トラベル赤道儀

2018年8月13日 (月)

SS-oneトラベラー HD版最終試作機完成

試作機ばかり作って、いっこうに世に出ないトラベラーですが、CNCフライスを手に入れ、やっとこさ、完成しました。

胎内に間に合った!

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今回、CNCフライスを使ったので、次のような立体的な設計が可能になりました。

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また、下写真のようなちょっとした構造が可能になり、前試作機に比べて、大幅な剛性アップを図っています。前作では、横方向の剛性に心配があったのですが、今回は完全に解消しています。

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大幅な剛性アップをしたにも関わらず、重量はわずか3kg(今のところ。)前作に比べて800gの軽量化です。ほんとに軽い。これがハーモニックドライブの良いところ。まじで、電車で星雲写真撮れに行けそうです。(星野じゃなくて)

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ラズベリーパイを完全に内蔵できるので、モータードライブから、オートガイダーまですべてこの一台でOKです。配線ゴチャゴチャからの解放。忘れものも少なくなります。ただ、今回の仮注文分に関しては、コントローラの製作は間に合いません。SS-one AutoGuider Proを使ってください。

塗装に関して。
塗装は、当初、塗装なしと塗装ありの選択にする予定でしたが、完全手作り加工なので、アルミ素材が傷だらけになります。よって、塗装は必須です。SS-oneのイメージカラーの青と、シルバーを予定しています。

塗装はアルマイトではなく、吹き付け塗装になります。いちおう次のような工程を経ています。
1 アルミ表面をヤスリで削り、塗料の定着性を良くする
2 脱脂
3 メタルプライマー処理で、定着性を良くする
4 アクリルカラー塗装を3度塗り
5 アクリルクリアー塗装を2度塗り
6 2液ウレタンコートを薄く6度塗り(4~6は塗料メーカーの指示通り)

これだけやっていますが、何せ自家塗装なので、ムラや傷が業者に比べ、つきやすくなっています。 指でひっかいたくらいでは大丈夫ですが、固いものをぶつけると、塗装が傷つきます。
シルバー塗装をお薦めします。シルバーならムラや傷が目立たないと思います。試作機の塗装が完全に定着したら耐久試験もしてみようと思います。

去年の胎内にトラベラーを展示して、まだ完成しないまま今度の胎内を迎えてしまいましたが、今度こそ、なんとかリリースしたいですね。

カギは、CNCフライス盤ですが、購入直後からトラブル続きで、苦労しています。何かの参考までに記しておきます。

買った直後から、Y軸の原点がずれるトラブルに悩まされていました。最初は自分が悪いと疑い、次に機械を調べて、問題なし。メーカーともやり取りしながら、結局、主軸モーターのノイズが原因であることを突き止めました。それまで何度も失敗加工を繰り返しました。

で、対処として、電源を複数の系統からとったり、下図のよようなノイズフィルターを3か所いれて、Y軸のずれは解消しました。

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これでしばらくは順調に加工していたのですが、やがて主軸モーターのヒューズがたびたび飛ぶようになり、やがて、主軸モーターのコントロールがPCから出来なくなりました。

メーカーは基板交換すると言ったのですが、根本の原因が分からないので、少し調べてみました。今はこんな状態です。

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基板のサイリスタにスパークの跡があり、壊れていました。これではPCから制御できないはずです。問題はどうして、サイリスタが飛んだかですが、モーターが開放型なので、おそらくモーター内に切りくずは入ったと思われます。ヒューズがたびたび飛ぶようになった症状とも符合します。

ということは、基板交換しても、結局また同じことです。ということで、モーターを密閉型に交換することにしました。また制御基板もフライス盤本体から切り離し、切りくずの影響を受けないようにしたいと思います。

モーターはオリエンタルモーターに頼んだのですが、お盆休みのためか、通常より遅く、くるのが下旬になります。何はともあれ、これで、安定的に運用できるようになれば良いのですが、それまでは量産できない状態でいます。

トラベラーの一般販売に関して。
今回、仮注文分の10台の生産を終えたら、一般販売も考えていますが、値段はやはり高くなります。モーターだけでも純粋に12万円もします。コントローラ内蔵で30万円くらいになると思います。コントローラなしで、27万円(その場合SS-one AutoGuider Proが必要)くらい。高くて申し訳ありませんが、同じモーターを使った製品が他で、47万円ですから。。。
もう少し安く買いたい人は、ウオームギア版を待つしかないのですが、ウオームギア版は、ラズパイ内蔵できません。また完成はだいぶ先になりそうです。

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2018年7月17日 (火)

SS-oneトラベラー 続報

SS-oneトラベラーの進捗具合です。

ハーモニックドライブにして軽量化したため、他の部分の強度をあげることができ、再設計しています。

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たとえば、極軸上下軸受け。右が旧設計、左が新設計。軸受がでかくなっています。

それと、今回はコントローラは内蔵しませんが、将来内蔵できるような設計に変更しています。

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SS-one AutoGuider Proの機能がすべて内蔵でき、これぞ究極のトラベル赤道儀という感じです。

あと、トラベラーの製作にあたって、CNCフライス盤を導入しました。

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これで、いくつかの部品が一体構造にでき、部品点数が減り、コストや納期が良くなります。ユーザ側のメリットとしては納期短縮、軽量化、剛性アップなどメリットも多いので、導入しました。先週はずっと、こいつの講習を受けていました。

とりあえず、MDF板で切削の練習をしています。

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けっこう奇麗に削れるものですね。

パソコンで切削をシミュレートできるので、効率の良い切削方法をあれこれ探っています。

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木曜日から実際にアルミを削っていきます。

CNCフライス盤の導入によって、1台だけでも製作可能になったので、トラベラーの一般販売に可能性が出てきました。まぁ、それでも20万は無理だけど、もうちょっと出しても良いなら商品化は可能です。

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2018年6月 5日 (火)

ハーモニックドライブの揺らぎ問題解決?

昨晩も連日のオートガイドテストをしていました。もう梅雨入り前のラストチャンスかも。

で、揺らぎの原因ですが、マイクロステップの中間のアナログ的な不安定性であることは間違えないので、であるならば、モーターにかける電圧を上げてみれば、解決するのではと思い、やってみました。

結果
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振幅がだいぶ小さくなりました。FSQ-85ED+ASI1600MMによる5分の実写でも、

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ご覧のように星もまんまる。

ハーモニックドライブは、マイクロステップ回路の性能にもろに影響されることがこれを見れば分かります。
ただ、電圧を上げたので当然、消費電流も増えて、12V換算でラズベリーパイと合わせて、1.5Aも消費してしまいます。

電圧設定は焦点距離や、状況に合わせて3段階くらいユーザが設定できるようにしたいですね。



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2018年6月 4日 (月)

今夜もオートガイドテスト

今夜も薄雲の中、トラベラーのオートガイドテストをしてきました。

トラベラーですが、またウオームギア仕様に戻しました。もう一度、じっくり、ハーモニックと比べてみようということです。で、結果は、

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こうして見ると、ハーモニックドライブの揺らぎがそう悪いものでないことが分かります。

ただ、気になるのが、

ウオームの場合は、良い時は、ほんとガイドグラフが一直線になるんですよね。ハーモニックの場合はそうなることは絶対になく、全部こんな感じです。

また、ウオームの場合は、ギアを調整したり、ガイドアルゴリズムを見直したりと、改善の余地があるのですが、ハーモニックの揺らぎは原理的なものですから、もうどうすることもできないのです。それがちょっと気になります。

はやく決断しないといけませんね。

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2018年6月 3日 (日)

SS-oneトラベラー オートガイドテスト

関東地方はいつ入梅してもおかしくない空模様。昨晩は貴重な晴れだったので、近くの河原でオートガイドテストしてきました。

まずは、お客様から預かっているAP赤道儀のオートガイドテスト。

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今回改造はうまくいきました。ギアの遊びも少なく、反応もまずます。

次に、SS-oneトラベラーのハーモニックドライブ仕様のオートガイドテスト。

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このように細かく揺れるのが、減速ギアなしのダイレクトドライブの特徴。AP赤道儀より悪いですが、そう違いはなく、極端に悪くなることもないので、安定していると言えば安定しています。

で、この揺れが、実際の写真でどれほど影響が出るかですが、FSQ85ED(450mm)+ASI1600MMにHαフィルターを付けて露出5分で撮ってみました。

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ちょっと星が横に伸びてるのが分かりますが、トラベラーウオームギア版でも完璧に丸になるのはまれです。

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2018年5月31日 (木)

SS-oneトラベラー ハーモニックドライブ版

SS-oneトラベラーのハーモニックドライブ版です。2軸ともハーモニックドライブにしました。
赤緯軸はより小型のタイプにしました。モーター構成はCRUX-MINIと同じです。

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驚くほど軽くなりました。3Kちょっとです。中身がスカスカなので、ラズベリーパイと液晶が余裕で入ります。

実は、RAだけ、DECだけのガイドテストはしていて、結果ですが、(写真は間違って消してしまった。)

予想どうり、2~3秒角くらいのゆらぎがあります。ガイドしなくてもこのゆらぎはあるので、マイクロステップの中間で揺らいでいる様子がうかがえます。ただ、これくらいの揺らぎなら通常のウオームギアでもあります。反応がいいので、大きく崩れることもないので、ウオームギアのベストな状態には劣るけど、アベレージでは上回る感じです。

とにかく反応が速い。キャリブレーションなど2~3秒で終わる感じです。

ほんとは、ハーモニックギアとモーターを直結ではなく、間に数分の1の減速ギアを入れれば何のことはないのですが、そのためにはハーモニックギアを単体で買わないといけないのですが、ハーモニックドライブシステム社に問い合わせたとところ、納期8カ月~1年かかると言われ、あえなく断念。

まぁ、トラベラーのターゲットが、FSQ-85EDやBORGの90FLや107FLあたりがターゲットなので、そのへんの使用なら問題ないと思います。実際に星の写真を撮ってみます。

あと、もうひとつ心配だった粗動がないことですが、モーターへの給電を切れば手で動かせるので、また給電すればその位置でロックできるので、電磁ロックみたいな感じです。クランプを手探りで探す必要がないので、これは逆に便利でした。

ウエイトなしでの運用ですが、出来ても3~4kgくらいまでです。FSQ-85EDはダメでした。

ウエイトは付けた方が良いと思います。というのは、電源が切れると、ガクンと落ちてしまいますので、危ないです。あと、これはもっと検証しないといけないですが、ウエイトがあった方がガイド性能がいいような気がします。SS-oneトラベラーはもともとウエイトが軽くて良い構造ですし、バッテリーをウエイトにすれば事実上、持ち運びの負担は減るので、それほど苦にならないと思います。

導入速度は2000倍です。動画で速さを感じてください。

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2018年5月22日 (火)

SS-oneトラベラー 仮注文締めきります。

今現在、10人の方からご注文頂いております。

明日23日24時をもって仮注文を締め切らせていただきたいと思います。

24日から、もう製作に入ります。とりあえず、極軸微動の部分から作っていきます。

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2018年5月17日 (木)

ハーモニックドライブモーターが来た!

早速、ユニット組んでみました。簡単!!

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ウオームギアのかみ合わせとかの調整も無用。メンテナンスフリーで良いのも利点ですね。最近発売されたCRUX-MINIとかいう赤道儀のRA側と同じモーターです。

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重さは906g。一方、ウオームギアの場合は、

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1226g。 320g軽い、2つで640gの軽量化。唯でさえ軽いトラベラーがさらに軽くなります。

早速、トラベラーのDEC部に組み込んでみました。

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ただ、心配なのが、やはり角分解能の粗さ。トータル減速比が100しかありません。
初代SS-oneポタ赤は4800、SS-one Miniは810、EQ5(GOTO)は704と比べると、圧倒的に粗いです。こんなんでオートガイドできるか心配になります。

いちおう計算してみます。角分解能は、360度を減速比で割って、さらにモーターの分解能200で割ります。そうすると

360度/100/200 = 64.8秒

ただ、1/128マイクロステップですが、マイクロステップはアナログなので、最大限甘く見積もって、実質1/64のマイクロステップとすると、

64.8秒 / 64 = 1秒

となります。一方、EOS 6Dで焦点距離500mmとすると、1ピクセル2.7秒なので、いちおう1ピクセルの範囲内に収まってします。ただ、粗いことは粗いです。それにそもそもマイクロステップの1ステップだけ動かすなんて出来るんでしょうか。SS-one AutoGuider Proのプログラムもかなりこれ用に修正しなければなりません。

とりあえず、やってみないと分かりません。今のところ、7:3で無理なんじゃないかという印象です。逆に出来れば、嬉しいですけど。まぁ、結果をお楽しみに。私も楽しみ。

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2018年5月 3日 (木)

ハーモニックドライブ版SS-oneトラベラー

SS-oneトラベラー、現在まで仮注文いただいた方は5名ということで、あまりたくさんだと手作りで大変なので、このくらいならという感じです。

注文いただいた方には、一度メールでアンケート送りますので、その時にご要望とか書いて頂ければと思います。

5名ということは、私も含めて製作するウオームホイルは12枚なので、一枚あたりいくらになるか、気になるとこです。そんなウオームホイルの心配が要らないのが、ハーモニックドライブということで、ハーモニックドライブ版のSS-oneトラベラーをラフ設計してみました。

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左が従来、右がハーモニック。設計も製作も超~簡単です。極軸微動を除けば、モーター以外に板が数枚で出来てしまいます。ただ、赤字覚悟ですが、5台なら赤字でも、作業が楽な方が良いかな。

全体的に少し小さくなりました。重さも3Kgくらいですが、軽くなった分、全体の剛性を上げる方に使いたいと思いますので、最終的には3.5kを目指したいです。剛性が上がれば、けっこう重量級の鏡筒も載るのではないかと。

注目すべきは、内部空間が広がったので、モータードライブ基板や、ラズベリーパイも全部入ってしまいそうです。モニタとしてSS-one AutoGuider Lightの2.2インチLCDを付けて、極軸合わせやオートガイドのON/OFFくらいは単体でできるようにして、十字キーなどの操作はゲームパッドで、自動導入はスマフォになります。

ここまで一体化できれば究極でしょうね。もちろん、SS-one AutoGuider Proが基本で、コントローラ内蔵はオプション扱いですが、内蔵にした方が、コントローラ代が安くなるので、トータルでも安いです。

まだハーモニックドライブが良いかどうかやってみないと分かりません。SS-one AutoGuider Proも、これ用に改造しないと無理でしょうね。回転が超スローなので、マイクロステップの中間の刻みが重要と思います。そこの回転数まで計算してやらいといけないから、本当にできるかどうかは、まだ分かりません。とりあえずモーターは注文しました。

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2018年4月27日 (金)

SS-oneトラベラー 仮注文

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SS-oneトラベラーですが、加工業者と折衝してきましたが、どうもコストがかかってしまって、普通に業者に頼んで、普通に売るというのは難しくなってきました。正直やめたいのですが、

ただ熱烈に待っていてくれる人が居るので、そうもいきません。

そこで、試作レベルで良いなら、難しい加工だけ業者に頼んで、私が手加工でなんとか作ろうと思います。試作機よりは丁寧に作りますけどね。あと塗装ぐらいもします。(この銀色が良いという人も居るので意見を聞きたい)

まぁ、あとどうせボランティアで作るなら、加工が楽なハーモニックドライブに逃げる手もありますが、値段はこのままで。ユーザ側から見たメリットは、あと500gくらい軽くなり、耐加重も上がると思います。デメリットは、粗動がないことと、回転分解能が粗いです。後者は実際に作ってやってみないとどの程度かわかりません。ハーモニックドライブも意見が聞きたいとこです。

いずれにせよ、何個作るかによって、製作方針が変わってきますので、だいたいの個数の把握とユーザ意見を聞きながら作っていきたいので、SS-oneトラベラーの仮注文を受け付けることにしました。

仮注文といっても、本注文で個数があまりにも違ってしまうと予定がくるってしまうので、本当にほしい人だけ仮注文してください。いちおう本注文まではキャンセルできます。

本注文に切り替えて、ご入金いただくと、もうキャンセルできません。一連の流れをまとめてみました。

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仮注文の受け付けはこちら。
http://shop.ss-one.net/?pid=130931446

5月中旬ごろに締めきりのお知らせをしたのち、締めきります。締め切り後は注文はできません。

価格にコントローラ(SS-one AutoGuider Pro)は含まれません。

商品情報はこちら
http://ss-one.net/ssonemini.html

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