Tracker Selbstbau - Herangehensweise und Austausch

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trackit

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Ich hatte vor einem Jahr mal vor, einen eigenen Tracker zu bauen. Beim Gedankenspiel wurde mir aber schnell bewusst, dass ich ohne Werkstatt nicht so weit komme und habe die Idee verworfen. Seit 2 Wochen habe ich nun einen 3D Drucker, was neue Möglichkeiten mit sich bringt und ich somit meine Verwirklichung vom eigenen Tracker starten will. Vorweg muss ich dazu noch sagen, dass ich keinen Barn door tracker bauen möchte.

Ich fange komplett vorne an und habe auch noch nie einen Tracker gebaut. Somit habe ich viele Variablen (Motor, Getriebe usw.) und keine Erfahrung ;).

zur Idee:
Ich möchte einen einfachen Tracker für meine DSLR Kamera mit Objektiv. Diese soll über eine Schneckenrad (Getriebe) Angetrieben werden. Das Schneckenrad wird über die Schnecke angetrieben, diese wiederum von einem Motor (wahrscheinlich Getriebemotor)

Angenommen, die Kamera samt Objektiv hat etwas mehr als 3kg und ist 10cm vom Drehpunkt entfernt, so wirkt ca. 5Nm inkl. Sicherheit auf das Schneckenrad ein.

Frage:
1. Hat jemand Erfahrung mir 3D gedruckten Schneckengetrieben?
2. Welche Übersetzung würdet ihr da wählen und weshalb? Ich hätte irgendwo zwischen 1:60 bis 1:144 gewählt. Lieber 1:144 jedoch wird dann das Schneckenrad etwas zu gross. Das Modul habe ich auch noch nicht, müsste für 3D Druck aber wahrscheinlich relativ gross sein.
3. Um auf die gewünschte Drehzahl zu kommen, müsste ich dem Motor wahrscheinlich auch noch ein Getriebe verpassen. Hier stellt sich mir die Frage, ob ein DC Motor genommen werden soll oder ein Schrittmotor? Was würdet ihr da nehmen.

Mir geht es hauptsächlich um den Austausch, wie man an eine solche Problemstellung herangeht, was es zu berücksichtigen gibt. Bin sicher, dass hier Leute sind die bereits Erfahrung in diesem Bereich haben ;). Dann bin ich mal gespannt was so kommt und freue mich auf einen spannenden Austausch.
 
Hallo trackit,
ein gedrucktes Schneckengetriebe wird sicherlich nie ruhig laufen. Diese Idee verwarf ich schon lange.
Ich habe aber vor kurzem eine GoTo Montierung gedruckt, die ein HarmonicDrive hat. Sie hat den Vorteil dass sie eine eine sehr Hohe Untersetzung hat und spielfrei ist. Gesteuert wird sie über eine OnStep Steuerung was auch sehr komfortabel ist. Man kann sie per Bluetooth mit einem AndroidSmartphone connecten und über die OnStep App kann man das ganze auch steuern. StellariumPro geht auch! Per USB geht auch INDI und ASCOM
Hier der Link zur Montierung: Keen-One EQ
Ich selbst habe das fehlerhafte Getriebe modifiziert und hier veröffetlicht: 79:1 HarmonicDrive for Keen-One EQ

CS
Lucas
 
Hallo trackit,

der von Hartmut vorgeschlagene OpenAstroTracker ist auf jeden Fall zu empfehlen. Ich weiß nicht wieviele Erfahrungen Du im 3D-Druck hast? Mit einem stabilen Filiament (z.B. CF-Filiament) und einer gescheiten OnStep-Steuerung hast Du am Ende eine sehr gute Foto-Montierung.

Natürlich kannst Du Dir auch den Aufwand betreiben und ein Harmonic-Drive-Getriebe drucken. Es gibt aber schon fertige NEMA-Stepper mit HM-Getriebe (1:30).
So einen kannst Du beispielsweise auch für den RA-Antrieb am OpenAstroTracker einsetzen.

Viele Grüße
Sven
 
Hallo Lucas,
Zitat von Luke76:
Ich habe aber vor kurzem eine GoTo Montierung gedruckt, die ein HarmonicDrive hat.
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Ich bin auch gerade daran mir diese Harmonic-Drive zu Drucken, allerdings habe ich nicht ganz den Überblick was ich eigentlich genau dazu brauche.
Momentan habe ich mal alles heruntergeladen was ich dazu gefunden habe. Leider gibt es 5 Versionen und nirgends finde ich einen Hinweis was eigentlich genau noch zur Version 5 gehört.
Könntest Du mir bitte sagen was ich noch dazu brauche ?
Ich könnte mir vorstellen das eine oder andere das auch nachbauen möchte.
 
Hier ein Selbstbau-Tracker aus eigener Produktion.
Dazu braucht man eine Metallsäge, Bohrmaschine, Gewindeschneider und evtl. Schleifmaschine.
Ein 3D-Drucker könnte vielleicht auch nützlich sein, z.B. für die Motor-Halterung, die hier aus Metall ist.
Sie besteht aus
- einem Schneckengetriebe, welches ich aus einer alten kaputten Meade-Montierung ausgebaut habe
- einem Drehtisch mit Gleitlager von Edmund Optics auf einer Aluplatte montiert
- einem Servomotor mit Getriebe von Faulhaber
- einem alten Kugelkopf und Aluplatte für die Montage von 2 Kameras
- einem zum U gebogenen Alublech mit Foto-Gewinde


Dem Schneckengetriebe ist noch ein kleines Zahnradgetriebe vorgelagert, die ich jedoch entfernen will, da es Rundlauffehler erzeugt.
Wenn man den Motor im Pulsbetrieb laufen lässt, sollte es auch ohne diese Zahnräder gut laufen.

Angesteuert wird es von einem Arduino mit serieller Schnittstelle und mit einem Transistor für das PWM-Signal für den Motor.
Über den mit dem Arduino verbundenen Computer kann ich die Geschwindigkeit einstellen und die Temperatur auslesen.

Grüße, Claus
 

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Morgen Leute,
Zitat von fuetti:
- einem Schneckengetriebe, welches ich aus einer alten kaputten Meade-Montierung ausgebaut habe
- einem Drehtisch mit Gleitlager von Edmund Optics auf einer Aluplatte montiert
- einem Servomotor mit Getriebe von Faulhaber
- einem alten Kugelkopf und Aluplatte für die Montage von 2 Kameras
- einem zum U gebogenen Alublech mit Foto-Gewinde
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Ja, äh sowas habe ich nicht. Sieht aber toll aus. :)
Ich habe mir auch eine Tracker gebaut, allerdings ist meine Konstruktion etwas wackliger und ich kann maximal die Kamera montieren.

Da sieht das Projekt von HrEM/Keen/Lucas etwas stabiler als meine aus. 3D-Drucker habe ich und der Motor mit Getriebe und die Lager sollten auch kein Thema sein.

Zitat von Luke76:
Du brauchst alle Teile aus dem V5 Ordner und die 2 Teile, die außerhalb der Ordner sind.
Für den 27:1 Stepper brauchst du noch: Extender
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Ja das ist schon klar, aber der Rest fehlt in der Auflistung.
Diese Liste des V5er Ordners incl. den beiden genannten und der Extender bezieht sich doch NUR auf die Änderung der V5er version nicht auf das ganze Projekt.

Ich habe versucht das zu sortieren ...

1704184168778.png

Das wäre die Teile die zu Drucken wären für einen Motor, ist das alles oder fehlt da noch was ?
Ich möchte ungern tagelang Teile drucken die ich später nicht benötige.
 
Hallo Thomas,
V5 ist nur eine Versionsnummer für das Harmonic Drive, also FlexSpline, WaveGenerator, CircularSpline...
Deine Liste sieht gut aus, ich sehe nichts überflüssiges.
Bitte denke daran alles so gut wie irgend wie nur möglich zu kalibrieren, die Toleranzen sind sehr eng.
Maßhaltigkeit ist hier sehr wichtig.

CS und happy printing :)
Lucas
 
Hi,

für die die keinen Drucker haben oder einsetzen wollen:

Trackerdrehachse aus Kugellager und 8mm Stahlwelle aufbauen.
Schrittmotor NEMA17 mit Planetengetriebe 100:1 nehmen.
Trackerdrehachse durch Zahnriemengetriebe mit Riemenscheibe 160 Zähne und Ritzel mit 16 Zähnen antreiben.

Gesamtübersetzung ist dann 1000:1

Schrittmotor kann mit aktuellen Treibern 3200 Steps / Umdrehung.

Das führt zu ca. 37 Steps/s und 0,4 Winkelsekunde / Step. Völlig ausreichende Auflösung.

Fertig. ;)

Gruß
Peter
 
Hallo Lucas und Peter,
Danke für die Infos. :)
 
Zitat von Luke76:
Tracker
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Hallo Lukas,

ich baue mir auch gerade den Tracker. Vielen Dank für die Arbeit, Das Getriebe ist wirklich super designed.
Bisher habe ich das Getriebe nicht gefettet zum testen. Es läuft bei langsamen drehen per Hand noch etwas hakelig. Ich vermute es sind die Z Seams auf den Kugellaufflächen. Habe mit zufälliger Z Seam Verteilung gedruckt, wie empfohlen.

Ich würde die Laufflächen gerne glatt schleifen, hast Du hier einen Tip oder andere Methode?

Habe alle Getriebeteile auch in PETG mit 0,2mm Düse und 0,08mm Schichthöhe gedruckt. Bei ABS hätte ich leichte bedenken bezüglich Genauigkeit.

Viele Grüße,

Stephan
 
Hallo Stephan,

Bei mir war es auch ganz leicht hackelig aber nach den ganzen Tests haben die Kugeln die Laufflächen geglättet und es hat sich erledigt :) Habe es allerdings nie trocken laufen lassen...
CircularSpline und Wavegenerator habe ich in ABS gedruckt, das hat keine Probleme mit Genauigkeit bereitet, habe vorher den Schrinkfactor kalibriert, wie bei jedem Filament. Diese Teile müssen so formstabil wie irgend wie nur möglich sein, deshalb hab ich hier ABS genommen. PC wäre noch besser.

CS
Lucas
 
Hallo Lucas,

danke für die Rückmeldung! Habe es erst trocken probiert bis es smooth war, dann gefettet :)

Ich werde berichten wie sich das Getriebe aus PETG schlägt. Notfalls drucke ich die beiden Teile neu in ABS. Aber in PETG sind die Teile auch sehr formstabil. Laut Choose the right filament - 3D Filaments Guide for Bambu Lab Printers sind ABS und PETG sehr ähnlich in der Festigkeit. Layer Bonding soll bei PETG sogar deutlich besser sein. An PC habe ich mich noch nicht rangewagt, vielleicht hole ich mir mal eine Spule.

Deine Shrinkfactor Prozedur habe ich befolgt, und alles passte auf Anhieb perfekt. Die ganze Montierung passt gut zusammen, Lager gehen satt ohne Spiel rein und die gesamte Konstruktion ist sehr gut durchdacht.

Bin mal gespannt, wie sich das Guiding am Stern verhält.

Grüße,

Stephan
 
Eine Frage noch zum Verschrauben.
Was für Schrauben und Muttern werden benötigt.
Zum einen ist von M3 Einpressmuttern die Rede dann habe ich irgendwo von M4er gelesen.

Wäre es möglich,- bezogen auf die 5er Verion, eine Auflistung der Schrauben und Muttern zu machen ?
Welche Muttern werden wo eingepresst und welche Schrauben wo verschraubt ?

Mein Druck ist nun fertig. Ich warte jetzt auf die 2 großen Kugellager und den Motor.
Vielleicht könnte jemand, der das Ding schon nachgebaut hat ein paar Bilder des Zusammenbaus posten ?
 
Moin,
hierzu hätte ich auch mal ne Frage.
Wie druckt ihr denn das Infill? Wieviel Prozent gefüllt und welche Struktur?
Evtl. für die Bauteile unterschiedlich?
Hintergrund ist, das ich auch vorhabe die Montierung nachzubauen.
LG Jens
 
Ich habe Wabenstruktur und 30% genommen.
Die 30% stehen glaube ich auch irgendwo.
 
Ich wollte mal einen kurzen Zwischenstand bezüglich der gedruckten Harmonic Drive Montierung geben. Dabei habe ich das Getriebe von Luke verwendet.

Gestern konnte ich zum ersten mal am Stern testen mit einer 6D mit 135mm Objektiv und ASIAIR.

Dies klappte auf Anhieb ziemlich gut und der Guidingfehler lag meistens zwischen 2“ und 3“. Dies die für dieses Setup ausreichend.

Nach dem Dithern dauerte es manchmal 20 bis 30s bis die Nachführung wieder gut funktioniert.

Alles in allem eine recht Preisgünstige Lösung mit gutem Lerneffekt zum Selbstbau. Bei längeren Brennweiten kommt die Montierung natürlich schneller an ihre Grenzen, ich bin jedoch sehr erstaunt, wie präzise man ein Getriebe drucken kann.

Hier noch ein Paar Eckdaten wie ich vorgegangen bin:

-Flex Spine, Circular Spine und Wavegenerator aus PetG
-Antriebsplatten aus Carbonverstärktem PetG
-Gehäuse aus PLA

Ich habe versucht das Gehäuse aus Carbon PetG zu drucken, jedoch wird aus verschiedenen Gründen die Oberfläche recht rauh und weniger Masshaltig bei grösseren Bauteilen. Dadurch war es ziemlich schwer die Montierung zusammenzubauen und musste die Lager und andere Teile mit einem großen Schraubstock zusammenpressen. Daher habe ich dann die Dec Einheit in PLA gedruckt. PLA ist fast genauso Steif und die rote Farbe reflektiert gut die IR Strahlung und bleibt somit bei Sonneneinstrahlung kühl.

Das Getriebe muss mit einer 0.2mm Düse gedruckt werden und habe die Aussenkonturen sehr langsam gedruckt und die Z-Seams auf Zufallsbasis verteilt.
Weiterhin wurden die Teile mit den Kugellaufflächen mit 0.08mm Schichthöhe gedruckt.

Als Drucker kam ein Bambu P1S zum Einsatz.

Was würde ich anders machen?
Hauptsächlich würde ich andere Motoren verbauen mit kleinere Untersetzung statt der 1:27.

Damit sind nur seeehr langsame Goto Geschwindigkeiten erreichbar und die Schrittauflösung unnötig hoch. Auch ist das Drehmoment sehr hoch und im Falle einer Kollision resultiert vermutlich in einem Totalschaden am Getriebe.
 

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Hallo Jens,

Habe nur einfache 2208 genommen. Hatte die noch und es geht. Nir halt langsam ;)

Viele Grüße

Step
 
Morgen Leute,
muss den Thread wieder aus der Versenkung holen weil ich ein kleines Problem habe.
Nachdem bau des Motors kam der große Moment des testen.
Ich habe mir schon vor einiger Zeit einen 2ten OnStep gebaut, allerdings mit einem ESP-Wroom-32 sowie 2 x A4988 die ich noch hier herum liegen hatte.
Der Motor funktioniert, allerdings habe ich ein Problem mit der Geschwindigkeit. Der Motor macht 1 Umdrehung in 6 Stunden.
Irgendwas habe ich da Falsch in der config.h eingestellt komme aber nicht darauf.
Im Prinzip habe ich fast die selbe Einstellungen verwendet wie Luke im pdf.

200 Steps
16 Mikroschritte
27:1 Planetengetriebe
und 79:1 Die Untersetzung des Harmonic Drive.

Trotzdem braucht der Motor für eine Umdrehung nur 6 Stunden.

Screenshot.png

Was genau mache ich Falsch ?
Auf die SPI und den Umbau möchte ich momentan gerne erst einmal verzichten. Wenn alles ordentlich läuft kann ich auch den Umbau machen und
das Speed-tuning.
Aber erst muss ich heraus finden wo da der Fehler liegt.
 
Das Harmonic Drive von Keen-One ist fehlerhaft. Entweder, man benutzt ein Andruckpunkt (ähnlich einem Ei) und hat ein 79:1 Verhältnis.
Oder man nutzt 2x Andruckpunkte (wie ein Oval) und hat mit einem korrigierten Zahnrad ein Verhältnis von z.B. 40:1
Ich habe mich bei meiner Korrektur von Keen-Ones Design die zweite Variante genutzt. Ich verlier zwar ein Verhältnis von 2:1 aber dafür habe ich mehr Zähne und Gripp und dadurch eine höhere Kraftübertragung als bei Variante 1.

Sonst ist das Prinzip des Harmonic Drive nicht korrekt umgesetzt.

Gruß Play
 
Ähm Okay,
und was heißt das jetzt für meine Ansteuerung die ja läuft, aber zu schnell läuft ?
Zitat von Jorrit:
Das Harmonic Drive von Keen-One ist fehlerhaft. Entweder, man benutzt ein Andruckpunkt (ähnlich einem Ei) und hat ein 79:1 Verhältnis.
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Was bei mir ja gegeben ist (79:1) was ich ja auch in der "Formel" anwende.
Nur das Ding läuft 4 x schneller ??
 
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Genau. Gibt beide Möglichkeiten. Ei + x zu 1 oder Oval + x/2 zu 1.
Ich habe einfach das Aussenzahnrad neu konstruiert.

Gruß Play
 
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