牧夫天文网

 找回密码
 加入牧夫(请注明天文爱好者,否则无法通过审核)

QQ登录

只需一步,快速开始

[自制DIY] 谐波赤道(测试版)

  [复制链接]
ljzdede 发表于 2021-6-17 21:19 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 上海市松江区 电信

马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转社区。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?加入牧夫(请注明天文爱好者,否则无法通过审核)

x
本帖最后由 ljzdede 于 2021-6-17 21:19 编辑

      简单参数,赤纬轴使用14 1:100减速谐波,赤纬轴使用17 1:100,42步进电机闭环控制,赤道仪本体重量3.2kg实测,结构件使用6061 t6 铝合金cnc加工,关键支撑轴为了减重使用 TC4 钛合金。测试用未作表面处理。控制系统onstep。
       11.jpg IMG_20210614_095426.jpg IMG_20210517_150431.jpg
      参考RST 135德式赤道仪和经纬仪模式,在纬度仰角调节上做些文章,目前仰角可在0~180°范围内调节。
      演示视频:      https://www.bilibili.com/video/B ... 1279180580499886384


      赤纬轴安装座集成了 12vDC,USB和电调焦接口各一个,电调焦驱动集成在onstep控制板上。       IMG_20210617_202150.jpg IMG_20210617_202200.jpg
      赤道仪赤纬轴和赤经轴零位通过水平泡校准,选用的水平泡分辨率在20角分内。
       IMG_20210617_202259.jpg
      
      载重,个人认为这个是个综合问题,需要考虑谐波减速器平均负载扭矩,电机扭矩,二级减速,还有赤道仪整体刚性。只通过简单计算就轻易得出结果貌似有点草率。当然我做了些有限元分析。最终还是需要通过测试才能说明问题。
赶在上海入梅前做了简单测试,上样张,不说明问题,仅供参考。
nikon 300 f4,zwo533,135mm镜头+qhy5导星,总质量3.5kg,600s单张,无重锤。南阳台粗对极轴后拍摄。截取中心亮星。请无视噪点,忘了开制冷。

样张.jpg
等出梅后再做测试,届时欢迎大佬们指导。


高美古1 发表于 2021-6-17 22:14 | 显示全部楼层 来自: 广东省湛江市霞山区 移动
顶顶技术牛人!支持早出成品。
回复 支持 反对

使用道具 举报

三零 发表于 2021-6-17 22:14 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 河南省周口市 移动
这意思是不是既能做经纬仪,又能做赤道仪?
我一直想有个这样的设备

点评

将仰角调到90度就可以当经纬仪用,仰角调到所在地纬度就是赤道仪德式,方法看链接视频  详情 回复 发表于 2021-6-17 22:30
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| ljzdede 发表于 2021-6-17 22:30 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 上海市松江区 电信
三零 发表于 2021-06-17 22:14
这意思是不是既能做经纬仪,又能做赤道仪?
我一直想有个这样的设备

将仰角调到90度就可以当经纬仪用,仰角调到所在地纬度就是赤道仪德式,方法看链接视频
回复 支持 反对

使用道具 举报

三零 发表于 2021-6-17 22:36 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 河南省周口市 移动
已经出成品了吗?载重大概多少?

点评

有第一台样机了,第二台基于第一台样机问题在做改进,目前极限载重在测试,不好随意说,我贴子里写了,影响载重的因素很多,有限元分析20kg负载整体结构刚性OK。目前测试5kg+不带重锤运行很好  详情 回复 发表于 2021-6-17 22:48
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| ljzdede 发表于 2021-6-17 22:48 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 上海市松江区 电信
三零 发表于 2021-06-17 22:36
已经出成品了吗?载重大概多少?

有第一台样机了,第二台基于第一台样机问题在做改进,目前极限载重在测试,不好随意说,我贴子里写了,影响载重的因素很多,有限元分析20kg负载整体结构刚性OK。目前测试5kg+不带重锤运行很好

点评

厉害,期待成品!  详情 回复 发表于 2021-6-17 23:28
回复 支持 反对

使用道具 举报

ywl0409 发表于 2021-6-17 23:16 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 上海市 移动
回复 支持 反对

使用道具 举报

三零 发表于 2021-6-17 23:28 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 河南省周口市 移动
ljzdede 发表于 2021-06-17 22:48
有第一台样机了,第二台基于第一台样机问题在做改进,目前极限载重在测试,不好随意说,我贴子里写了,影响载重的因素很多,有限元分析20kg负载整体结构刚性OK。目前测试5kg+不带重锤运行很好

厉害,期待成品!
回复 支持 反对

使用道具 举报

ywl0409 发表于 2021-6-18 07:45 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 上海市 移动数据上网公共出口
请教楼主,谐波赤道仪,主要是减速机部分用的是谐波减速机吗?其他还有什么特点呢?

点评

简单介绍一下,谐波减速由钢轮下图中蜗轮,柔轮和谐波发生器三部分构成[attachimg]982284[/attachimg] 谐波减速的优势: 1.同等质量下谐波减传递扭矩大 2.减速器间隙小,也就是常说的回差,背隙,空乘小 3.装配时对赤  详情 回复 发表于 2021-6-18 11:32
回复 支持 反对

使用道具 举报

上海博冠商店 发表于 2021-6-18 08:44 | 显示全部楼层 来自: 广东省 电信
本帖最后由 上海博冠商店 于 2021-6-18 09:02 编辑

挺漂亮。也挺有创意。赞!请问跟踪精度多少?步进电机频率,即跟踪速度是太阳时还是恒星时?

点评

谢谢。onstep里直接可以调恒星时,太阳时,月亮时,很方便。  详情 回复 发表于 2021-6-18 11:38
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| ljzdede 发表于 2021-6-18 11:32 | 显示全部楼层 来自: 上海市松江区 电信
ywl0409 发表于 2021-6-18 07:45
请教楼主,谐波赤道仪,主要是减速机部分用的是谐波减速机吗?其他还有什么特点呢? ...

简单介绍一下,谐波减速由钢轮下图中蜗轮,柔轮和谐波发生器三部分构成 u=3194018588,696726901&fm=26&gp=0.jpg
谐波减速的优势:
1.同等质量下谐波减传递扭矩大
2.减速器间隙小,也就是常说的回差,背隙,空乘小
3.装配时对赤道仪精度影响小,谐波减是模组化的,出厂已经装配好,蜗轮蜗杆是分体的,装配时蜗轮与蜗杆的相对位置要求很高,装不好经常出现空乘大或者阻尼大甚至咬死的情况
4.传动效率高,蜗轮蜗杆效率低一般只有50%,目前比较了一下,同等负载和电机下,谐波赤道仪的电流值小了一半,当然这个和步进电机驱动也有关系
当然谐波减速器也有缺点:
1. 就是贵,早些年谐波减速器都是依赖进口,多数是日本货,不过这几年国产谐波大量上市,性价比还是比较高的
2.谐波减速不能自锁,在电机掉电的情况下会有跌落风险,看你挂多重镜子
3.谐波减速要求很高的润滑状态,使用专用润滑油脂,不能受潮,进灰尘,要求全密封使用,谐波减速用的钢材很容易生锈

综合上面谐波减速的特点,个人认为谐波赤道仪非常适合出摊打野,特别是在负载不高的情况下不使用平衡重锤,目前测试版的谐波赤道仪加三脚架一共只有5kg多重量。还有目前测试谐波赤道仪跟踪时电流12v 0.3A, goto时 12v 0.4A。想想重量轻,功耗小对出摊打野有什么帮助。

当然,上面所说的优点,目前市面上的谐波赤道仪都具备。本谐波赤道仪设计时的目标就是为了出摊打野,基于出摊时需求做了一些优化。
1. 德式赤道仪和经纬仪双模式,目前韩国人的RST系列和CRUX 140具备这个功能,通过调整纬度仰角到90°就可以当经纬仪使用。本赤道仪仰角调节通过两个旋钮实现,锁紧旋钮锁紧和松开仰角调节,松开时仰角可以在0°~180°调节,锁紧后通过微调旋钮微调角度,而且两个旋钮都布置在侧边,也就是说不论在什么角度,旋钮都不会被遮挡,而且不需要任何辅助工具,想想出摊的时候没带扳手调不了仰角有多崩溃。
2.出摊要快速装配设备,尤其是接线布线,所以本赤道仪赤纬座带一个USB,一个12v DC,和一个电调接口,如果用冷冻相机,USB接冷冻相机USB3.0口,导星相机,滤镜轮可以接冷冻相机USB hub上,所有线都和主镜一同旋转。
3.赤经赤纬零位通过水平泡调整,操作直观,精度较高。当然目前有赤道仪带零位传感器,DIY的甚至带电动调节,但是想想有没有遇到零位传感器有没有不准的时候,电动调节机构有多重。
总之,个人认为出摊打野要求的是简单,可靠,操作直观,轻量,部署快,最后是成片率高。至于精度,理论谐波赤道仪间隙很小,在平衡做好的情况下,应该比蜗轮蜗杆更容易获得高精度,但是谐波赤道仪的重要买点是不用重锤,这个很矛盾,所以无重锤时不会比平衡好的传统赤道仪高,应该差不多,目前测试600s,10分钟曝光还不错。不过打野和固定台不一样,往往打野曝光时间很少,最好追求成片率,个人不建议太长时间单张曝光,我一般使用300s,长爆很容易有卫星和飞机出现在照片上,或者其它意外,环境极好的地方除外。
至于负重大小,极限目前还在测试,这个数值要有效,最终要以照片质量来最终判断。目标10kg可否?还有个人认为动辄扛着十几二十几公斤的镜子出摊的都是超人。这个小小赤道仪不适合。

控制系统用的是onstep,用过的都知道这个开源系统有多强大,该有都有,不需要的也有。
另外,还在做三脚架和立柱。
以上是这个赤道仪的特点,欢迎大佬拍砖,多提建议。



点评

学习了,谢谢。  详情 回复 发表于 2021-6-18 12:24
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| ljzdede 发表于 2021-6-18 11:38 | 显示全部楼层 来自: 上海市松江区 电信
上海博冠商店 发表于 2021-6-18 08:44
挺漂亮。也挺有创意。赞!请问跟踪精度多少?步进电机频率,即跟踪速度是太阳时还是恒星时? ...

谢谢。onstep里直接可以调恒星时,太阳时,月亮时,很方便。

回复 支持 反对

使用道具 举报

ywl0409 发表于 2021-6-18 12:24 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 上海市 移动数据上网公共出口
ljzdede 发表于 2021-06-18 11:32
简单介绍一下,谐波减速由钢轮下图中蜗轮,柔轮和谐波发生器三部分构成
谐波减速的优势:
1.同等质量下谐波减传递扭矩大
2.减速器间隙小,也就是常说的回差,背隙,空乘小
3.装配时对赤道仪精度影响小,谐波减是模组化的,出厂已经装配好,蜗轮蜗杆是分体的,装配时蜗轮与蜗杆的相对位置要求很高,装不好经常出现空乘大或者阻尼大甚至咬死的情况
4.传动效率高,蜗轮蜗杆效率低一般只有50%,目前比较了一下,同等负载和电机下,谐波赤道仪的电流值小了一半,当然这个和步进电机驱动也有关系
当然谐波减速器也有缺点:
1. 就是贵,早些年谐波减速器都是依赖进口,多数是日本货,不过这几年国产谐波大量上市,性价比还是比较高的
2.谐波减速不能自锁,在电机掉电的情况下会有跌落风险,看你挂多重镜子
3.谐波减速要求很高的润滑状态,使用专用润滑油脂,不能受潮,进灰尘,要求全密封使用,谐波减速用的钢材很容易生锈

综合上面谐波减速的特点,个人认为谐波赤道仪非常适合出摊打野,特别是在负载不高的情况下不使用平衡重锤,目前测试版的谐波赤道仪加三脚架一共只有5kg多重量。还有目前测试谐波赤道仪跟踪时电流12v 0.3A, goto时 12v 0.4A。想想重量轻,功耗小对出摊打野有什么帮助。

当然,上面所说的优点,目前市面上的谐波赤道仪都具备。本谐波赤道仪设计时的目标就是为了出摊打野,基于出摊时需求做了一些优化。
1. 德式赤道仪和经纬仪双模式,目前韩国人的RST系列和CRUX 140具备这个功能,通过调整纬度仰角到90°就可以当经纬仪使用。本赤道仪仰角调节通过两个旋钮实现,锁紧旋钮锁紧和松开仰角调节,松开时仰角可以在0°~180°调节,锁紧后通过微调旋钮微调角度,而且两个旋钮都布置在侧边,也就是说不论在什么角度,旋钮都不会被遮挡,而且不需要任何辅助工具,想想出摊的时候没带扳手调不了仰角有多崩溃。
2.出摊要快速装配设备,尤其是接线布线,所以本赤道仪赤纬座带一个USB,一个12v DC,和一个电调接口,如果用冷冻相机,USB接冷冻相机USB3.0口,导星相机,滤镜轮可以接冷冻相机USB hub上,所有线都和主镜一同旋转。
3.赤经赤纬零位通过水平泡调整,操作直观,精度较高。当然目前有赤道仪带零位传感器,DIY的甚至带电动调节,但是想想有没有遇到零位传感器有没有不准的时候,电动调节机构有多重。
总之,个人认为出摊打野要求的是简单,可靠,操作直观,轻量,部署快,最后是成片率高。至于精度,理论谐波赤道仪间隙很小,在平衡做好的情况下,应该比蜗轮蜗杆更容易获得高精度,但是谐波赤道仪的重要买点是不用重锤,这个很矛盾,所以无重锤时不会比平衡好的传统赤道仪高,应该差不多,目前测试600s,10分钟曝光还不错。不过打野和固定台不一样,往往打野曝光时间很少,最好追求成片率,个人不建议太长时间单张曝光,我一般使用300s,长爆很容易有卫星和飞机出现在照片上,或者其它意外,环境极好的地方除外。
至于负重大小,极限目前还在测试,这个数值要有效,最终要以照片质量来最终判断。目标10kg可否?还有个人认为动辄扛着十几二十几公斤的镜子出摊的都是超人。这个小小赤道仪不适合。

控制系统用的是onstep,用过的都知道这个开源系统有多强大,该有都有,不需要的也有。
另外,还在做三脚架和立柱。
以上是这个赤道仪的特点,欢迎大佬拍砖,多提建议。

学习了,谢谢。
回复 支持 反对

使用道具 举报

梦中游 发表于 2021-6-18 16:23 | 显示全部楼层 来自: 广东省佛山市 电信
期待有优秀的产品出来
回复 支持 反对

使用道具 举报

九大行星 发表于 2021-6-18 17:30 | 显示全部楼层 来自: 湖北省武汉市 电信
强人!
如果能解决掉电摔机的问题。那就完美了!

点评

掉电锁止问题目前已有思路但还没有实施,需要改些东西。不过跌落是个比较慢的过程,不会一下就掉下去,减速机构有一定的阻尼,可以看b站上rst的演示。不过最终这个问题还是要解决的。  详情 回复 发表于 2021-6-18 18:11
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| ljzdede 发表于 2021-6-18 18:11 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 上海市松江区 电信
九大行星 发表于 2021-06-18 17:30
强人!
如果能解决掉电摔机的问题。那就完美了!

掉电锁止问题目前已有思路但还没有实施,需要改些东西。不过跌落是个比较慢的过程,不会一下就掉下去,减速机构有一定的阻尼,可以看b站上rst的演示。不过最终这个问题还是要解决的。
回复 支持 反对

使用道具 举报

森林守夜人 发表于 2021-6-18 20:21 | 显示全部楼层 来自: 湖南省湘潭市 联通
太牛了,支持支持

点评

谢谢支持  详情 回复 发表于 2021-6-20 20:59
回复 支持 反对

使用道具 举报

30317559 发表于 2021-6-19 08:40 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 广东省 移动数据上网公共出口
做出成品价格大概在什么区间

点评

成本还没核算  详情 回复 发表于 2021-6-20 21:01
回复 支持 反对

使用道具 举报

鬼星团 发表于 2021-6-19 09:23 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 陕西省 移动数据上网公共出口
又一个谐波牛人
回复 支持 反对

使用道具 举报

 楼主| ljzdede 发表于 2021-6-20 20:59 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 上海市松江区 电信
回复 支持 反对

使用道具 举报

本版积分规则

快速回复 返回顶部 返回列表