earring-stand.scad

   1 // -*- C -*-
   2
   3 include <commitid.scad>
   4
   5 front_height = 80;
   6 front_width = 120;
   7 front_setback = 30;
   8 front_thick = 2.4;
   9
  10 front_hex_stride = 13;
  11 front_hex_dia = 10;
  12
  13 front_hex_x_fudge = 0.05;
  14 front_hex_y_fudge = -0.1;
  15
  16 front_surround_lr =3;
  17
  18 back_thick = 3;
  19 back_pillarw = 6;
  20
  21 base_thick = 2.4;
  22
  23 eclip_inner_rad = 2.5;
  24 eclip_gap_rad = 0.1;
  25 eclip_prong_th = 2.25;
  26 eclip_outer_strt = 0.5;
  27 eclip_inner_xstrt = 0.5;
  28
  29 eclip_ult_angle = 44;
  30 eclip_base_epsilon = 0.5;
  31
  32 eclip_each_len = 6;
  33 eclip_each_every = 29;
  34
  35 test_alpha = 10;
  36 test_main_th = 1.5;
  37 test_eclips = 5;
  38 test_base_th = 2.5;
  39 test_len = eclip_each_len + eclip_each_every*(test_eclips-1);
  40
  41 num_eclips = 5;
  42
  43 // calculated
  44
  45 include <utils.scad>
  46
  47 eclip_inner_strt = eclip_outer_strt + eclip_inner_xstrt;
  48
  49 r0 = eclip_inner_rad;
  50 r1 = r0 + eclip_gap_rad;
  51 r2 = r1 + eclip_prong_th;
  52 r2e = r1 + eclip_base_epsilon;
  53
  54 ppxl = -(r0 / sqrt(2)) + (eclip_inner_strt / sqrt(2));
  55
  56 rgap = eclip_gap_rad;
  57
  58 eclip_base_offset = r1;
  59 eclip_wall_offset = -ppxl;
  60
  61 eclip_ra_offset = r2 - 0.1;
  62
  63 eclip_recept_height = r2;
  64
  65 eclip_rhs_offset = ppxl + rgap + eclip_prong_th;
  66 // does not include main_th
  67
  68 $fn=70;
  69
  70 module EclipLPlanCore(alpha){
  71   FArcSegment(0,0, r1,r2,
  72               180-eclip_ult_angle, eclip_ult_angle-alpha +1);
  73
  74   difference(){
  75     hull(){
  76       intersection(){
  77         circle(r2);
  78         rotate(-alpha) mirror([1,1]) square([r2e, 50]);
  79      }
  80       rotate(-alpha) mirror([1,1]) square([r2e, r2]);
  81     }
  82     circle(r1);
  83   }
  84 }
  85
  86 module EclipRPlan(alpha, main_th){
  87   intersection(){
  88     rotate(alpha)
  89       translate([ppxl + main_th + rgap, -r2*2])
  90       square([eclip_prong_th, r2*(2 + 1/sqrt(2))]);
  91     translate([-r2, -r2e])
  92       square([r2*3, eclip_base_epsilon + r2*4]);
  93   }
  94 }
  95
  96 module EclipLPlan(alpha){
  97   rotate(alpha) EclipLPlanCore(alpha);
  98 }
  99
 100 module EclipPPlan(main_th){
 101   intersection(){
 102     hull(){
 103       circle(r0);
 104       rotate(90-eclip_ult_angle) square([r0,r0]);
 105     }
 106     translate([-(r0+.1), -(r0+.1)])
 107       square([(r0+.1) + main_th + ppxl, r2*2]);
 108   }
 109   translate([ppxl, 0]) square([main_th, r2]);
 110 }
 111
 112 module TestBase(){ ////toplevel
 113   translate([0,0, eclip_base_offset]){
 114     for (i=[1 : 2: test_eclips-2]) {
 115       translate([0, i*eclip_each_every])
 116         rotate([90,0,0])
 117         linear_extrude(height=eclip_each_len)
 118         EclipLPlan(test_alpha);
 119     }
 120     for (j=[0 : 2: test_eclips-1]) {
 121       translate([0, j*eclip_each_every])
 122         rotate([90,0,0])
 123         linear_extrude(height=eclip_each_len)
 124         EclipRPlan(test_alpha, test_main_th);
 125     }
 126   }
 127   translate([-r2, -eclip_each_len, -test_base_th]){
 128     difference(){
 129       cube([r2*2,
 130             test_len,
 131             test_base_th]);
 132       mirror([0,0,1]) Commitid_BestCount_M([r2*2, test_len]);
 133     }
 134   }
 135 }
 136
 137 module TestProtr(){ ////toplevel
 138   difference(){
 139     translate([0,0, test_main_th - eclip_wall_offset])
 140       rotate([0,90,0])
 141       linear_extrude(height=test_len)
 142       EclipPPlan(test_main_th);
 143     mirror([0,0,1]) Commitid_BestCount_M([test_len, r2]);
 144   }
 145 }
 146
 147 module TestRAProtr(){ ////toplevel
 148   rotate([-90,0,0]) TestProtr();
 149   mirror([1,0,0])
 150     translate([-test_len,
 151                -r2,
 152                -(eclip_ra_offset + test_base_th)])
 153     cube([test_len,
 154           r2*2,
 155           test_base_th]);
 156 }
 157
 158 module TestPlanDemo(){
 159   color("red") EclipLPlan(test_alpha);
 160   color("blue") rotate(test_alpha) EclipPPlan(test_main_th);
 161   color("green") EclipRPlan(test_alpha, test_main_th);
 162 }
 163
 164 beta = asin(front_setback / front_height);
 165
 166 uf = [-sin(beta), cos(beta)];
 167 ur = [ -uf[1], uf[0]];
 168
 169 pp = [0, 0];
 170 pq = pp + uf*front_height + ur*eclip_ra_offset;
 171 pr = [ pq[0] - eclip_base_offset - eclip_wall_offset,
 172        0 ];
 173
 174 echo("uf ur P Q R", uf, ur, pp, pq, pr);
 175
 176 module Sketch(){
 177   polygon([pq, pp, pr]);
 178 }
 179
 180 thicks = [ base_thick, front_thick, back_thick ];
 181
 182 module Joins(alpha, objnum, objnum_f, objnum_m) {
 183   pitch = (front_width - eclip_each_len) / (num_eclips-1);
 184
 185   thm = thicks[objnum_m];
 186   stride = (front_width - eclip_each_len) / (num_eclips-1);
 187
 188   if (objnum==objnum_f) {
 189     for (i=[ 1 : 2 : num_eclips-1 ]) {
 190       translate([0, i*stride + eclip_each_len, 0]) {
 191         rotate([90,0,0])
 192         linear_extrude(height=eclip_each_len)
 193           EclipLPlan(alpha);
 194       }
 195     }
 196     for (i=[ 0 : 2 : num_eclips-1 ]) {
 197       translate([0, i*stride + eclip_each_len, 0]) {
 198         rotate([90,0,0])
 199         linear_extrude(height=eclip_each_len)
 200           EclipRPlan(alpha, thm);
 201       }
 202     }
 203   }
 204   if (objnum==objnum_m)
 205     mirror([0,1,0])
 206       rotate([90,0,0])
 207       linear_extrude(height=front_width)
 208       rotate(alpha)
 209       EclipPPlan(thm);
 210 }
 211
 212 function r3(pc) = [ pc[0], 0, pc[1] ];
 213
 214 module ObjectJoins(objnum){
 215   translate(r3(pp))                   Joins(beta, objnum, 0,1);
 216   translate(r3(pr)) mirror([1,0,0])   Joins(0,    objnum, 0,2);
 217   translate(r3(pq)) rotate([0,90,0]) mirror([1,0,0]) Joins(-beta, objnum, 2,1);
 218 }
 219
 220 module Base(){
 221   xmin = pr[0] - eclip_rhs_offset - thicks[2];
 222   xmax = pp[0] + eclip_rhs_offset + thicks[1]
 223     + eclip_prong_th * (1/cos(beta) - 1)
 224     + eclip_base_offset * tan(beta);
 225   intersection(){
 226     ObjectJoins(0);
 227     translate([xmin,
 228                -1,
 229                -50])
 230       cube([xmax - xmin,
 231             front_width + 2,
 232             300]);
 233   }
 234   translate([xmin,
 235              0,
 236              -eclip_base_offset - thicks[0]])
 237     cube([xmax - xmin,
 238           front_width,
 239           thicks[0]]);
 240 }
 241
 242 module FrontPattern(){
 243   totalh = front_height - eclip_wall_offset + thicks[1];
 244
 245   ystride = front_hex_stride;
 246   xstride = front_hex_stride * cos(30) * 2;
 247
 248   difference(){
 249     square([front_width, totalh]);
 250     translate([ front_surround_lr,
 251                 eclip_recept_height ])
 252       square([ front_width - front_surround_lr*2,
 253                totalh - eclip_recept_height*2
 254                ]);
 255   }
 256
 257   difference(){
 258     square([front_width, totalh]);
 259     for (xi=[ 0 : 10 ]) {
 260       translate([xi * xstride +
 261                  front_surround_lr +
 262                  front_hex_dia*front_hex_x_fudge, 0]) {
 263         for (yi=[ 0 : 10 ]) {
 264           echo(yi);
 265           translate([0, yi * ystride +
 266                      front_hex_dia*front_hex_y_fudge]) {
 267             for (dv=[ [0,0],
 268                       [-xstride/2, -ystride/2]
 269                       ])
 270               translate(dv)
 271                 circle(r= front_hex_dia/2, $fn=6);
 272           }
 273         }
 274       }
 275     }
 276   }
 277 }
 278
 279 module Front(){
 280   ObjectJoins(1);
 281   rotate([0, 90-beta, 0])
 282     translate([0, 0, ppxl])
 283     rotate([0,0,90]) {
 284     linear_extrude(height=thicks[1])
 285       FrontPattern();
 286   }
 287 }
 288
 289 module Back(){
 290   ObjectJoins(2);
 291
 292   zmin = pr[1];
 293   zmax = pq[1] + eclip_prong_th;
 294   height = zmax - zmin;
 295
 296   translate([pr[0] + eclip_wall_offset - thicks[2],
 297              0, 0])
 298     rotate([0,90,0])
 299     rotate([0,0,90]) {
 300     difference(){
 301       cube([front_width,
 302             height,
 303             thicks[2]]);
 304       translate([back_pillarw,
 305                  eclip_recept_height,
 306                  -10])
 307         cube([front_width - back_pillarw*2,
 308               height - eclip_recept_height*2 - eclip_prong_th,
 309               20]);
 310     }
 311   }
 312 }
 313
 314 module Demo(){
 315   color("red") Base();
 316   color("blue") Front();
 317   color("black") Back();
 318 }
 319
 320 //PlanDemo();
 321 //TestBase();
 322 //TestProtr();
 323 //TestRAProtr();
 324 //Sketch();
 325 Demo();