小型赤道儀を作る(22)

 こんにちは。
自作赤道儀のテスト・調整を毎週のように繰り返しております。
完成後、いくつか問題が露呈してきました(涙)

 ● 極軸望遠鏡の極軸との平行が全くあっておらず役に立たない
 ● ピリオディックモーションが想定をはるかに超える大きさ!
 ● オートガイドが追い付かない

このうち、極軸望遠鏡の話は置いといて、ピリオディックモーションとオートガイド不良のところから対策を始めたいと思ってます。

 ピリオディックモーションはご存じの通り、主にウォームの偏心によってギアの回転速度が速くなったり遅くなったりする現象です。
極軸をずらして撮影すると次の写真のような感じになります。



Pdofhandmadeeqmj 

 これ、自作した赤道儀で撮ったやつです。1500mmくらいの直焦点かと思いきや、150mm望遠でのアルデバランです。
写真上で計測して、アルデバランの赤緯(約16度)で補正してやると、なんと±110’もあります。
・・・もう呆れるくらい大きいです。
 この赤道儀はギアの歯数が144枚ですので、ウォームの1回転は約10分(600秒)です。この10分周期で現れるピリオディックモーションの原因としては、

 1.ウォームの偏心
 2.ウォームに取り付けたプーリーの偏心
 3.ギアボックスからの出力シャフトに取り付けたプーリーの偏心
 4.ギアボックスからの出力シャフトに取り付けてあるギアの偏心

 4.の出力シャフトに取り付けたギアの偏心は、物が小さく、私の技術では修正困難(汗)
 一方、2.と3.のプーリーの偏心は、次の図のように、この二つの位相を合わせてやると打ち消すことができます。
同じ偏心量なら0にできます。
 Aの場合だと、プーリー1がω1だけ回転するとき円周上の距離はd1だけ動きますが、プーリー2も円周上でd1と等しい量のd2だけ動くので、ω2はω1と同じだけ回転し、ピリオディックモーションは発生しません。
 Bの場合だと位相が180度ずれてます。この時はd2はd1と同じだけ動いた結果、ω2はω1よりも大きくなり、プーリー2はプーリー1よりも早く回転することになります。もう半回転すると逆に遅くなるという具合で、ピリオディックモーションが発生してしまいます。

Photo_20191022000001

 まず、この部分を修正してみました。

Pm_20191022000002

 来てます!
 プーリーの位相を合わせただけで、ピリオディックモーションは半減しました。
計測してみると±53’
 残るはやはり、ウォームということになります。

 ところで、このピリオディックモーションの写真のカーブはたぶんサインカーブそのものですよね??
模式的にグラフにすると次の図のような感じです。

Pm

 これは、星の移動距離のグラフになっているので、各部分の傾きを求めればその時の赤経軸の回転スピードがわかるはずです。
追尾スピードはこのグラフのそれぞれの部分の傾きを求めればわかります。ということは、モータースピードをタイミングよく増減してやれば、補正できることになりますよね??(俗に言うPEC?)
 ここで、問題になるのはそのスピードまたは修正量ということになります。
 移動量を示すサインカーブの傾きを求めると、sin(0)の時の傾きは「1」ですよね。「1」っていったい、何ですか?
求めたいのは恒星時に対して○○’/秒というスピードなんですが‥。
 sinカーブの傾き「1」というのは上の図で言う赤線の部分のことで、要するに「1÷1ラジアン」ってことなので・・、これをピリオディックモーションの量「110’」と時間「95.5秒(300×1/3.14)」から110’÷95.5秒で、1.15’/秒ということになります(たぶん・・)。
 これは、恒星時(約15’/秒)に対して1.15’/秒早いということで、割合にすると約7.7%速いということです。
(赤道儀の回転に対して星が7.7%早い → 
     赤道儀の回転は星に対して7.7%遅いということです。)


 この量、いったいどのくらいのウォームの偏心から発生しているんでしょうか?


Pm_20191022000001

 上の図は、ウオーム・ギアのギアの部分を模式的に書いてます。
私のウォーム・ギアは旋盤で加工しやすいようにピッチを先に決めていて、ウオームのピッチが1.25mm、ギアの歯数が144枚、モジュールは約0.398になっています。
 ウォームが一回転するとピッチ分の1.25mmだけギアを進めることで赤道儀が回転するのですが、図のbのライン(ピッチ円)でウォームとギアが正しく接しているときに正確に回ります。
 これが、ウォームの偏心量dによって、aからcまで動くわけですね。ギアの歯先は40°になっていますので、この時、ピッチ円のbの位置からd/2まで偏心すると、1.25mm×速度の増減割合分だけスピードが変わってしまうという仕組みになります。
 この割合が先ほどの7.7%なわけですから、偏心量dは、
 
  d=2×1.25mm×7.7%÷tan(20°)=0.53mm

 ウォーム単体でこれだけ出ているとは思えないので、原因と考えられる4か所に等分に配分すると、約0.13mmの偏心があることになります。
 これが、プーリーの位相修正後だと、恒星時に対するスピードの増減が±0.55’/秒となり、割合で約3.7%。
この時のdは、0.25mm、プーリーの偏心は相殺されたと仮定すると、÷2で、約0.13mmの偏心があることになります。
 ウォームの偏心量を実測してみると、約0.12mmでしたので、よく一致してました。
ウォームの精度は、正直なところ、もっと良いはずだと思っていたのですが、ちょっとショックを受けてしまいました。
希望的観測によると、0.05mm以下だと思ってました。
 まぁよくよく考えると、細くて長い寸法だし、両側の耳をそろえる際に6mmに削った後にその細くなった部分をつかみ直したりしてたので、精度が出てるはずもなかったんですが‥。

 機械的精度は、もうこのウォームをやり直すしかないので、作り直しました。ついでに、同種金属同士の接触によるムシれを避けるために真鍮製のギアに対して、ジュラルミン(A7075)で。

Dsc_0538


 今回は、耳の部分の6mm径のところを仕上げるのに、どうしても掴み直す必要があるので、掴み直す際に細くなった耳の6mm部分ではなく、なるべくウォームに近く太い部分を掴むためにネジを切る部分の幅も最小限に収めて不要な部分は太く残し、形状を若干修正して慎重に、慎重に削りました。
 最後に突っ切りで切断したんですが、やってる最中に「まてよ、これ(突っ切り)で失敗したら、このシャフト、曲がってバァーじゃないのか?」と思った瞬間、その通りに失敗してしまい、完成直前にして曲がっちゃいました。
 思わず、保護メガネを投げつけちゃいましたが、諦めきれず、旋盤のチャックにつかんだまま、ダイヤルゲージをあてて、修正したところ、何とか0.03mmの偏心に収めることができたので、これで行くことにしました。
 早速、組み立てて試写した結果が次の写真の一番下です!

Pmwm

 一番上が、最初のピリオディックモーション、次のはプーリーの調整後、そして一番下が、新ウォームでのものです。
 極軸をずらしすぎてて、分かりにくいのですが、計算してみると±23’程度に改善できました。

 もう一声ほしいところですが、機械的な誤差の修正は、まだプーリーを意図的に偏心させて位相をずらして調整するとかアイデアはあるんですが、取りあえず、こんなところかなぁと思っています。
 あとは、モーター駆動プログラムで、「PECチック」な駆動をさせてやろうかと思っています。再現性が良いので、正確に計算して一度タイミングを合わせてしまえば、実用になるんじゃないかなぁと。

 ほとんどピリオディックモーションの話になってしまいましたが、オートガイドの問題は、修正駆動スピードがプログラムの調整の過程で1.2倍速と0.5倍速くらいになっているのが原因でした。0.5倍速は大丈夫なんですが、1.2倍速では修正が追いつかないようで、ここを当初の予定通り1.5倍速が出るよう調整した結果、ほぼ問題なく修正駆動できるようになりました。

 それから、極軸望遠鏡問題、これ全く役に立たないので、困ったことになってます。おそらく、極軸に内蔵した「極軸望遠鏡」の軸と真の回転軸は3度ほどずれてるみたいです。対物レンズも接眼レンズもいい加減に取り付けちゃったからなぁ…。これもどうにかしなければ。
 というわけで、それでは。また(いつ書くかわかりませんが・・)

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2019年10月12日 (土)

小型赤道儀を作る(21)

 こんにちは。
 赤道儀の自作、いよいよ完成に近づいてきました♪
今回は、アルミパーツのアルマイト処理です。
 以前から、アルマイト処理には興味があったのですが、一番重要な「電解液」の入手でとん挫したままでした。
ところが、近年は同じことを考える人が多いようで、通販で「キット」が売ってるんですね♪
電解液はシュウ酸とか使うらしいですが、キットで売っているものの中にはバッテリー液(希硫酸)が入っているようです。



Dsc_0489

 希硫酸が飛び散ったりしたら嫌なので、玄関先にお店を開いてしまいました(笑)
左から、希硫酸が入った電解槽、水洗い用バケツ、染色液、水洗いバケツ、右下は封孔処理槽です。

 電解槽にアルミパーツを浸して電気を流します。陽極(+)にアルミパーツを接続して、陰極(-)には鉛版を取り付けます。
12Vの電圧で30分ほど電気を流すのですが、アルミの表面積1cm2あたり、約0.03A程度流れるので、10cm×10cmのアルミ板なら、3Aもの電気が流れるます。そこで、電源はバッテリーとか使うのが通常なのだそうです。

Dsc_0490  

 私は、昔のATX電源を使いました。また、陰極側には処理をするアルミパーツよりも表面積が大きい鉛版を使用する必要があります。


Dsc_0480  
 一発目は、先日作成したクラッチノブ。アルミ線を穴の中に入れて、割り箸を切ったものでがっちり押さえてあります。
 
 注意することと言えば、電解処理中の液温の管理ですかね。保冷剤や凍らせたペットボトルを入れて、25℃を超えないように管理します。
20℃をキープできればベストかなぁという感じです。
 電流を流しながら電解液30分のあと、バケツに入れた水道水で濯いで、染色へ。染色液は染料を工業用純水に溶かして作っています。キットに何色か入っていたのですが、今回はゴールドにしてみました。
この染色も温度管理があって、こちらは55℃~65℃くらい。時々電気コンロを入れながら温度をキープ。
 15分程度染色した後、またバケツに入れた水道水で濯いで封孔処理へ。
 封孔処理液も、工業用純水にたぶんホウ酸だと思うんですが、キットについていた封孔処理剤を溶かして使用してます。
 こちらも温度管理があるんですが、90℃以上ということなので、コンロに火をつけてボイルする感じです。

 そして出来上がり。

Dsc_0483
 金色はアルミに結構合う色だと勝手に思っているんですが、ほかのパーツも染色液を作るのが面倒で、そのまま処理してしまいました。

Dsc_0500
 組み立ててみました♪

Dsc_05051200x900
 カメラやガイド鏡の取り付けに必要なパーツや、鉄アレイを加工して作ったバランスウエイトなども取り付けて、撮影できる状態になり、
一応の完成となりました。

Dsc_0532
 もちろん、駆動回路も製作中ですが、基盤はできていて、あとはケースを作る必要があります。


Dsc_0529
 機能は、・正逆回転、星景モード、0.5倍速、1.5倍速、27倍速、オートガイド入力端子となっています。もちろん、オートガイドは、赤経のみのガイドとなります。

 最後に駆動の様子を。



 27倍速駆動で動かしているところを、タイムプラス撮影です。というわけで、次回は実際に撮影してみようかと思ってます。ピリオディックモーションとかも見てみたい。

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2019年9月22日 (日)

小型赤道儀を作る(20)

 赤道儀の自作、今回作るのはシャフトの南側にねじ込むナットです。クラッチノブの役割もあるナットです。
材料は、格安で購入したアルミ板。厚みが25mmもあるので、いろんなものの工作に使えます。・・・と思って買ったんですが、
この材料、デカすぎ!
 いつものように接円で穴あけをして切り取るのですが、大きすぎるため、フライス盤のテーブルに乗せるのも一苦労でした。
安い材料の「罠」にはまった感じでした(泣)

Dsc_04481200x900
 何とか切り出して整形し、やっと「加工」に入ります。
旋盤にセットし、まずは、穴を開け、M30、P=1.0mmの内ネジを切っていきます。
 これは、シャフトの南側にねじ込むナットなので、すでにできているシャフトと現物合わせができるので、気が楽です。







 ネジが出来たら、外周の削りに入るんですが、チャックの爪で掴んでいる部分は削れません。とりあえず、削れる部分だけ大きめに削って、一度取り外し、新たにヤトイを作って外周を削ることにします。
 次の動画は、ヤトイを作っているところです。

 


 ヤトイができました。次は、途中まで削ってあるワークをひっくり返してヤトイにワークを取り付けて、外周を仕上げていきます。

 このままだと、ツルツルで回しにくいので、外周に適当な溝を切ることにします。
チャックに掴んだまま、旋盤から取り外し、ロータリーテーブルにセット。もう一度心出しをした後、フライス盤で溝を切っていきます。
 溝は、幅6mm弱、30度ピッチで12本切りました。手で掴む部分なので、エッジの面取りを自作の工具で行いました。

 

 そして、出来上がり♪
右側の棒は、最後に使った面取りをする自作工具です。


20190907165618_img_3101_1

 というわけで、仮組♪

 

 これで、一応、主要な部分のパーツは完成♪
あとは、アルミパーツのアルマイト処理と、駆動回路・コントローラー作る必要があります。
細かいところで、ケーブルのコネクターを、本体のどこかにつけなきゃいけないんですが、あとでやろうかなぁ。

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小型赤道儀を作る(19)

 赤道儀の自作、今回はプレートの加工です。
この部分にカメラとかバランスウエイトとかを取り付けることになります。
最初の構想では、極軸シャフトと一体化したフランジにプレートをボルト止めするつもりだったんですが、
フランジ部分の直径がシャフトの直径に対して大きくなると、加工が難しそうだったので断念。材料の無駄も多いし。
代わりに、プレートの中心部にシャフトをねじ込む構造になっています。
大きさは150mm×60mm×t25mm(加工後18㎜)で、材質はA7075です。

Dsc_03961200x900

 厚みをちょっと大きめに取ってあるのは、将来この部分に簡易的な赤緯軸を取り付けようと思っていて、
薄いとあとで問題になりそうだったからです。

 中心のシャフトをねじ込む穴は鉛直度が要求されるので、旋盤に面板を取り付けそこに材料をセットして掘るんですが、すでに制作しているシャフトのネジと現物合わせで調整することができません。
 シャフトの先端にただ切ってあるネジならいけるんですが、シャフトが写真のような構造なので、
無理。だからと言って、一度面板からプレートの材料を外すと同じ位置にはセットできないし・・。
 ちなみにこの部分のネジは、逆ネジです。シャフトの南側からナットで絞めるのですが、このナットは、クラッチノブを兼ねていて、
そこを絞めこんだ時に、シャフトが回転して緩んでしまう恐れがあったので、プレートと接合する北側のネジは逆にしたというわけです。

  Photopictureresizer_190922_143357794_cro
 というわけで、下穴はシャフトを制作した時のヤトイのネジ穴に合わせて開けるとして、ネジの切込み深さはシャフトのネジ溝の深さを計測したうえで、標準値でやることにしました。

 面に開ける穴は、35mm間隔のM6としました。具体的に何かを取り付ける予定はありませんが、いくつか開けておくと後々便利・・かも。
プレートの上端と下端には、同じく35mm間隔のM6ネジ穴と、片方の中心には1/4Wカメラネジを切って面の中心寄りを大きくくりぬいて、カメラや雲台を取り付けられるようにします。もう片方にはウエイト用にM8のネジ穴を中心に開けます。
 それらのほとんどの穴あけやネジ切りは最初にやっておきました。
 難しいのは、プレートの南側の中心付近のウォーム・ギアにあたる部分を凸型に加工することです。
まず、ドリルを入れて、金ノコで切り取り、旋盤にセットして削ります。
金ノコで切り取るまでの様子です。

この後、旋盤で仕上げていきます。
20190802230958_img_3082
まず、プレートの中心を合わせてセットするために、
面板の中心にアルミで作った凸状のヤトイをはめます。
20190802231955_img_3085
そこに、ぜい肉を切り取った後のプレートを設置。
20190803014032_img_3090_2
削り終わったところ。

Dsc_04401200x900
↑プレートの南側面、
            この上にフエルトを挟んでギアが接します。

Dsc_04451200x900 ↑プレートの北側面



 この材料が、今まで作ってきたバーツのどれよりも高かったです。
なので、「失敗は許されない!」というプレッシャーが強かったのですが、何とかなって本当に良かった♪
(M8のネジ、ちょっと失敗してんだけどね・・・・)

 次回は、クラッチノブを作ってアルマイト処理も行ってみようかと思っています♪

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2019年8月 5日 (月)

撮影してきました。

こんにちは。
最近、工作ものばかりでしたが、今回は撮影の話です。
8月最初の週末、晴れそうな予報だったので狙ってたんですが、久しぶりにY-daに連絡して、撮影に行くことにしました。

白木峰でのスターパーティーのお誘いもあったんですが、撮影優先しちゃいました。(ten.さん、すんません)
新調したAstronomik UHCフィルターも試してみたいと思っていたので、日没後張り切って出発。
場所は、長崎市民の森。
5月の諸塚以来、ほったらかしだった機材・・・、そのせいか?トラブル続きでした。

今回は、ちょっと色々と調整・確認事項がありまして、それらを片付けてから撮影するつもりでした。
まずは、スパイダー回折輝線が東西方向に合っていることを確認。
それから、久しぶりに使用する冷却装置を取り付けた状態でのバランスの調整・確認。
さらに、初めて実戦で使用するBackyard EOSなどなど。

機材の組み立ても、いつもより時間かかったのですが、遅れてやってきたY-daに追い抜かれ、撮影開始にも遅れを取ってしまう勢いでした。
なんとか組み立てが終わって、バランスも取って、撮れるか?思ったら、ガイド用のQHYを取り付けていなかったりとか、もうグダグダ。

そして、自作のバスチノフマスクをつけてピント出ししようとしたんですが、UHCフィルターのせいなのか恒星像がいつもより暗く輝線が確認しにくいじゃありませんか。
しかも、冷却装置の重量のせいか、なんか片ボケしてる感じもするし・・・。
2インチスリーブへの差し込みを確認したり、カメラのアングルを調整したりと、どんどん撮影開始が遅れていきます・・・。
そして、極めつけは、まさかのディーサイクルバッテリーの上がり。近場ということで古い方のディープサイクルを持ってきて使っていたんですが、冷却用の電源(3A流れる)とカメラの電源として数時間使っただけで上がってしまいました。
これは、他にも電源があったのでなんとかなりましたが。

こんな感じでY-daが退屈しないよう気を使ったわけですが(嘘)、0:30頃、やっと撮影開始。
まずはNGC6992(網状星雲)です。
ここでも、問題が・・・・。
アライメントを済まして自動導入したのですが、対象が入らない・・・。
どうも赤経モーターの調子が悪いみたいで、導入が狂っている様子。
結局、手動で導入です・・・。(ここでも時間食われてしまった・・・)
Ngc6992_20190803_bkpx4cool_4comp_s
 

 ●赤道儀:ロスマンディーG11+GEMINI2
 ●ガイド:PHD+60mmF4ガイド鏡+QHY5-Ⅱによるオートガイド
 ●鏡筒:BKP200/F800+MPCCmk3+Astronomik UHCフィルター(D=200mm fl=805mm)
 ●カメラ:EOSKissX4 ローパス改造 外部冷却
 ●露出:ISO3200×10分×4枚コンポジット
 ●その他、リサイズ

撮影開始まではいろいろありましたが、なんかいい感じに撮れました♪
南中前後から撮り始めて4枚めで、鏡筒のお尻が赤道儀に当たりそうなところまで行っちゃったので、枚数稼げませんでした。
これくらい写るなら、近場でもいいかなぁと思える出来でした。
UHCフィルターは、いつも使っているLPS-P2フィルターよりも更に透過する波長の幅が狭くなっているので、その効果もあったと思います。
狭くなっていると言っても、Hβ、OⅢ、Hαは高い割合で通すので、特に超新星爆発残骸系の星雲には効果が高いようですね。
そして、カラーバランスの崩れを心配していたのですが、思ったより崩れていなくて画像処理も楽でした。

次はNGC7293です。
これも手動で導入。こちらは、かろうじてファインダーで見えていたので楽でしたが、結局中心をちょっと外してしまい、トリミングしてます。
Ngc7293_20180304_bkp_x4_cool_uhcmtr

 ●赤道儀:ロスマンディーG11+GEMINI2
 ●ガイド:PHD+60mmF4ガイド鏡+QHY5-Ⅱによるオートガイド
 ●鏡筒:BKP200/F800+MPCCmk3+Astronomik UHCフィルター(D=200mm fl=805mm)
 ●カメラ:EOSKissX4 ローパス改造 外部冷却
 ●露出:ISO3200×10分×6枚コンポジット
 ●その他、リサイズ、トリミング

こちらも、思ったより良く撮れました。
夏場の空の低い位置にしては、けっこう色が出たなぁと思います。これもUHCフィルターの恩恵かもしれません。

そして、同時にBORG76EDとLPS-P2フィルターで撮った同じ対象です。
NGC6992。
Ngc6992_20190803_borg_mr_x5trs

 ●赤道儀:ロスマンディーG11+GEMINI2
 ●ガイド:PHD+60mmF4ガイド鏡+QHY5-Ⅱによるオートガイド
 ●鏡筒:BORG76ED+マルチレデューサー×0.7+LPN-Rフィルター(D=76mm fl=350mm)
 ●カメラ:EOSKissX5 ローパス改造 
 ●露出:ISO3200×10分×6枚コンポジット
 ●その他、リサイズ


NGC7293。
Ngc7293_20180803_borg_mr_x5s
 ●赤道儀:ロスマンディーG11+GEMINI2
 ●ガイド:PHD+60mmF4ガイド鏡+QHY5-Ⅱによるオートガイド
 ●鏡筒:BORG76ED+マルチレデューサー×0.7+LPN-Rフィルター(D=76mm fl=350mm)
 ●カメラ:EOSKissX5 ローパス改造 
 ●露出:ISO3200×10分×3枚コンポジット
 ●その他、リサイズ

こちらも、結構写りました。
ただ、緑~青あたりの星雲の色の出方は違う感じがしました。やはり、その付近のカットされる領域が多い(透過帯域が狭い)UHCフィルターのほうがコントラストが高いと言うことなんでしょうかね?

この日は、日中に自作赤道儀の工作を5時間ほど立ちっぱなしでやっていたこともあって、自分が充電切れでした・・。
BKP200/f800の接眼部の使い勝手や強度など、いろんな課題が浮き彫りになったのですが、対処には時間がかかりそう。
特に接眼部!なんか良い部品ないのかなぁ?まっすぐきっちりMPCCmk3が挿入できて、回転もらくらく♪・・・なんてやつない??

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2019年7月 6日 (土)

小型赤道儀を作る(18)

 赤道儀の自作、だいぶん先が見えてきた感じなんですが、作業頻度がとても低いのでなかなか完成しません(笑)

 まずは、前回アップできなかったモーターの加速駆動の様子です。


 スマホで動画編集できたので、ついでにBGMなんかも入れてみました♪
 あ、でもBGMよりもモーターの回転音を聞いてほしいなぁ♪

 で、今回工作したのは、赤道儀の台座部分です。
極軸調整のために、本来ならこの部分に水平微動と高度微動の機能を付けるんですが、メインはポータブル赤道儀として星景や星野の撮影がメインになるので、ただの台座です。(笑)

Dsc_0336 

 いつものように、接円で穴開けした後、金のこで切断。
因みに、底面には先に1/4wネジを3か所開けてます。底面との鉛直度がある程度必要だったので、角度がとりやすい切り出し前に開けてます。
 そして、固定用の穴を開けたり、フライス盤で凸凹を均して仕上げていきます。
 

 M5ネジ3本で本体と連結するのですが、ボルトの頭を埋め込むための凹を掘る適当な工具がなく、だいぶん前に作った座ぐりカッターで無理やり加工したら、ちょっと失敗して傷がついてしまいました。
 カメラ雲台に取り付ける1/4wのネジ穴が3か所なのは、何かに干渉して付かなかったり、バランスが取れなかったりすることを想定してのことです。
 とりあえずは、完成♪
 Dsc_0358  
 こんな感じで本体が乗っかります。

Dsc_0362

 下部には1/4W(カメラネジ)が掘ってあるので、この状態でカメラ三脚に取り付け可能です。
カメラ雲台はほぼ水平な状態で使えるようにすることと、雲台の上面とのクリアランスを少し取りたかったのでこんなパーツを作ったというわけです。当初は、こんなの作る予定ではなかったんですけどね(笑)

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2019年6月 8日 (土)

小型赤道儀を作る(17)

 こんばんは。
赤道儀の自作、モーターの加速プログラムを改良してみました。

 初回に回した際は過電圧で動かした結果、発熱と振動がひどく、ほとんど高速回転できませんでした。
その後、回路とプログラムを改善して、4倍速くらいまでは問題なく回るようになっていたのですが…。

 ステッピングモーターの特性で、高速回転には弱いので、手抜きな加速プログラムだと、脱調してしまってうまく回らないんですね。
普通は、「台形加速」という加速曲線で加速させるようですが、プログラミングが稚拙なもので、プログラム上でうまく表現できずにいました。
 関数なんかを使って短い命令で書きたいんですが、そういう物の表現がどうしてもできない・・・。
そこで、一定間隔で定数を作って次々に代入していくような方法で作ることにしたんですが、どんな「一定間隔」が良いでしょうかね‥。
 思い出したのは電車のインバーターが音階になっているというもの。電車の加速の際の音の変化を人が不快に感じないように「音階」にしたというのです。
 「ああ、どうせならそれにしよう!」ということになりました。
(そのご、ほうき星さんからドイツ「シーメンス社」のインバーターであることを教えていただきました。)

 で、音階なんですが、1オクターブでどの位の変化量なのかというと、周波数が2倍になっているみたいです。
「ド、レ、ミ、ファ、ソ、ラ、シ、ド」の7段階で周波数が2倍になっているわけですが、途中に半音が2回入ります。半音を1段階とカウントすると、12段階で2倍ということですね。(半音=2の1/12乗倍≒1.059463倍)
 それに従って、モーターの回転の定数を決めて、一応、32倍速まで加速するようプログラムを作ってみました。


 結果的には、最後の「ラ」くらいまでの約27倍までしか回らなかったのですが、おおむね成功でした。

 モーターのデータシートによると、周波数(モーターへの信号)が2KHz程度になるとトルクが急激に半減するようになっていました。
今回の回転は、1倍速が約65Hz、32倍速では約2KHzとなります。このあたりが限界かなぁと思います。
 本当は、加速音も入った動画をアップしたいところなんですが、ファイルが大きすぎでできなかったので、代わりに高速駆動の様子をアップしておきます。


 モーターの方は、回路の実態配置なんかも考えなきゃいけない段階にまで来た感じです。
取りあえず、・・そのあたりはあとで考えようかな。

 もう一つ、ギアカバーも作ってみました。
普通、こういうのはアルミ板を曲げて作るんでしょうね…たぶん。
でも、趣味で作ってるんで、削りだします!
201905183389

201905183393  

だいぶん前に買っておいた材料を、切り出さずにそのまま削り始めたんですが、さすがにバイトがビビってこれ以上進めなくなってしまいました。
201905243398
仕方がないので、一旦旋盤から外して切断にかかります。φ70程度の材料なので、金のこでやってるととんでもなく時間がかかるし、何より私がばててしまうので、いつもの接円穴あけで行きます。
201905243400  
 両側から接円で穴あけをした後に金のこで楽々切断♪
201905253415
再度旋盤にセットして、工作再開♪
201905253413
因みに、私の旋盤は芯高90mmです。バイトの刃先の高さをそれに合わせます。
201906013418  
削り終わったところです。
これから、突っ切りで切り離します。
201906013422
突っ切り位置の調整中。
201906013426
突っ切り中。リンゴの皮むきみたいな感じです。
この「突っ切り」が旋盤の削りで一番難しいと思います。
使用している「突っ切りバイト」は自作品です。
201906013428
切り取れました。
201906073442
そして、ウオームが当たる部分をカット。

一応、外周から本体に皿ネジで止めようと思っているので、皿ネジが埋まる穴を掘る座グリバイトも作りました。201906073445 
M2用で、直径を4.1mmとしています。これは旋盤とフライス盤でSK4材を加工して作っています。
色が黒いのは熱処理の跡です。
201906083449
皿ネジの座の部分を掘ってみました。
切れ味が思いのほか良かったです。
201906073447
取り付けた状態です。だいぶん様になってきた(気がします)

というわけで、次は電子回路か?それとも台座が先か…。
もうすぐ梅雨入りだし、蒸し暑くてやる気が出ないかも…。

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2019年5月10日 (金)

小型赤道儀を作る(16)

 こんばんは。
 赤道儀の自作、停滞気味ではあるのですが、少しずつ進んでます。
設計がある程度進んだら、途中まで作ってみて修正設計を行い、さらに先に進めるという感じで作っています。
前回まではモーターからの出力を減速するギアボックスと、ステッピングモーターの回路とプログラムを途中まで進めていました。
 ここまで来て、問題はいろいろ残っていましたが、特にギアボックスるからの出力シャフトが長くてたわむのではないかと問う懸念が、
頭をよぎるようになっててました。

201812083005 この上の写真の長いシャフトが、赤経軸をまたいでウオーム軸の東側を駆動させる予定で、さすがに片持ちはまずいかと。
黒いモーターの部分は赤経軸の上に乗っかるような形で取り付ける予定で、モーターの出力は一旦西側の減速ギアボックスに行った後、このシャフトで東側に出ていく形です。

 というわけで、シャフトステイを作ることにしました。

201903093343

 厚めのアルミ板から切り出します。

 

 

201903163359

 旋盤で穴あけを行った後、フライス盤で厚み調整。

201904063360

 各部の凸凹を仕上げて、


201904133370

 

201904133369

 出来上がりです!
 こんな風に書くと、いかにも簡単にすぐ出来たって感じなんですが、このパーツ、今まで作ってきたどのパーツよりも・・・気に入らないんです!
 簡単な役割のパーツなのに・・、もっとコンパクトにできそうなのに・・・、もっと設計で攻めることができるんではないかと、図面を書いても、なかなか製作に踏み切れなかった経緯があります。

 一応、形状を説明すると、真ん中の大きな穴はベルトドライブ用のプーリーの根元が収まるようになっています。その下にはベアリングを収める部分もあり、中には外径8mm内径5mmのベアリングをセットすることになっています。
 長孔の周りの切込は本体へ少し重なる感じでセットするためのへこみです。
 角を切ってある部分にはM3のイモネジをセットするようになっていて、軸の位置を調整できるようにしています。
 プーリーを収める丸穴の外周部にはφ4mmの穴が2か所、90度違いで空けてあります。これは、プーリーを軸にセットする際の固定用イモネジを回すための穴です。

201904203388
 仮組してみた様子です。
 おケツがでかい赤道儀になってきました・・・。いや、前面には将来プレートが付くので、お尻もそんなに目立たなくなる予定???

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 気に入らない大きなパーツですが、せっかくなので、このパーツの各「面」を配線関係のパーツの取り付けに利用しようと思っています。

201904203385
 写真中央付近の二つの小穴のうち、上はプーリー固定イモネジを回すための穴、下の小さいほうにもイモネジをセットし、こちらは軸の前後位置の調整用です。

 もうすぐ出来るんじゃないかなぁと思った時期もありましたが、もうちょっとかかりそうな予感です。

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2019年5月 5日 (日)

諸塚遠征報告

こんにちは。
先日、一部書いたのですが、今回は詳細報告?です。

 年号が替わって10連休ということで、「絶対に遠征するぞ!」と思っておりました。
ただ、これだけ長い休みで家族サービスをしないわけにもいかず、長男に「どこに行きたい?」と聞いたところ、
「家族で出かけたくない」だそうです。
 まぁ、友達と遊んだり部活したりと色々あるんでしょう。
家族での行事は自宅でのバーベキューと佐賀のラウンドワン+温泉の日帰りで、連休の前半に終わっちゃいました。
さぁ!家族サービス終了!連休後半はセルフサービスですよ!(何か意味がちがうか??)

 天気がちょっと怪しかったのですが、5月1日に諸塚に向けて出発。
Dsc_0199
 いつもの上熊本サービスエリア(下り)で、いつもの熊本ラーメン♪

 天気予報によると、午後からは晴れる予定。小雨もぱらついてましたが先を急ぎます。
 現地には16:40頃到着・・・・。
 Dsc_0205
 もう晴れてる予報でしょ???ドン曇り。天気予報の嘘つき!

 とりあえず、寝床設営。
Dsc_0208
 今回はタープポールを買い足して、広く使えるようにしてます。
 ちなみに、タープポールは1.5mを2本買い足しました。(2本で1000円以内!)

Dsc_02122
 日没直後から、少し晴れてきました。
 夕食を食べたりしながら雲が切れるのを待って、21時過ぎから機材のセッティング。
 撮影開始は23時過ぎ。かろうじて令和初日の撮影にこぎつけました。

 まず最初はM51(子持ち星雲)。

M51_20190502tk3_2_1

 ●赤道儀:ロスマンディーG11+GEMINI2
 ●ガイド:PHD+60mmF4ガイド鏡+QHY5-Ⅱによるオートガイド
 ●鏡筒:BKP200/F800+MPCCmk3+LPS-P2フィルター(D=200mm fl=805mm)
 ●カメラ:EOSKissX4 ローパス改造
 ●露出:ISO3200×8分×4枚コンポジット
 ●その他、リサイズ

 現像の段階でマスクを使用するのですが、ちょっとやりすぎたかも・・・。
 中心部の切り抜きです↓
M51_20190502tk3_2trs

直焦点の露出中に、固定で天の川も撮ってみました。
20190504013947_img_16772 星が流れるのを覚悟で、30秒ほど露出してます。
 ここ諸塚村は人口も少なく山深いので、星がとてもよく見えます。ここに通い始める以前は高千穂から竹田に抜ける尾平越に行っていたのですが、こちらはキャンプ場でもあるし滞在しやすいので、ちょっと遠いけど通ってます♪

 今回の遠征は、じつは直焦点撮影メインではなく、150mm望遠でのアンタレス付近をと思っていたので、このあとそっちの撮影に移行したのですが、ちょっと疲れてたのか、天文薄明の時刻を間違えていた上に、露出しながら居眠りしてしまい、気が付いたら薄暮でした。
 写真は、最初の1枚は一応、撮れていたんですが、徐々に薄く青い写真になっていき、最後は真っ白、初日の成果は上記の2枚のみでした。

 2日目はというと、日中は一応晴れてました。
仮眠した後、お昼にチキンラーメン!(定番)

この顔みたいなやつ、袋の中に「食べられるシール」というのが入っていて、せっかくなので使ってみました♪
Dsc_0216_1
Dsc_0215
 GPVの予報では、雨こそ降らないようですが、夜中じゅう雲がある予報です。
今日は撮れないとふんで、夕食は待望の焼肉!

Dsc_0221

 今日は牛バラ。(ちょっと高かったけど、一人だし♪)
Dsc_0228

Dsc_0223
  旨かったです。ごちそうさまでした。
 夜は撮らないことにしたので、夕日でも撮ってみました。
20190502190237_img_1655 この写真を撮ったところで、お隣でキャンプしている家族連れの方から声をかけられました。
 「スウェーデン体操▽〇×□?・見ていきませんか?」(いや、「体操」ではなかった・・)
 ?はて?何の事だろうと思いつつ、見に行くと、これでした↓
20190502191105_img_1657_1
 「スウェーデントーチ」と言うそうです。
物は見たことあったので、こんなものがあるというのは知ってたんですが、名前をまったく知らなかったもので・・・お恥ずかしい。
メルカリか何かで購入されたということでしたが、2~3千円ていどで売られているようです。
丸太に放射状の切込が何本も入れてあって、その内部に火をつけると煙突効果も生まれて燃えるようです。
熱源が縦に配置された形になるためか、近くに行くととても暖かく、しばらく暖まりたい気になってしまいますが、今夜は昨日の写真を現像して、早く寝たいと思っていたので、そうもいかず・・・。
こんな寒い日のキャンプならぜひ使ってみたいと思いました。
 そこの奥様が、しきりに「チェーンソーがあれば自分で作れる!」とおっしゃられていたのが印象的でした。きっと相当アウトドアに精通されているのかもしれません。

3日目。
 
 朝からよく晴れてます。昨日は早めに寝たので、睡眠も十分にとれました。
 日中は、今回から投入した災害・アウトドア用のバッテリーにソーラーパネルで充電。
Dsc_0232
 新しいバッテリーは大容量Li-ion電池にDC12V出力、AC出力、USB出力がついていて、容量も600wh以上という優れもの。これまで使っていたディープサイクルの半分程度の容量ですが、劇的に軽い!
 カメラの冷却しないなら、発電機もディープサイクルバッテリーもいらないかもしれません。

 こんな調子の天気なら、「今日は撮れそうだ!」と安心しきっていたのですが、一応、GPVの予報を確認してみると・・・・
 ちょうど高千穂から諸塚周辺に局所的な強雨の予報が・・・。
 夕方、とうとう降ってきて、雷も真上でなってます。一応、落雷が怖いので車の中に避難しましたが、かなりの雨でした。
Dsc_0239
 タープから流れ落ちる雨水がすごかった!
 ただ、まぁ、上がる予報だったので、待ちます。
20190503191105_img_1665
 そして去っていく積乱雲。
 夕食を食べて最終日の撮影に移動。

 前半は系外星雲なんかを撮って、夜半に天の川とアンタレス付近を撮る予定です。

 まずはNGC4565。
対象を導入して、構図の確認のための短時間露出をして、さぁ本露出!とおもったら・・・。
あれ?パソコン、何にもランプがついてませんよ???
オートガイド用のパソコン、勝手にシャットダウン???と思ったら、大容量バッテリーのAC電源の出力スイッチ押してません・・・。
パソコンのバッテリーが切れて止まったようです。
・・・・なんてこったい。

 気を取り直して、NGC4565!

Ngc4565_201905031
 ●赤道儀:ロスマンディーG11+GEMINI2
 ●ガイド:PHD+60mmF4ガイド鏡+QHY5-Ⅱによるオートガイド
 ●鏡筒:BKP200/F800+MPCCmk3+LPS-P2フィルター(D=200mm fl=805mm)
 ●カメラ:EOSKissX4 ローパス改造
 ●露出:ISO3200×8分×8枚コンポジット
 ●その他、リサイズ
 中心切り抜きです↓
Ngc4565_20190503trs
 そして、M104(ソンブレロ星雲)
M104_20190504
 ●赤道儀:ロスマンディーG11+GEMINI2
 ●ガイド:PHD+60mmF4ガイド鏡+QHY5-Ⅱによるオートガイド
 ●鏡筒:BKP200/F800+MPCCmk3+LPS-P2フィルター(D=200mm fl=805mm)
 ●カメラ:EOSKissX4 ローパス改造
 ●露出:ISO3200×8分×2枚コンポジット
 ●その他、リサイズ

 同じく中心部切り抜き↓
M104_20190504trs  
 次は球状星団のM13です。
M13_201905041
 ●赤道儀:ロスマンディーG11+GEMINI2
 ●ガイド:PHD+60mmF4ガイド鏡+QHY5-Ⅱによるオートガイド
 ●鏡筒:BKP200/F800+MPCCmk3+LPS-P2フィルター(D=200mm fl=805mm)
 ●カメラ:EOSKissX4 ローパス改造
 ●露出:ISO3200×8分×2枚、2分×4枚、20秒×1枚の計7枚コンポジット
 ●その他、リサイズ
 
 普段、あんまり好んで撮らない球状星団ですが、これだけは、中心部のツブツブ感を残すために多段階露出しました。
これが今回一番きれいに仕上がったような気がします。

 中心部切り抜きです↓
M13_20190504trs
 次は、初日にも撮影した天の川ですが、今日はガイド撮影で露出を長めにかけ撮ってみることに、そして同時に望遠レンズでのアンタレス付近も露出かけます!
 アンタレス付近が8分露出、天の川は3分露出ですがjpegでの撮影でノイズリダクションを入れてるので6分強かかります。
 同時にリモコンでスタート!
とりあえず、8分待ちます。(どちらかが先に終わっても、触るとブレるので、絶対に触らない!)
 8分待って、撮れたはずの画像を確認してみると・・・・。
 
 まず、天の川。
 何にも写ってない!・・というかレリーズされてない!なぜだぁ!
 はじめは何が起こっているのかわからなかったのですが、どうもピントを合わせているうちにレンズがAFモードに切り替わっていて、レリーズ信号が来ても星にピントを合わせられず、シャッターが下りなかったようです。
 このトキナーのレンズはAFとMFの切り替えをピントリングをスライドさせることで行うようになっているので、こんなことになるみたいです。

 仕方ない、天の川の失敗は解決したし、じゃアンタレス付近でも・・・。
 ・・・おお、写っているではないか・・・あれ?なんか滲んでる。アンタレスの周りが滲んでる。ちゃんとヒーターつけてるのに!なぜだぁ!
 ヒーター用のモバイルバッテリーは直前に確認済み、上がってるはずがない。どこだ?どこが原因なんだ??
・・・ありました、原因、望遠鏡を振った際にコードが抜けてました。
 えっと、再度気を取り直して、ガイド撮影での天の川です。

Img_1681rt2
 ●赤道儀:ロスマンディーG11+GEMINI2
 ●ガイド:PHD+60mmF4ガイド鏡+QHY5-Ⅱによるオートガイド
 ●レンズ:トキナーSD 11-16 F2.8(IF)DX →F3.5 ソフトンAフィルター
 ●カメラ:EOSKissX8i ノーマル
 ●露出:ISO3200 3分
 ●その他、リサイズ

 そして、アンタレス付近。

 Aroundantares_20190504tk12
 ●赤道儀:ロスマンディーG11+GEMINI2
 ●ガイド:PHD+60mmF4ガイド鏡+QHY5-Ⅱによるオートガイド
 ●レンズ:SIGMA 150mm 1:2.8 APO MACRO DG HSM →F2.8 LPS-P2およびLPR-Nフィルター
 ●カメラ:EOSKissX5 ローパス改造
 ●露出:ISO1600 8分×7枚コンポジット
 ●その他、リサイズ
 今回は光害カットフィルターを2枚入れてコントラスト向上を図ったのですが、これはある程度効果がありました。
 しかし、それ以外はなかなか上手くいきません。
 まず、8枚か16枚でのコンポジットをしたかったんですが、時間切れで7枚。まったく同じ構図を撮るのは難しいので、一晩で撮りたいんですけど、思い通りになりませんねぇ。
 それから、ゴーストとハロ。アンタレスの派手なゴーストとハロが目立ちすぎで処理しきれません。ゴーストが写野外に出るよう構図すると撮りたい部分が中途半端に寄ってしまうか、入りませんし‥。
 これは、絞りと露出を変えてみる必要がありそうです。というかそれくらいしか対策が思い浮かびません…。次回以降の課題かなぁ。

 今回は3泊遠征ということで頑張ってみましたが、徹夜続きの3泊テントはかなり疲れました‥。正月の2泊もきつかったですが、あれは日中に睡眠がとれるので、相当にましでした。
 この時期になると、日中は暑くて眠れんのです!日が昇ると、もう睡眠なんて無理ですねぇ。普通のキャンプなら夜寝て昼活動でとってもよい季節なんですけどねぇ。
 ただ、今回は私の他にもキャンパーがおられて、ほんのちょっとですが、お話しできたりして、写真以外にもとても楽しめた遠征でした。

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2019年5月 3日 (金)

令和の初撮り

こんにちは。

この連休は、前半は家族サービス、後半はセルフサービスということで、諸塚遠征中!です。

  •  
  • 今日で三日目なんですが、現在雷雨中。
  • Dsc_02391024x576

夜中は晴れる予報なので、19時過ぎから撮影場所に移動する予定です。

とりあえず、初日に撮ったM51です。

M51_2019_05_0222598x1729

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