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Mammotion Luba

Das erste elektrische Schaf für unseren Rasen, ein Bosch Indego, hat seinen Originalstall vom Hersteller bekommen, ist aber mittlerweile nicht mehr Mitglied unseres Haushalts. Der Robbi hat seinen Dienst zwar mit nur wenigen Problemen ausgeführt, aber die Einrichtung der Mähzone mittels eines Drahtes, der im Gras mit Kunststoffnägeln fixiert oder alternativ in einer Rinne vergraben werden muss, macht spätestens bei der dritten Veränderung des Mähbereichs keinen Spaß mehr. Beim Vertikutieren muss außerdem aufgepasst werden, wenn der Begrenzungsdraht genagelt wurde.


Kurzum, jetzt mäht ein GPS geführter Robbi unseren Rasen. Mammotion hat die Luba Serie herausgebracht, die im Zusammenspiel mit einer sogenannten RTK-Antenne die GPS Daten auf Zentimeter genau auswertet und somit den vorgegebenen Bereich auch ohne Begrenzungsdraht nicht verlässt. Seinen zukünftigen Arbeitsbereich lernt der Luba mittels geführter Einrichtungsfahrt, bei der das Herrchen mit dem Handy den Robbi am Rand der Rasenfläche entlang steuert, einmal außen herum. Passt die so gelernte  Grenze mal nicht richtig, kann der fragliche Bereich einfach korrigiert werden. Sehr angenehm. RTK ist übrigens die Abkürzung für “Real-Time Kinematic”, auf Deutsch Echtzeitkinematik.

Im Lieferumfang des Luba ist die Basisstation enthalten, aber leider ohne Dach. Der Mäher ist also im Ruhezustand allen Unbilden des Wetters schutzlos ausgeliefert. Macht ihm laut Hersteller nichts aus, aber eine adäquate Abdeckung kann sicher nicht schaden.

Nun ist die von Mammotion angebotene Bedachung erstens recht hochpreisig angesiedelt und zweitens irgendwie kein rechter Augenschmaus, vergleicht man den angebotenen grauen Plastikdeckel mit dem Roboter selbst.

Die Idee geht konsequenterweise in Richtung selbst bauen :)

Das eigentliche Dach wird aus anthrazitfarbener Dreifachhohlkammerstegplatte bestehen, die Befestigung desselben am Hinterteil der Basisstation wird aus weißem POM gefräst.

Beim Maßnehmen an der Basisstation fällt dann auf, dass sechs Schrauben fehlen :(

Ansicht der Stromtankstelle von innen

Mammotion möchte die Schrauben nicht nachliefern, bietet stattdessen eine kostenlose Rücksendung des kompletten Geräts mit Mäher, Basisstation und RTK-Antenne an, nur um die sechs Schrauben einzusetzen. Ich lehne dankend ab. Wir einigen uns darauf, dass ich ein Gebinde passender Schrauben selbst kaufe und dafür ein Set Gratismesser geschickt bekomme. Ich hätte an deren Stelle die Schrauben verschickt... Passt aber.


Nach einigen nicht so guten Ideen zur technischen Ausführung der Befestigung, die ich noch vor Beginn der Arbeiten wieder verworfen habe...

Luba-Garage V1 - viel zu viel POM

...wird es diese Konstruktion:

Halter für Dach

Die beiden grün eingefärbten Haken sind 14 cm lang und greifen vorne unter die Abdeckung des Ladeschachts, die grau eingefärbte Platte ist 18 cm breit und rastet mit den beiden großen Löchern in die hinten am Ladeturm vorgesehenen Schraubnupsis für das Originaldach ein. Mit sechs Schrauben werden die hintere Platte und die beiden Träger miteinander verschraubt und so am Ladeturm fixiert.

Die beiden Dachhälften bilden einen Winkel von 168 Grad und fallen mit jeweils 6 Grad zur Waagrechten leicht nach außen ab. Damit sich die Hohlkammerstegplatte zu einem Winkel überreden lässt, muss der untere Steg aufgebrochen werden. Am schnellsten geht das mit einem an einem Stahllineal entlang geführten Teppichmesser. Die beiden restlichen Stege lassen dann eine geringe Biegung der Platte zu. Insgesamt ist die Dachfläche 60 cm breit und 75 cm lang, der Luba wird damit komplett abgedeckt.

Ansicht von oben

Mit jeweils drei Schrauben in den Trägern wird je eine Stange aus Aluminium, 6 x 18 mm, 50 cm lang, eingeschoben in die untere der beiden Kammern der Dreifachstegplatte, angeschraubt.

Ansicht von der Rückseite

Am vorderen Ende der beiden Stangen wird eine passend auf den gleichen Winkel gedengelte Querstrebe angeschraubt, was der Konstruktion ausreichende Stabilität bei geringem Gewicht verleiht.

komplettes Dach von unten

Die Oberseite der beiden Haken ist jeweils nach außen abgeschrägt und nimmt den vorgegebenen Winkel für die Dachflächen auf. Diese schräge Oberseite erzeugt einiges Kopfzerbrechen beim Fixieren auf der Fräse, denn die Bohrungen müssen von der Unterseite des Trägers aus orthogonal zur schrägen Oberseite ausgeführt werden, damit die Schrauben sauber in den Gewinden der Alustangen laufen. Das Einspannen der Teile im richtigen Winkel ist - mit meinen Hobbymitteln - ein Kunststück für sich, aber letztlich hat es funktioniert.

Die Schrauben sind allesamt versenkt angeordnet, die Bohrungen sind für M4 Feingewindeschrauben ausgelegt. Für die Befestigung der Alustangen am POM sind je drei M4 x 16 Schrauben vorgesehen, die jeweils drei Schrauben zur Befestigung der Träger an der Rückwand sind im Format M4 x 25. Die vordere Querverbindung wird mit zwei M4 x 12 Schrauben an den Alustangen angeschraubt. Alle Schrauben sind vom Typ Zylinderkopf, Torx oder Inbus. In den Alustangen müssen an passenden Stellen Löcher mit 3,2 mm gebohrt und M4 Gewinde geschnitten werden.

In jedem Träger und in der Rückwand sind noch jeweils zwei zusätzliche Bohrungen vorhanden, die mit der eigentlichen Konstruktion nichts zu tun haben. Sie dienen der Fixierung des Werkstücks beim Fräsen der äußeren Kontur.

Befestigung

Hinweis
Bei diesem Träger habe ich mich bei der Platzierung der Befestigungslöcher ziemlich verschätzt, der Fräser ist gerade noch so an den Schrauben vorbei geschrammt. Das von mir eingesetzte Programm Estlcam zur Erzeugung der Fräserdaten unterstützt leider nicht die Kombination von 2D-Bearbeitung, um die Befestigungslöcher zu bohren und anschließender Weiterbearbeitung im 3D-Modus, um den Umfang des Trägers zu fräsen - oder die Geheimnisse des Programms in diesem Zusammenhang haben sich mir noch nicht offenbart.

Konkret wird im automatischen 3D-Modus der Ursprung willkürlich erscheinend anhand des Fräserdurchmessers vom Programm festgelegt, eine anschließende manuelle Änderung des Ursprungs wie im 2D-Modus ist hier nicht möglich. In Folge ist leider keine genaue Zuordnung zwischen den Ursprüngen in den beiden Modi möglich.

Im nachfolgenden Bild sieht man den um die für einen 3,175 mm Fräser minimale Arbeitsraumbreite - das sind 4,76 mm - nach links und nach unten gegenüber der linken, unteren Ecke des Werkstücks versetzten Ursprung.

Luba-Träger 3D

Im 2D-Modus setzt Estlcam den Ursprung auf die linke untere Ecke des Werkstücks.

Luba-Träger 2D

In der Konstruktion habe ich anschließend den Offset von 4,76 mm nach unten und nach links eingezeichnet.

Luba-Träger Offset am Ursprung

So erhalte ich eine Referenz für den korrekten Ursprung im 2D-Modus.


Die beiden Träger werden von der jeweiligen Außenseite aus bearbeitet, um die abgeschrägte Oberseite realisieren zu können.

rechts die schräge Oberseite des Trägers

Die Rückwand muss aufgrund der nicht durchgehenden Löcher auf beiden Seiten und der Schräge vorne sowohl von hinten als auch von der Vorderseite aus gefräst werden.

Rückwand seitlich

Hier die Ansicht der montagefertig vorbereiteten Halterung.

Dach und Halterung von unten

Die Rückseite ist noch nicht verschraubt, damit die Haken eingehängt werden können.

Fertig aufgebaut im Garten:

Luba-Garage

Luba-Garage

Luba-Garage

Die Unterlagen für die Haltekonstruktion im Format Designspark Mechanical V6 stelle ich zur Verfügung.

Hinweis
An der RTK-Station haben die Kollegen von Mammotion  bereits dafür gesorgt, dass Nachts die LED-Anzeige ausgeschaltet wird - der RTK-Status wird nur zwischen 8 und 20 Uhr angezeigt. Die Ladestation hat offenbar keinen Microprozessor, sodass die Möglichkeit der Abschaltung per Programm nicht besteht. Die grüne LED-Anzeige an der Basisstation beleuchtet also nachts flutlichtartig die Hauswand und die Oberseite des Luba. Will man das verhindern, bietet sich ein doppelter bis dreifacher Streifen Isolierband an, der über die LED-Anzeige geklebt wird. Ergebnis ist ein gemütliches Glumsen, nachts noch eben sichtbar aber nicht mehr störend.


Die Befestigung der RTK-Station hat mir auch keine Ruhe gelassen. Man soll die Station ja über den Winter abmontieren, was im nächsten Jahr die erneute Montage an gleicher Stelle und vor allem in exakt identischer Ausrichtung erfordert. Mit der Klemmvorrichtung für den Mast ist das ein relativ aussichtsloses Unterfangen, Mammotion weist auch gleich darauf hin, dass der Robbi ggf. neu einzulernen sein wird.

Die von Mammotion angebotene Wandbefestigung bietet die gleichen schlechten Voraussetzungen, man ist wahrscheinlich ebenfalls gezwungen, die Grenzen des Rasens neu einzulernen.

Ich habe mich also dazu entschlossen, für die Wandbefestigung eine Lösung ohne neues Einlernen zu entwickeln. Letztlich läuft es darauf hinaus, die Grundplatte, auf der die Antenne angeschraubt wird, verdrehsicher am Rohr zu befestigen und nur die RTK-Station selbst abnehmbar zu gestalten.

Ich habe eine Grundplatte aus POM entworfen, die mit zwei Bügelschellen am Rohr befestigt wird und passende Bohrungen für die vier M6 Schrauben der Antenne aufweist.

 
 

 

RTK-Halterung

RTK-Halterung (exploded)

Der dunkelgrüne Außenbereich ist drehbar gegenüber der inneren Befestigung. So kann eine schräge Montage des Halters ausgeglichen werden. Der hintere Bereich des runden Innenteils ist etwas flacher als der korrespondierende Rand am Außenteil. Durch Anziehen der 4 Muttern der Bügelschrauben wird der Außenbereich des Halters also gegen das Rohr geklemmt und kann sich danach nicht mehr verdrehen.

In Natura stellt sich das Teil so dar:

RTK-Halter

Man sieht, dass die Möglichkeit zur Drehung der Befestigungsplatte keine Kür sondern notwendig ist. Der Halter ist an einer Bruchsteinmauer angeschraubt, deren Vorderseiten nicht senkrecht ausgerichtet sind.

Hinweis
Die Bügelschellen werden auch als Auspuffschellen oder Rohrschellen gehandelt. Wichtig ist die lichte Weite von 32 mm zwischen den beiden Schenkeln, sonst passt die Schelle nicht über das 30er Rohr. Ich wurde bei Auprotec fündig, sie verkaufen die Schellen passend im Doppelpack.

Für das Rohr habe ich noch einen kleinen Deckel entworfen, man sieht ihn im Bild oben, gedruckt aus weißem ASA mit den Standardeinstellungen des AnkerMake Studio für den AnkerMake M5c.

Luba Mastkappe

Hier eine Ansicht der provisorischen Aufstellung der RTK-Station mit dem mitgelieferten Mast und die vorbereitete Halterung am Ausleger.

RTK Platzierung

Die RTK-Station steht bei uns in einer ca. 2 Meter tiefen Abgrabung, ist somit von außerhalb des Grundstücks eher unsichtbar. Die provisorische Montage am Mast diente der Verifizierung des Empfangs der Satelliten.

Da ich es nicht geschafft habe, den Galgen so zu montieren, dass der senkrechte Teil auch tatsächlich senkrecht ausgerichtet ist und ich nicht weiß, ob die RTK-Station exakt horizontal ausgerichtet sein muss, um ihre Aufgabe ordentlich zu erfüllen, musste ich noch einen kleinen Keil entwerfen und 3D-drucken.

RTK Spacer 8 mm

Der Keil schnappt auf das 30 mm Rohr und rastet mit einer kleinen Stufe im kreisförmigen Ausschnitt der Rückwand ein, kann also nicht nach unten weg wandern.

RTK Halter - senkrecht ausgerichtet

RTK Station fertig montiert

Das hat doch jetzt sehr viel Schönes :)

So gerüstet sollte es möglich sein, die RTK-Station im Winter ins Warme zu holen und im Frühjahr wieder zu montieren, ohne den Rasenrand erneut einlernen zu müssen.


Der Fuß der RTK-Antenne hat eine kreisabschnittförmige Aussparung, die das Rohr aufnimmt, wenn die Station mit der mitgelieferten Klemmeinrichtung am Mast befestigt wird.

Aussparung am RTK Fuß

Wenn die RTK-Station auf die POM Platte geschraubt wird, sind diese Aussparungen unnötig, stören eher. Damit hinter dem Fuß im Laufe des Sommers kein Getier einzieht, bekommt der RTK-Fuß noch jeweils oben und unten eine passende Abdeckung, ebenfalls aus weißem ASA 3D gedruckt.

RTK Lochabdeckung

Die beiden Teile verschließen die Aussparungen oben und unten.

RTK Lochabdeckung


Eine passende Abdeckung gegen Wassereinbruch hat die Station ebenfalls bekommen, gedruckt ebenfalls aus ASA mit den Standardeinstellungen des AnkerMake Studio. Urheber des Entwurfs ist Robin Just Printing, zu finden auf printables.com.

RTK-Haube

Robin hat die Seiten gegenüber dem ursprünglichen Entwurf um 5 mm nach unten verlängert, sodass Wasser sicher abläuft und die Ecken sauber verrundet -  keine Verletzungsgefahr mehr bei der Montage. Vielen Dank für die kostenfreie Überlassung des Designs!


Insgesamt sind einige Teile für die Garage und die RTK-Station zusammen gekommen, ich sammle deshalb alle Entwürfe hier geballt.

 


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