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