Nebenprodukt der Vermessung eines Makroschlitten

[Johannes Kropiunig]

Hallo,

nachdem ich mir einen Makroschlitten mit Schrittmotor gebaut hatte, stand ich vor der Schwierigkeit des Vermessens der Einzelschritte. Das Hauptproblem, rein rechnerisch sollten die Einzelschritt lediglich 0,0004375mm klein sein. Mit der Zeit kristallisierte dann ein Verfahren mit dem sich jede geringe Abweichung sehr genau dokumentieren lies und als Ergebnis zu Bildern wie das folgende führt.


Zusammengesetztes Bild aus 30Pixel breiten Streifen von 105 Einzelaufnahmen eines Objektmikrometer mit 0,01mm Teilung
Achromat 40/0.65

Herzliche Grüße,
Johannes

Edit: Falschen Maßstabsbalken im Bild korrigiert.

[Horst Wörmann]

Hallo Johannes,

das Verfahren mußt Du mir mal erklären. Wie mißt Du den Verfahrweg und wie kommt das Bild zustande?

Viele Grüße
Horst

[the_playstation]

Hallo Johannes.
Ich verstehe auch nur Bahnhof. Könntest Du den Versuchsaufbau beschreiben, ein Bild einfügen, ... Handelt es sich z.B. um eine Verstellung mit Spindel?
Liebe Grüße Jorrit.

[treinisch]

Hallo Johannes,

lass mich raten, du hast das Objektmikrometer fotografiert, dann mit dem Makroschlitten nach rechts bewegt und von Hand nach oben (auf dem Monitor betrachtet) dann wieder ...
Als Du dem Rand zu nahe kamst, hast Du per Makroschlitten nach rechts bewegt und per Hand nach unten.

So?

vlg
Timm

[ewald]

Hallo,

sind nicht 10 Mikrometer gleich einem schwarzen Strich plus einem weißen Zwischenraum? Erstaunlich finde ich, daß die Hinundherbewegung so ganz ohne toten Gang erfolgt!

MhG
Ewald

[Johannes Kropiunig]

Hallo,

entschuldigt, Ewald hat Recht, danke für das Aufmerksam machen, mir ist bei der Bemaßung ein Fehler unterlaufen. Ich korrigiere dies gleich im Anschluss. 

Es ist eigentlich recht simpel, Timm war schon auf der richtigen Spur. Da wo die Kamera mittels Schraube montiert wird, wurde einfach ein Objektmikrometer mittels Klebeband an den Makroschlitten geschnallt und das Konstrukt anschließend auf einen Kreuztisch verfrachtet. Am Bildschirm habe ich nun folgendes Bild des Zoom-Modus des Live-Views meiner EOS Kamera.

Nun lies ich den Makroschlitten in Abständen von 2 Sekunden 20 Einzellschritte vor und zurück machen. Während der Pausen wurde mit einem Freeware Tool ein Screenshot des rot markierten Bereich gemacht. Dies hat den Vorteil, dass es so zu keinen Spiegelschlag der Kamera kommt und völlig vibrationsfreie Bilder vorliegen. Mit ein wenig Geduld sind dann auch sehr schnell jede menge Bilder wie dieses, welches jeden Schritt Haargenau festhalten, auf der Festtplatte.

Mit der Kombinierfunktion von Photoscape geht es dann auch sehr einfach diese vielen Streifen zu einen einzigen Bild zusammenzufügen, danach eine 90° Drehung, Kontrast mächtig erhöhen, so zurecht schneiden dass es gefällt und unabsichtlich einen falschen Maßstabsbalken einfügen, schon ist es fertig.

So sieht der Makroschlitten übrigens aus:

Also Spindel ja, allerdings eine sehr günstige, eine 4mm Gewindestange aus Edelstahl. Der Schrittmotor wird von einem Arduino und einen Easydriver gesteuert und kann im Moment 1600Schritte/Umdrehung, mit einem Big Easydriver werden es irgendwann mal 3200Schritte/Umdrehung sein.

Viele Grüße,
Johannes

[treinisch]

Hallo Johannes,

sehr schön gelöst!

Gibt es auch Messergebnisse in Kurvenform? Oder zur Not auch in Zahlenform?

Irgendwann in meiner Post-LED-Blitz Bastel-Ära will ich mir natürlich auch mal einen fahrbaren Untersatz bauen. Deswegen würden mich jedwede quantitative Aussagen brennend interessieren.


vlg und besten Dank
Timm

[Johannes Kropiunig]

Hallo Timm,

Kurven, oder Zahlen brauche ich nicht. Ich nehme einfach ein so entstandenes Bild und mache folgendes.

Mit Paint.NET die Ecken bei den Richtungsänderungen verbinden, und ich sehe detailliere die Abweichungen von der idealen Schrittweite. Den Zwischenraum mit dem Farbeimer im Modus Horizontal gefüllt und ich sehe die Abweichungen von der Wiederholgenauigkeit nach der Wende. Vergleiche ich nun 2 Bilder dieser Art, sehe ich sofort ob eine Konstruktionsänderung zu einem negativen, oder positiven Ergebnis geführt hat. Zahlen, oder Kurven bedeuten nur ein mehr an Arbeit, ohne in diesem Fall für mich von von Nutzen zu sein.

Viele Grüße,
Johannes

[treinisch]

Hallo Johannes,

ahh ja! Jetzt hab ich komplett verstanden! Sehr geschickt eingefädelt!

Was ist das eigentlich für ein Material, dass Du da verwendest? Siebdruckplatte?

Ich habe vor kurzem beim Stöbern in einem Astronomieforum schon so ein ähnliches Material gesehen, da hatte sich jemand, der sehr professionell wirkte eine Art Optikmessstand daraus gebaut.

Ist das Zufall? Oder hat dieses Material ein Renommee für solche Einsatzzwecke? Ich meine: zu verarbeiten ist es natürlich sicher viel einfacher als Messing oder Alu :-)

Magst Du noch ein paar Worte zur Konstruktion verlieren? Nennt man diese Metallgleithülsen Buchsen? Wo bekommt man sowas?

herzliche und neugierige Grüße

Timm

[ManK]

Servus Timm,
das ist lackiertes und wasserfestes Sperrholz für den Schalungsbau (Betonschalung) und findet sich in manchen Baumärkten auch im Zuschnitt.
viele Grüße
Manfred

zB https://www.google.de/search?q=schalbretter&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=1NUnVfvrOMffPeCtgeAB&ved=0CCkQsAQ&biw=1672&bih=876#tbm=isch&q=schalungssperrholz

[JüSchTü]

Hallo Timm,

schau mal hier rein: Mechanische Komponenten motorischer Positionierer.

Viele Grüße, Jürgen

[Johannes Kropiunig]

Hallo Timm,

das Material ist Birkensperrholz, allerdings nicht lackiert, sondern mit einer schwarzen Schichtstoffplatte belegt. Diese Schichtstoffplatten kennst du sicher von Küchenarbeitsplatten und Türen. Die Trägerplatte für die Kamera ist die dicke Verwandte davon, eine Kompaktplatte.

Ich habe vor kurzem beim Stöbern in einem Astronomieforum schon so ein ähnliches Material gesehen, da hatte sich jemand, der sehr professionell wirkte eine Art Optikmessstand daraus gebaut.

Sperrholz und Siebdruckplatten haben gute vibrationsschluckende Eigenschaften wie auch Massivholz, ohne viele von dessen Nachteile zu haben. Wenn du schreibst, dass sich jemand einen Optikmessstand daraus gebaut hat, so wundert es mich nicht.

Diese Buchsen sind Linearlager und gemeinsam mit den passenden Linearwellen bekommt man sie, auch dank der 3D-Drucker, in immer mehr Shops und auch bei Ebay.
http://www.dold-mechatronik.de/Startseite
http://www.cncshop.at/index.php?s=3

Da scheinbar Interesse besteht, werde ich versuchen noch dieses Wochenende einen Beitrag zur Konstruktion des Schlitten erstellen. Weiß man wie, ist es nämlich erstaunlich einfach. Man braucht nur das Material, eine Ständerbohrmaschine und die passenden Bohrern mit Zentrierspitze.

Viele Grüße,
Johannes