2018.06.01
하모닉 기어는 백래쉬는 없지만 torsional stiffness 변화는 존재한다고 한다.
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하모닉 기어가 탄성에 민감하기 때문에 바람이 불거나 하는 등 외부 토크에 대한 변위값이 크다는 것이 핵심.
바람이 많이 불 거나 장초점 관측에서는 하모닉 드라이브 기어보다 다른 시스템이 바람직하다는 것이다. 하모닉 드라이브 시스템은 초점이 짧은 광학계를 사용할 때나 이동의 편의성인 우선일 때 사용하는 것이 바람직하다는 평가다.
하모닉 기어가 탄성에 민감하기 때문에 바람이 불거나 하는 등 외부 토크에 대한 변위값이 크다는 것이 핵심.
바람이 많이 불 거나 장초점 관측에서는 하모닉 드라이브 기어보다 다른 시스템이 바람직하다는 것이다. 하모닉 드라이브 시스템은 초점이 짧은 광학계를 사용할 때나 이동의 편의성인 우선일 때 사용하는 것이 바람직하다는 평가다.
2018.06.05
그 동안 적도의 하부의 방위각 고도 조절 부분으로 고민이 좀 많았다.
고위도에서 별을 볼 일이 있을까, 적도에서 별을 볼 일이 있을까?
그럴 가능성은 거의 없는데 모든 위도에서 사용할 수 있도록 만들려는 집착.
알루미늄 두께가 얼마여야만 튼튼한지도 모르고 얼마나 굵은 나사를 써야할 지도 모르지만 그냥 해보는 거다.
튼튼한 웜기어를 이용해 다양한 위도에서 사용하도록 하고 동시에 부품수를 줄이는 방식으로 하려고 한다. 이렇게,
부품 구입도 들어갔으니 이젠 그냥 가야한다.
적위축 → 적경축 → 방위각 고도 조절부 연결 방법은 이렇게 하려고 생각중....
2018.8월~9월
3D 프린터로 적도의 몸체를 여러 차례 출력해보았다. 이렇게 저렇게 설계를 바꾸고 다시 드로잉하는 기간이 오래 걸렸다. 물론 위의 스케치와 달라진 점도 많다.
그럴 가능성은 거의 없는데 모든 위도에서 사용할 수 있도록 만들려는 집착.
알루미늄 두께가 얼마여야만 튼튼한지도 모르고 얼마나 굵은 나사를 써야할 지도 모르지만 그냥 해보는 거다.
튼튼한 웜기어를 이용해 다양한 위도에서 사용하도록 하고 동시에 부품수를 줄이는 방식으로 하려고 한다. 이렇게,
부품 구입도 들어갔으니 이젠 그냥 가야한다.
적위축 → 적경축 → 방위각 고도 조절부 연결 방법은 이렇게 하려고 생각중....
2018.8월~9월
3D 프린터로 적도의 몸체를 여러 차례 출력해보았다. 이렇게 저렇게 설계를 바꾸고 다시 드로잉하는 기간이 오래 걸렸다. 물론 위의 스케치와 달라진 점도 많다.
출력된 부품을 조립하기 위해 볼트와 탭을 주문하고 기다리는 기간도 길다. 설계를 바꾸면 다른 부품이 필요하고 해외 배송인 경우 추가로 2~3주가 소요된다.
3D 프린터로 만든 시제품이라 그다지 견고하지는 않다. 그런 걸 바라지는 않았고 모양새와 기능, 편의성 등을 이리 저리 시험해볼 작정이었다.
[예상 중량]
123D에서 부피 계산을 하기 때문에 밀도만 곱하면 부품별 무게를 알 수 있다.
균형추와 추봉을 제외하고 7.78kg이다. 기대보다는 무겁다.
[금속 가공]
금속 가공으로 구현이 가능할지, 비용이 얼마나 들지 그게 문제다.
금속 가공으로 구현이 가능할지, 비용이 얼마나 들지 그게 문제다.
샌딩, 아노다이징 등의 표면처리도 고려해야 한다.
아직 할 일이 많다.
- 웜기어 샤프트 절단하기, 웜휠 나사 구멍과 축 구멍 뚫기, 손잡이 만들기
- 수평계 붙이기
- 고도 고정 나사 주문하기
- 균형추 봉 만들기
- 배선 커넥터 다시 설계하기
- 하모닉 드라이브 기어 O링 끼우기, 고압용 그리스 새로 바르기, 표면 방청 처리
2018.10.23.
심심해서 괜히 모델링만 만지작거림.
123D에서 오토캐드 파일로 내보내기가 되기는 하는데 가공업체에서 활용하는 형태는 어떤 것인지 모르겠다. 오토캐드를 배워야 하나, 그냥 드로잉과 치수만 그려서 견적을 받아야 하나 고민중.
2018.10.29.
전문가의 의견에 따르면, T자형으로 교차하는 튜브는 금속 가공이 매우 어렵다고 한다. 가격도 상상을 초월할 것이라는...
결국 적위축 튜브를 연결하는 방식을 바꾸어야 한다. 두 가지로 모델링을 해봤는데 어느 쪽이 나을지 결정을 못하겠다.
1안 : 위 그림. 적위축 하모닉 기어와 모터가 부착될 판이 적경축 면에 수직으로 붙어있고 일체형이다. 두 부품은 M5 볼트 6개로 결속한다.
장점 : 옆구리에서 결속하면 적경 축과 쉽게 분리가 가능하다. 적경축 하모닉 기어를 가릴 수 있다. 적위축 높이가 낮아져 회전 반경이 줄어든다.
단점 : 삼각형 비슷한 모양이 나와서 전체적인 디자인이 야릇하고 적위축 부품과 튜브가 비스듬히 가려져 모양새가 부자연스럽다.
2안 : 위 그림. 적위축 튜브에 결속하는 방식이다. 목 부분의 지름을 약간 줄여서 혀(?)처럼 생긴 부분이 길게 뻗지 않도록 했다. 목 부분과 튜브를 먼저 결속하고 그 다음에 적경축 하모닉 기어에 연결해야 한다. 그림의 두 부품은 M5 볼트 6개로 연결된다.
단점 : 적경축 하모닉 기어에 연결하려면 렌치를 넣을 구멍이 있어야 한다. 이 구멍이 적위 튜브 중간에 큼지막하게 나게 된다.
장점 : 모양이 단순하다. 앞 부분에 생기는 구멍은 덮어서 폴마스터 끼면 된다.
2018.11.03.
기존에 쓰던 적도의, 삼각대와 크기 비교.
2018.11.09.
방위각-고도 조절부분 위에 적경축이 올라갈 부분도 높이를 낮추는 방향으로 설계해보았다. 이제는 기어 드로잉까지 하게 되었다.
컨트롤러와 적도의를 연결하는 배선을 8C(8심) 케이블 하나로 연결했다. 단자는 8 pin sensor connector로서 쬐금 크지만 클릭-락 방식이라 편리하다. 반대쪽은 Y자로 나누어서 각각 적경축, 적위축 RJ12 커넥터에 연결된다.
고도 조절부는 웜 섀프트를 돌려서 작동하는데 두께 10mm 짜리 collar를 연결하고 그 위에 손잡이 노브를 덮어서 연결했다. 고도 조절 후 고정하는 장치(?)는 중심축을 고정하는 볼트만으로 충분할 것 같지만... 아무래도 한 군데씩 더 고정하는 편이 낫지 않을까... 고민중
2018.11.17.
웜기어 부분의 강성이 좀 낮아보인다. 힘을 주면 유동이 있는 것이.... 플라스틱이라 그런가.
웜 휠과 목 부분 사이의 유격은 볼트로 보강하면 된다. 웜 휠 이빨, 웜 이빨이 1.5mm로 좀 약해서 변형이 있는 것 같다. 이 부분은 금속이면 큰 문제 없을 듯. 웜 휠의 중심축과 웜 기어의 중심축에서 유격이 생기면 곤란하다. 이 부분은 아주 꼭 맞게 가공해야겠다.
2019.10.27
기존에 했던 웜기어, 웜 샤프트를 가공해서 조립해보았다.
디자인이 바뀐 부분은 두 가지
(1) 웜 샤프트를 하우징에 넣어서 백래시를 최소화 했다.
(2) 하단부 회전판을 2개로 나누었다.
2019.11.23
캐드는 배우기 어렵고, 솔리드 웍스는 구하기 어렵고, Fusion360은 새로 익혀야 하고...
모델 드로잉을 123D로 만들어서 형태와 작동 공간을 확인한 다음 일러스트레이터로 도면을 그리고 있다. 입체 드로잉을 캡쳐해서 넣었으니.... 만드시는 분이 잘 이해할 수 있으면 되지뭐... 하....
그 동안 고도 조절부는 몇 번 생각을 고쳐 이렇게 바뀌었다. 웜 기어를 이용하여 고도 조절을 한다. 다만 고질적인 유격 문제와 축 하중 문제를 해결하기 위해 웜 샤프트를 하우징 속에 넣고 앵귤러 베어링으로 양단을 잡아준다. 스크루 플러그는 꼭맞는 나사산으로 가공한 다음 고점성 그리스를 바를 예정이다.
고도 범위는 0˚~60˚까지 연속적으로 변한다.
고도 회전축은 레디얼 하중이 걸리기 때문에 보통 볼 베어링 2개로 지지가 될 것 같다. 소형 베어링 2개만 있어도 레디얼 하중 범위는 아주 충분하다.
가장 문제가 되는 부분은 적경-적위 연결부. T자형 교차 튜브가 가장 튼튼한 연결 방식이지만 가공이 매우 어렵고 중량이 많이 나간다는 것이 단점이다.
적위축 파동 기어는 14 사이즈 형번의 제품을 쓰기로 했다. 14 형번의 파동 기어는 17 형번에 비해 지름이 더 작아서 연결부 모양이 조금 달라진다. 적위축 부품들을 고정하는 부분의 단면이 'Ｉ'자 형태이기 때문에 견고성이 있을 것이다. 파동 기어 본체 부분은 강철이라서 녹이 슬기 때문에 덮는 구조로 만든다.
16 Dec 2019
20 Dec 2019
시제품 제작 끝!!
더 이상 건드리기 싫다. 이대로 금속 가공 들어가야지.
08 Aug 2020
적경축 부동점의 높이를 낮추고,
적경축 연결을 측면부가 아닌 쪽으로 바꾸고,
고도각 범위를 0도~80도로 바꾸고,
고도 조절을 좀더 세밀하게 하기 위해 웜기어 크기를 바꾸는 등
개선을 거쳤다.
최종 도면을 그리고 공업사에 제작을 의뢰했다.
부품 총 17개로 2세트를 주문했고 생각보다 견적이 싸게 나왔다.
8월 이내에 제작 완료 예정.
18 Aug 2020
지난 14일에 금속 가공이 끝났다. 가조립을 해보니 부품 2개가 설계와 다르게 나왔다.
원래 설계대로 다시 제작해달라고 주문을 하고, 고도 조절부의 웜기어 유격을 줄이기 위해 결속부 나사 구멍을 약간 길쭉하게 확장하기로 했다.
적도의 모터로 들어가는 선을 적경, 적위 따로 꽂을지 8핀짜리 하나로 꽂은 후 분기할 지 고민이다. 새로 만들 TeenAstro 컨트롤러에서 나올 때 적경, 적위 각각 9핀으로 나오도록 PCB 설계가 되어 있어서 그것을 따르자면 적경, 적위를 묶어서 8핀으로 나가는 모양새가 좀 우스워진다.
하모닉 기어를 닦아내고 새로 주입할 그리스도 구입했다.
17형번 감속비 100:1 하모닉 기어에 적합한 그리스 제품은 SK-2이다.
대용으로 로봇용 그리스를 검색해보니 몇 가지 제품으로 요약이 된다.
대용으로 로봇용 그리스를 검색해보니 몇 가지 제품으로 요약이 된다.
몰리 화이트 Re No 00
비고그리스 RE0
하모닉 4BNo.2
알바니아 EP2
EP2는 이미 한 통 갖고 있지만 점도가 좀 작은 것 같고, 이번에 구입한 것은 '다이헨 2670-013' 품번으로 몰리화이트 ReNo00 그리스이다. 500g짜리 세 통이니까 넉넉하다.
22 Aug 2020
망원경제어기(TCS)의 모터 출력선을 8심으로 쓰기로 결정(4심짜리 선 2개를 적경 적위에 따로 넣는 방식이 아니라).
TCS로 쓸 TeenAstro의 설계에는 RA, DEC가 각각 9핀 DSUB 잭으로 되어 있지만 쓰지 않는 핀이 있으므로 살짝 변경을 하면 된다. 그러면 DSUB 9핀 잭 하나로 나와서 8심 케이블 하나로 적도의에 들어갈 수 있다.
커넥터 작업을 마쳤다. 적경과 적위 튜브의 길이 안에 모터와 커넥터가 무리없이 들어간다.
적도의의 동쪽과 서쪽 벽(?)에 해당하는 부품에 베어링이 들어가서 고도 조절 축을 잡아주는데 이게 너무 꽉 조인다. 베어링이 끝까지 자리를 못잡고 비틀어지니 적경 튜브를 떠받치는 연결부가 비딱하게 자리를 잡는다. 그 결과 고도 고정 나사를 조였을 때와 풀었을 때 적경축이 약간 틀어진다. 극축을 맞추고 나서 조임 나사를 조였을 때 적경축이 움직이지 않아야 한다. 조정이 필요하다..
28 Aug 2020
적도의 제일 위의 적위축 출력부 부품이 일그러졌다. 하모닉 기어를 고정하는 나사머리에 부품이 스치면서....
볼트가 휘고 알루미늄이 뭉개졌다. 모터 소리가 좀 이상하다 했었는데 볼트가 완전히 휜 다음에야 탈조가 일어났다. 그만큼 하모닉 기어가 강력하다는 뜻일거다. 하모닉 기어는 이상 없겠지? 어쨌든 부품 하나 다시 만들어야겠네..
16 Sep 2020
(1) 문제된 부품은 수리를 했다. 하모닉 기어를 느슨하게 조여서 볼트 머리가 돌출되었던 것이 화근.
이제 적도의 부품의 오차를 줄이기 위해 후가공을 좀 더 해야한다.
- 고도 조절부 베어링 자리 정밀하게
- 고도 고정 나사가 지나다는 통로의 폭 넓히기
- 동쪽 서쪽 양벽의 높이와 기울임 맞추기
- 세척, 후처리(샌딩으로 할지...), 양극산화처리 등
(2) 소소한, 그렇지만 꽤 비싼 와셔의 주문 제작이 끝났다.
(3) 폴마스터 어댑터 머시닝 의뢰
모양은 원통형을 유지해서 전체적인 디자인과 통일성과 조화를 맞추려고 했다.
폴마스터를 사용하지 않을 때에는 더미 덮개를 조립해서 보관하려고 한다. 덮개 앞면에는 로고를 새기는 걸로.
12 Dec 2020
최종 조립 전에 하모닉 기어 청소와 그리스 도포를 하려면 분해를 해야하는데 어떻게 할지 살짝 겁이 났었다.
앞부분 크로스롤러 베어링이 분해되면 수많은 원통 롤러들이 우수수 떨어지기 때문이다.
12개의 볼트 중, 대칭을 고려해보면 4개 볼트와 8개 볼트가 결속하는 위치가 다르다. 한 개씩 뽑아서 길이를 비교해보니 알 것 같다. (csf 17형번의 하모닉 기어는 10+5개 볼트가 있다.)
10개의 볼트를 제거하니 하모닉 기어 유닛이 분해된다. 플렉시블 컵은 베어링에 부착된 상태로 나온다.
베어링과 기어유닛 사이에 O-링이 하나 있는데 가늘어서 잘 끊어진다. 대체품을 구하기 어려워 그냥 있던 자리에 조심스럽게 넣고 덮어두었다.
18 Dec 2020
지난 주에 맡긴 표면처리(샌딩, 아노다이징)가 나왔는데... 색이 잘 안맞는다고 연락이 왔다. 얼룩이 생겨서 재작업 했는데 색이 진하게 나와버렸다고 하는데 직접 확인해보고 결정하란다. 하... 뭐지... 사진으로 보니 적위축 튜브가 너무 진하게 나왔다. 다른 부품들도 조금씩 차이가 나는 것 같고.
다시 할 수도 없고. 맘에 안드네..
25 Dec 2020
조립을 다하고 완성에 가깝다.
아노다이징 불량이 나온 게 하나 있어서 바꿔야 하고 소소한 볼트 등을 교체해야 하지만, 나머지 모든 부분은 완성되었다.
안녕하세요. 혹시 웜기어와 웜휠의 제작사와 제작에 얼마나 드셨는지 알 수 있을까요? 비슷한 부품이 필요해서 제작하려 하는데 샘플 가공 해주는 업체 찾기가 쉽지 않네요.
답글삭제웜기어와 웜휠은 이베이에서 구입했어요. 저는 1.5 modulus 40 teeth worm gear로 샀네요.
삭제구입을 한 후 후가공 도면을 손으로 대충 그려서 의정부에 알고 있던 업체에 의뢰했어요. (의정부 가능동 오성기계)
찾았습니다! 감사합니다.
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