タカシラボ

電子工作とかDIYの趣味を広く浅く、子育てにも活かしながら。

スーパーポラリス80Mの鏡筒の支えにフェルトを巻いた。巻いただけ。

スーパーポラリス80Mの鏡筒用にケースを買って、鏡筒の支えを3Dプリンタで出力するところまでは作業していました。

その後、フェルトを巻こうと思っていたのですが、ちょっと面倒でずっと放置していました。

その間、鏡筒を支えてくれたのは、なんと牛乳パック。

サイズを測るために作ったものをそのまま入れていました。

 

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お役目ご苦労様。

 

 

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ダイソーのフェルトです。

以前スピーカーを作った時に、中に貼ろうと思って買っていましたが、結局使わずにしまいこんでいました。

 

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フェルトを支えの幅で、短冊にきりました。

 

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3Dプリンタで出力した支えに、巻きました。

巻いただけです。

どうやって接着しようか、ちょっと悩んでいます。

とりあえずサイズ感を見るために巻いてみましたが、少し長いようですね。

全部巻くと、ケースに入りません。

側面を3重くらいにすると、フェルトが縮むことで、ちょうどケースに固定されて具合がいいです。

ケースへの固定はあんまりしたくないので、ちょうどいいつっかえ具合の太さにしたいところです。

 

側面部分だけ、ボンドか何かで止めるのが良いでしょうか。

この機会にグルーガンを買ってみてもいいかなと思っています。

以前から、グルーガンがあると便利だなと思っていたのですが、なくても何とかなっていたので保留していたのでした。

 

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4つの支えに巻きました。

天井になる部分の支えも、フェルトの弾力でちょうどケースにつっかえており、蓋を閉める際も落ちてきたりはしません。

 

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ぴったり入りました。

蓋も、わずかに抑えこむ感じで閉まります。

恐らくこれで、鏡筒が動くということはないはず。

 

でも、フード部分のところは、ケースとの隙間がほとんどありませんね。

ここにアルミ保温シートを巻こうと思っているのですが、巻いたら入らないかも。

後、アリガタをくっつけたら、また支えは作り直さないといけないですね。

将来的にはアリガタ化する予定なのですが。

スーパーポラリス80Mの鏡筒用のレンズヒータ用の部品が届いた。

今回入手したスーパーポラリス80Mの鏡筒は、フードの部分がダメージを受けて変形しています。

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残念。

このままにしておくと、使うたびに残念な気分になるので、化粧直しをしようと思います。

本当はフードを取り外して、自作のフードを取り付けたいのですが、フードが外れません。

(ネジ部分も若干変形していて、回らない)

 

フードに傷も入っていますし、断熱材を兼ねて、アルミが蒸着された薄い断熱シートを貼ろうと思いました。

台所とかで使うようなやつです。

せっかくなので、その中にレンズヒーターを仕込んでおけばいいですよね。

市販されている、後付けでレンズに巻くようなレンズヒーターって、なんだか分厚くて野暮ったいなとも思っていました。

薄いヒーターを巻いて、その上からアルミの断熱シートで巻いておけばスマートです。

 

被膜された細い針金とか、ニクロム線とかで自作することも可能なんですが、色々探していると、ちょうどよさそうな商品があったので買ってみました。

 

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これです。

商品説明は、ヒータープレートマウスパットとか、色々書いてあります。

アルミ箔のフィルムヒーターだと思うんですが。

10cm×21cm。

USB5Vで動作して、40~45度になるとのこと。

小さいポータブルバッテリーでも動作しそうです。

薄いので、常に仕込んでおいても邪魔にならないかなと思って入手してみました。

 

何Wくらいになるのか試してみて、ちょうどよさそうならレンズヒーターとして仕込んでおきたいと思います。

送料込み230円でした。

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雑な感じで届きました。

この袋の中に、直接入っていました。

ぺらぺらのシートなんですが、部品を保護しようという気概は0です。

折れ曲がったりしていなくて良かった。

 

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コードの厚みがちょっと気になりますね。

でもシールをはがして配線しなおすのは面倒です。

とりあえず巻いてみて、ダメそうなら考えましょう。

 

品目 概要 単価 個数 送料 小計 型番 売店 購入日
スーパーポラリス80M 三脚・赤道儀・鏡筒・アイピースセット 8500 1 3500 12000 SP80M ヤフオク 2021.1
ステッピングモータ 200ステップ、3.3Ω、3.96V 780 2 500 2060 KHP42J2501 オリジナルマインド 2021.1
スリーロブノブボルト M6,ピッチ1.00,長さ10mm(ウェイト用) 177 1   177 TKB2-M6×10 モノタロウ 2021.1
錆取り剤   400 1   400 AZサビアウト ケーヨーデイツー 2021.1
真鍮ブラシ   200 1   200   ケーヨーデイツー 2021.1
プーリー モーター側,GT2,幅6mm,16歯,ボア5㎜ 36 2 0 72   アリエクスプレス 2021.1
プーリー 赤道儀側,GT2,幅8㎜,40歯,ボア6mm 136 2 121 393   アリエクスプレス 2021.1
制御基板 onstep本体 411 1 52 463 wemos D1 ESP-32 アリエクスプレス 2021.1
cncシールド onstep本体とモータドライバICの接続 155 1 146 301 cncシールドv3 アリエクスプレス 2021.1
モータドライバ 6-36v,1/128micro step,1.8A 288 2 69 645 LV8729 アリエクスプレス 2021.1
鏡筒ケース 内寸140×110×900、アルミケース 5300 1   5300   メルカリ 2021.1
樹脂つまみ M6,長さ35㎜,つまみ直径17㎜ 199 2   398 CKB-M6-35 モノタロウ 2021.1
アルミ箔フィルムヒータ 100×210,5v 230 1   230   アリエクスプレス 2021.2

 

スーパーポラリス80M用のOnStepでステッピングモーターを回す実験。(wemos D1 R32 と CNCシールド3.0でonstep)

段階的にやっていかないと、どこで失敗したのか分かりませんよね。

急ぐ話でもありませんし、ゆっくり楽しみながら、勉強しつつ工作するのも目的なので、予備実験的なものも面倒がらずにやっていこうと思います。

 

今回は、OnStepを書き込んだボードから、CNCシールドを使ってステッピングモーターを回転させる実験をしました。

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全景です。

とりあえず赤経軸の方だけ接続しました。

 

今回のプロジェクトでは、できるだけ作業を少なくするというか、部品が少なくなりそうな組み合わせを選んでいます。

wemos D1 R32ボードを使えば、CNCシールドが刺さるのでモータードライバの配線をしなくて良いですし、blutoothも内蔵されているので追加の基盤もいらずスマホと連携できます。

 

2021年2月現在の注意点としては、

  1. onstepのバージョンは4.4a以降が必要(onstepの安定版は現在3.16)
  2. バージョン4.4a以降のブランチはmaster
  3. CNCシールド上の抵抗(10KΩ)を除去する必要
  4. wemos D1 R32ボードの電源は5-12V

とりあえずモータをコントロールできるか試すだけなら、非常に簡単でした。

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まずは、CNCシールド上の抵抗をカットします。

この抵抗は、モータードライバのENピンをプルアップしている抵抗ですが、onstepでは、boot時にLOWでなければならないようです。

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別電源を用意するのが面倒なので、12V をボードに入れて、CNCシールドにも12Vを供給します。

GNDはつながっているので、12V だけ引き回しました。

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wemos側は、電源12Vまでらしいので、さらに高い電圧が必要になったら昇圧アダプタで対応することにします。

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まずは実験なので、安価なDRV8825をさしています。

onstepのwikiだと、赤経赤緯のモータードライバとしては推奨されていませんね。

電流制限も、無負荷のモーターを回すだけなので、600mA程にしています。

GNDと、半固定抵抗のネジの頭の電圧を、0.3v程度にしました。

調整が敏感で難しいので、だいたいで放置しました。

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電源はwemos側のDCプラグから供給します。

たまたま12vのACアダプタがあったので、それを挿しました。

(後から電圧を測ったら、無負荷で14v近く出ていた。壊れなかったけど、wemosの絶対定格は何Vなんでしょうね。軽く検索した限りではデータシートを発見できず、販売サイトのDescriptionにPowe Supply 5-12vと書かれているだけだった。)

 

onstepのconfig.hは、2か所だけ変更しました。

  1. #define PINMAP CNC3 // OFF, Choose from: MiniPCB, MiniPCB2, MaxPCB, MaxPCB2, STM32Blue, <-Req'd
    // Ramps14, MaxESP3, MaxSTM3. Check Constants.h for more info.
  2. #define SERIAL_C_BAUD_DEFAULT ON // OFF, n, ON for ESP32 Bluetooth. Option

CNC3は、この中から選べというコメントに登場しませんが、constants.hの中ではちゃんと定義されています。

開発中ということですね。

ESP32内蔵のblutoothを使いたいので、これをONにしました。

 

たったこれだけ。

ボードに書き込むと、特にエラーもなく成功。

スマホから検索すると、ちゃんとOnStepとして登場しました。

感動的ですね。

その後、OnStepのアプリをGoogle playからダウンロードして、イニシャライズ、時間設定すると、トラッキング開始でモーターが回転し始めました。

コントロール画面で、東西のボタンにもちゃんと反応して、モーターが回転します。

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楽しくて、しばらくウィーンと遊んでしまいました。

実に簡単な作業で、ここまで動かせるって、すごい時代になりましたね。

後はハードの方を工作してみて、原則比を入力したり、負荷に耐えられるか確認して、モーターに流す電流やモーターの電圧を決めたりしないといけませんが、コントローラーの見通しは立ったかと思います。

 

ただ、先人たちの記録を見ていると、blutoothが不安定になることがあるらしいですね。

原因は、DCプラグから電源を供給した時に、5Vと3.3Vがちゃんと出ていないことらしいです。

私の基盤もチェックしてみたところ、同じ症状が出ていました。

5V:3.8V

3.3v:2.8V

でした。

Bluetoothが不安定になるようなことは、今回起こらなかったものの、これは何とかした方が良いですね。

再現性があるということは、基盤の設計ミスかもしれません。

スーパーポラリス80Mの三脚の出っ張りを挟むネジを交換した。

どこのネジか分るでしょうか。

 

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三脚座の上面の、北方向の部分の出っ張りを挟み込むやつです。

我が家に輸送されてきたときに、ねじのプラスチック部分が割れていました。

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手を切りそうなのでとりあえず外していたのですが、代わりのネジに取り換えました。

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つまみ部分が小さくなりましたね。

もう少し大きい物でも良かったかな。

元のネジと同じ長さにしたのですが。。

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あと5㎜短くても十分でしたね。

何故こんなに長いネジがついていたのでしょう。

 

ただ、ねじの先をやすりで削らないといけません。

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新しいネジは、先端が平です。

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純正品は、ちゃんと先端が丸く加工されています。

ですので、このネジはあえてステンレスを避けて、鉄にしました。

削りやすさはどれくらい違うのか分かりませんが、一般的にはステンレスの方が固いようですし。

製品によって違うので何とも言えませんが、削りやすいといいなぁ。

 

品目 概要 単価 個数 送料 小計 型番 売店 購入日
スーパーポラリス80M 三脚・赤道儀・鏡筒・アイピースセット 8500 1 3500 12000 SP80M ヤフオク 2021.1
ステッピングモータ 200ステップ、3.3Ω、3.96V 780 2 500 2060 KHP42J2501 オリジナルマインド 2021.1
スリーロブノブボルト M6,ピッチ1.00,長さ10mm(ウェイト用) 177 1   177 TKB2-M6×10 モノタロウ 2021.1
錆取り剤   400 1   400 AZサビアウト ケーヨーデイツー 2021.1
真鍮ブラシ   200 1   200   ケーヨーデイツー 2021.1
プーリー モーター側,GT2,幅6mm,16歯,ボア5㎜ 36 2 0 72   アリエクスプレス 2021.1
プーリー 赤道儀側,GT2,幅8㎜,40歯,ボア6mm 136 2 121 393   アリエクスプレス 2021.1
制御基板 onstep本体 411 1 52 463 wemos D1 ESP-32 アリエクスプレス 2021.1
cncシールド onstep本体とモータドライバICの接続 155 1 146 301 cncシールドv3 アリエクスプレス 2021.1
モータドライバ 6-36v,1/128micro step,1.8A 288 2 69 645 LV8729 アリエクスプレス 2021.1
鏡筒ケース 内寸140×110×900、アルミケース 5300 1   5300   メルカリ 2021.1
樹脂つまみ M6,長さ35㎜,つまみ直径17㎜ 199 2   398 CKB-M6-35 モノタロウ

2021.1

 

ここまでの合計:22409円。

ネジ類も、チリツモですね。

スーパーポラリス80Mの赤緯用モーターマウントを作る。

当初は赤経側だけのモーターで、自動追尾の予定でしたが、onstepを使えば簡単に自動導入できる赤道儀が作れそうなので、赤緯側のモータマウントも検討します。

これまた古い型のSP赤道儀なので、赤緯側のモーターマウントも癖があります。

 

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ちょっと新しいやつは、赤緯体の鏡筒をつける部分に、GP赤道儀みたいなモーターをつけるでっぱりがあるのですが、うちのSP赤道儀にはありません。

どうも、ウォーム軸を収めている箱にあるネジ穴に、モーターマウント用の金具を取り付けて、モーターを取り付ける仕様だったみたいです。

そんなマニアックな部品なかなか出てきませんし、出てきたとしても、結局モーターを取り付けるための補助パーツみたいなものを作らないと、モーターは取りつきませんね。

 

幸い、赤経側ほど複雑な形をしているわけではないので、ここにアルミ板を取り付ければ、モーターマウントも取り付けることができそうです。

ただ、アルミ板を加工するのはそれなりに骨な作業ではありますし、時間もかかります。

赤経側が、3Dプリンタで出力したマウントでうまくいきそうなので、赤緯側も3Dプリンタを使ってみることにします。

 

問題は、赤経側は赤道儀本体にモーターマウントが接する部分が多かったのに、赤緯側はうすいウォーム軸の入ったボックスとしか接しないことです。

赤経側より強度が心配ですね。

しかも、ネジ穴が鏡筒をとりつけるパーツのぎりぎりに位置しているので、ネジ穴も一部欠けたようなパーツにならざるを得ません。

仕方ないので、板厚を8㎜にして強度を稼いだつもりで作りました。

 

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例によってちゃっと出力。

やっぱり3時間くらいかかりました。

出っ張った部分の2つのネジ穴だけでモーターを支えることになるので、ちょっと不安な感じですね。

まぁ試しということで、赤道儀にセットしてみます。

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よさそうですね。

ベルトにテンションをかけた時にどうなるかが心配ですが、それなりの強度は出ていそうです。

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3Dプリンタで出力すると、複雑な形でもぴったっと面一にできるので気持ちいいです。

 

しかし、ふと気づいた問題が。。。

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せっかくコンパクトさが売りのSP赤道儀なのに、赤緯側のモーターが出っ張ってしまうため、収納時の高さが15cmくらいになってしまいます。

 

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何もなければ10cmくらいなのですが。

これでは、ケースへのおさまりも悪いですし、かなり大きなケースになってしまいます。

できればウレタンが充填されているペリカンケースみたいなやつに入れるのが良いと思っていたんですが、15cmの厚みのケースってあんまり既製品がないんですよね。

あっても相当大型になってしまいます。

内寸の厚み13cmくらいなら、選択肢が多いので、できれば薄く収納できるようにしたいです。

たまに、SP赤道儀の鏡筒をマウントする部分をアリ溝にしてしまい、鏡筒固定用のネジがついている羽根のような部分を切断しているのを見かけますが、収納を考えるとそれもありですよね。

 

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羽根の長さは20cmくらい。

切りたい。

 

問題はもうひとつあって、このモーターの位置だと、鏡筒の横側にモーターが出っ張ることになります。

ステッピングモーターってけっこう重たいので、赤緯体が横を向いた状態で、赤緯軸を回そうとするとバランスが崩れますよね。

できれば鏡筒と同じ方向にモーターをマウントしたいものです。

そういえばGP赤道儀も、鏡筒の横側にモーターをマウントしますよね。

問題ないのか・・

 

色々考えながら赤道儀を眺めていると、鏡筒固定用のネジが刺さっているネジ穴が使えそうだなと思いました。

鏡筒固定用のネジ穴を利用して、モーターをマウントするようにしても良いかもしれません。

ただその場合、鏡筒が固定できなくなるので、アリ溝化はマストになってしまいますが。

K-ASTECさんが、SP赤道儀赤緯体の丸い凹み部分を埋めるアルミのアダプターを販売しているので、それを買ってアリ溝をつけてしまってもいいですね。

そうすれば、鏡筒の脱着も簡単になりますし、鏡筒の下にモーターがマウントされるのでバランスも崩れないし、収納時も薄い状態で収納できます。

 

むむ、追加の投資は必要なものの、いいことばかりな気がしてきた。

しかし、ビクセンの考えるモーターをマウントする場所と違う所に取り付けるわけですし、色々検索しても、私の考えた場所にモーターをつけている例が見当たりません。

うまくいくかどうかは、やってみないと分かりませんね。

 

スーパーポラリス80Mの赤経用モーターマウントを作る。

やはりこのプロジェクトの一番の障害は、モーターをどのようにしてマウントするかということだと思います。

そこそこの力がかかりますし、形も独特なところにモーターをつけないといけません。

特に、この古いタイプのSP赤道儀は、裏から長ネジ1本で固定するような仕組みになっていませんから、工夫が必要です。

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これです。

箱のようになっている部分の4か所に、イモネジがあって、これでモーターを固定するようになっています。

できれば追加の穴を開けたりすることなく、純正の穴を利用したいと思います。

多分本体もアルミなので、穴あけできないことはないと思いますが、あんまりやりたくありません。

 

箱の部分の深さは10㎜なので、当初は10㎜厚のアルミ板が、ちょうど箱に収まるように切断して、それにモータを固定するアルミ板をくっつけようと思っていました。

でも考えただけでも大変ですね。

今回買ったステッピングモータには、モーターマウントがついていないので、そこも製作するか、買ってくる必要があります。

モーターマウントは、3Dプリンタ用だと思いますが、既製品が500円くらいで売られていますね。

しかし、鉄製で重そうなのと、10㎜のアルミ板の加工が大変そうだなと思い、他の方法はないかと考えていました。

 

色々考えた結果、強度に不安はありますが、まずは3Dプリンタで作ってみることにしました。

ノギスで現物を図りながら、しゃっと3Dモデリング

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どうでしょう。

イモネジが当たる所の強度が特に心配ですが、ダメなら薄いアルミ板を加工して、イモネジが当たる所だけ補強してもいいかもしれません。

 

さて、ちゃっと出力。

やっぱり3時間くらいかかりました。

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おお、ぴったり。

モーターをはめ込むのに、けっこう力が必要なほどで、一度入れるとなかなか出てきません。

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この、底の部分が持つかどうかですね。

できるだけ赤道儀本体に密着して、強度が出るように、イモネジの所だけテーパーをつけました。

他の部分は、赤道儀の箱に密着していれば丈夫になるのではないかという目論見です。

 

 

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セットしてみます。

・・・いけるんじゃない?

材料はPLAですが、けっこうかちかちです。

板厚は5㎜ですが、強度が足りないなら、これを厚くするとか、インフィルを多めにするとかしてみるといいかもしれません。

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反対から。

モーターへの配線の端子を、こちら側につけるとよさそうですね。

ほんとは箱にしてモーターを完全に覆ってしまいたいところですが、ちょっとスペースが足りそうにないです。

これ以上大きいと、赤緯側のクランプが当たりそう。

 

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隙間に見えているイモネジをしめれば、かちかちに固定されました。

締めすぎなければ、十分動作しそうです。

まだベルトがないので、そのあたりの強度試験はできませんが、ちょっと触ってみた感じだといけそうです。

 

これは、プロジェクト一番の難関を突破したかも。

スーパーポラリス80Mのonstepコントローラ用、wemos D1 R32ボードでLチカする。

まず、今回購入したボードがちゃんと使えるのか確認しないといけませんね。

arduino UNOと同じ形ですが、esp32が乗っているという、ちょっと特殊なボードなので、ざっと調べてみましたが、やや情報が少ない印象でした。

結局英語のサイトを参考にLチカしてみました。

こういうのって、英語のサイトの更新が非常に早いですよね。

 

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使ったのはこのボード。

esp-wroom-32が乗っていて、技適も通っているようです。

 

さて、welcome to a hackster!というページを参考にしました。

  1. arduino IDEのファイルー環境設定から、追加のボードマネジャーURLに次を追加https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
  2. ツール-ボード-ボードマネジャーから、esp32を検索してインストール
  3. ツール-ボードから、esp32 Dev Moduleを選択
  4. ボードをUSBで接続(CH340を使ったボードの使用が初めてなら、CH340の設定が必要です。)
  5. バイスマネージャーから、接続されたCOMポートを確認
  6. IDEで、ツール-シリアルポートから、確認したCOMポートにチェック
  7. Lチカ&ハローワールドのスケッチをアップロード

手間取るという噂もありましたが、一発で成功しました。

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分かりにくいですが、青いLEDのとなりの紫?のLEDが点滅しています。

まだBluetoothは試していませんが、とりあえず私の環境で、このボードの使用が可能であることは確認できました。

 

しかし、スケッチもコピペしただけだし、勉強にはなりませんね。

お手軽なのは良いのですが、多少は自分で考えて書くようにしないと、あんまり楽しくないかも。