Napęd wyciągu okularowego

O tym, jak ciężko jest naprowadzić reflektor osadzony w Dobson’ie na obiekt i utrzymać ten obiekt w polu widzenia pisałem przy okazji wyposażania systemu w łożyska i w silniki krokowe. Najpierw mogłem się cieszyć możliwością popychania lub ciągnięcia teleskopu jednym palcem, później – tym, że nie musiałem już do tego używać palca, obecnie służą do tego przyciski kontrolera Niontendo. Ale w tle czekała na mnie ostatnia „duża” modyfikacja oryginalnej konstrukcji – napęd wyciągu okularowego. Tak się złożyło, że to ostatnia mechaniczna część teleskopu, do obsługi której wymagana jest siła. Siła ta powoduje niezamierzoną ingerencję w ustawienie teleskopu względem obserwowanego obiektu. Przypuszczam, że wszelkie inne dodatki do teleskopu i modyfikacje oprogramowania zwiększające jego funkcjonalność nie będą już modyfikacją konstrukcji sensu stricte.

 original_focuser

Zdjęcie powyżej ukazuje fabryczną konstrukcję focuser’a. Widoczne są dwa pokrętła osadzone na jednej osi przekładni ślimakowej. Zastanawiałem się nad wymianą dolnego pokrętła na takie wyposażone w przekładnię 10:1, ale kiedy zobaczyłem, że cena tego rozwiązania wynosi dokładnie tyle, co mój 2″ Barlow Revelation ED, to szybko zdecydowałem się kupić kolejny silnik krokowy. Tym bardziej, że Arduino gotowe obsłużyć trzy silniki i oprogramowanie już jest.

Zrobiłem więc próbę. Moje silniki Nema 17 posiadają moment 0,65 Nm, a nie jest to mało. Za pośrednictwem rurki wyposażonej w śrubki połączyłem oś pokrętła wyciągu z silnikiem, ale zdziwiłem się, gdy nie potrafił on przesunąć tulei nawet o milimetr. Zaryzykowałem i zdecydowałem się na silnik mniejszy i słabszy, ale wyposażony w fabryczną przekładnię planetarną 5:1. W efekcie otrzymałem 5×200-krokowy silnik o momencie 1,68 Nm, oczywiście możliwa jest praca w 16 mikrokrokach. Oczywiście 5×16×200, to naprawdę dużo. Może powinienem przemyśleć napęd montażu na nowo…

01. podstawowe elementy.jpg20170831_224635.jpg

Do przytwierdzenia silnika do wyciągu użyłem kątownika będącego na wyposażeniu 10″ switch’a sieciowego w celu zamontowania go w szafie 19″ – zbieram takie rzeczy, może coś się kiedyś przyda. Naprawdę zdziwiłem się, kiedy widoczne powyżej rozmieszczenie otworów idealnie pasowało do otworów montażowych silnika i przekładni. Musiałem tylko zrobić „niewielki” otwór Φ 22 mm do osadzenia silnika, do czego użyłem stożkowego frezu.

Oś przekładni wyciągu ma średnicę 6 mm, natomiast oś przekładni silnika – 8 mm. Kupiłem więc na ebay aluminiowy pręt 16 mm i wywierciłem na wylot otwór 6mm, a potem rozwierciłem go z jednej strony do 8 mm, wykonując tym samym łącznik. Wyposażyłem go oczywiście w gwintowane otwory i śrubki mocujące obie osie. Działał, ale słabo. Przeniesienie napędu było OK, ale „nieosiowość” wykonania powodowała poruszanie się silnika na boki podczas kręcenia osią focuser’a. Wtedy też zdecydowałem się na elastyczne sprzęgło za naprawdę niewielkie pieniądze. Uwierzcie mi, ZERO bicia promieniowego, silnik nawet nie drgnie. Obawiałem się tendencji do skręcania (wszak to wygląda jak sprężyna), ale jest to naprawdę solidne rozwiązanie. W tym momencie mogłem już przytwierdzić silnik do wyciągu. Musiałem jeszcze tylko rozwiercić dwa otwory w korpusie wyciągu i nagwintować je (gwint M4).

02. sprzęglo.jpg

Kiedy już wszystko było niemal gotowe, zrozumiałem że jestem bliski uszkodzenia przekładni swojego wyciągu. Kiedy nie zatrzymałem silnika na czas przed osiągnięciem końca przekładni, widziałem, jakie szarpnięcia targają tą konstrukcją. Jestem pewien, że prędzej, czy później zęby przekładni w tym miejscy przestałyby istnieć. Ucierpiałby też gwint w aluminiowym korpusie wyciągu.

Zanim zabrałem się za tą modyfikację, obejrzałem wiele filmów na YouTube, przeczytałem mnóstwo wątków na forach, w tym kilku wiodących polskich forach – nie znalazłem jednak bardzo ważnego spostrzeżenia: wyłączniki krańcowe. Bardzo długo „chodziłem wokół” tego problemu, przymierzałem swoją lustrzankę i w końcu wymyśliłem rozwiązanie.

04. krańcówki 2.jpg05. krzywka 1.jpg06. krzywka 208. całość 2.jpg07. całość 1.jpg

Wykorzystałem tu znacznie mniejsze krańcówki, niż dla osi poziomej montażu, wyposażone ponadto w małe kółeczka. Wyraźnie widać, z czego wziąłem materiał na krzywkę przełączającą stan wyłączników (jaka praca, takie możliwości… ). „Plecki” iPad’a są wykonane z jednego kawałka stopu aluminium w efekcie frezowania. Są one cieniutkie, ale ten stop jest bardzo sztywny. Przewody poprowadzone są wzdłuż krawędzi aluminiowej blaszki, do której przyklejone są wyłączniki.

Ostatnią czynnością – poza modyfikacją oprogramowania – było poprowadzenie przewodów i podłączenie całości do Arduino. Planowałem użycie 12-żyłowego przewodu do alarmów włamaniowych i domofonów oraz zastosowanie identycznego wykrywania stanu krańcówek za pomocą jednego wejścia analogowego (jak w przypadku ruchu w osi poziomej) ale napotkałem trudności. Zbyt małe odległości między przewodami powodowały zakłócenia odczytu stanu wyłączników związane z zasilaniem silnika. Poprowadziłem więc zasilanie jednym przewodem, a sprzężenie zwrotne – drugim. Niewiele to pomogło, ale już nie wracałem do koncepcji jednego kabla. Dziś prawdopodobnie pokusiłbym się o użycie kabla sieciowego STP (SFTP), który ma ekranowane pary przewodów. Tak, czy owak, przewody są już ułożone. Należało jeszcze tylko zapewnić rozwiązaniu mobilność, a więc „odczepialność” teleskopu od montażu. Do tego celu posłużyło złącze komputerowe DB25 (męskie i żeńskie). We wtyczkach zmieściłem przewody odpowiedzialne za sterowanie silnikiem, wyłączniki krańcowe i zasilanie wentylatora lustra głównego.

09. kable.jpg10. złącze.jpg

O moich bojach z „pływającymi” wartościami odczytu stanu krańcówek można przeczytać w następnym wpisie w kategorii Arduino.

Jako ciekawostkę dodam, że wyposażyłem Arduino w buzer, czyli taki piskliwy niby-głośniczek sygnalizujący jakieś nieprawidłowości. No bo, kiedy zapatrzony w okular i zajęty ostrzeniem, osiągnę limit zdefiniowany wyłącznikiem krańcowym, system poinformuje mnie o tym trzema szybkimi „piknięciami”. Bardzo fajny efekt.

Niebawem w tym miejscu pojawi się link do kolejnego filmu na moim kanale YouTube – prezentacji działania mojego motofocuser’a. Już teraz mogę napisać, że dostępne są trzy tryby pacy: podstawowy tryb jest powolny i bardzo precyzyjny, drugi jest dość szybki, a trzeci – naprawdę szybki 🙂

Z niecierpliwością czekam na ładną pogodę, kiedy znów wyceluję teleskop w mój ulubiony testowy obiekt: „Double Double” w gwiazdozbiorze Lutni. Może też zrobię jakieś zdjęcia.

Reklamy