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2편이네요.


적도의 제작을 위한 요구사항/기능을 정리해봤습니다.

  - 3kg 미만의 이동식 장비,  주요부분 분리를 통한 packing 사이즈 최소화 필요

  - 10kg 정도의 탑재중량을 무게추 없이 확보 요망,  2개 이상의 카메라 탑재위한 사이드 연결 기능 추가

  - 가능하면 노트북 없이 오토가이딩 및 장비운용 검토

  - 하모닉감속기 및 스테핑모터는 중고 구매


1) 설계

기존 가공들은 Autocad 기반의 2d 가공을 했었는데,  3d 프린터 활용을 위해서는 3d 가공을 해야 합니다.

처음에는 Autocad 로 해봤는데 불편했고, Tinkercad 도 사용해 봤는데 기능이 너무 적었고,   다른 툴들은 너무 비싸고.....

그러다가 Fusion360 이라는 툴을 소개 받아서 유튜브 보며 익히고,  책 한권 사서 읽어보고,  무료 오프라인 강좌 찾아서 2번 갔다오니

이제 왠만한 것들을 3d 로 그릴 수 있게 되었습니다.    지금도 시간나면 유튜브등에서 관련 기능을 보고 연습해 보고 있습니다.


2) 1차 버젼 준비

고가의 소재를 가지고 테스트도 안하고 바로 만들기는 애매하니 일반 PLA 필라멘트를 활용해서 준비했습니다.

1차 설계후,  실제 프린팅,  하모닉감속기 및 스테핑모터 연결,  케이블링후 실제 컨트롤러 및 노트북 연결해서 테스트를 진행했습니다.


1차 버젼 설계 입니다.    기존 독일식적도의를 축소한 형태

ver1.jpg


실제 출력중 모습 입니다. 

ver1-real.jpg


ver1 완성후 실제 약 7kg 의 장비를 올리고 테스트 하는데....소재의 특성상 잘 버티지 못하더군요.

검은색 부분은 PLA 라는 기본 소재인데 아무래도 강한 소재가 아니다 보니 눈으로 봐도 버티지 못하는 것은 보였습니다만

어찌어찌 오토가이딩 및 촬영테스트를 마무리 하니,  보다 강한 소재를 활용하면 되지 않을까....라는 가능성을 보게 되었습니다.


3) 개선방향 도출

  a. 일반 독일식 적도의 형태 제작시 두 축의 교차부분에 많은 하중이 걸리게 되고 가공도 힘들었습니다.     3d 프린터의 가공은 중력을 이용해서,  

     BED 라고 불리우는 평판에 얇은 출력물들을 쌓아가는 방식이다보니 한쪽면은 반드시 평면이 되어야 하고,   프레임에 구멍이나 탭을 내야 하는 경우 

     어려운 부분이 많음을 알게되었고,  고도조절부는 보다 튼튼한 형태로 구성해야 할 것으로 판단했습니다.

  b. 부품수를 줄이는 방향을 생각해보게 되었습니다.   결국은 소재가 부서지기 전까지는 모든 문제는 연결부분에서 발생하니  볼트-탭 형태의 연결보다는

     가능한 일체형으로 프린팅해서 강성을 올리는 방향을 생각하기로 했습니다.


4) 2차 ver 바디 디자인

ver2.jpg

일체형으로 구성해서 부품 수를 최대한으로 줄이면서 강성을 올리는 구조를 생각하게 되었습니다.

오랜 궁리후 디자인 했고 최초는 1개 바디 및 뚜껑 형태로 제작을 하려 했으나,   너무나 출력시간이 오래걸리다보니 (90시간 이상...) 메인바디를 3개로 구분해서 제작을 했고,  


고도조절부의 강화를 위해 일단 3d 프린팅으로 제작하기 보다는 윌리엄옵틱사의 Base Mount 제품을 구매해서 사용하고 추후 제작을 검토해 보기로 했습니다.

wo.jpg

이 제품을 받아보니 나름 정밀하고 튼튼하게 만들어져 있긴한데....이녀석이 1.1kg     무겁습니다.  ㅎㅎ


5) 2차 버젼 제작 

복합소재 필라멘트를 활용하여 바로 프린팅에 들어갔습니다만....중간에 프린터 펌웨어 버그 라는 함정에 걸려서 20여시간 출력한 것을 날려먹고

다시 출력을 진행했고,  ver1 부품에서 활용할 것을 빼고 주요 3개부품, 총 8개 부품을 출력하는데 대략 120시간 정도 소요 되었고

출력 완료후,   디버링툴을 활용한 표면가공,  사포질 후 자외선 차단 및 표면보호를 위해 UV차단 기능이 있는 Clear 스프레이를 도포하기로 했습니다.


모터와 하모닉 감속기를 넣은 모습.   아직 와이어링은 못했습니다.

바디 아래쪽은 RA회전축을 고정해주는 부품인데 마운트쪽과 연결되고 하단은 빅센도브테일 방식으로 만들었습니다.  (2개 부품으로 구분됩니다.)

하중이 가장 많이 걸릴 것으로 예상되는 부분이라,   하모닉감속기 연결 기능부품은 80% 인필,   아래부분은 50% 인필로 만들었습니다.   기타 바디는 30% 인필.


111.jpg


커버를 덮은 모습.   표면처리를 아직 다 안해서...ㅎㅎ

222.jpg


WO 마운트 위에 결합을 시켰습니다.    빅센타입 도브테일 형태로 연결이 됩니다.    

저 마운트도 제작을 해볼까 고민하고 있습니다.   좋기는 한데 너무 커서....흠

333.jpg


세워서 입체감 있게 찍어봤습니다.

444.jpg


2차 버젼 총 무게는 2.95kg 인데 아래쪽 삼각대 연결부속 1.1kg,  하모닉/모터 2세트 및 볼트너트 약 1kg 들어가서 실제 3d프린팅으로 구성된 부분은 1kg이 되지 않습니다. 

검은색 부분은 카본petg 필라멘트로 출력했고 하중 걸리는 것을 Fusion360 의 시뮬레이션 기능을 활용해서 15kg하중을 걸고 스트레스 걸리는 정도에 따라 

부위별 인필 30%에서 80% 까지 구분해서 출력했습니다.


일부는 UV보호-클리어 도료 도포를 진행했고,  일부는 아직 하지 않은 상태인데 이제 커넥터 부품 오면 와이어링 해서 테스팅 나가려고 합니다.


2차 버젼 테스트를 하기전인데 벌써 3차 버젼을 위한 개선점들이 보이고 있는게 문제네요...ㅎㅎ

테스트 결과 보고 이 녀석으로 마무리 할지 추가 개선버젼을 또 만들어 볼지 아님 관둘건지 결정해야 하겠지요.


테스트하면서 3편 작성 하겠습니다.


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