H&H RC-Geber

 

Die Steuerung eines Schottels, wie im Original, erfordert auch ein Eingabe-Medium, das der Steuerung auch gerecht wird.

 

Auch hier war ein Projekt "Schweizer Jugend forscht" angesagt. Der Nachbau eines Original-Steuerelementes stellte sich als nicht so einfach heraus. Hier zwei Beispiele:

 

 

 

Neben der Dreh-Bewegung für die Schottel muss auch eine Schub-Regelung möglich sein. Damit wird der Aufbau eines einfachen Gebers nicht trivial, umsomehr, als der Platz gegeben ist.

 

 

MECHANIK

Verschiedene Konstruktionen wurden gezeichnet und wieder verworfen. Dies, weil vor allem schon beim Zeichnen klar wurde, das lässt sich nicht mehr mit einfachen Mitteln fertigen und/oder funktioniert nicht so zuverlässig. Kompromisse eingegangen und auch wieder verworfen. Vor allem die Mitnahme der Leitungen für die Schub-Poti's war immer wieder ein Stolperstein. Auch das Erreichen der Schalter für das Multi-Modul musste sichergestellt werden. Und dann waren da ja noch Anforderungen, welche wir unbedingt einhalten wollten.

 

 

Für die Geber-Seite galten:

Umbau Sender: Kreuzknüppel ausbauen, Schottel-Geber einbauen, d.h. keine Eingriffe in die Elektronik des Senders

Die End-Lösung (Geber und Schottel-Servo) soll eine Low-Cost-Lösung werden.

 

 

Nach und nach sind Varianten entstanden, welche wir hier in der Reihenfolge ihrer Fertigung darstellen. Auch einige Detail-Bilder sollen hier nicht fehlen:

 

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Das End-Produkt des ersten Prototypen sah dann so aus:

 

 

Bei dieser Variante haben wir auf die Schleifer-Platine verzichten können, welche zwar funktionierte aber Platz brauchte und relativ präzise hergestellt werden musste. Die Schub-Regelung ist an der Aussenseite der Steuer-Einheit und lässt sich so gut bedienen. Der Prototyp wurde in Plexiglas fabriziert, funktionell einwandfrei, aber schlecht zum Lackieren. Wenn die neue CNC-Fräse hier ist, werden diese Geber versuchsweise in Voll-Alu erstellt, dann geht auch eine Pulver-Beschichtung einwandfrei. Sieht dann zudem noch gut aus!

 

Die beiden LED's und die Druck-Taste sind für die Initialisierung. Im Betrieb wird die Position NULL Grad durch Einschalten der roten LED optisch angezeigt. Die geplante Version hat die LED an einem anderen Ort.

 

 

ELEKTRONIK

Natürlich musste der Geber auch eine Elektronik erhalten. Damit der Geber einfach gewechselt werden kann und nur aus einem Teil bestehen sollte, musste die Elektronik "klein & fein" gestaltet werden. Und da war sie schon, die nächste Herausforderung.

 

Zusammen haben wir eine Hardware geplant und als Test-Aufbau erstellt. Dieser Aufbau, und vor allem die Bestandteile, haben sich im Laufe der Entwicklung immer wieder geändert. So sah dann der erste Test-Aufbau aus:

 

 

Dieser hat sich im Laufe der Zeit, bis zum ersten Einbau im Sender, immer wieder geändert. Aus der Entwicklungs-Version wurde die erste Klein-Version:

 

 

 

und daraus entstand die End-Version.

 

 

Während dieser Zeit wurden oft Teile getauscht, neue Hardware-Komponenten eingebaut, wieder ausgebaut und Lösungen gesucht. Der Weg über Digital-Poti's für die Ausgabe hat sich auch als Sackgasse erwiesen, wurden doch Signale generiert, die nicht unbedingt unseren Ideen und Anforderungen entsprachen. Hardware ist die eine Seite, Software die Andere, und hier sind wir gefordert worden.

 

Im Block-Schema sieht die heutige Version wie folgt aus:

 

 

 

Mit dieser Entwicklung habe ich die Micro-Prozessor-Programmierung entdeckt und viel Freude damit. Einmal etwas anderes als nur PC- und Datenbank-Anwendungen und Web-Seiten.

 

Und damit sind viele Ideen entstanden, hier kommt sicher noch was ....................

 

 

 

05.10.2010

 

Die neue End-Version des Gebers ist nun fertig. Ursprünglich in Alu geplant, ist er wieder aus Plexiglas. Der Grund dazu liegt einerseits im Gewicht, andererseits in den Material-Kosten. Der Geber wird selbstverständlich auf Hochglanz poliert, so richtig schönes Design. Die Bedienung ist jetzt noch ergonomischer, da der Leistungs-Regler nach oben gelegt worden ist. Die LED ist direkt im Leistungs-Regler integriert, somit entfallen die zusätzlichen LED's. Die Druck-Taste konnte auch vorteilhafter platziert werden. Weiterhin ist der Geber so erstellt worden, dass er sowohl auf der linken, wie auch auf der rechten Sender-Seite montiert werden kann. Am Sender sind keine Anpassungen notwendig, einfacher Tausch gegen den Kreuz-Knüppel.

 

Wir werden es aber ja kaum lassen können, evtl. doch noch ein Alu-Modell zu machen, die Fräs-Daten sind praktisch die Gleichen.

 

 

 

 

 

Ein Detail ist noch offen. Die Schlitze der ehemaligen Trimm-Potis müssen noch schön abgedeckt werden.

 

Offen ist auch noch die Adaption auf Steuer-Systeme von Graupner, Multiplex, usw.

 

Das werden wir nun auch noch planen und dann den Geber für die entsprechenden Anlagen anpassen, wobei wir möglichst eine Adapter-Platte einsetzen möchten, sofern das technisch und optisch auch funktioniert.

 

 

 

02.11.2010

 

Der RC-Geber ist ausgetestet und wir bauen nun eine kleine Serie. Wichtig war uns, die Fertigungs-Zeit so klein wie möglich zu halten. Das Gehäuse wird direkt gefräst, ebenso der Drehknopf. Das Gehäuse wird poliert, der Dreh-Knopf mattiert. Da die Hauptplatine doppelseitig und durchkontaktiert ist, haben wir eine erste Portion fertigen lassen. Fertige Platinen sind günstiger, als wenn wir Belichten, Aetzen, Zuschneiden und Bohren müssen. Der Preis soll ja aktraktiv bleiben.

 

 

 

Im Laufe des November werden die Bilder der fertigen Geber noch eingestellt.

 

 

 

04.11.2010

 

Die erste, bestückte End-Version auf dem durchkontaktieren Print:

 

 

 

 

 

21.11.2010

 

Unsere kleine Manufaktur wird nun aktiv. Der gebaute Muster-Geber ist nun ausgetestet und funktioniert perfekt. Damit kann die erste Serien-Produktion gestartet werden. Damit sich Interessierte auch ein Bild machen können, wie so ein Geber entsteht, haben wir die wesentlichen Schritte in einer Bilderreihe zusammengefasst. Gleichzeitig protokollieren wir den Bau und auch den Aufwand. Es ist für uns von Interesse, wieviel Zeit in so ein Produkt einfliessen wird. Es ist ja praktisch alles noch Handarbeit.

 

Die Geber-Gehäuse entstehen auf unserer neuen Fräse. In einem Fräslauf erstellen wir sechs Gehäuse und die Laufzeit ist, nachdem nun alles optimiert ist, knapp eine Stunde. Das Schöne daran ist aber, dass man während dem Fräsen anderen Arbeiten nachgehen kann, denn die neue Auracher-Fräse arbeitet perfekt. Auch die Pass-Sitze für die Kugellager sind nun perfekt. Dieser Job wurde bereits am 2. November 2010 erledigt, ein bisschen Vor-Arbeit muss ja auch sein.

 

Da wie gesagt, daneben anderes gemacht werden kann, wird der Zeit-Aufwand für die Fräsjob's, ausser der kleinen Einrichtungs-Zeit, nicht mitgerechnet. Kaufmännisch nicht so ganz richtig, aber es ist ja Hobby und Freude am Erstellen eines schönen Produktes.

 

 

So fallen die Grund-Rahmen ab der Fräse:

 

 

 

Eine Nachbearbeitung von Hand ist aber noch notwendig. So müssen für die Befestigungs-Schrauben Senkungen erstellt werden, da diese auf der Oberseite des Gehäuses angebracht werden und damit nicht mit dem Fräs-Job abgearbeitet werden können. Ja und dann ist ja auch noch ein Finish angesagt.

 

Auch wenn es kein Industrie-Produkt ist, so soll doch mindestens im Ansatz auch die Optik stimmen.

 

Also, zuerst Frässpuren nass verschleifen:

 

 

 

und das Ganze noch in Slow-Motion:

 

 

Zum Glück habe ich eine Super-Gattin, die Schleifarbeiten liebt. Ich weiss auch nicht so genau, mit was ich das verdient habe!

 

 

Danach ist polieren der Gehäuse angesagt, mindestens die Aussen-Seiten. Mangels einer Polier-Maschine, die hat der Junior mal mitgenommen und da ist sie immer noch, wurde kurz die Drehe missbraucht:

 

 

Die Politur und die Polier-Scheibe machen aber eine Riesen-Schweinerei (Sorry für die Wortwahl) und nach diesem Arbeitsschritt ist das Waschen der Grundkörper angesagt. Bei der nächsten Produktion versuche ich mal, das im Geschirrspüler zu machen.

 

Nur so am Rande: Unser Junior hat den Entwurf der Web-Seite gesehen - und schwups, da war sie wieder, unsere Poliermaschine.

 

In einem nächsten Schritt werden die Dreh-Knöpfe erstellt. Diese werden wiederum gefräst. Die Knöpfe der Prototypen und der ersten Muster haben wir noch gedreht, aber der zeitliche Aufwand ist dann einfach zu hoch.

 

Der Fräs-Job:

 

 

und das Resultat:

 

 

Hier noch ein kleines Video der Aktion!

 

Der Fräsjob erstellt wiederum sechs Einheiten und nach dem Fräsen sieht es wie im tiefen Winter aus. Da Plexiglas in GS-Qualität verwendet wird, kann trocken gefräst werden und nach dem Schlichten hat man eine gute Oberfläche. Aber dann ist Putzen der Fräse angesagt:

 

 

Und das sind die erstellen Rohlinge der Dreh-Knöpfe. Da wir hier noch nacharbeiten, werden die Teile nur geschruppt. Das reicht für die weiteren Arbeitsschritte aus.

 

 

 

Auf der Drehbank wird nun, als Massen-Produktions-Job, nachgearbeitet. Einstellen Drehbank, dann alle Teile durchlaufen lassen und die nächste Einstellung. Geht relativ zügig und ist vor allem dann auch "Genau"! Hoffe ich doch mal.

 

Bei der Nachbearbeitung der Dreh-Knöpfe habe ich im Eifer des Gefechtes die photographische Dokumentation schlicht vergessen. War damit beschäftigt, 15 Dreh-Knöpfe möglichst gleich hinzubekommen!

 

Da lagen sie nun, kurz vor der Hochzeit; d.h. der Moment, wo Unter- und Oberteil zusammengefügt wird. Wie bei Schiffen, wenn Rumpf und Deck zusammenkommen.

 

 

Danach war Einpressen der Lager, natürlich mit einem speziell angefertigten Werkzeug, an der Reihe.

 

 

Schön aufgereiht warten die Geber-Gehäuse nun auf die Elektronik:

 

 

Parallell dazu hat die Abteilung Print-Bestückung ihre Arbeit aufgenommen:

 

 

Am späteren Nachmittag waren die Gehäuse fertig, vorbereitet zur Aufnahme der Elektronik, welche noch im Bau ist. Habs mal kurz ausgerechnet, es liegen noch 1620 Lötstellen vor mir.

 

Alle R's (Widerstände) sind verlötet, nun kommen noch die Sockel dran.

 

 

Und dann, dann kommen die C's, Dioden, Regler, Schalter und noch vieles mehr.

 

Da wir ja sparen wollen, haben wir auf vor-konvektionierte Kabel verzichtet und Crimpen selber. Hätte ich den Aufwand von vorne herein gewusst, ich glaube, ich hätte auf diese Arbeit verzichtet. Aber, was sein muss, muss sein!

 

 

Dies ist so ein richtiger Füller-Job, so zum Wartezeiten zu vertreiben. Dreissig Anschluss-Kabel für 15 Geber in einem Rutsch zu crimpen, nein, das muss nicht sein. Es leiden die Nerven und die "Pfoten". Aber die Kabel liegen nun mal auf dem Tisch und es "müssen" immer mehr mit Steckern werden. Dreissig Stecker! Hallo, das sind 90 mal crimpen und 30 mal einfädeln in die Stecker-Gehäuse. Wer hat das erfunden??

 

Ein Prüf-Adapter habe ich im letzten Moment auch noch erstellt, denn die fertigen Geber sollen ja auf Herz und Nieren geprüft werden.

 

 

Mit dem neuen Oszi:

 

 

 

sind dann auch noch Prüf-Protokolle möglich, hier ein Muster:

 

 

Morgen geht es weiter, auch wenn noch ein Nacht-Job (beruflich) ansteht.

 

 

 

22.11.2010

 

Heute abend noch zwei Stunden mit Bestücken und Kabel-Konfektion verbracht. Bilder keine gemacht, es gibt ja nicht so viel zu sehen. Aber, es sind nur noch 20 Kabel zu machen und es sind nur noch knapp 500 Lötstellen. Morgen geht es nochmals im gleichen Rahmen weiter. Dann kommen wieder einige Bilder vom Zusammenbau und der "Qualitätskontrolle".

 

Bis jetzt haben Ruth und ich 23 Stunden, resp. 1.53 Stunden pro Geber, mit Working verbracht. Mal sehen, ob dann am Schluss auch alle Geber auf Anhieb laufen.

 

Wenn die Geber dann fertig sind, kommen die Mini-Servos dran. Da ist das Layout fertig und die Platinen werden diese Woche noch bestellt. Dann müssen wir warten, bis diese da sind und die letzten Software-Test's noch vorbei sind. Dann machen wir wieder ein Fertigungs-Wochenende. Es bleibt spannend.

 

 

 

10.12.2010

 

Erstens kommst es anders und zweitens als man denkt! Durch einen Todesfall im engsten Familienkreis hat sich eine Pause ergeben.

 

Heute komme ich dazu, mal wieder aufzudatieren und zu zeigen, was in der Zwischenzeit gegangen ist.

 

Während einiger Stunden war mit dem Bestücken die Sichtweite relativ eingeschränkt, alles unter der Lupe:

 

 

Zwar ein wichtiges Hilfs-Mittel, aber gelinde gesagt, Sau-Teuer:

 

 

 

Und da waren alle fertig bestückt, aber noch ohne Anschluss-Kabel.

 

 

Ach ja, die Anschluss-Kabel. Irgendwie hatte ich durch die Ablenkung weder die Nerven, noch die Geduld, die Kabel zu pressen. Eine preiswerte Alternative habe ich dann in Oesterreich gefunden; also sofort bestellen.

 

Die Wartezeit auf die Kabel habe ich mit einer Zwischen-Arbeit verbracht. Hans in Deutschland hat mal gemeint, die Schlitze der alten Trimm-Potis können doch nicht einfach offen gelassen werden. Also eine Abdeckung musste her, hier die Arbeitsschritte:

 

Fräsen:

 

 

Reinigen und von Spänen befreien:

 

 

 

 

Einzelnes Teil:

 

 

und montiert! Schön, oder ??

 

 

 

Da wir hier auf Vorrat eine ganze Platte zerstückelt haben, ist diese Zeit nicht in unsere Kalkulation eingeflossen!

 

Am 3. Dezember 2010 haben wir dann mit dem Zusammenbau und dem präzisen Ausrichten begonnen. Toleranz ist 0.25 mm, muss also perfekt passen. Ausgemessen und allenfalls unterlegt, bis es gestimmt hat:

 

 

Die Geber vor dem ersten Qualitäts-Check, hier noch ohne Prozessor bestückt, aber die Kontroll-LED ist bereits sehr aktiv:

 

 

 

Die zusammengebauten Geber nach dem ersten Test und nach der Bestückung mit dem Prozessor. Die zwei Separatisten, die auf dem Rücken liegen, haben den ersten Check nicht geschafft. Also zurück auf den Labor-Tisch und Fehler suchen. Aber auch das gehört dazu, hier lernt man die kleinen Macken kennen und kann für die nächste Massen-Produktion Aenderungen vorsehen. Sofern man sich diese auch notiert. Aenderungen die nun noch anfallen könnten, werden jeweils sofort in die Produktions-Daten eingepflegt (Fräs-Job, Layout, Bestückungs-Ablauf, etc.). Sind wir eigentlich schon ISO-Zertifiziert?

 

 

 

 

Die zwei Separatisten sind nun auch i.O. Diese beiden Aussenseiter haben uns dann veranlasst, mit jedem Geber einen Schüttel- und Rüttel-Test auszuführen und diesen in alle 3 Ebenen mit einigen G-Kräften zu belasten. Ruth hat die Sache mit Bravour gemeistert. Viel sieht man nicht, da die Beschleuniguns-Kräfte ja gewaltig sein mussten JJJ

 

 

Nun waren die Geber bereit für die End-Qualitäts-Kontrolle. Jeder Geber hatte einen genau geplanten Test-Lauf hinter sich bringen müssen, welcher Signalverhalten, Spannungs- und Strom-Verhältnisse und auch jede Abweichung an den Tag (es war zwar Nachts) bringen sollte. Dies wurde auch erfüllt. Kleine Abgleich-Arbeiten wurden in diesem Schritt auch noch abgewickelt.

 

 

Der Prüf-Aufbau:

 

 

Für Interessierte hier das Prüfprotokoll im Detail:

 

 

Seit dem Start der ersten Serie sind nun genau 41 Stunden, resp. 2.93 Stunden pro einzelner Geber, aufgelaufen. Die Zeit ist ja relativ und es ist ein Hobby, doch wollte ich einmal genau wissen, wo wir da stehen. Wir haben das ja auch nicht für die End-Preis-Kalkulation der Produktion gemacht, da diese ja Arbeitszeit-Neutral gehalten wurden. Eine Erkenntnis daraus ist aber auch, dass Einzel-Fertigung noch mehr Aufwand generiert, da bei einer solchen Tranche die Maschinen nur einmal eingerichtet werden muss.

 

 

Und dann der grosse Moment, Einbau der End-Version in den Sender:

 

 

Also, mir gefällts, umsomehr, als es auch noch funktioniert!

 

 

Ja und dann, da war noch was! Am Ende einer solchen Entwicklung zieht man ein Résumé. Viele Stunden waren Tüffteln, Planen, Bauen, Verwerfen und dies in den verschiedensten Reihenfolgen. Jeder einzelne Schritt wurde mit Hans in Deutschland besprochen und per Photos dokumentiert (drum kommt Ihr nun in den Genuss von so vielen schönen Bildern).

 

Ja, und dann bleiben von diesen vielen Schritten Teile und Schrott übrig, dass sieht dann in etwa so aus:

 

 

Also weg damit!

Nein, das haben wir dann doch nicht über das Herz gebracht.

 

 

Als letzten Schritt bei den Futaba-Gebern muss nun noch eine Einbau- und Bedienungs-Anleitung entstehen, natürlich bebildert. Wenn diese fertig ist, stellen wir sie hier natürlich rein.

 

Nun widmen wir uns dem Mini-Servo, hier sind noch Ideen vorhanden.

 

 

 

17.01.2011

 

Mit dem "Finalen Test" und mit der Erstellung der Anleitung zum Geber sind hier noch kleine Aenderungen eingeflossen. Einerseits ist die Reverse-Funktion einer Anpassung unterlegen, andererseits haben wir uns eine Methode überlegt, wie der Stand der Schottel ohne optischen Blick auf den Geber "gefühlt" werden kann.

 

Hier ein Bild der ersten Variante:

 

 

Gross-Schottel haben eine genaue und definierte Einbau-Position im Schiff. Das heisst, die NULL-Position muss gerade zum Bug zeigen, was allein meistens durch die Wellen des Antriebs-Konzeptes schon gegeben ist.

 

Mit einer fixen Position der fühlbaren "Rückmeldung" erleiden wir hier Schiffbruch, da je nach Modell, das Steuer-Servo nicht unbedingt winkelgenau eingebaut werden kann. Je nach Platz-Verhältnissen im Modell kann hier ein Winkel-Fehler entstehen, vor allem dann, wenn die Servos um 45° verdreht eingebaut werden müssen. Also eine bessere Lösung suchen!

 

 

Hier die finale Variante:

 

 

Mit kleinen, klebbaren, Kunststoff-Knubbeln wird die NULL-Stellung markiert. Also Schottel im Modell auf genau 0° stellen, Knubbel aufkleben und man hat eine gute Positions-Rückmeldung. Griffig, gut spürbar, einfach und universell. Das eingesetzte Kunstoff-Teil klebt sehr gut, kann aber auch wieder, ohne Rückstände, entfernt werden. Im Ganzen ist diese Variante zudem optisch auch ansprechender. Mit jedem RC-Geber werden diese Zubehör-Teile mitgeliefert.

 

Neue Version RC-Geber ab Oktober 2011:

 

 

Statt Plexiglas neu in schwarzem POM.