Monture harmonique DIY et OnStep : je comprends la mécanique… mais il reste du progrès à faire !

[Felipero]

Hello !

 

Je suis nouveau dans le domaine de l'astrophoto et j'ai besoin de vos lumière car je me suis peut être emporté en prenant une route pleine d’embuches pour un débutant 😅 ne m'en voulez pas de pas faire les choses dans le bon ordre s'il vous plait 🙂.

Rappel sur mes connaissances : Je n'ai jamais fait d'astrophoto avec une monture, équatoriale ou non, motorisée ou non.

Mon objectif initial : Pouvoir faire de l'astrophotographie de manière nomade car je suis en appartement, en ville et sans accès à un ciel dégagé (merci le lampadaire en face de mon balcon ..) le tout pour un budget contenu.

 

Ce que j'ai réalisé jusqu'à aujourd'hui : 

 

 

 

• Premier module : mon "polar finder"

 

 

Me permet de me régler en Alt/Azm avec deux vis sans fin et un verrouillage des deux axes.

--> Je suis un peu déçu, trop de jeux même quand tout est verrouillé. Je ferai une nouvelle conception en temps voulu.

 

• Le second module, en deux exemplaire, le réducteur harmonique.

 

 

Un moteur pas à pas 400 ppt, un réducteur planétaire 5:1 et un réducteur harmonique 100:1

--> Contrairement à ma première création, j'en suis très content, le tout est extrêmement solide et compacte pour un poids contenu (1.4 Kg / pièces)

 

• Et le dernier, le boitier de contrôle.

 

 

On as :

une carte fysetc E4 pour piloter les deux moteurs pas à pas (et autre dans le futur au besoin).

Un Raspberry pi 4 pour piloter la carte fysetc (avec stellarmate ou astroarch)

Un pack batterie, 4s4p qui pourra alimenter le tout pendant 13h (avec le froid de la nuit j'espère tenir 8h)

trois sorties 12v au besoin pour plus tard (mais adieu mes 13h d'autonomies)

 

Mon Apn est un Canon 6D Mk1 avec comme objectif un Takumar SMC 200mm F4

 

Voici le résultat pour le moment :

 

 

Mais voilà mes interrogations ( je vous rappelle que je suis novice en astro)

 

Pour le moment, je pilote le tout avec NINA (donc le raspberry pi n'est pas encore utilisé, je verrai ça dans un second temps)

La configuration de OnStepX s'est bien passé, tout est correctement paramétré, mes moteurs bougent convenablement.

 

Cependant, je n'ai pas de switch "home" ni de viseur polaire.

Pouvez vous me dire quel est l'ordre "normal" pour faire une mise en station dans mon cas ?

 

j'étais partis sur l'ordre suivant (mais je me trompe surement) :

 

1. Placer au jugé en position "Home" ma monture (ce ne sera pas parfait du tout)
2. Faire mon alignement polaire (je suis parti sur NINA, three point polar alignment)
3. Faire un plate solve pour corriger mon home imparfait.

 

Voilà, n'hésitez pas à me dire que j'ai complètement faux, je suis pas en sucre !

Merci et bon dimanche 🫡 

 

 

 

 

 

 

 

[kaelig]

Quel boulot, bravo 😊

 

As-tu un blog avec les modèles STL, la connectique, la liste des pièces détachées et le câblage?

[Felipero]

il y a 15 minutes, kaelig a dit :

Quel boulot, bravo 😊

 

As-tu un blog avec les modèles STL, la connectique, la liste des pièces détachées et le câblage?

 

Merci, pas encore, je termine le projet et ensuite je rendrai tout disponible, j'ai pas envie que quelqu'un refasse mon projet s'il ne fonctionne pas ^^.
J'ai encore quelques petites choses à améliorer..

mais ça fait un traqueur pour un prix très raisonnable, pour la partie harmonique je doit être à 165€ pour les deux modules.

[Benoist]

super boulot hate de voir le resultat.

[HPMâd]

Bonjour,

 

 

Joli travail!

 

1. Placer au jugé en position "Home" ma monture (ce ne sera pas parfait du tout)
2. Faire mon alignement polaire (je suis parti sur NINA, three point polar alignment)
3. Faire un plate solve pour corriger mon home imparfait.

 

0: Je te conseille d'ajouter un "adaptateur" pour un laser vert dans l'axe de l'axe alpha.

1: placer la monture "environ" en home (axe a avec contre poids en bas, axe d a 90 nord (scope point vers le nord)

2: paralleliser l'axe alpha avec l'axe de la terre en utilisant le laser (voir point 0) pour pointer la polaire. On est généralement a moins de 2 °

2: Faire mise au point! Bon pour moi c'est plus important car j'ai un scope, pas un appareil photo

3: Aligenement polaire. J'utilise SharpCap qui a une interface IMPECABLE pour ca! Prise de photo 1 au nord, photo 2 apres 90° de rotation, puis correction en temps reel de la position. Génial...

4: Dans mon cas, ma motorisation à la LST, donc il a pu "pre-callibré" l'axe delta. Je demande donc (via stellearium ou carte du ciel) de pointer un truc dans la dirrection qui m'interesse). Et la, plate solve à resync de sharpcap... Et c'est parti!

 

Temps total environ 5 minutes (dont au moins 2 de focus).

 

Cyrille

[Felipero]

merci à tous et surtout merci Cyrille, ça m'as bien aidé ! je vais tester cela dès que j'ai une nuit avec un ciel dégagé !

 

[PlanetTracker]

Woua, super. 
TU as bossé avec solidworks ? 
Et pourquoi ce choix ? ''un réducteur planétaire 5:1 et un réducteur harmonique 100:1''

[Felipero]

Merci

 

Oui, toute la conception as été faite sous SW !

 

Réducteur harmonique 100:1 --> C'est l'arbre de sortie. Il faut donc qu'il ai un "backlash" ou rattrapage de jeu très faible

(< à 10 arc sec selon la datasheet de celui que j'ai pris).

Si tu as un rattrapage de jeu important, ton scope risque de se "caler" d'un coté ou de l'autre de ta denture lorsque tu traque un objet. Donc en ayant un jeu minimal, tu réduit ce risque.

 

Réducteur planétaire, lui as un jeu bien plus important (30 arc min). Mais comme ce n'est pas lui qui supporte ton scope, c'est moins important (cependant, quand ton moteur tourne dans un sens PUIS dans l'autre, tu aura ce jeu à rattraper, donc ton goto sera moins précis mais pas ton guidage, car tu tournera toujours dans le même sens, ce jeu est donc rattrapé dès que tu enclencha le moteur. Et surtout, c'est bien moins chère qu'un réducteur harmonique.

 

L'idéal aurai été un réducteur harmonique de 500:1 mais c'est impossible en un seul étage et avec un encombrement si faible.

Pourquoi 500:1, je me suis basé sur l'AM5 de ZWO qui as une conception similaire avec une réduction de 400 ou 500 je ne sais plus (avec deux étages, réducteur harmonique 100:1 et le reste avec poulies courroies)

 

[HPMâd]

Bonjour,

 

Moteur 400 pas (note: les 400 pas ont beaucoup moins de couple que les 200, le doublement de précision se paye cher!)

Reduction 5:1

Reduction 100:1

=> precision a de 200000

=> 6.48 arc" de précision.

Avec des controleurs de moteur a 32 microsteps

=> 0.2 arc" de precision... -> Super!

 

Il y a aussi des controleurs a 256 microsteps, mais je n'ai pas pris le temps de les carracteriser et je ne sais pas a quel point ils sont précis...

Les controleurs à 8 microsteps (A9988?) sont a chier (les pas ne sont pas du tout régulier, meme sans charge).

Les controleurs à 32 microsteps (DRV????) sont ok (les pas sont à peut pres réguliers sans charge, je n'ai jamais testé chargés)..

Et il faut que je teste les 256 (TMC2209)

 

 

En tout cas je suis preneur d'info!

Vous utilisez des nema17 de quelle longeur? Quelle couple?

Pensez vous que de passer a 256 microsteps et en enlevant la 5:1 serait une bonne solution? (précision theorique=0.126arc"?)

 

Cyrille

[Felipero]

Yes, j'avais les mêmes calculs ! 

sauf que je suis en micro-step à 64, c'est le max que Onstep accepte de mémoire mais j'hésite à retourner en micro-step de 16 (cf le lien ci-dessous)

(360*60*60)/(400*64*100*5) = 0,10125 arc sec

 

Pour info, j'ai déjà des TMC2209, j'ai toujours eu ça sur mon imprimante 3D custom et c'est du bonheur.

Mes stepper font 40mm de longueur pour un couple de maintien de 0.3 N.m mais leur "manque" de couple de m'inquiète pas tellement vu le rapport de réduction de 500:1.

 

Ce qui m'inquiète plus, c'est le microstepping. Je te déconseille fortement de passer en 256 ème de pas.

C'est excellent pour les vibration et le bruit (à haute vitesse) mais pas pour le couple, ni pour la précision ...

 

Je te conseille de lire cette page qui apporte pas mal d'informations intéressantes : https://www.faulhaber.com

Et cette vidéo pour découvrir plus d'info sur les TMC 2209 https://www.youtube.com/watch?v=Q0sJlGh9WNY

 

[HPMâd]

Sauf que lest TMC2209 sont TOUJOURS en 256 microsteps...

(si j'ai bien compris)...

 

Oui, on peut les configurer en 64, MAIS, pour passer de 0 a 1, ils passent pas 0.25, 0.5, et 0.75, ils font 4 microsteps de 1/256eme.

 

Donc les PB de couples restent la 😞

 

Donc la question reste...

Vaut il mieux enlever la 5:1 qui vas avoir des pb mechaniques (100% garantie) et utiliser des tmc a 256.

Ou utiliser la 5:1 avec ces problèmes mechaniques, et des drv a 32 micros pas?

 

Honètement je ne sais pas et je pense que tu n'aura la réponse qu'en testant 😞

 

Le premier test est un test sans charge. Met un miroir secondaire sur l'axe de sortie de ton systeme, pointe y un laser, et fait avancer d de micros pas en micros pas...

La reflection du laser vas bouger. mesure les distances et regarde si c'est regulier... Dans les 2 sens!

 

Ensuite, faire la meme chose mais avec une charge en sortie (un systeme de poulie et un poid?)

 

Donne nous les résultats!!!!

N'oublions pas que la seule différence entre "jouer au con" et "faire de la science", c'est que dans le 2emme cas on prends des notes et on les publie 🙂

 

Cyrille

[Felipero]

Citation

Sauf que lest TMC2209 sont TOUJOURS en 256 microsteps

 

Effectivement, c'est vrai. Pour être plus précis, en interne, le driver TMC génère un signal sinusoïdal très fin sur les bobines du moteur, découpé en 256 microsteps par pas complet TOUS LE TEMPS.

Et quand on paramètre le driver TMC en 1/16 pas, le firmware de ta carte mère enverra 16 microstep pour réaliser un tour. mais le driver TMC2209 lui génèrera pour chaque microstep envoyé depuis la carte mère, 16 micro pas "fictifs" afin qu'au final, on ai 16*16=256 micropas.

 

Pour ce qui est de la précision, oui tourner en 256 de pas sera plus précis mais pas autant qu'on pourrai le penser je pense (mais je n'ai rien pour étayer mes propos ...)

 

Citation

Honètement je ne sais pas et je pense que tu n'aura la réponse qu'en testant 😞

100% d'accord ! le problème c'est que je n'ai absolument pas de quoi tester tout ça ^^. et au vu des résultats de la nuits dernière, avant de contrôler la précision de mes réducteurs harmoniques, je vais refaire de 0 mon viseur polaire qui est catastrophique en terme de précision ^^.

 

Pour répondre au problèmes mécaniques du réducteur harmonique, on est d'accord, "best parts is no parts" mais je pense qu'il est pertinent en apportant réellement un x5 sur la précision (et le couple) et vu les contraintes très faibles qu'il prend, il as une belle vie devant lui (faible couple et vitesse inexistante  !)

 

J'ai trouvé cette étude qui parle de "l'influence du microstepping ..." https://www.mdpi.com/1996-1073/14/19/6107?

Tu pourra voir ce graph qui est assez intéressant.

 

 

Et oui, je posterai mes résultats avec grand plaisir !

a+

 

[pachytriton54]

Bonjour à tous même projet, à ceci près que je vise une charge utile de 12kg sans contrepoids et 20kg avec.

C'est une copie de l'AM5 réalisée avec un morceau de poteau de portail, 2 moteurs nema 17 48mm 200p/t, transmission par poulie courroie 16/80, et réducteur harmonique 1/100, et enfin une carte fystec E4

[mulot35]

il faut plus de détails petite liste de course?

[pachytriton54]

Ben c'est pas fini faudra encore attendre un peu😅

[Felipero]

ah mais je reconnais très bien ces réducteurs harmonique tien  on as exactement les mêmes ahah.

J'aime beaucoup l'utilisation de poulies (comme l'AM5 effectivement), c'est mieux qu'un réducteur en terme de backlash à condition de bien choisir les courroies.

 

Je t'avoue être partis sur un train epi pour des raisons d'encombrement !

 

Par contre, l'utilisation du poteau m'as fait beaucoup rire ahah

 

Bon courage pour ton projet et tiens nous au courant !!

[pierrot2]

je suis sur le meme projet, mais je pense utiliser des nemas 24

c'est quelle dimensions tes reducteurs harmo  14 17 ou 20 ?

je me demandais si on ne pourrais pas utiliser des  dimensions 20 en rapport 120 et un moteur 400 pas 256 µpas et pas de courroie

pour la courroie je pense quil faut prendre assez large pour diminuer l'elasticité (15 a 20mm)

j'ai fais des essais avec un moteur 400pas 1.8Nm j"ai encore 1Nm en 512 µpas

je vous tiens au courant

[HPMâd]

Bonjour,

 

Super bien fait le boulot!

 

Par contre l'impression 3D, je changerait pour des pièces métal.

Sur le long terme, mon experience est que ces pièces merdent. Elle se déforment, deviennent cassantes, et racornissent à la chaleur.

La découpe laser n'est pas tres cher: https://www.laserboost.com

 

Cyrille

[pierrot2]

pour part, j'ai fais les essais de couple avec le moteur une polie sur l'axe et des poids

c'est typique, pas besoin d'un mirroir sur l'axe et un laser, des que l'on demande trop de couple, le mteur decroche et le poids tombe

il fau voir une chose dans le dimensionnement c'est que la demultiplication suplementaire par poulie courroie multiplie le couple par le rapport de demultiplication donc sans poulie courroie le moteur doit etre capable de fournir 5 fois plus de couple dans ton cas

donc a choisir soit poulie courroie et moteur de 500gr, sans poulie courroie moteur d'environ 2.5kg

tout depend si tu veux utiliser en nomade ou en poste fixe

       

[Tyler]

Il y a 13 heures, HPMâd a dit :

Sur le long terme, mon experience est que ces pièces merdent. Elle se déforment, deviennent cassantes, et racornissent à la chaleur.

tout dépend du filament utilisé, c'est sur que si c'est fait en PLA... ça va pas tenir longtemps  
Il existe des filaments technique qui résisteront sans problème au froid, à la chaleur (certains tiennent 150°C sans problème, voire plus de 200°C mais les prix s'envolent), aux effort, contraintes...,
Tu peux tenter en ASA de bonne qualité déjà, voire en ASA GF ou PETG GF, le nylon pour tout ce qui doit encaisser des efforts..

Mais il faut impérativement une imprimante qui peut imprimer ces filaments (température de buse, de lit, enceinte fermée et chauffée etc)

il faut aussi modéliser les pièces en vue d'une impression, avec des renforts internes, choisir le bon sens d'impression pour ne pas avoir l'axe Z sur les faiblesses de la pièce, bref, y'a moyen à mon avis, mais effectivement vu le prix des filaments techniques ça risque de couter plus cher que de la faire usiner en alu.