Focuser DIY

[waogll]

Je suis en train de regarder comment faire un focuseur à partir d'un moteur pas à pas et je me pose quelques questions.

 

L'existant d'abord.

Le focuseur de ZWO est donné pour 5760 pas par tour.

Le FocusCube 2 de Pegazus est donné pour 5755 pas par tour mais à priori pourrait fonctionner par demi pas soit 11510 pas par tour.

Un Nema 17 a un angle de pas de 1.8 deg soit 200 pas par tour mais peut être commandé en 16 ème de pas donc 3200 pas par tour.

 

On est donc dans un rapport de 2 ou de 4 avec les focuseurs du commerce.

Ce niveau de précision est il nécessaire ?

 

la plupart du temps on les voit montés sur l'entrainement directe, pas l'entrainement démultiplié. Y a t il une raison ?

 

 

[krotdebouk]

Quelques infos sur les motorisations que tu cites.

L'eaf zwo a un moteur pas à pas avec réducteur 1:120 en sortie, un bidule à engrenages en plastoc massif. C'est un système intéressant pour ceux qui aiment les motorisations à backlash variable-évolutif non contrôlé. Cette motorisation n'a strictement rien à voir avec un Nema 17 en terme de qualité et de durabilité.

 

 

De source Pegasus, celui du FocuCube2 n'est pas le même mais je ne sais pas ce que c'est puisque je ne l'ai pas ouvert car il marche bien, lui. Par contre, je n'ai pas vu qu'il pouvait fonctionner par demi-pas. C'est très probablement une motorisation avec réducteur vu le nombre de pas pour un tour. De toutes manières ce n'est pas utile, la précision obtenue en entrainement direct sur l'axe non démultiplié du focuser est largement suffisante avec ce système. Je pense que l'autre intérêt du réducteur est de pouvoir manœuvrer une charge "lourde" avec un petit moteur (caméra, RAF, DO et caméra de guidage).

 

Dans ton cas d'entrainement direct, je t'invite à regarder ce qu'est le CFZ pour adapter la chaine d'entrainement, sur l'axe démultiplié ou pas ou avec une transmission par courroie qui fera cette démultiplication : https://sites.google.com/site/astrofocus13/presentation

Modifié 1 mars 2022 par krotdebouk

[waogll]

Réaliser une fonction qui soit réellement aléatoire est très compliqué, je comprends mieux le prix du EAF ZWO désormais 😉🤬.

 

J'ai trouvé l'info demis pas sur le site https://pegasusastro.com/products/focuscube-2/

Citation

* Firmware implements half step drive so one motor cycle is 5755 x 2 = 11510 steps
Very low backlash (about 30 steps in half step drive)

 

Très intéressant le lien CFZ.

[Moot]

Il n'est pas particulièrement intéressant d'utiliser le fonctionnement en micro-pas pour ce type d'utilisation, car les seules positions mécaniquement stables d'un moteur pas-à-pas sont les pas entiers.

Pour se maintenir à un micro-pas, le moteur doit être alimenté. Dès que le courant est coupé, il va vers le pas entier le plus proche.

[Discret68]

Il y a 2 heures, krotdebouk a dit :

Dans ton cas d'entrainement direct, je t'invite à regarder ce qu'est le CFZ pour adapter la chaine d'entrainement, sur l'axe démultiplié ou pas ou avec une transmission par courroie qui fera cette démultiplication : https://sites.google.com/site/astrofocus13/presentation

 

C’est effectivement le premier élément à déterminer, de manière à choisir la résolution minimale à retenir pour la motorisation du focuseur.

 

A titre de comparaison, sur mon newton de 300 en f/d 4, ce qui donne une CFZ de 35 microns, j’ai un Integra85 qui a une résolution de 0,053 micron pas pas. C’est largement trop fin. Mais bon, qui peut le plus peut le moins. Mais à chaque déplacement, c’est des centaines de pas. Ce sont 665 pas qui couvrent la CFZ.

 

Sur la lulu, une FS60 avec un focuseur à crémaillère, j’ai monté en direct un moteur pas à pas avec réducteur qui me donne une résolution de 3 microns par pas. Par rapport à une CFZ de 84 microns, le pas de 3 microns est amplement suffisant car il y a 28 pas pour couvrir la CFZ.

 

[maire]

C'est un site anglophone ici??! On peut avantageusement remplacer DIY par "fait maison"

[armelk]

Bonjour,

j'ai réalisé plusieurs focusers, voici un lien sur mon site : ICI

J'ai testé le Nema 17 en 200pas qui fonctionne très bien le Nema 17 400pas est trop faible en couple.

De plus, en fonction de la carte EasyDriver ou la DRV8835 il est possible de démultiplier de façon électronique la précision.

C'est une solution simple à mettre en oeuvre, voici le site de référence, mais je trouve que le projet a pris des proportions monstrueuse. (ICI)

Amicalement.

Armel

 

Modifié 1 mars 2022 par armelk

[gehelem]

il y a 1 minute, armelk a dit :

le projet a pris des proportions monstrueuse

Carrément !!

[armelk]

à l’instant, gehelem a dit :

Carrément !!

Je suis resté sur une version de base qui rempli largement mes attentes.

Solution que j'utilise pour mon C9.25, mon newton, la lunette de guidage et j'en ai fabriqué je ne sais plus combien pour des potes 🙂

 

[HPMâd]

Bonjour,

 

Les demultiplications du genre de celle de la 2emme photo ont generalement trop de backlash pour etre utiles...

 

Si tu prend un moteur pas a pas a 200 pas/tour (le defaut)... Utiliser les micros pas n'est pas conseille, comem precisé plus haut car ce n'est pas une position stable...

donc, disons un axe (pour un crayford) de 3mm de d, son déroulé est de 3*pi=9.4mm. divise par 200, cela fait un pas de 0.047mm ou 47µ par pas...

à tu besoin de plus de precision pour ton PO?

 

si non, tout est bon!

 

si oui, passe en mode 'verin'... ie: tu pet un ecrou sur le tube PO, tu connecte une vis sur le poteur. Si tu utilise du M5, le pas est a 0.8mm par tour, donc 4µ par pas! si ce n'est pas assez, il y a un problème!

 

Bonne chance.

 

Cyrille

[waogll]

Effectivement le maintient du couple à l'arrêt semble le problème le plus important à régler.

C'est l'état où le moteur pas à pas va passer le plus de temps et c'est celui qui à l'air le moins documenté 😕.

 

Mais les drivers de puissance ont fait de sérieux progrès depuis les ponts en H.

 

Lequel utilisez vous DRV8825, ULN2003, L298N, L293DMINI, L9110S, TMC2225/2209, A4988 ?

[Discret68]

Il y a 6 heures, HPMâd a dit :

Si tu prend un moteur pas a pas a 200 pas/tour (le defaut)... Utiliser les micros pas n'est pas conseille, comem precisé plus haut car ce n'est pas une position stable...

donc, disons un axe (pour un crayford) de 3mm de d, son déroulé est de 3*pi=9.4mm. divise par 200, cela fait un pas de 0.047mm ou 47µ par pas...

 

C'est un pas beaucoup trop important. Si on prend un rapport f/d de 4 (pénalisant, je le reconnais, mais courant quand même), la CFZ est 35,2µ et il est conseillé d'avoir un pas correspondant à une CFZ divisée par 5, soit 7µ ! Avec 47µ, on est très loin du compte.

 

A un pas de 47µ, correspond un rapport f/d aux environs de 10. Maintenant, il faudrait savoir quel est le rapport f/d de l'instrument (optique) sur lequel waoggl veut mettre son système fait maison.

 

Il y a 6 heures, HPMâd a dit :

si oui, passe en mode 'verin'... ie: tu pet un ecrou sur le tube PO, tu connecte une vis sur le poteur. Si tu utilise du M5, le pas est a 0.8mm par tour, donc 4µ par pas! si ce n'est pas assez, il y a un problème!

 

 

J'ai eu un peu de mal à comprendre tes phrases. Je me demandais si Harry poteur était en train de s'immiscer dans la problématique 😜 Ça serait bien que tu relises toutes tes phrases avant de poster une réponse. D'autant que toutes les fautes sont généralement soulignées lors de la saisie. Une discussion sur un forum "technique" n'exclue pas l'utilisation des règles de grammaire et d’orthographe.

M

Ceci étant dit, toi qui écrit : "Les demultiplications du genre de celle de la 2emme photo ont generalement trop de backlash pour etre utiles... ", avec un système vis/écrou, du backlash, tu en auras nettement plus, sauf à mettre un système à compensation par contre-écrou réglable ou contraint par ressort.

 

De toute façon, un moteur pas à pas avec réducteur qui présente un léger backlash se gère facilement. La compensation se faisant dans un sens pour garantir la reproductibilité de position demandée.

 

Avec ce genre de moteur pas à pas à réducteur ( https://fr.aliexpress.com/item/1005002549236612.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.74a3578eZtRTwe&algo_pvid=a905148a-22f3-4287-b440-2917f5e6ae3b&algo_exp_id=a905148a-22f3-4287-b440-2917f5e6ae3b-23&pdp_ext_f={"sku_id"%3A"12000021096049544"}&pdp_pi=-1%3B4.09%3B-1%3B-1%40salePrice%3BEUR%3Bsearch-mainSearch ), tu obtiens 2040 pas au tour. Le couple obtenu permet de motoriser un PO et le réducteur permet un blocage lorsque la tension est coupée sur le moteur.

 

Dans la plupart des cas, ces moteurs sont à 5 fils et il est difficile de trouver des drivers évolués. Il est généralement possible de les passer en 4 fils, de manière à pouvoir les piloter avec un driver DRV8825 qui permet de passer en pilotage jusqu'au 1/32 pas si nécessaire.

 

J'ai fait la modification sur un 28BYj-48 pour motoriser un rotateur, ça fonctionne sans problème.

Modifié 2 mars 2022 par Discret68

[waogll]

C'est pour un 800/200 Newton donc f/d = 4 avec correcteur, roue à filtre et caméra.

Donc un poids pas négligeable et dans l'axe du PO dirigé vers le bas :-).

 

J'étais parti sur de Nema 17 car je les ai déjà.

 

Je ne connais pas les systèmes de mise au point à crémaillère hélicoïdale, on pourrait les commander par courroie donc démultiplication et pas de backslash.

Ont ils besoin d'un couple appliqué pour rester en position ?

Avez vous une idée du rapport rotation/ déplacement ?

 

[gbs]

Comme je vois du monde, je me permets une petite question, pas vraiment hors sujet quand même.
Pour le choix du moteur, personnellement, ayant un F/D à 6.35, je suis obligé de passer par une démultiplication. 
Vu ce qu'il existe en Nema avec réduction, un rapport de 5 est un peu juste, l'idéal me semble être de passer à 19.
Bref tout ça pour en arriver à ma question, vu la démultiplication, je ne dois pas avoir besoin d'un couple de ouf et donc descendre en-dessous des NEMA17 me semblait jouable et surtout allègerait un peu la charge, côté train imageur, déjà bien déséquilibrée sur une lunette ...sauf que je ne trouve pas, en tout cas je n'y suis pas arriver, de NEMA 14 (ou 11 peut-être? ) en PG19/27 voire 51 avec 0.4A par phase.
D'où les questions :

1. Est-ce qu'un montage à base de DRV8825 passe sur du 1 ou 1.2A par phase ? LE 0.8A par phase me semble ok.
2. Est-ce que je suis un manche et que les NEMA14 (ou 11) existent en 0.4 ou 0.8A par phase ? J'ai bien un NEMA 14 en 0.4A, mais il n'a que 400 pas par tours. C'est pas suffisant.

Voilà, bonne soirée.

[Discret68]

Il y a 9 heures, gbs a dit :

Est-ce qu'un montage à base de DRV8825 passe sur du 1 ou 1.2A par phase ? LE 0.8A par phase me semble ok.

 

Je ne suis pas sûr de bien comprendre le fond de ta question dans le sens que si tu regardes les caractéristiques du DRV8825, il est conçu pour passer 1,5A par phase sans radiateur et 2,2A par phase avec un radiateur .

 

Il y a 9 heures, gbs a dit :

Est-ce que je suis un manche et que les NEMA14 (ou 11) existent en 0.4 ou 0.8A par phase ? J'ai bien un NEMA 14 en 0.4A, mais il n'a que 400 pas par tours. C'est pas suffisant.

 

Tout dépend du focuser que tu as sur ton équipement. Qu'elle est la valeur du déplacement par tour de molette ? Est-il équipé d'une réduction ?

Avec un f/d de 6,35, cela te fait une CFZ de 89 microns, soit un pas mini recommandé de 18 microns. Après, si la réduction complémentaire nécessaire pour arriver à cette valeur de 18 microns par pas n'est pas très importante, tu peux recourir à une réduction par courroie crantée.

[waogll]

Je crois que l'on peut ajuster l'intensité du courant délivré ... libéré 😀.

 

Normalement ça influe sur la vitesse mais ça joue peut être sur le couple de maintient moteur immobile mais toujours alimenté ?

 

 

[Discret68]

il y a 13 minutes, waogll a dit :

Je crois que l'on peut ajuster l'intensité du courant délivré ... libéré 😀.

 

Normalement ça influe sur la vitesse mais ça joue peut être sur le couple de maintient moteur immobile mais toujours alimenté ?

 

 

 

Avec le DRV8825, il y a un potentiomètre qui permet de limiter l'intensité transitant dans les phases. Un article complet sur ce driver : https://wiki.mchobby.be/index.php?title=DRV8825

 

Le réglage d'intensité n'a pas d'impact sur la vitesse. A contrario, la tension d'alimentation influe la vitesse de rotation. Plus la tension est élevée (dans la limite des caractéristiques du moteur), plus la vitesse sera importante.

 

C'est pour cette raison qu'il y a une limitation de courant, car la loi d'Ohm s'applique directement au niveau des bobines. Chaque bobine ayant une résistance constante, plus la tension sera élevée, plus l'intensité augmentera. Ce qui, en contrepartie, nécessite soit d'alimenter le moteur à une tension qui correspond à la résistance de bobine en fonction de l'intensité admissible, soit, comme le permet le DRV8825, d'écrêter l'intensité à la valeur maximale admissible dès que la tension d'alimentation est élevée.

 

Ce driver est vraiment intéressant car il se pilote très facilement avec un Arduino ou un RPI. Nul besoin de gérer les phases de rotation, il suffit d'envoyer le nombre d'impulsions correspondant au nombre de pas à tourner et le sens de rotation. Et comme on peut gérer également les micro-pas, c'est très pratique.

[gbs]

Merci à tous pour vos réponses. 

Alors, je m'excuse de ne pas avoir vraiment fouillé la documentation technique du driver, effectivement s'il peut monter en intensité je peux mettre un moteur ayant besoin d'une plus grande intensité. D'ailleurs il y en a qui travaille à moins de 12v. Faudra que je regarde bien tout. D'autant que même avec un radiateur, le truc est quand même dans un boîtier donc ça peut chauffer. 

C'est pour ça que j'ai abandonné les demis-pas, alimenter en continu ça chauffe beaucoup tant niveau drv que moteur. 

 

Pour la CFZ et  le Po, je branche le moteur sur l'axe non démultiplié donc avec un déplacement d'une dizaine de millimètres par tour, si j'en crois ma feuille de calcul, pour un 200 pas il me faut de l'ordre de 6 comme facteur de démultiplication pour avoir une petite dizaine de pas dans la CFZ. 

Je suis pas chaud pour refaire tout mon montage sur la lunette et passer à une courroie, par contre sur mon autre tube,  un Newton, j'y viendrai. 

 

Merci encore 

[gehelem]

Avis perso : le DRV8825 est bien dépassé désormais (et que dire du A4988) => ça fait du bruit et ça chauffe

Je leur préfère les TMCxx, les versions "classiques" qui ne se pilotent pas uniquement en SPI

 

 

 

[gbs]

il y a 11 minutes, gehelem a dit :

Avis perso : le DRV8825 est bien dépassé désormais (et que dire du A4988) => ça fait du bruit et ça chauffe

Je leur préfère les TMCxx, les versions "classiques" qui ne se pilotent pas uniquement en SPI

 

 

 

J'y connais rien, j'ai fait ça à partir du projet arduino focuser, version solderless ;-), à l'époque c'était des DRV, comme je vais devoir en faire un nouveau j'y réfléchirais peut-être. Niveau cablage tu as une référence  ? ou peut-être que c'est un des trucs qui sont apparu sur arduifocus ?

Modifié 3 mars 2022 par gbs

[Discret68]

il y a 57 minutes, gehelem a dit :

Je leur préfère les TMCxx, les versions "classiques" qui ne se pilotent pas uniquement en SPI

 

Tu aurais un lien intéressant sur les TMC, car je n'ai trouvé que des indications relativement parcellaires ? Je pense que le modèle intéressant compte-tenu des moteurs qu'on utilise en astro serait le TMC2209, ou bien ?

[gehelem]

il y a 1 minute, Discret68 a dit :

 

Tu aurais un lien intéressant sur les TMC, car je n'ai trouvé que des indications relativement parcellaires ? Je pense que le modèle intéressant compte-tenu des moteurs qu'on utilise en astro serait le TMC2209, ou bien ?

Je crois que j'utilise un tmc2130

Je vérifie dans l'après-midi + qq refs

[gbs]

On ne peut pas simplement, je suppose, remplacer un DRV8825 par un TMC2209 ? Le câblage à l'air quasi identique, quelques différences genre UART/FLT...mais sinon, est-ce qu'il faut juste modifier les réf des broches et donc le sketch de l'arduino ?

[gehelem]

 

 

voici les deux que j'ai utilisés

ce qui est embêtant avec les versions qui sont désormais vendues, c'est qu'on les configure uniquement en SPI (le truc avec les 3 broches ne marche plus avec, je crois)

du coup c'est plus difficile de les adapter sur le focuserprodiy2 machin chouette

il faudrait vérifier, mais je me demande si justement le gars du myfocuserpro n'avait pas modifié son code pour pouvoir les utiliser en SPI

[JMDSomme]

Salut,

pour info, je me suis bricolé il y a 2 ans un focuser pour la Taka:

Projet "myfocuserpro" (open source) avec... une vieux contrôleur genre A4988... bof, le bruit sur un focuser ça dérange moins qu'en slew ou suivi...

 

Niveau mécanique,

c'est gros, lourd et pas donné, mais l'avantage d'un Nema 17 à 400pas/tour réducté 1:100 (stepper online par exemple, choisie "précision gear), s'il a un backlash sensible (sans excès non plus), ce backlash a l'avantage (en comparaison de l'aléatoire de compétition signalé plus haut du ZWO 😉 ) d'être toujours reproduit, donc gérable par l'appli ascom . un peu chiant à régler mais une fois fait tu l'oublies (en tous cas avec SGP qui fait toujours la routine dans le même sens).

Je ne sais pas (j'ai lu en vitesse) si tu as eu la réponse pour l'attaque de la molette 1/10eme de ton PO: si c'est un système à pignons ça va, mais si c'est une réduction orbitale à billes... oublies. J'ai testé pour toi... avec ce système le mouvement est fin mais jamais absolument identique (glissements) et tes valeurs de rotation / déplacement... se décalent .

[gehelem]

il y a 5 minutes, JMDSomme a dit :

Je ne sais pas (j'ai lu en vitesse) si tu as eu la réponse pour l'attaque de la molette 1/10eme de ton PO: si c'est un système à pignons ça va, mais si c'est une réduction orbitale à billes... oublies. J'ai testé pour toi... avec ce système le mouvement est fin mais jamais absolument identique (glissements) et tes valeurs de rotation / déplacement... se décalent .

Marrant : j'ai l'expérience exactement inverse ... jamais constaté de glissage

bien que je ne sois pas tout à fait certain d'avoir un réducteur "à bille"

C'est le PO Skywatcher des familles, avec ma cam+RAF+DO+guide => 1.7kg

 

[JMDSomme]

à l’instant, gehelem a dit :

Marrant : j'ai l'expérience exactement inverse ... jamais constaté de glissage

bien que je ne sois pas tout à fait certain d'avoir un réducteur "à bille"

C'est le PO Skywatcher des familles, avec ma cam+RAF+DO+guide => 1.7kg

 

Salut,

Je ne connais pas ton PO.... je sais que sur ma 1ère lulu  (Astro Pro 80ED) j'avais constaté le merdier et j'ai donc laissé tomber pour la suite et avec la taka...

Je ne sais plus qui , ici, m'avait fourni l'explication mais j'avais pu vérifier le truc...

Donc à minima, s'assurer de ça avant de foncer: à la main, noter une position de départ, 5 tours dans un sens, 5 dans l'autre... une dizaine de fois et voir si on tombe toujours sur la marque initiale;  😉 

[morbli]

Après plusieurs "protos" à base de NEMA17 ou NEMA14, connectés sur l'axe 1:1 du focuser, j'ai finalement opté pour la simplicité avec un 28BYJ-48 5V + ULN2003 sur l'axe 1:10 du focuser.

Tout ça basé sur le projet MyFocuserpro2.

 

Pour l'instant, je n'y vois que des avantages: coût dérisoire, légèreté, quasiment silencieux et surtout pas besoin d'alimentation 12V c'est alimenté uniquement par l'USB

 

Le train d'imagerie pèse 1.450kg

Modifié 3 mars 2022 par morbli

[JMDSomme]

@morbli

ceci: https://www.gotronic.fr/art-moteur-28byj-48-08-5-vcc-21213.htm

?

Si ton focuser le permet c'est cool !!!

[morbli]

il y a une heure, JMDSomme a dit :

@morbli

ceci: https://www.gotronic.fr/art-moteur-28byj-48-08-5-vcc-21213.htm

?

Si ton focuser le permet c'est cool !!!

Oui, sur amazon ils se vendent par lot de 5

https://www.amazon.fr/ICQUANZX-Ensembles-28BYJ-48-ULN2003-Arduino/dp/B07VRCZNTF

 

J'ai essayé sur l'axe 1:1, c'est clair ça marche pas. Pas assez de couple . 

Modifié 3 mars 2022 par morbli