Makroschlitten V2

Hallo,

wie wir Menschen eben so sind, ich wollte mehr. Die erste Version meines DIY-Makroschlitten stellte mich einfach nicht zufrieden, die Ungenauigkeiten waren einfach zu groß und so machte ich mich an einen Neubau.

Statt der M6 Gewindestange tut nun eine M4 die Arbeit des Vorschubs und sie wurde zentrisch zwischen die Führungen gesetzt, damit es nicht zu einem ausheben kommen kann. Die Gewindestange ist nun aus Edelstahl und die Langmutter für den Vorschub aus Messing. Außerdem wurde bei der Fertigung mehr auf Bündigkeit der Einzelteile und die Genauigkeit der Bohrungen geachtet.

Die Eckdaten sind nun:
Größe mit Motor: 300x100x60mm
0.7mm/1600 Schritte, oder rund 0,5µm/Schritt (mit einer 12€ Investition ginge nochmals die Hälfte)
Bewegungsspielraum des Tisches: 50mm

Um nun besser zu erkennen was diese Veränderungen gebracht haben, wurden der Schlitten so programmiert, dass er 20 Schritte in eine Richtung fährt und dann ein Richtungswechsel stattfindend. Zwischen den Schritten lies ich 2 Sekunden vergehen und eine LED aufleuchten, ein Zeichen für mich einen Screenshot des auf dem Tisch montierten Mikrometers mit einem 40er Achromaten aus dem Zoom-Modus des Live-Views heraus zu machen. Nachdem ich nun 60 Bilder wie dieses hatte.

wurde aus allen Bildern ein schmaler Bereich ausgeschnitten und diese dann zu einem einzigen zusammengefügt.

Hier das Ergebnis:

So lässt sich die Abweichung von der Theorie zur Praxis deutlich besser beurteilen als mit einem Video und ja, es gibt Schwankungen, aber die sind Angesicht des Maßstabes und der einfachen Art des Konstruktion doch erstaunlich gering. Und es geht nicht ein Schritt verloren, nicht einmal bei einem Richtungswechsel.

Beschneide man das obige Bild so, dass die Schnittkante genau entlang des Richtungswechsel läuft, lässt sich die Wiederholgenauigkeit gut beurteilen.

Damit kann ich leben.

Viele Grüße,
Johannes

Hallo,

ich bedanke mich für die Lorbeeren. Kleine Schritte für den Motor, aber ein großer Schritt für mich (das musste einfach sein ), da die Anwendung dieses Prinzips auch auf anderen Gebieten einige Möglichkeiten bietet. So zum Beispiel ließe sich zusammen mit einer Fotodiode ein Spektrometer ohne Kamera und deren Nachteile bauen. Eine entsprechende Diode und Verstärkerschaltung für den Arduino ist schon da. Auch ein automatisch arbeitendes Mikrotom wäre denkbar, eine Linearführung lässt das Probestück wandern und eine zweite das Messer. Diese Linearwellen gibt es auch in sehr massiv, von daher sollte Stabilität kein Thema sein. Wie ihr seht, ist dieser Makroschlitten mehr als nur ein Makroschlitten, er ist die Tür zu neuen Bastelwelten.

Viele Grüße,
Johannes

Hallo,

mit dem Makroschlitten in Verbindung hätte ich noch eine Frage. Gibt es etwas in der Art wie Gewindestangen nur mit Innengewinde, möglichst in Messing und mit M4 Gewinde? 10cm lange Stück wären ideal.

Viele Grüße,
Johannes

Hallo Bernd,

genau, ein Röhrchen mit Innengewinde. Scheitern die 10cm an der Länge des Gewindeschneiders und ein verlängern durch Schweißen würde Abhilfe schaffen, oder an einem andern Grund? Welche Länge ginge ohne Stückeln?

Viele Grüße,
Johannes

Hallo Bernd,

ja es gibt einen Grund, genau genommen deren 2. Erstens würden sich durch die größere Gewindefläche die Last besser verteilen als bei meiner 1cm langen Mutter und die Lebensdauer damit erhöhen. Zweitens erhoffe ich mir dadurch einen gewissen Ausgleich der restlichen Ungenauigkeiten deren Schuld ich nur der Gewindestange zuordnen kann. Die Überlegung ist die, verwende ich nur einen kleinen Teil der Gewindestange fällt sofort jede kleine Abweichung auf, bei einem großen Stück würde diese Abweichung einfach untergehen. Sozusagen eine Durchschnittsrechnung in der Praxis angewandt.

Viele Grüße,
Johannes

Guten Morgen und frohe Ostern,

zuerst möchte ich mich bei Gerhard dafür bedanken , dass er extra wegen mir hier seinen ersten Beitrag geschrieben hat und ein willkommen aussprechen.

Also mit der 0.7mm Steigung des M4 Gewinde bin ich eigentlich zufrieden, muss ich scheinbar auch, da ich weder ein käufliches Feingewinde, Trapezgewiendespindel, oder eine Kugelumlaufspindel mit dieser geringen Steigung finden konnte. Zur Zeit verwende ich noch einen Schrittmotortreiber welcher nur 1/8 Schritte beherrscht und 1/16 Schritte würden mich lediglich 12€ kosten.

Was die Wiederholgenauigkeit betrifft, tja, da bin ich mir nicht mehr so ganz sicher wie als ich den obigen Beitrag geschrieben hatte. Gestern habe ich mir das Testbild mit den zusammengesetzten Einzelbildern nochmal genauer angesehen und eine "Latte über die Treppen" gelegt, dabei kam folgendes zutage.

Diese 0.61µm dürften die größte Abweichung sein, spielt das überhaupt noch eine Rolle beim Stacken und wenn ja, ab welchen Objektiven?

Wie ich dir schon geschrieben hatte, habe ich natürlich versucht mich über die Leistungsfähigkeit von käuflichen Makroschlitten im Netz zu informieren, mit wenig Ergebnis. Eines fand ich jedoch, nämlich dieses: http://www.makro-forum.de/ftopic45685.html
Habt ihr beiden den selben Makroschlitten von Cognisys ? Dieser Guppy, und wir wissen wer es ist, schreibt da folgendes welches ich sehr interessant finde.

Zitat von Guppy

Bei meinen Versuchen zeigte sich, dass 1 Schritt (0.000496mm) zu wenig ist, der Schlitten bewegt sich nicht. Bei 6 Schritten des Motores (das ist ein Vorschub von 0.002976mm) funktioniert er tadellos.

Ist das bei deinem auch so?

@Bernd:
Bei diesem kleinen Tisch höchstens eine Kamera, ein Anderer könnte schon bald allerdings ganz andere Klimmzüge machen müssen. Da diese aber auch noch senkrecht sein werden, habe ich vor das Gewicht mit Federn entgegen zu wirken.

Die Mutter schlitzen, das ist ein guter Hinweis. Angenommen ich besorge mir ein passendes Messingrohr, bohre es auf 3,3mm auf und schneide ein 4mm Gewinde innen hinein. Nehme ein Stück davon und tue es in ein weiteres Rohr mit einer Madenschraube an der Seite, um damit das Messingrohr mit dem Gewinde dosierbar zu quetschen und damit ein wenig zu verformen, ginge das auch?
Unglaublich tolle Skizze:

Viele Grüße,
Johannes

Hallo Bernd

Zitat von Nomarski

Man könnte auch zwei Muttern setzen, eine davon beweglich und über eine Feder wird das Spiel "weggedrückt". So macht man es auch im Vertikaltrieb vom Standard.

An etwas in der Art dachte ich auch schon, nämlich einfach eine Flügelmutter auf die Gewindestange zu setzten und den Tisch mit der Flüelmutter über 2 Federn miteinander zu verbinden. Die Federn hätte ich so gesetzt, dass sie im 45° Winkel von der Flügelmutter weglaufen und so eine Drehbewegung verhindern. Unter dem Tisch würde diese Konstruktion auch leicht Platz finden und den Bewegungsfreiraum des Tisches nicht behindern.

Versuche mit ein paar Gummiringe, welchen den Tisch immer in eine Richtung zogen, waren da aber nicht besonders aussagekräftig. Allerdings hatte ich da noch nicht die Methode mit den zusammengesetzten Einzelbildern zur Messung benutzt, sondern nur anhand eines Videos beurteilt.

Viele Grüße,
Johannes

Hallo Bernd,

so sieht es nun unter dem Tisch aus.

Mit der Federspannung kann noch variiert werden, dazu muss lediglich die Trageplatte des Tisches abmontiert werden..., ach was, du weißt sicher wie es geht.

Ob es was gebracht hat ? Ja, ich habe Hunger bekommen, getestet wird also dann nach dem Essen.

Ich wünsche euch eine gesegnete Mahlzeit,
Johannes

Hallo Bernd,

die Lösung mag nicht dumm sein, nur leider bringt sie nichts.

Mir kommt es so vor, als würden nun lediglich die Fehler am Gewinde deutlicher zum tragen kommen So Gewindestangen werden sicher nicht pfleglich behandelt bis sie in den Verkauf kommen und dort wurden sie stehend gelagert wobei man sie nur durch herausziehen und damit einen scheren an den Anderen herausbekommt. Bei den Abmessungen reicht schon der kleinste Grat, oder ein Staubkörnchen.

Ich denke ich nehme die Flügelmutter und die Federn wieder hinunter und lasse es gut sein.

Viele Grüße,
Johannes

Hallo Bernd,

manchmal sieht man vor lauter Wald den Baum nicht. Der Motor hat laut Datenblatt eine Posentioniergenauigkeit von +-5% . Dabei gehe ich davon aus, dass damit +-5% von den 1,8° Einzelschritten gemeint sind und nicht die vollen 360° für eine Umdrehung, so ungenau ist er bestimmt nicht. Da hilft die beste Mechanik natürlich nichts. Bleibt als einziger Verbesserungansatz eigentlich nur noch der Treiber für die 1/16 Schritte um die Schrittweite zu verringern.

Viele Grüße und Danke für deine Hilfe,
Johannes