Statyw pod mikroskop / aparat z próbki IGUS

Pewnie wiele osób miało okazję spotkać się z próbką wózka liniowego firmy IGUS. Można było taką próbkę otrzymać na targach bądź znaleźć na portalach aukcyjnych za całkiem sporą sumę (przypomnę, ze jest to próbka darmowa). Również i ja jestem posiadaczem takiej próbki, leżała ona dosyć długo bez zastosowania przekładana z miejsca w miejsce i przymierzana do wielu małych/wieczorowych projektów. Znalazła ona wreszcie swoje zastosowanie, w formie prowadnicy do statywu pod mikroskop.

Sporo naprawiam, wskrzeszam i sam buduję elektroniki, nie jednokrotnie są to układy w obudowie SMD, coraz ciężej jest mi wszystko dojrzeć i sprawdzić gołym okiem lub przy użyciu lupy. Stąd pojawił się pomysł budowy / kupna mikroskopu. Udało mi się tanio nabyć chiński mały mikroskop do zastosowań chałupniczych. Sprawdzał się świetnie, miał możliwość podłączenia do komputera jak również do telefonu przy użyciu portu OTG, co znacznie ułatwiało pracę, telefon jest mniejszy niż laptop, można go wziąć do reki i przyjrzeć się elementowi na ekranie telefonu i zaraz obok w realnej wielkości.

Mikroskopik miał jednak pewną wadę, zbyt mały statyw, który uniemożliwiał jednoczesny podgląd elementu i np. lutowanie pod nim, gdyż lutownica się nie mieściła w przerwie miedzy elementem a mikroskopem.
I jest, próbka znalazła swoje przeznaczenie, zrobię z niej statyw.

Wszystkie konieczne elementy do budowy urządzenia miałem w domu, wystarczyło poświecić kilka minut na narysowanie detali w SolidWorksie, następnie druk i składanie.

Potrzebne elementy nie drukowane:
– śruba M6 około 30-40 cm długa
– kilka nakrętek M6 (dokładnie 6 sztuk)
– podkładki fi6 (sztuk 4)
– kątowniki metalowe 50×50 (sztuk 4)
– profil zamknięty stalowy 40×25 około 30cm długi
– garść śrubek M3 z łbem stożkowym minimum długości 12mm
– kilka wkrętów meblowych 3.5×16 i 3.5×30
– śruby M6x20 (sztuk 6)
– płyta wiórowa/mdf lub jakaś inna deska która posłuży za blat statywu o wymiarach 200×200 i 300×220
– łożysko 6x19x6 oznaczenie 626 (sztuk 2)
– śruba statywowa do aparatu (ja swoją zakupiłem kiedyś na chińskim portalu)

Potrzebne elementy drukowane (wszystkie elementy w plikach na końcu artykułu):
– stopki (sztuk 4)
– klips aparat (sztuk 2)
– gałka (sztuk 1)
– uchwyt M6 (sztuk 2)
– podstawka (sztuk 1)
– koniec(sztuk 2)
– dekiel (sztuk 1)

Potrzebne narzędzia:
– gwintownik M3 maszynowy lub zwykły wraz z oprawką
– wkrętarka
– wiertarka (najlepiej statywowa, ręczna też się nada)
– olej (do gwintowania, nawet stary silnikowy lub kuchenny)
– punktak (nie konieczny)
– ołówek i linijka / miarka
– wiertło do metalu 2.5 (pod gwint M3)
– wiertło do metalu 3.5-4
– wiertło do metalu 8 (do wykonania faz)
– klucze imbusowe lub śrubokręty (zależnie od użytych śrub)

Jak się za to zabrać, jak zacząć, od czego, wszystko po kolei.

Jeśli mamy wszystkie potrzebne elementy i narzędzia (nie wszystkie tez mogą być, składamy na raty) możemy zabrać się do pracy.

– Zaczynamy od zaznaczenia i następnie wywiercenia otworów w naszej prowadnicy liniowej pod wózek. Ja wykonałem 4 otwory równo rozmieszczone na środku prowadnicy, odległości zostały odmierzone przy użyciu linijki i zaznaczone ołówkiem. Prowadnica na środku ma rowek co ułatwia wykonanie otworów w linii. Do wykonania otworów używamy wiertła 3.5 – 4 mm.

Następnie przy użyciu wiertła 8mm wykonujemy fazowanie pod łby śrub (i z drugiej strony opcjonalnie dla estetyki) w naszym prowadniku, jak na zdjęciach poniżej.

Następnie musimy zaznaczyć nasze otwory na profilu stalowym. Możemy do tego użyć taśmy dwu stronnej, nakleić ja na szynę i z drugiej strony przykleić profil. Taki zabieg zapobiegnie poruszeniu się elementów względem siebie w czasie znaczenia. Powinniśmy zachować minimalną odległość prowadnicy od brzegu profilu 60-70 mm tak, by móc zmieścić tam jeszcze kątowniki. Jeśli umocowaliśmy szynę na profilu taśmą możemy przystąpić do znaczenia otworów, najwygodniej jest użyć tego samego wiertła, którym wierciliśmy otwory w prowadniku i wiertarki. Wykonujemy delikatne nawiercenie przez otwór, które zostawia nam ślad. Następnie odklejamy prowadnik od profilu, zmieniamy wiertło na 2.5mm i w zaznaczonych miejscach przewiercamy profil. Efektem poniżej na zdjęciu.

Teraz przystępujemy do gwintowania wykonanych otworów w profilu stalowym (nie jest to nic trudnego ani strasznego). Musimy przygotować olej, oraz gwintownik / gwintowniki i oprawki.
Troszki teorii:
Gwintownik maszynowy na ogół jest jeden, wykonany w taki sposób, żeby w jednym przejściu przez otwór wykonać finalny już gwint. Ma on kształt ostrego stożka.
Gwintownik zwykły składa się z trzech osobnych gwintowników. Oznaczone są one w kolejności używania: jeden pasek, dwa paski, brak pasków. W przypadku tych gwintowników każdym z nich po kolei gwintujemy otwór we wcześniejszej kolejności. Mają one kształt bardziej walcowaty.

Przystępujemy do gwintowania, najpierw kropla lub więcej oleju w / na otwór, następnie odpowiedni gwintownik w dłoń i kręcimy delikatnie w otworze, pamiętając dwa obroty do przodu jeden w tył, dwa w przód jeden w tył i tak dalej. Dlaczego? By cofać gwintownik z wiórami, które wypadają. Jeśli gwintownik sprawia duży opór wykręćmy go z otworu, oczyśćmy z wiórów i gwintujmy znowu. Zbyt duża ilość wiórów może powodować duże opory, przez co możemy złamać gwintownik. Po przejściu jednego gwintownika całego przez otwór wykręcamy go i używamy kolejny i tak z każdym otworem.

Po wykonaniu otworów dla szyny bierzemy się za otwory do montażu kątowników. Ja zastosowałem cztery sztuki, na nich profil trzyma się naprawdę stabilnie, od biedy wystarczą trzy lub nawet dwa. Powtarzamy czynność z zaznaczaniem, wierceniem gwintowaniem, poniższe zdjęcia przedstawią ten proces graficznie.

Końcowym efektem powinien być taki lub podobny układ i montaż kątowników jak na powyższych zdjęciach.

Gwintowanie zakończone, możemy zabrać się za składanie prowadnika.

Zaczynamy od elementów: uchwyt M6, dwie nakrętki M6, nakrętki umieszczamy w wyznaczonych miejscach w elementach drukowanych a następnie umieszczamy te elementy w wózku, w taki sposób by elementy drukowane opierały się mocno o obudowy łożysk ślizgowych (w nakrętki będzie wkręcony później pręt gwintowany).

Kolejnym etapem jest założenie wózka na prowadnik, i elementy wydrukowane koniec na obu końcach prowadnika. Tak przygotowany zestaw możemy śmiało przykręcać śrubami M3 do profilu stalowego. Wyglądać to będzie tak:

Teraz przyszedł czas w wyznaczonych miejscach w elementach koniec umieścić łożyska. Przewlekamy przez łożysko pręt gwintowany i próbujemy go wkręcić w nakrętki umieszczone pod wózkiem w taki sposób by ich nie wypchnąć. Następnie przesuwając wózkiem wraz z prętem od wewnątrz umieszczamy podkładki i nakrętki, które oprą się na łożysku. Zabieg powtarzamy od zewnątrz lidera z podkładkami i nakrętkami. W dolnej części staramy się nie zostawiać niepotrzebnie wystającego pręta gwintowanego, jedynie tyle, by nakręcić na jego końcu nakrętkę z podkładką. Teraz przy użyciu dwóch kluczy musimy na sztywno poskręcać naszą śrubę tak, by łożyska nie przesuwały się i wózek nie miał luzu (kilka prób należy wykonać aż będzie dobrze).

Montujemy gałkę do kręcenia śrubą. W gałce jest otwór z jednej strony na nakrętkę, drugą dajemy od góry w celu skontrowania (ściskamy tymi dwoma nakrętkami tak gałkę by można nią było obracać śrubę).

Teraz nadszedł czas na montaż profilu z kątownikami na płycie / desce. Wymiary deski i usytuowanie profilu na niej praktycznie dowolne, wymiary mojej płyty to 300×220. Jest to płyta wiórowa oklejona z każdej strony, można taką płytę zakupić w marketach budowlanych, u stolarza / w punktach meble na wymiar jak również wykonać samemu np. ze starej szafki lub półki, tutaj dowolność.

Kątowniki przykręcamy przy użyciu wkrętów meblowych 3.5×16 i wkrętarki z pasującą końcówką.

Widoczne elementy mocujemy przy użyciu śrub M6 z łbem stożkowym w taki sposób jak poniżej.

Profil stalowy od góry zaślepiamy elementem drukowanym o nazwie dekiel.

Całość na chwile obecną według opisu powinna prezentować się następująco:

Już pawie koniec, jeszcze chwila wytrwałości i kończę i okazuję zdjęcia powiększenia.

Teraz nadszedł czas na nadstawkę / dostawkę, jest to element opcjonalny, zdecydowałem się na niego by w szybki sposób móc znacząco podnieść lub opuścić element lub zmniejszyć odległość elementu od mikroskopu a zwiększyć od aparatu. Wykorzystujemy tu 4 nóżki wydrukowane wcześnie oraz 4 wkręty 3.5×30 do drewna oraz deskę / płytę 200×200.

Stopki przykręcamy w równych odstępach od brzegu wkrętarką, odległość od brzegu według uznania.

Ostatnią czynnością, jaką musimy wykonać to wkręcić uchwyt na statyw w element drukowany o nazwie klips aparat i w drugi taki element wkręcić śrubę statywową, którą się przykręca do aparatu.
Elementy są wykonane w taki sposób, że i śruba od uchwytu pasu jak również śrubę od statywu można bez trudu wkręcić. Elementy wsuwane są w przygotowane miejsce na statywie.  

Całość finalnie wygląda następująco, bez problemu statyw utrzymuje starą lustrzankę Canon EOS30D, która swoje waży.  

Osobiście z projektu jestem zadowolony i jest on przydatny, szczególnie przy sprawdzaniu poprawności lutów oraz zwarć na nóżkach elementów.

Konstrukcja wyszła zaskakująco sztywna i wytrzymała,  jedynym mankamentem jest fakt, że kręcąc  śrubą wytwarzają się jednak wibracje, które widać.

Poniżej kilka przykładów powiększonych elementów spod mikroskopu:

A tu zdjęcia spod obiektywu mojej lustrzanki z obiektywem macro SIGMA 50mm f2.8 (robiąc zdjęcia aparatem polecam zaopatrzyć się w wężyk do wyzwalania migawki, nie poruszamy wtedy aparatem na statywie):

Słowem końca, dziękuję wszystkim za poświęcony czas na zapoznanie się z opisem i efektami mojej pracy, zachęcam do oceniania i komentowania. Zaznaczę dodatkowo, że projekt powstał już około miesiąc temu i tak schodziło z opisem aż do dzisiaj. 

Jeszcze raz dzięki 
Mateusz

Pliki załączone do artykułu:

• mikroskop_statyw_igus.zip