Auto-Polar-Aligner

robert_p

Aktives Mitglied
Hallo,
ich fand das Konzept eines automatischen Polar-Aligners spannend und habe ihn mir daher gebaut. Die Idee war, dass er sowohl den Polblock meiner Selbstbau-Strainwave-Monti als auch die Säulenverlängerung ersetzt. In einem ersten Entwurf als Machbarkeitsstudie habe ich noch in Alt und Az Getriebestepper vorgesehen. In der finalen Version wurde in Azimuth ein strainwave-Getriebe verbaut, um backlash zu vermeiden. Damit kann in Azimuth ein Winkel von ca +-40 Grad, in Altitude +-10 Grad verfahren werden.
Die Steuerung erfolgt über einen ESP32 und 2 S2209-Treiber mit Touchdisplay und einer passend dazu entworfenen Platine. Über das Touchdisplay können in beiden Achsen ein homing sowie eine manuelle Steuerung erfolgen bzw das automatische Alignment über Nina aktiviert werden.
Der Ablauf der automatischen Polausrichtung ist folgender: Nachdem in Nina das TPPA (three star polar alignment) ausgeführt wurde, startet man auf dem Nina-PC ein kleines Python-Script, das aus dem Nina-logfile den Aufstellungsfehler in Alt und Az herausliest, die Winkel in entsprechende Schritte für die beiden Stepper umrechnet und diese über die USB-Verbindung an den ESP32 überträgt, der dann die Schrittmotoren entsprechend ansteuert. Leider sind aktuell die Daten der Aufstellungsfehler noch nicht in der Nina advanced api verfügbar, daher dieser Lösungsansatz.
Das ganze funktioniert prima. Nachdem TPPA von Nina durchgelaufen ist, dauert es weniger als 1 Minute, um z.B. von einer Fehlaufstellung von über 10 Grad auf unter 1 Bogenminute zu kommen, ohne irgendeine Schraube anfassen zu müssen.
Im Folgenden ein paar Bilder der Entstehung,
CS, Robert


Erster Entwurf:

20260324-2.jpg



Machbarkeitsstudie:
20260324-1.jpg
 
Sehr spannend und gut realisiert. Genau meine Kragenweite ;)

Bei Stepperonline gibt es auch Präzisionsgetriebe, ich nutze diese für die Z Achsen im Drucker in Verbindung mit GT2 Riemen, die sind wirklich super.
Ich würde an den Achsen noch Bremsen einbauen, dann müssen die Stepper nicht andauernd die Last halten.

Berichte weiter, vielleicht klinke ich mich ebenfalls ein!
 
Danke für die Hinweise! In Alt lasstet ja das Gewicht der Monti und Teleskop auf der Trapezgewindespindel, daher ist dort backlash im Steppergetriebe im Ruhezustand kein Problem und beim Anfahren könnte ich den auch softwareseitig kompensieren. Bisher scheint das aber nicht nötig zu sein.
Bzgl Bremse: In Alt konnte ich auch unter Last nicht feststellen, dass sich da etwas bewegt, wenn der Stepper stromlos ist. Werde ich beobachten.
In Az kann man mit größerem Kraftaufwand die Hochachse drehen, wenn der Stepper stromlos ist. Ist bisher aber beim Transport oder Aufbau noch nie passiert.
Ich überlege aber seit einiger Zeit, ob ich nicht in RA bei der Strainwave-Monti eine Bremse nachrüsten sollte. Hast Du da Erfahrungen?
Gruß,
Robert
 
Gute Frage, Strainwaves sind nicht selbsthemmend, es würde also schon Sinn machen.
Das Du die andere Achse kaum bis gar nicht bewegen kannst ist logisch, Du hast ja durch die Gewindespindel eine Schnecke. ;)

Mir ist da noch was aufgefallen, der untere Stepper bzw. das Getriebe müssen das gesamte Gewicht des Setups aufnehmen, ferner hast Du da eine grosse Hebelwirkung.
Ich würde da einen Kugelzahnkranz zur Entlastung einbauen.
Die gibts für wenig Geld Lager für Drehsteller.
 
In Azimuth ist eine strainwave-Getriebe (1:100) verbaut, das die gesamte Last trägt (ähnlich wie bei der Montierung). Der Stepper ist daran nur angeflanscht und wird weder axial belastet noch muss er Kippmomente aufnehmen. Im ersten Prototyp (2. Photo oben) war noch ein Getriebestepper verbaut, bei dem die Last über ein Kegelrollenlager und ein Axiallager aufgenommen wurde.
Hier siehst Du ein Teil der Komponenten der Azimuth-Achse:
20260324-4.jpg
 
ich hab im ersten Bild das Getriebe gesehen und hatte da kein gutes Gefühl.
So ist das natürlich eine runde Sache ;)

Die Schrittmotortreiber würde ich austauschen gegen TMC5160T.
Die wären für das Gesamtkonzept würdiger und besser.

Bei wem hast Du denn das Strainwave bezogen? Freundlicher Asiate?
 
Ja, freundlicher Asiate 😉
Ich habe mit den S2209 bisher sehr gute Erfahrungen gemacht , was wären denn die Vorteile vom TMC5160T?
 
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