Горное небо - для вас!

Введение

Автоматизация астрофото невозможна без электрофокусера. В продаже имеется большой ассортимент готовых решений, но не все они соответствуют необходимым требованиям и, к тому же, имеют высокую цену.

Фокусировка телескопа системы Шмидта-Кассегрена С11 от Celestron осуществляется движением главного зеркала. Важно сделать это без люфта, чтобы получить максимальную точность.

Многие владельцы телескопов системы ШК независимо от апертуры, сталкиваются с таким явлением: наблюдаемый объект прыгает по полю зрения когда  происходит смена направления движения главного зеркала при фокусировке. При визуальных наблюдениях это не критично, но для астрофото такой люфт неприемлем.

В этой статье мы поговорим о том как  приспособить шаговый двигатель в качестве электрофокусера и обеспечить точную фокусировку. Сразу хотим заметить, что цель статьи — передать саму идею, поэтому размеры указаны не будут, т.к. для каждого телескопа они разные.

В нашем случае готовое решение выглядит так:

и в корпусе:

Компоненты электрофокусера

1. Два шкива под зубчатый ремень с разным количеством зубьев. Чем больше передаточное число, тем лучше, т.е. число зубьев ведомого шкива должно быть значительно больше числа зубьев ведущего.

2. Шаговый двигатель, в нашем случае 14HS13-0804S.

3. Зубчатый ремень (длина ремня подбирается исходя из диаметров обоих шкивов и расстояния между ними).

4. Алюминиевая пластина толщиной 6 мм

5. Контроллер шагового двигателя с драйверами для платформы ASCOM, в нашем случае шаговый двигатель и контроллер от robotic focusing motor «SESTO SENSO» итальянского бренда «Primalucelab».

До переделки:

И после:

.

Процесс переделки

1. Изготавливаем втулку 1 (синий пунктир), например из алюминия, такого размера, чтобы она плотно наделась на пару подшипников 2 и плотно без люфта входила в отверстие 3 на телескопе. Ширина втулки равна ширине спаренных подшипников:

2. Изготавливаем фланец, с тремя отверстиями диаметром 5 мм. Внешний диаметр фланца которого соответствует посадочному диаметру d1 фокусировочного узла телескопа, а внутренний – диаметру латунной трубки d2. Изначально на латунную фтулку надевалась резиновое кольцо для ручной фокусировки:

.

На фланце телескопа сверлим три отверстия диметром 5 мм так, чтобы они пришлись на центр выступа посадочного диаметра d1

Литье внутреннего «стакана» имеет достаточную толщину стенок для слепых отверстий под М4 глубиной 20 мм. Далее сверлим отверстия, соответствующие отверстиям на фланце и нарезаем резьбу М4:

Следует сказать, что токарных изделий нам понадобится три: втулка, фланец и вал для шкива. Эскиз вала:

Внешний диаметр d1 вала должен соответствовать внутреннему диаметру латунной трубки, предназначенной для надевания на нее резиновой ручки для фокусировки в штатном варианте, утоньшение d2 на конце вала соответствует внутреннему диметру применяемого ведомого шкива, внутренняя выборка d3 на другом конце вала нужна для того, чтобы в вал не упирался фиксирующий винт на шпильке ГЗ, предназначенный для предотвращения выкручивания фокусировочного узла и падения ГЗ. Общая длина вала рассчитывается исходя из высоты применяемого шагового двигателя и его вала.

Фото вала с надетым шкивом:

.

Далее изготавливаем алюминиевую пластину толщиной 6 мм, размеры которой рассчитываются исходя из диаметра фланца, габаритов применяемого шагового двигателя и длины зубчатого ремня. Затем сверлим отверстия, соответствующие расположению и диаметру отверстий на фланце, делаем два овальных отверстия по диагонали для крепления шагового двигателя. Овалы нужны для регулировки натяжения ремня.

.

Расстояние L от центра вала двигателя до центра ведомого шкива выбирается исходя из длины зубчатого ремня, с небольшим допуском для регулировки натяжения. Двигатель к пластине крепится двумя винтами по диагонали, за заднюю часть, для этого надо заменить штатные винты на более длинные с потайной головкой.

Собираем электрофокусер:

На шпильку главного зеркала накручиваем фокусировочный блок, с нашей втулкой, и фиксируем винтом:

.

Устанавливаем фланец:

Крепим пластину с шаговым двигателем и фиксируем винтами:

Ставим вал с ведомым шкивом, надеваем ремень и регулируем его натяжение:

.

Отверстие с резьбой под гужон для фиксации вала ведомого шкива:

.

После сборки подключаем контроллер и проверяем работоспособность. Все должно вращаться легко.

Корпус фокусера распечатан на 3D принтере, контроллер разместился внутри корпуса, вырезаны отверстия для подключения питания DC 12V, micro-usb и датчика температуры. Корпус крепится к пластине четырьмя винтами, по два с каждой стороны. Для этого в торцах пластины просверлены отверстия с резьбой М3:

Передаточное число между ведомым и ведущим шкивом дает возможность работать шаговому двигателю практически без нагрузки и передавать на ход ГЗ микрошаги для тонкой настройки фокуса.

Итог