Fokusantrieb für manuelle Objektive

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wynnie

wynnie

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Hallo !

Vor einiger Zeit habe ich mir zwei Teleobjektive gekauft, dass eine ein Canon EF 75-300 Zoom mit defektem Autofocus, dass andere eine manuelles Pentacon 200mm f4. Nun habe ich meinen Newton mit einem Motorfokus ausgestattet (Arduino ASCOM Focuser Pro2), der auch prima funktioniert. Da ich noch einen NEMA 17 Schrittmotor übrig hatte, wollte ich auch die beiden Objektive damit scharfstellen können. Jedoch liegt der Fokusring bei den beiden an einer unterschiedlichen Stelle, sodass der Motor in zwei Achsen verschiebbar sein musste.

Dazu habe ich eine Prismenschiene die schon eine Bohrung für eine Fotoschraube hatte mit einem Sucherschuh (für’s guiding per 50mm Sucher) versehen und darauf ein 20x20mm² Bosch Profil mittels zweier Winkel verschraubt. An diesem wird nun mittels zweier L-Winkel die im Profil liegen ein zweites Boschprofil senkrecht zum ersten verschraubt. Nach lösen der beiden Schrauben an den Winkeln lässt sich das Profil zur Kamera hin, oder von ihr weg verschieben. Dadurch kann der Zahnriemen (GT2) gespannt werden. Der Motor sitzt nun auf einer Halterung die in das Profil angepasst ist und lässt sich, nach lösen der Schrauben ebenfalls entlang des Profils verschieben. Die Halterung wurde per 3D Druck aus einer Art Nylon angefertigt und sehr stabil.

Der NEMA 17 Motor hat 400 Vollschritte pro Umdrehung und läuft im 4fach Mikroschritt Betrieb. Aus dem Umfang der Fokusringe und der Zahnriemenscheibe des Motors (12 Zähne) ergibt sich eine Untersetzung von ca. 9,33:1. Ein (Mikro-)Schritt des Motors dreht den Fokusring also um ca. 0,025°. Das sollte fein genug sein um den Fokus zu treffen. Da die Steuerung des Schrittmotors die gleiche ist wie am Okularauszug, lässt sich das Ganze auch über ASCOM steuern. Die Lösung orientiert sich natürlich an der Ausstattung meiner „Werkstatt“. Mit besserem Werkzeug und mehr Möglichkeiten zur Metallbearbeitung ginge es vermutlich auch eleganter. Aber das Ganze hat in Summe auch nur ca. 50€ (incl. Motor) gekostet. Da kann ich über ästhetische Unzulänglichkeiten hinwegsehen ;-)

Hier ein paar Bilder um die Konstruktion zu verdeutlichen.

Link zur Grafik: http://astro.wynnie.de/uploads/big/fcf67d513850d4a8a387525cd6525e9a.jpg

Link zur Grafik: http://astro.wynnie.de/uploads/big/0807dc20ec10618fd5c74a73e5ca6e0a.jpg

Link zur Grafik: http://astro.wynnie.de/uploads/big/40abeacfbe1547caf912ff2bdd3c4b2c.jpg

Viele Grüße
Michael
 
Astrein! ... und sieht sehr stabil aus.

Wohl dem, der solche mechanischen Möglichkeiten hat.
 
Hallo,

danke! Ich war überrascht wie stabil das geworden ist. Zuerst hatte ich etwas Sorgen ob die beiden Winkel an der Schiene reichen, aber es ist sehr stabil.

Mehr als einen Akkuschrauber, eine Eisensäge und Gewindeschneider bracht man aber nicht. Die Halterung habe ich drucken lassen, hat 17€ gekostet. Dafür lohnt sich kein eigener 3D Drucker.

Viele Grüße
Michael
 
Hallo Michael,

das ist total genial, was du da gebaut hast und genau das, was ich auch brauche/will.
Ich fotografiere auch mit einem Canon Tele mit so einem geriffelten Fokusring, und habe nebendran ein altes Tele mit der ASI120 zum Guiden. Aktuell habe ich alles auf ein Holzbrett gesetzt, was ein ziemlicher Krampf ist.
Habe mir jetzt zwei Rohrschellen für das Guiding-Tele besorgt, und eine Alu-Prismenschiene als Grundplatte ist auch bestellt. Ich hatte mich nur gefragt, wie ich das ganze vernünftig montieren kann. Und dann kam dein Beitrag hier! Meine Rettung!
Diese Alu-Profile, das ist es. Dazu noch der Fokusmotor! Ich habe aktuell zwei von Hand zu verstellende Micro-Fokusierringe, aber das Einstellen per Hand ist ziemlich schwer, da der Fokus auf einem verdammt engen Bereich liegt, und man von Hand immer wackelt.

Ich würde mir gerne auch so etwas bauen.
Kannst du bitte noch bissl was schreiben zu den "Zutaten"?

Konkret würde mich interessieren:

- Wo gibt es diese Alu-Profile (Baumarkt, Internet)? Ich habe im Internet spontan nur 40er Profile statt 20er gefunden.
- den Motor hast du ja schon genannt, aber hast du auch eine Bezeichnung bzw. Bezugsquelle des kleinen Zahnrades, das den Riemen antreibt? Conrad? Internet?
- wie bekommt man das elektronisch angesteuert? Da hätte ich den größten Informationsbedarf, da ich hier relativ unbewandert bin. Der Motor braucht glaube ich 4V, wenn ich mich richtig erinnere, USB liefert 5V (?), und dann würde er ja kontinuierlich laufen...
Du schreibst was von einer Steuerung über ASCOM - hast du da nähere Informationen dazu? Kann man das dann vom Laptop aus steuern und ggf. sogar einen Autofokus realisieren?
Über nähere Informationen hierzu wäre ich sehr dankbar.

Falls du uns hier noch weitere/detailiertere Infos geben kannst, wäre das echt großartig, und würde mich und vielleicht auch noch andere hier enorm weiterbringen.

Tolles Selbstbauprojekt!

Schöne Grüße,
Klaus
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo Klaus,

Danke, es freut mich wenn meine Idee auch anderen gefällt ;-)

Die Profile gibt es bei eBay. Es sind Aluprofile 20x20mm² mit NUT 6 (das ist die Breite der Nut). Ich habe mir dieses hier gekauft. 50cm länge reichen völlig aus.

Die Winkel zur Befestigung an der Prismenschiene sind diese hier. Allerdings haben sie "Nasen" die in das Profil greifen sollen. Da ich die Winkel um 90° gedreht habe um das liegende Profil zu verschrauben, musste ich diese Nasen entfernen. Das geht aber mit der Säge ganz einfach.

Dann noch Nutensteine und Innenwinkel. Die Zahnriemen gibt es in verschiedenen Längen. Ich habe nach dem zusammenbau einfach eine Schnur anstelle des Zahnriemens drum gebunden, diese dann durchgeschnitten und nachgemessen wie lang sie ist. Dann kann man die nächst passende Größe nehmen. Die Riemenscheibe für den Motor ist bei mir diese hier.

Die Motorhalterung habe ich von Thingivers. Daher an dieser Stelle noch mal ein Dank an "Trigubovich" für den Entwurf. Die Modelldaten kan man da herunterladen und an einen Dienstleister seiner Wahl schicken. Ich hab es mir hier um die Ecke drucken lassen, für 17€. Als Material geht ABS oder Nylon.

Der Motor ist wie gesagt ein NEMA 17 mit 0,9° pro Step. Der Motor braucht 12V ! Der 'USB' Anschluss oben auf dem Motor ist nur Mechanisch ein USB.. Ich nutze ihn zum Anschluss des Motors an den Controler. Man kann auch andere Stecker verwenden, aber alles andere war mit zu fummelig. Daher habe ich den hier genommen, da kann man die vier Drähte des Motors einfach anlöten. Man sollte dann aber ein möglichst dickes USB Kabel nehmen sonst ist der Widerstand des Kabels zu hoch.

Die Ansteuerung geht wie geschrieben über den Arduino ASCOM Focuser Pro2. Das ist ein Selbstbauprojekt auf Basis des Arduino Nano. Man muss nicht programmieren, die Software kann an herunterladen. Aber löten sollte man können. Es ist nicht sooo kompliziert. In der (ausreichenden) einfachen Variante genügt eine Arduino Nano mit einem DRV8825 Treiber. Das lässt sich ohne große Probleme auf einer Lochrasterplatine aufbauen. Der DRV8825 kostet etwas 3€ der Arduino Nano etwa 5€. Der Focuser hat viele mögliche Optionen was die Seite, finde ich, etwas unübersichtlich macht. Es genügt aber in Prinzip die einfachste Variante.

Bei weiteren Fragen, einfach fragen :biggrin:

Viele Grüße
Michael
 
Hallo Michael,

vielen Dank für diese ausführliche Beschreibung mit gleich allen Links dazu!!

Da hab ich ja jetzt was zu tun bei dem schlechten Wetter... Ich denke, ich werde erst mal die Mechanik realisieren, das mit dem Fokuser wird noch etwas dauern. Aber löten kann ich, und ich denke, mit der Beschreibung, die du verlinkt hast, werde ich das dann auch hinbekommen.

Auf das Angebot mit den weiteren Fragen werde ich ggf. gerne zurück kommen - ich zeig dir dann mal, wenn es fertig ist...

Vielen Dank noch mal, und schöne Grüße,
Klaus
 
Hallo Michael,

sehr ellegant umgesetzt! Vielen Dank fürs Teilen :)
CS
Gerrit
 
Hallo Michael,

das sieht alles sehr gut aus und weil ich auch noch einige Bauteile, wie Motor, Zahnriemenscheibe etc. hier liegen habe, möchte ich mir auch eine solche Steuerung bauen.
Für den DRV8825 benötigt man doch noch eine Leiterplatte für die externen Anschlüsse-oder?
Gibt es so etwas als Board bestückt oder auch ohne Bauteile?

Gruß
Peter
 
Hallo Peter,

ja es gibt solche Baords. Z.B. so eines. aber die braucht man nicht unbedingt. Die Schaltpläne auf der Seite des Projekts zeigen wie man ihn anschließt. Ich habe das ganze auf einer Lochrasterplatine (Streifenraster) aufgebaut. Das geht gut, denn die Pins am Arduino liegen denen für den DRV8825 genau gegenüber.

Der Vorteil des direkten Anschlusses ist, dass man die Mikroschritte über den Ascom oder das Programm des Focuser Pro einstellen kann. Mit dem Anschlussboard muss man dazu die DIP Schalter nutzen. Würde ich daher nicht machen.

Die vier Anschlüsse für den Motor liegen auf der anderen Seite des DRV8825. Daher habe ich (von rechts nach links) erst den Arduino, dann den DRV8825 und dann den Anschluss für den Motor eingelötet. Die Leiterbahnen unter dem DRV habe ich genau wie die unter dem Arduido mit einer Klinge durchtrennt. Neben dem DRV8825 habe ich den USB Anschluss eingelötet. Die Pins passen in das Raster der Platine.

Viele Grüße
Michael
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo Michael,

herzlichen Dank für Deine Nachricht und die Erklärungen.
Das pdf-file habe bis Seite 99 durchgeblättert, habe aber leider dort keinen Gesamtschaltplan entdeckt.
Kannst Du mit so einem Plan dienen?

Dank und Gruß
Peter
 
Hallo Peter,

die Details zu den einzelnen Optionen verbergen sich ihm den Unterordnen des Projekts. Das macht es ein wenig unübersichtlich. Du findest in dem PDF nur die allgemeine Beschreibung und das grundsätzliche. Schau mal hier. Dort findest Du auch Vorschläge für das Layout der Lochrastetplatine.

Viele Grüße
Michael
 
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