SolEx - Modifications diverses (impression 3D)

[keymlinux]

Bonjour,

 

EDIT: modification du 31/08/2023, ajout d'une 5ème modification à la liste: renforcement de l'interface de connexion au telescope

 

Le projet SolEx vise à construire en impression 3D un spectrohéliographe. Il s'agit d'un projet initié par @Christian Buil qui est le concepteur du spectrographe.

Toute les informations sur le projet Solex ici http://www.astrosurf.com/solex/

 

Mon propos ici est de vous présenter les ajouts personnels au modèle conçu par Christian, et proposer le téléchargement des fichiers STL associés aux modifications

 

Les modifications personnelles sont:

1) Ajout d'un raidisseur pour la liaison "corps principal" et "bloc collimateur"

2) Ajout d'un raidisseur pour la liaison  "bloc collimateur" et helioscope de Herschel

3) Ajout d'une bague pour faciliter le réglage de la distance entre le "corps principal" et le "bloc collimateur"

4) Ajout d'un bloc "réducteur planétaire" (réducteur epicycloïdal) pour rendre la rotation du réseau de diffraction plus pratique

    note: le réducteur planétaire n'est pas une conception personnelle, le modèle original proviens de Thingverse (je donne le lien plus bas), je n'ai fait que l'adapter et réaliser la platine qui permet de le coupler au SolEx

5) Ajout d'un dispositif pour sécuriser la connexion du Silex au télescope (par défaut, le coulant 1,25pouces" est vissé dans un filetage imprimé 3D, avec risque d'arrachement, le Solex (et sa ou ses cameras) étant en porte à faux...

 

Tout d'abord une photo du SolEx, avec son module de guidage (pour une utilisation nocturne sur les autres étoiles que notre soleil)

Ici une camera ASI290MM est utilisée en camera de guidage, et une ASI178MM est utilisée pour imager le spectre obtenu

- La flèche jaune montre le « vernier » qui est une création de Xavier DUPONT (j’ai aussi massivement utilisé les têtes de boulons qu’il a créé)

- La flèche verte montre un réducteur planétaire (36:1), sur une idée originale de Jean-Francois PITTET (je n’ai pas utilisé son réducteur car il imposait une modification des capots d’origine), j’ai récupéré un bloc réducteur 6:1 sur Thingverse j’en ai empilé 2 pour avoir une réduction 36:1 et j’ai juste adapté une molette type engrenage et adapté une fixation sur le Solex

- La fleche bleue montre 2 anneaux vissants permettant un réglage fin de l’écartement entre le corps principal du solex et le bloc collimateur (création perso)

- Les flèches rouges montrent deux pattes de fixation permettant de raidir la jonction entre le bloc collimateur et le cours du Solex (creation perso)

 

Autre photo, en vue arrière avec le SolEx couplé à un hélioscope de Herschel

- La flèche verte montre la platine principale, à l’endroit ou elle est fixée sur le bloc collimateur

- La flèche bleue montre le collier de serrage fixé sur la platine, et qui enserre le tube de l'helioscope

 

 

Autre vue d’ensemble avec le bloc réducteur planétaire désaccouplé (démontage facile, il est fixé par 2 vis)

- La fleche verte désigne le bloc réducteur désaccouplé

- La fleche bleue désigne la molette qui prend alors la place du bloc réducteur et

- La fleche jaune désigne la platine (creation perso) qui est fixée sur le capot du sole (via les trous présents d’origine), sur la quelle on peut fixer le bloc réducteur planétaire, et qui contient la fleche de repère pour le « vernier », et qui permet aussi d’ajuster légèrement l’orientation du réseau.

- Les 12 (!) point colorés montrent les emplacements de vis diverses (oui, 12, c’est du n’importe quoi 🙂

- Les 2 rods jaunes sont pour le vis qui  permettent la fixation de la platine sur le capot du Solex (via les trous d’origine)

- Les 3 ronds bleus sont pour les vis permettent de régler l’assiette de l’ensemble sur le capot du solex (3 vis poussantes en appui sur le capot)

- Les 3 ronds verts sont pour les vis qui fient les différentes parties mobiles sur la platine

- Les 2 ronds orange sont pour les vis qui fixent (en permettant un réglage en rotation) de la fleche rouge qui sert d’indicateur sur le vernier

- Les 2 ronds gris sont pour des vis qui permettent de fixer le support du réseau

 

 

Les versions modélisation 3D

A droite les 2 étages de réducteur (l’étage du dessus est éclaté pour montrer le contenu)

A gauche La platine avec les différentes pièces

La pièce bleue assure la jonction entre le réducteur et la platine

Pour le re réducteur planétaire, dont on voit ici 2 exemplaires (on peut les empiler, chacun a un rapport de réduction 6:1, si on en empile 2 on obtient un rapport 36:1), il a été créé par l'utilisateur DbC sur  Thingverse https://www.thingiverse.com/thing:1315783. Je me suis contenté de l'adapter pour le fixer sur le SolEx

 

Pour les détails de l'impression 3D

Par défaut j'imprime toutes les pièces en PETG noir qui est plus résistant mécaniquement et thermique ment que le PLA (un spectrohélioscope cela s'utilise en plein soleil...)

Le nom des pièces correspond au nom du fichier STL correspondant

 

Les 16 pièces ci dessous sont dans le fichier "SolEx - Add-on - reducteur planetaire.sip"

SolEx - Add-on - reducteur planetaire.zip

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Solex Reducteur Planetaire - Base   (pièce mauve ci-dessus à droite)

résolution 0.2

infill 20%

brim

durée 2h37, filament 5.67m

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Solex Reducteur Planetaire - Axe  (pièce bleue clair ci-dessus à droite)

résolution 0.2

infill 25%

skirt

note: carré central 5.5x5.5x5

durée 12min, filament 0.38m

==============================================

Solex Reducteur Planetaire - Anneau (pièce verte ci-dessus à droite)

résolution 0.2

infill 25%

brim

durée 27min, filament 0.90m

==============================================

Solex Reducteur Planetaire - Top  (pièce bleue foncée ci-dessus à droite)

résolution 0.2

infill 20%

brim

durée 1h34, filament 3.30m

==============================================

Solex Reducteur Planetaire - Fleche (pièce marron ci-dessus à droite)

résolution 0.2

infill 50%

brim

durée 19min, filament 0.62m

==============================================

Solex Reducteur Planetaire - Cale Reseau  (pièce saumon ci-dessus à droite)

résolution 0.2

infill 25%

skirt

note: carré central 5.5x5.5x5.5

durée 34min, filament 1.24m

==============================================

Solex Reducteur Planetaire - Couronne (2 pièces vert clair ci-dessus à gauche)

résolution 0.2

infill 20%

brim

durée 1h22, filament 3.19m

==============================================

Solex Reducteur Planetaire - Couvercle  (2 pièces parme ci-dessus à gauche)

résolution 0.2

infill 20%

brim

durée 1h15, filament 3.12m

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Solex Reducteur Planetaire - Planetes (les engrenages beiges ci-dessus à gauche)

résolution 0.2

infill 20%

durée 37min, filament 1.20m

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Solex Reducteur Planetaire - Soleil  (l'engrenage jaune ci-dessus à gauche)

résolution 0.2

infill 100%

note: carré central 5.5x5.5x4.5

durée 9min, filament 0.20m

==============================================

Solex Reducteur Planetaire - Support Planetes  (pièce bleu clair ci-dessus à gauche)

résolution 0.2

infill 20%

note: carré central 5.5x5.5x4.88

durée 19min, filament 0.58m

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Solex Reducteur Planetaire - Carré 5.45x5.45x9.25mm  (pièce beige ci-dessus au centre)

résolution 0.2

infill 100%

imprimer couché (longueur dans le sens du fil)

durée 6min, filament 0.16m

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Solex Reducteur Planetaire - Carré 5.45x5.45x12.75mm  (pièce gris ci-dessus au centre)

résolution 0.2

infill 100%

imprimer couché (longueur dans le sens du fil)

durée 6min, filament 0.20m

==============================================

Solex Reducteur Planetaire - Carré 5.45x5.45x15.5mm  (pièce marron ci-dessus au centre)

résolution 0.2

infill 100%

imprimer couché (longueur dans le sens du fil)

durée 7min, filament 0.23m

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Solex Reducteur Planetaire - Manette (pièce avoir ci-dessus au centre)

note: il s'agit de l'adaptation d'une pièce dont l'original est sur Thingverse https://www.thingiverse.com/make:744310

résolution 0.2

infill 20%

brim

durée 53min, filament 1.74m

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Solex Reducteur Planetaire - Manette 2  (pièce rouge ci-dessus à gauche)

résolution 0.2

infill 20%

durée 1h07, filament 2.61m

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Ci dessous

Entre le corps principal du Solex et le bloc collimateur, les bagues vertes et fuchsia pour le réglage fin de l'ecartement (une bague dispose d’un filetage M42 femelle, l’autre d’un filetage M42 male)

Sur le dessus en rouge et orange, le raidisseur de la liaison du bloc collimateur

Au dessous en bleu foncé la platine pour s’attacher au prisme de Herschel, avec les 2 colliers en bas à gauche en orange et bordeaux

 

Si on enlève les pièces d'origine et que l'on ne garde que les modifications personnelles on obtient l'image ci dessous

 

Pour les détails de l'impression 3D

Le nom des pièces correspond au nom du fichier STL correspondant

Les 8 pièces ci-dessous sont dans le fichier "SolEx - Add-on - blocage et reglage collimateur.zip"

SolEx - Add-on - blocage et reglage collimateur.zip

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SolEx - Blocage Colimateur   (pièce rouge ci-dessus)

résolution 0.2

infill 25%

skirt

durée 1h22, filament 3.18m

==============================================

SolEx - Blocage Colimateur 3   (pièce orange foncé en haut ci-dessus)

résolution 0.2

infill 25%

skirt

durée 44min, filament 1.58m

==============================================

SolEx - Reglage Colimateur Ecrou   (pièces verte  ci-dessus)

résolution 0.12

infill 25%

brim

durée 1h03, filament 1.18m

==============================================

SolEx - Reglage Colimateur Boulon  (pièce fuchsia ci-dessus)

résolution 0.16

infill 25%

brim

durée 1h09min, filament 1.90m

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SolEx - Blocage Carré   (les 2 pièces bleu clair  ci-dessus)

résolution 0.2

infill 25%

skirt

durée 14min, filament 0.42m

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SolEx - Collier part 1 (pièce orange clair  ci-dessus)

résolution 0.2

infill 25%

skirt

durée 1h05min, filament 2.05m

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SolEx - Collier part 2  (pièce bordeaux ci-dessus)

résolution 0.2

infill 25%

skirt

durée 55min, filament 1.87m

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SolEx - Support Collier (pièce bleu foncé ci-dessus)

résolution 0.2

infill 25%

skirt

durée 3h25, filament 7.60m

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EDIT 1: Complement suite aux questions de @mizar11sur le bloc réducteur planétaire et les axes carrés nécessaires

Dans le détail des fichiers STL, je n'ai décrit que les axes carrés de longueur 9.25, 12.75 et 15.5 mm. Sur la capture d'écran on voit un autre axe de longueur 17mm (et qui en fait est utile). Ci dessous des captures d'écran pour montrer le bloc réducteur en coupe avec le positionnement des axes.

Solex Reducteur Planetaire v4 - Carre 17.stl

En couleur fuchsia 2 axes de longueur 9.25mm, utilisés l'un pour la liaison entre la manette (rouge) et le "soleil" du premier étage de reduction, l'autre pour la liaison entre les 2 étages de réducteurs.

En couleur bleue foncée la liaison entre le bloc planétaire et le support "cale réseau" (couleur saumon) si on utilise le bloc réducteur, ou bien il peut aussi être utilisé pour a liaison "manette" et "cale réseau" si on souhaite pas utiliser le bloc réducteur mais seulement la platine permettant de gérer l'inclinaison du réseau.

 

EDIT 2: certaines pièces,  celle nommée "base" de couleur mauve et celle nommée "cale réseau" de couleur saumon nécessitent d'y insérer à chaud des inserts pour vis M3 (inserts type Ruthex).

La pièce "base" nécessite 6 inserts M3 (attention a ne pas les insérer dans les 2 trous de diamètre M4 qui servent au passage libre des vis permettant de fixer la "base" sur le capot du Solex (sur le capot on utilise les 2 inserts M4 qui sont d'origine sur le design de Christian Buil)

De même sur cette même pièce "base" on ajoute 2 écrous M4 (visibles en haut et en bas sur l'image ci dessous), qui servirons à fixer le bloc réducteur.

 

La pièce "cale réseau" nécessite 2 inserts M3

TRES IMPORTANT: les 2 inserts doivent être insérés à chaud sur les 2 pièces "axe" (en couleur bleue clair ci dessous) et "cale réseau" (en couleur saumon ci dessous), ce qui va les rendre solidaires. Ici on a utilisé un axe carré (couleur bleue foncée) pour maintenir les pièces. les inserts doivent être positionnés sur les 2 trous où sont visible les 2 colonnes grises transparentes ci dessous.

 

Les pièces assemblées: l'ensemble "cale réseau"+"axe"+"flèche" doit pouvoir tourner dans la "base", retenu la pièce "anneau"

 

EDIT du 31/07/2023: ajout d'un dispositif pour renforcer la fixation du Silex au télescope

Dans la photo ci dessous:

- Flèche violette: un tube d’extension de 35 ou 50mm de long, diamètre 2pouces

- Flèche rouge: 2 demi-anneaux pour enserrer le tube d’extension

- Flèche bleue: pattes de renforcement (une de chaque coté)

- Flèche jaune: vis pour fixer les demi-anneaux sur la patte de renforcement

- Flèche verte: vis pour fixer la patte de renforcement sur l’interface de sortie du silex (pièce épaisse, avec filetage m42x0.75, modifiée pour pouvoir fixer le renfort)

 

Vue du modèle:

- En jaune, l’interface de sortie du solex, avec filetage M42x0.75, avec ajout de 4 inserts avec filetages M3

- En vert, les 2 pattes de renforcement

- En rouge, les 2 demi-anneaux pour enserrer un tube allonge 

- note: l’anneau orange je l’utilise lorsque je remplace le tube allonge par mon réducteur x0,8 qui a un diamètre 2mm plus petit que celui du col du tube allonge

 

Vici le ZIP contenant les STL pour l'impression 3D

Solex - Add-on - renforcement interface telescope.zip

 

 

Cordialement, Stéphane

Modifié 31 juillet 2023 par keymlinux
Ajout fichiers ZIP, ajout d'infos complémentaires, ajout 5eme modification

[artimon]

Merci Stéphane pour ce superbe travail, et ce partage sur le forum!

Très intéressant ... Tu as du passer pas mal d'heures pour concevoir ceci, tout comme Jean-François pour sa version améliorée... Respect à vous deux!! (et un grand merci!!) SteF.

[CATLUC]

Bonjour

Quel travail !!!

Un gros merci.

Bonne journée.

Luc

[mizar11]

Bonjour,

super ce projet !

Je suis principalement intéressé par le bloc réducteur planétaire (j'ai aussi pas mal de difficultés à faire tourner d'un tout petit angle le réseau de 2400tr/mm)

Je vois un axe carré de couleur bleu qui n'est pas dans la liste des fichiers STL; et à quel emplacement vont les 3 axes carrés de longueur 9.25, 12.75 et 15.5 (surement que l'axe bleu n'est pas utile...)

 

Merci par avance

 

Thierry

[Hans Gruber]

Tres belle réalisation, toutefois plutôt qu'un réducteur imprimé en 3d je pense que l'on gagnerai en précision (et en simplicité) en utilisant directement un moteur pas à pas pour ajuster l'angle du réseau. Le 100% impression 3d n'est pas forcément la panacée.

[keymlinux]

Il y a 5 heures, mizar11 a dit :

Je vois un axe carré de couleur bleu qui n'est pas dans la liste des fichiers STL; et à quel emplacement vont les 3 axes carrés de longueur 9.25, 12.75 et 15.5 (surement que l'axe bleu n'est pas utile...)

Bonne remarque, j'ai modifié le sujet pour ajouter des infos à ce sujet.

 

Il y a 4 heures, Hans Gruber a dit :

Tres belle réalisation, toutefois plutôt qu'un réducteur imprimé en 3d je pense que l'on gagnerai en précision (et en simplicité) en utilisant directement un moteur pas à pas pour ajuster l'angle du réseau. Le 100% impression 3d n'est pas forcément la panacée.

On est bien d'accord, l'impression3D ne fait pas tout et il y a certainement dans mes modifications des moyens de faire plus simple et plus efficace.

L'option "motorisation" est une possibilité que je  n'ai pas explorée pour le Slex, mais il me semble que @artimontravaille sur le sujet...

Pour ma part j'ai un peu testé la motorisation avec pilotage en usb et wifi via un esp8266 pour une roue a filtre réalisée en 3D, et je n'ai pas trouvé cela plus simple que le réducteur planétaire (je vous présenterais bientôt la roue à filtre et sa motorisation dans un autre sujet...) 

 

Cordialement

[mizar11]

Parfait pour les explications !   Merci Stéphane.

 

J'ai déjà pensé à l'utilisation d'un moteur PAP pour la rotation du réseau, mais si c'est simplement pour faire tourner le réseau, je n'en vois pas l'utilité, ce train épicycloïdal fera très bien l'affaire.

Si derrière il y a un switch d'initialisation, puis la possibilité de pouvoir se positionner à une longueur d'onde donnée, alors oui pour la motorisation (je pense à base d'Arduino, 28BYJ-48 et LCD1602 et keypad + switch manu ou capteur à effet hall)  mais on s'éloigne de l’œuvre première de Christian  (Buil) qui voulait quelque chose de simple et facilement réalisable.

[Hans Gruber]

En fait je pensais plutôt à un montage très simple, avec un petit moteur PAP et son réducteur, un attiny85 et un capteur rotatif en guise d'actionneur. De cette façon on arrive à un contrôle très fin de la rotation du réseau.

[stephpl]

Merci pour tout ce travail, y a clairement un boulot de dingue.
 

[mll]

Bonjour,

Ayant des difficultés pour faire la mise au point du collimateur, je suis intéressé par votre amélioration concernant ce point avec les pièces décrites dans le fichier SolEx - Add-on - blocage et reglage collimateur.zip. 
Je comprends que la pièce "Blocage collimateur" sert de guide pour la translation, et que la pièce "Blocage collimateur 3" permet de bloquer ce guide.
Mais comment fonctionnent les pièces "Reglage collimateur Boulon" et "Ecrou" ? J'imagine la procédure suivante : on monte boulon et écrou serrés et on fait la mise au point en dévissant ce qui écarte le bloc collimateur, mais si on dépasse comment fait-on pour rapprocher le bloc collimateur du capot ? Est-ce qu'on doit visser boulon et écrou plus qu'il ne faut, puis rapprocher le bloc manuellement, puis raffiner en dévissant à nouveau pour écarter ? Ou bien y a-t-il une meilleure procédure ? Merci pour ce partage. Cordialement, Michel.

[keymlinux]

Bonjour

il y a une heure, mll a dit :

J'imagine la procédure suivante : on monte boulon et écrou serrés et on fait la mise au point en dévissant ce qui écarte le bloc collimateur

C'est tout a fait cela.

il y a une heure, mll a dit :

mais si on dépasse comment fait-on pour rapprocher le bloc collimateur du capot ? Est-ce qu'on doit visser boulon et écrou plus qu'il ne faut, puis rapprocher le bloc manuellement

Oui, on revisse et on reproche les elements à la main, mais il n'est pas utile de revisser "plus qu'il ne faut". Si on a dévissé un demi tour et que c'est trop, on peut revisser un quart de tour et rapprocher les pires manuellement.

Il y a 1 heure, mll a dit :

puis raffiner en dévissant à nouveau pour écarter ? Ou bien y a-t-il une meilleure procédure ?

La meilleure méthode reste de s'approcher petit a petit par itération de vissage/rapprochement manuel/devissage

 

Si mes souvenirs sont bons j'ai mis du filetage M42x0.75, donc 0.75mm par pas, donc en vissant ou dévissant de 1 tour tu réduit ou augmente la distance ente bloc collimateur et corps du Solex de 0.75mm, et il est facile d'avoir une precision d'un dixième de tour.

 

Cordialement, Stéphane

 

[mll]

Merci pour ces explications.
Cordialement, Michel.

[manu41]

Bonsoir à tous,

je viens de découvrir ce post très intéressant. Il y a quelques années je voulais en fabriquer un.

Depuis je me suis fabriquer une imprimante 3D, et l'idée de le faire en impression 3D m'est venue.

J'avais juste un doute sur la tenue du plastique pour cette utilisation.

Maintenant j'ai plus de doute.

Merci pour les fichiers STL qui vont me faire gagner énormément de temps.

Merci encore pour ce superbe travail et surtout pour le partage

 

Manu