Bauanleitung Closed Quadro Frame

Inhaltsverzeichnis

1 Allgemeines
2 Sicherheitshinweise
3 Nachbau

Allgemeines

Es sollte ein Quadrocopter-Rahmen konstruiert werden, der folgende Eigenschaften hat:

Robust und verwindungssteif

Einfach aufzubauen

Eine auffällige Form, die ein Erkennen der Fluglage erleichtert

Geschlossene Konstruktion, damit Spritzwasser nicht sofort zur Elektronik durchdringt

Akkuhalterung im Inneren, um den Akku sicher vor Beschädigungen zu beschützen

Einfach in der Handhabung

Aufgeräumte Verkabelung im Inneren, sauberes Erscheinungsbild nach außen

Ausleger aus Aluminium, da im Crashfall kostengünstig neu zu beschaffen

Herausgekommen ist dabei der Closed Quadro Frame.

Sicherheitshinweise

Lesen Sie sich diese Anleitung vor dem Aufbau des Rahmens sorgfältig durch, um Fehler zu vermeiden!

Bei dem Closed Quadro Frame handelt es sich um einen Rahmen, der die mechanische Grundlage für den Aufbau eines Quadrocopters bildet. Beachten Sie unbedingt die Bedienungsanleitungen der Komponenten, die Sie in den Rahmen einbauen!

Für den Aufbau werden technisches Verständnis, Lötkenntnisse sowie entsprechendes Lötequipment vorausgesetzt. Mangelhaft ausgeführte Verlötungen können zu Instabilität des Rahmens, Ausfällen der Elektronik und anderen Fehlern führen!

Nachbau

Dank eines aus CNC-gefrästen Bauteilen bestehenden Bausatzes ist der Aufbau des Closed Quadro Frame einfach zu bewerkstelligen. Das Foto zeigt den Bausatz mit allen mitgelieferten Teilen.

Ausleger/Längsträger anfertigen

Sofern die Teile aus dem Bausatz verwendet werden sollen, brauchen keine Ausleger und Längsträger selbst hergestellt werden. Für diejenigen, die die Ausleger selber fertigen möchten (oder kurzfristig ein Ersatzteil brauchen ;-) ) gibt es hier eine kurze Anleitung: Closed Quadro Frame - Ausleger herstellen.

Vorbereiten der Trägerplatten für Motorregler

Wenn als Motorregler BL-Ctrl (von mikrocontroller.com) zum Einsatz kommen sollen, müssen vor dessen Einbau Schrauben in die dafür vorgesehenen Löcher der Trägerplatten eingebaut werden. Benötigt werden dazu vier Schrauben M3x12mm, vier Distanzrollen M3x5mm und vier Kunststoffmuttern M3.

Die Schrauben werden von der Unterseite der Platten eingeführt. Diese erkennt man daran, dass dort kein Logo und keine Anlötflächen sind.

Da diese Schraubverbindung nach dem Zusammenbau nicht mehr gelöst werden soll, kann man die Schraube auch mit einem Tropfen Sekundenkleber an der Halteplatte fixieren.

Keine Metall-Muttern verwenden! Kurzschlussgefahr!

Einbau der Frontplatte

Als nächstes wird die Frontplatte an das Unterteil des Rahmens gelötet. Zuvor muss jedoch, damit der Winkel nachher passt, die dreieckige Verstärkungsplatte wie im Bild gezeigt mit einem kleinen Lötklecks eingelötet werden. Diese Verbindung wird hinterher wieder getrennt, daher sollte nur wenig Lötzinn verwendet werden!

Die Spitze des Dreiecks muss genau auf der mit dem Pfeil gekennzeichneten Linie liegen!

Wenn man die Teile wie im nächsten Bild gezeigt zusammen hält, sollte die Frontplatte komplett auf dem Tisch aufliegen. Ist das nicht der Fall, muss die Position der dreieckigen Platte entsprechend korrigiert werden.

Als nächstes wird die Platte zunächst mit nur zwei Klecksen Lötzinn fixiert, um zu prüfen, ob die vorderen Ausleger durch die dreieckigen Aussparungen an der Unterseite passen. Ist das der Fall, wird die Lötnaht vervollständigt und das dreieckige Teil wieder entfernt.

Vorbereiten der Rückplatte

Die Rückplatte bietet die Möglichkeit, hier drei LEDs mit 3mm oder 5mm Durchmesser einzubauen. Entsprechende Leiterbahnen dafür sind schon vorgesehen. Die LEDs können beispielsweise parallel zum Piepser eingebaut werden, um so auch bei größerer Entfernung die Akkuwarnung erkennen zu können.

Neben den LEDs benötigt man auch einen passenden Vorwiderstand. Wie der berechnet wird, kann hier nachgelesen werden: LEDs am Copter

Um die LEDs einzubauen, werden zunächst die Löcher an den vorgesehenen Stellen mit einem 3mm- oder 5mm-Bohrer gebohrt. Beim Bohren sollte auf eine glatte Unterlage geachtet werden, damit die Außenseite der Platte nicht zerkratzt wird.

Dann werden die LEDs durch die Löcher gesteckt,...

... die Drähte umgebogen und an die dafür vorgesehenen Pads angelötet. Die Polung ist dabei egal, lediglich muss darauf geachtet werden, dass alle LEDs in die gleiche Richtung eingebaut werden. Die Kathode erkennt man am kürzeren Beinchen und an der geraden Kante am LED-Gehäuse. Ein passender Vorwiderstand der Größe 1206 muss ebenfalls eingebaut werden.

Einbau der Rückplatte

Die Rückplatte wird so mit der Bodenplatte verlötet, dass die Rückplatte genau auf der Tischkante aufliegt. Sie muss genau im rechten Winkel eingebaut werden, was mit einem Geodreieck kontrolliert werden sollte!

Nach dem Einbau sieht der Rahmen so aus:

Einbau der Längsträger

Nun werden zunächst die Längsträger eingeschraubt. Dazu benötigt man 8 Schrauben M3x16mm und 8 Stoppmuttern M3. Hierbei werden ebenfalls die zuvor vorbereiteten Halteplatten sowie die Verschlusshaken eingeschraubt.

Hier ist im Bild die hintere Halteplatte zu sehen.

Nach dem Verschrauben wird die Halteplatte mit der Rückplatte verlötet. Das ergibt eine sehr verwindungssteife Kernstruktur.

Dies ist die Frontplatte nach dem Verschrauben und Verlöten der Halteplatte.

In der Mitte der Lötnaht muss vor dem vollständigen Verlöten noch ein wenig Platz gelassen werden für die dreieckige Verstärkung (siehe nächstes Bild)!

Nachdem alle Verschraubungen festgezogen wurden, wird die dreieckige Halteplatte eingelötet. Front- und Rückplatte werden mit dem Halteplatten verlötet.

Vorbereitung der Kabelführungen

Als Kabelführungen werden auf die Bodenplatte sechs etwa 8 cm lange Silberdrahtabschnitte U-förmig gebogen...

...und in der Mitte an die vorgesehenen Lötflächen angelötet. Damit werden die Kabel zu den Auslegern gebündelt. Die länglichen Anlötflächen in der Mitte sind für die Stromverteilung zu den Motorreglern vorgesehen.

Einbau der Ausleger

Als nächstes werden die fertig verkabelten Ausleger verschraubt. Auch hierfür benötigt man 8 Schrauben M3x16mm und 8 Stoppmuttern M3. Dabei sollte man aufpassen, dass beim Einführen der Schrauben die innen liegenden Kabel nicht beschädigt werden. Ggf. kann man mit einem dünnen Inbus-Schlüssel den Schrauben von innen einen Weg bahnen.

Verdrahtung

Im nächsten Schritt werden die Motorkabel sowie alle anderen Leitungen an die Regler angelötet und die Regler an den zuvor vorbereiteten Schrauben mit M3-Kunststoffmuttern verschraubt.

Keine Metallmuttern verwenden! Kurzschlussgefahr!

Die Stromleitungen, PPM- oder I2C-Leitungen sowie die Leitungen zu den LEDs werden in die U-förmigen Drahtabschnitte eingelegt. Um die Stromleitungen der Regler zusammenzulöten wurden in der Mitte der Bodenplatte bereits zwei breite Leiterbahnen eingebaut. Hier können alle Stromleitungen vom Akku, zu den Reglern und zur QuadroControl angelötet werden. Nachdem alle Leitungen verlegt wurden, können die Drähte oben verzwirbelt und gekürzt werden.

Einbau des Akkuverschlusses

Der Akkuverschluss wird in der Mitte auf der linken Seite des Copters eingelötet. Er muss ganz am Längsträger und an der Bodenplatte anliegen und beide Lötflächen sollten exakt ausgerichtet werden.

Nun wird die Halteplatte für die QuadroControl eingebaut. Sie kann je nach Dicke der verwendeten Akkus in drei verschiedenen Höhen eingebaut werden. Von der Oberseite der Basisplatte gemessen sind das 25mm, 30mm und 35mm. Je nach gewünschter Höhe müssen unterschiedlich lange Schrauben und unterschiedlich viele M3x5mm Distanzrollen verwendet werden:

Einbauhöhe	Länge der Schrauben	Anzahl der Distanzrollen (5mm)
25mm	M3x16mm	keine
30mm	M3x20mm	1
25mm	M3x25mm	2

Auf der rechten Seite werden zwei Schwingungsdämpfer M3x15mm aus Gummi eingeschraubt. Diese dienen als Scharnier für die Akkuklappe. Auf der linken Seite werden oben zwei Distanzbolzen M3x15mm mit Innengewinde eingesetzt.

Nun wird zunächst die Trägerplatte vorbereitet. In die vier Löcher für die QuadroControl werden wie auf dem Bild gezeigt von der unbedruckten Seite aus Schrauben M3x12 geführt und mit je zwei Kunststoffmuttern angeschraubt. Diese dienen als Abstandshalter für die QuadroControl.

Danach wird die Trägerplatte mit zwei Kunststoffmuttern M3 eingeschraubt und wie im Bild gezeigt verriegelt.

Die oberen Enden der Gewinde werden mit einem Seitenschneider auf etwa 2mm Länge gekürzt.

Fertiger Rohbau

Hier sieht man den kompletten Rohbau des Rahmens der Übersichtlichkeit halber ohne Einbauteile.

Herstellen des Moosgummibodens

Damit der Akku gut gepolstert unter seiner Abdeckung liegt, wird die Bodenplatte des Rahmens mit einer Moosgummischicht belegt. Diese wird entsprechend dem Schnittmuster angefertigt.

Zeichnung des Moosgummibodens im PDF-Format

Beim Ausdrucken des Plans bitte unbedingt darauf achten, dass die Seitenanpassung (Skalierung) abgeschaltet ist (Seitenanpassung: keine), bzw. dass die Vorlage auf 100% gedruckt wird!

Den eingelegten Moosgummiboden sieht man in der nebenstehenden Abbildung. Festkleben ist nicht erforderlich.

Ein kleines Stück Schaumstoff, dass etwas dicker sein sollte als die aus der aus der Trägerplatte herausragenden Schraubenköpfe, wird mittig unter die Trägerplatte geklebt. Damit wird der Akku von oben gesichert.

Einbau der Steuerplatine / Einbau des Empfängers

Die Steuerplatine (Hier: QuadroControl III) wird mit vier Kunststoffmuttern auf der Trägerplatte angeschraubt und verdrahtet. Der Empfänger wird mit selbstklebenden Klettband oder doppelseitigen Klebeband auf der Rückplatte befestigt.

Handelt es sich um einen 35MHz-Empfänger, so können die Lötpads oberhalb der LEDs benutzt werden, um mithilfe von Silberdraht eine Befestigung für ein Antennenröhrchen zu fertigen.

Herstellen der äußeren Abdeckung

Die Abdeckung wird aus stabiler Folie hergestellt. Dazu werden die folgenden Pläne auf DIN A4 ausgedruckt und zusammengeklebt. Der Plan wird dann grob ausgeschnitten und mit Klebeband auf die Folie geklebt. Dann wird die Folie zusammen mit dem Plan ausgeschnitten. Die vier Löcher können mit einem Locher oder einer Revolverlochzange ausgestanzt werden.

Zeichnung der Abdeckung im PDF-Format

Beim Ausdrucken der Pläne bitte unbedingt darauf achten, dass die Seitenanpassung (Skalierung) abgeschaltet ist (Seitenanpassung: keine), bzw. dass die Vorlage auf 100% gedruckt wird!

Einbau der Abdeckung

Die Abdeckung wird am rechten Längsträger mit doppelseitigem Schaumstoffklebeband (Spiegelklebeband) befestigt. Damit die Abdeckung nicht übersteht, wurde die Position der Längsträger um einen Millimeter nach innen versetzt.

Zuvor wird die Abdeckung auf der linken Seite verschlossen. Die beiden Laschen werden wie im Bild gezeigt umgebogen und mit den Haken auf der linken Seite des Rahmens verbunden.

Danach wird die Abdeckung über die Frontplatte nach rechts gebogen und dort mit dem zuvor aufgebrachten Schaumstoffklebeband verklebt.

Vor dem Zusammenkleben prüfen, ob die Abdeckung genau auf den Rahmen passt und sich mit den Verschlusshaken auf der linken Seite verschließen lässt. Sitzt die Abdeckung zu stramm, wird die Folie im Bereich der Löcher rasch verschleißen. Ggf. die Folie jetzt noch passend abschneiden.

Aus QC-Copter