トラベル赤道儀

2018年12月 4日 (火)

SS-oneトラベラーの進捗状況

SS-oneトラベラーの進捗状況ですが、ご覧のとおりです。

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こうして見ると、今にも完成しそうですが、目標の今年中の完成は無理そうです。
まだ、研磨も塗装もあるので。

まぁ、もう2年も待たせてるんだから、今さら1~2か月遅れたって、どうってことないですよね。

いちおう、言い訳めいたこと言っておくと、何か問題があって遅れているわけではなく、実際に作っていると、ここはこうした方がもっと良くなるとか、いろいろでてきて、それをバカまじめにやり直してるので、遅れてしまっています。また作業は止まることなく、少しづつですが進展しております。

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トラベラーのオートガイド、モーターケーブルを短くしたら、ものすごく安定しています。
中間ギアなしのハーモニックドライブの場合、マイクロステップの電気的安定度がすべてと言っていいでしょう。またオートガイダーと一体型なのでコンビネーションも抜群です。

最初、私は、ハーモニックのダイレクトドライブは、角分解能が粗いのでオートガイド精度はそんなに良くないと思っていましたが、認識が変わりました。
将来、モーターコントローラを内蔵したらもっと良くなるかもしれません、楽しみです。

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2018年11月 1日 (木)

業務連絡 SS-oneトラベラー仮注文者の皆さま

先ほど、ご入金の案内のメールを一斉送信しました。届いていない方はご連絡ください。
また必ず返信して、ご希望の色をお聞かせください。

今年中に完成するように頑張ります。

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2018年10月30日 (火)

SS-oneトラベラーさらなる改善、ナロー挫折しそう。

SS-oneトラベラーのモーター線を改善してみました。
まず、今までRAとDECを一本の線でまとめていたので、これを分離しました。
そして、写真のように短くしてみました。

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すでに、オートガイドアルゴリズムの改善によってガイド精度が向上していたのですが、これによりさらにガイドが安定することが分かりました。
また、今、モーターにかける電圧を上げて安定させているのですが、電圧を低く設定できるかも知れません。

将来的には、モータードライバもラズパイもすべて赤道儀本体に内蔵するので、さらに良くなることが期待できます。

中間ギアのないハーモニックドライブの場合、マイクロステップ駆動の安定性、つまりモーターのA相とB相の電圧の比の微妙な誤差が回転角にそのまま表れますので、このように電気的に安定させることが重要という、当たり前と言えば当たり前の結果ですが、やっと到達できました。

逆に、このように電気的な不安定性が解消されれば、ハーモニックドライブは極めて、正確で安定であることも分かりました。

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さて、ここんとこ中途半端に天気の良い日が続いております。晴れてはいるのですが、細かい雲がひっきりなしに通過する状態で、なかなかまとまった撮影データが得られません。

そんな中、ナローに挑戦していますが、写らないですね~。

ハート星雲にずっと挑戦していたのですが、難しい。そこで、昨晩は、パックマン星雲の方にトライしてみました。

そしたら、はじめてHα以外の存在をCMOS Capのプレビュー画面で確認することができました。嬉しかった。ということで、昨晩は薄明まで撮るつもりだったのですが、やはり雲に邪魔され、効率が悪いので、25時に引きあげました。

それでも、2時間分のデーターを得られました。

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FSQ85ED+ASI1600MM+SS-one CMOS Cap. ゲイン13/25 5分×24枚
SS-oneトラベラー@開発中

はじめてとらえたHα以外の光。ちなみにHαはたった一枚でこれだけ、

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O3の周辺減光の多さが、どれだけ強調しているかが分かると思います。

FSQの明るさはF5.3。F値が暗いと、S/Nが悪くなるのはどうにもならないですね。暗いのは、撮影時間を長くすれば挽回できるのですが、ダークで取りきれない固定的ノイズのS/Nの悪さは、もうどうすることもできず、やはり明るい光学系がほしくなります。

最初は、F4くらいの光学系を考えていたのですが、これをみるとF2.8くらいがほしくなります。サンニッパとか、でも300mmだと広すぎるかから、ヨンニッパとか。でも重すぎ。

結局、「明るさは正義」ということか。ということは「お金持ちは正義」

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2018年10月26日 (金)

SS-oneトラベラー ガイド性能向上

以前もお話ししたと思いますが、ハーモニックドライブのRA方向に追尾に微妙な揺れが生じる問題。

そのため、星がRA方向に若干伸びるのですが、いろいろ研究して、ある程度の改善が得られました。従来のSS-oneのガイドアルゴリズムは捨てて、RA方向だけまったく新しいガイドアルゴリズムを採用したところ、やっと納得いく結果を得ることができました。

これが最新の結果です。450mm-ASI1600MM+5分。

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以前はこんな感じ。

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ハーモニックドライブの名誉のために言っておきますが、この揺れの問題、ハーモニックドライブが悪いのではなく、ハーモニックギアとモーターの間に減速ギアがないことが問題なんです。では、減速ギア入れればよいではないかと思いますが、今現在、ハーモニックギア単体では入手でず、モーター一体型しか入手できない状況なんです。

ただ、減速ギアを入れると、そこでバックラッシュが発生するので、バックラッシュ0というハーモニックドライブの特性が失われてしまいます。特にギア内蔵モーターの場合は、バックラッシュが大きく、たとえば安いものなど3°とかあるので、これは時間に直すと、7秒にもなります。

どちらが良いかは微妙な問題です。大型の赤道儀の場合は後者を選ばざるを得ないでしょう。

いずれにせよ、ハーモニックドライブというだけで、バックラッシュなしということにはならないので、そのへんは要注意だと思います。ハーモニックドライブという言葉だけでなく、減速ギアは入っているか、どのようなギアを使っているかなども重要な要素です。

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話がそれましたが、実は、まだまだ改善の余地があります。私も、減速ギアなし版のハーモニックドライブをいじりだして、いろいろ分かってきました。端的にいえば、電気的安定性がすべてのような気がします。なにせ、コントローラを手に持っているか離しているかだけで、ガイド精度が違ってきます。

今後は、モーターケーブルを短くしたり、太くしたり、究極的にはモーターコントローラを赤道儀内蔵にして、さらにガイド精度の向上を図っていきたいと思います。

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ガイドがやっと納得いくレベルまで来たので、トラベラーの製作を加速させたいと思います。ということで、部材購入のため、集金をいしたいと思います。近々再度、ご案内したいと思います。

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2018年9月10日 (月)

トラベラーの製作、順調です。

不調だったCNCフライス盤のモーターを交換して絶好調です。もう止まることもなく、順調に切削しております。

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4つ積み重なった部品がありますが、これが一番時間がかかるので、まず最初にこれから手をつけています。この部品を切削するのに丸一日かかります。一日一個をペースに頑張っております。ちなみに、1セット分の部品を切削するのに1週間かかります。月あたりの生産ペースは3~4個です。10台完了するには3~4か月かかります。

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時間はかかるのですが、セットしてしまえば、後は機械が自動でやってくれるので楽です。
むしろ、研磨や塗装の方が大変です。

ハーモニックドライブなので、ウオームギアのような微妙な調整がいらないのもいい。一度ハーモニックをやってしまうと、めんどくさいウオームギアに戻る気がなくなってしまうところが悩みどころ。

あと、100%自家生産だと、作りながら設計変更できるのは良いが、なかなか設計が固まらない。この期に及んで、まだ設計を微妙にやり直しています。

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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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