mir ein frei verfügbares 3D-Modell des verwendeten Servos geladen und 2x importiert habe.


    Das Modell war richtig gut gemacht. Nicht nur als Gittermodell, sondern auch mit Innenleben...cool...


    Danach habe ich um die Servos eine Block konstruiert, die Löcher um sie von unten hinein zu stecken und 2 Löcher für die Befestigungsschraube...


    Ich die Abmessungen wegen der Servos nicht ändern zu müssen, da ich den Lichtweg in der Horizontalen zum Fangspiegel beachten muss,

    werde ich die hintere Fixierung der Servos abknipsen und glatt schleifen.

    Die genauen Abmessungen habe ich aber vorsichtshalber mit dem Messschieber vom Servo direkt gemessen bzw. kontrolliert.


    Wenn das nicht genau geplant wird sind die Spindeln nicht genau über der Spindelmutter im horizontalen Schlitten.

    Die Getriebemotoren waren zentrisch um die Achse aufgebaut. Da war es einfacher zu konstruieren.

    Der Servo hat die Antriebsachse versetzt integriert.


    Hier, was ich meine...


    In der Gitteransicht kann man es bestimmt besser erkennen...


    Da die Servos in einer absolut passenden Aufnahme sitzen werden, reicht eine Schraube völlig. Da bin ich mir sicher.


    So, das Ganze geht dann mal an den Drucker, der sich um die restliche Arbeit für heute kümmern kann.



    Gruß, Marcel

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  • Heute mal wieder ein kleines Update, auch wenn nicht viel passiert ist...


    Ich hatte ja einen Servo, den ich noch rumliegen hatte, zum Getriebemotor umfunktioniert, was super funktionierte.

    Dazu wurden das Poti und die mechanische Drehwinkelbegrenzung entfernt und die Kabel direkt am Motor angelötet.

    Geschwindigkeit und Drehmoment entsprechen absolut meinen Vorstellungen und erfüllen nach dem Test auch die Anforderung in der Praxis.


    Wenn ich den Motor aber jetzt nicht nur einfach drehen lassen will, sondern kontrolliert steuern,

    brauche ich eine geeignete Schaltung für DC-Motoren, also eine H-Brücke.


    Das bedeutet ich muss z.B. eine Schaltung mit 3x L293D aufbauen.

    Einer kann jeweils 2 DC Motoren steuern und somit brauche ich jeweils einen für die vertikalen und einen für die beiden horizontalen Schlitten zusammen.


    Jetzt habe ich aber gesehen, dass man die Servos auch anders modifizieren kann.

    Man entfernt die mechanische Drehwinkelbegrenzung, ist nur eine kleine Nase auf einen Zahnrad und lötet statt dem Poti 2 Widerstände ein.


    Der Vorteil ist jetzt, dass der Servo nach wie vor mit seiner integrierten kleinen Elektronik, die ja nix anderes ist, wie das was ich bauen müsste,

    angesteuert werden kann.


    Hier mal ein Bild...


    Der rechte Servo hat die Kabel am DC-Motor, daher 2 Kabel.

    Der linke Servo ist vom selben Typ aber so modifiziert wie eben beschrieben und hat noch alle 3 Leitungen original verkabelt.

    2x Saft und eine für das Signal zur Steuerung, wie schnell und wie rum.


    Das werde ich bei dem ersten Versuch noch nachholen und wieder alle 3 Kabel an die Steuerung packen und 2 Widerstände einlöten.


    Was ist jetzt der Große Vorteil?


    Erstens habe ich kräftige Servos, die "leise" sind und wie ein DC-Motor mit H-Brücke gesteuert werden können.

    Dadurch haben sie auch bei kleinen minimalen Bewegungen fast volles Drehmoment dank dieser Ansteuerung.


    Und zweitens, was mir sehr entgegen kommt, ich brauche mit etwas Glück, keine weitere Elektronik.

    Alle Motoren brauchen nur Saft, was ich mit 2 Drähten "als Bus" verlegen kann und jeweils nur einen Pin am Controller.

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  • So, nach Umzug und ein paar anderen Drucken, die ungeplant kamen, konnte ich eben ein weiteres Testteil machen.


    Ich hatte ja den vertikalen Schlitten von Getriebemotoren auf modifizierte Servos umkonstruiert...


    und um mit dem Platz (Lichtweg) hinzukommen, muss eine Halterung vom Servo ab (siehe Pfeil).


    Das war schnell abgeknipst...


    und weg damit...


    Die Aufnahme müsste so genau sein und damit reicht eine Schraube.


    Dann habe ich das Teil erstmal in minimaler Form ausgedruckt um den Sitz der Servos zu testen...


    und wer sagts, er passt und zwar wieder saugend/schmatzend...


    von oben...


    Der Servo sitzt bombenfest und hat keinerlei Spiel.


    Jetzt kann ich den Schlitten komplett fertig drucken und hoffentlich am Wochenende das erste mal elektrisch fahren lassen.


    Gruß, Marcel

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  • Warum sagt denn keiner, dass ich hier totalen Bockmist konstruiert habe?


    Zum Glück war es nur ein Testrahmen um den Sitz der Servos zu testen.

    Aber selbst wenn nicht, der Drucker macht ja die Arbeit, wenn man wiederholen muss.


    Ich hätte die Servos quer zum Lichtweg anordnen müssen!

    Es ist jetzt nämlich kein Platz mehr für die Wellen, wo die Aufnahme in der Version mit den Getriebemotoren, hinter diesen saß.

    Auf der kurzen Seite bringe ich die 10er Wellen, wo ich die Aufnahme wenigstens 12 mm machen muss, nicht mehr unter.


    Also muss ich jetzt im FreeCAD die Servos quer drehen.

    Weist mich das nächste mal doch bitte gleich auf sowas hin ;).


    Gruß, Marcel

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