ksafe-base.scad

   1 // -*- C -*-
   2
   3 // from actual ksafe
   4 bolt_above = 8.50 - 0.50;
   5 bolthole_height = 4.24 + 1.00;
   6 wall_thick = 4.50;
   7 bolthole_width = 16.62 + 2.00;
   8 main_sz = 150.56 + 0.75;
   9 cnr_rad = 13.5; // approx
  10 lidinner_thick_allow = 20.78 + 0.50;
  11 display_width = 69.81 - 0.50;
  12
  13 dpp3 = [ -5.5, 8.5 ];
  14 dpp2 = [ -11.0, 7.0 ];
  15 dpp1 = [ -34.0, 14.0 ];
  16
  17 // other parameters
  18 web_thick = 4;
  19 web_height = 20; // excluding wall and base thick
  20 bolthole_rhs = 20;
  21 bolthole_lhs = 20;
  22 boltreinf_thick = 6;
  23 anchor_wall_space = 25;
  24 base_thick = 4;
  25 space = 25;
  26 anchor_thick = 4;
  27 anchor_rad = 4;
  28 bevel = 8;
  29 string_slot = 3.0;
  30 string_depth = 6.0;
  31 thumbslot_depth = 5.0;
  32 thumbslot_width = 15.0;
  33 thumbslot_between = 10;
  34 ksafecover_lip = 4.62;
  35 display_rhs_secs = 15;
  36 dcover_endthick = 3.0;
  37 dcover_mainthick = 5.0;
  38 dcover_slop_height = 0.35;
  39 dcover_slop_depth = 0.25;
  40 dcover_slop_inside = 1.50;
  41 dcover_commonvertoff = 0.00; // slop_height or slop_inside is added too
  42 dcover_edge_gap_more_width = 2.0; // each side
  43
  44 // ----- calculated -----
  45
  46 hsz = main_sz/2;
  47
  48 gppA = [0,0];
  49 gppB = gppA - [ wall_thick, 0 ];
  50
  51 gppL = [ gppB[0], -(lidinner_thick_allow + space + base_thick) ];
  52
  53 yw1 = -web_thick/2;
  54 yw2 = yw1 - bolthole_rhs;
  55 yw3 = yw2 - anchor_thick;
  56 yw4 = yw3 - anchor_wall_space;
  57 yw5 = yw4 - wall_thick;
  58 yw6 = -(hsz - cnr_rad + 0.1);
  59
  60 yw10 = web_thick/2;
  61 yw11 = yw2 + anchor_wall_space;
  62 yw12 = yw11 + wall_thick;
  63 yw13 = -yw6;
  64
  65 cpp1 = dpp1 + [  dcover_slop_depth, dcover_slop_height ];
  66 cpp2 = [ dpp2[0] - dcover_slop_depth, dpp3[1] + dcover_slop_height ];
  67 cppH = cpp1 + [ 0, dcover_endthick ];
  68 cppA = [ cpp2[0], dpp3[1] + dcover_slop_inside ];
  69 cppK = cppA + [ 0, dcover_mainthick ];
  70 cppZ = [ -ksafecover_lip, -dcover_commonvertoff ];
  71 cppD = cppZ + [ 0, -dcover_slop_inside ];
  72 cppE = cppD + [ 0, -dcover_mainthick ];
  73 cppC = [ dcover_slop_inside, cppD[1] ];
  74 cppF = cppC + dcover_mainthick * [1,-1];
  75 cppB = [ cppC[0], cppA[1] ];
  76 cppG = [ cppF[0], cppK[1] ];
  77
  78 // anchor
  79
  80 anchor_b = anchor_thick + anchor_rad;
  81 appM = gppL + anchor_b * [1,1];
  82
  83 a_bevel = 2 * anchor_b * (1 + sqrt(0.5));
  84
  85 module upp_app_Vars(t_bevel){
  86   $xppE = gppL + t_bevel * [0,1];
  87   $xppF = gppL + t_bevel * [1,0];
  88
  89   $xppJ = $xppE + wall_thick * [ 1, tan(22.5) ];
  90   $xppI = $xppF + base_thick * [ tan(22.5), 1 ];
  91
  92   // must pass a_bevel for t_bevel for these to be valid
  93   $gppP = gppA + [0,-1] * lidinner_thick_allow;
  94   $gppQ = $gppP + [1,-1] * web_height;
  95   $gppR = $xppJ + [ 1, tan(22.5) ] * web_height;
  96   $gppS = $xppI + [ tan(22.5), 1 ] * web_height;
  97   $gppT = [ $gppQ[0], $xppE[1] ];
  98
  99   children();
 100 }
 101
 102 module upp_app_Profile(){
 103   polygon([ gppA,
 104             gppB,
 105             $xppE,
 106             $xppF,
 107             $xppF + [1,0],
 108             $xppI + [1,0],
 109             $xppJ ],
 110           convexity=10);
 111 }
 112
 113
 114 module UsualProfile(){
 115   upp_app_Vars(bevel) upp_app_Profile();
 116 }
 117
 118 module NearAnchorProfile(){
 119   upp_app_Vars(a_bevel) upp_app_Profile();
 120 }
 121
 122 module AnchorProfile(){
 123   upp_app_Vars(a_bevel) {
 124
 125     upp_app_Profile();
 126
 127     difference(){
 128       hull(){
 129         polygon([ $xppE,
 130                   $xppF,
 131                   $xppF + [0,1],
 132                   $xppE + [1,0] ],
 133           convexity=10);
 134         translate(appM) circle(r= anchor_b);
 135       }
 136       translate(appM) circle(r= anchor_rad);
 137     }
 138   }
 139 }
 140
 141 module AnchorWallProfile(){
 142   UsualProfile();
 143   NearAnchorProfile();
 144   hull(){
 145     for (bev = [bevel, a_bevel]) {
 146       upp_app_Vars(bev) {
 147         polygon([ $xppE,
 148                   $xppF,
 149                   $xppI,
 150                   $xppJ ],
 151           convexity=10);
 152       }
 153     }
 154   }
 155 }
 156
 157 module WebProfile(){
 158   upp_app_Vars(a_bevel){
 159     if ($gppR[1] <= $gppP[1]) {
 160       polygon([ $gppP,
 161                 $xppE,
 162                 $gppT,
 163                 $gppQ ]);
 164       polygon([ $gppP,
 165                 $xppE,
 166                 $xppF,
 167                 $gppS,
 168                 $gppR ],
 169           convexity=10);
 170     } else {
 171       polygon([ $gppP,
 172                 $xppE,
 173                 $xppF,
 174                 $gppS,
 175                 $gppP + web_height * [1,0] ],
 176           convexity=10);
 177     }
 178     polygon([ $gppS,
 179               $xppF,
 180               $xppF + [1,0],
 181               $gppS + [1,0] ],
 182           convexity=10);
 183   }
 184 }
 185
 186 module SomeBaseProfile(I, F){
 187   polygon([ I,
 188             F,
 189             [ hsz+1, F[1] ],
 190             [ hsz+1, I[1] ] ]);
 191 }
 192
 193 module BaseProfile(){
 194   SomeBaseProfile($xppI, $xppF);
 195 }
 196
 197 module DCoverProfileRaw(){
 198   polygon([ cpp1,
 199             cpp2,
 200             cppA,
 201             cppB,
 202             cppC,
 203             cppD,
 204             cppE,
 205             cppF,
 206             cppG,
 207             cppK,
 208             cppH ],
 209           convexity = 10);
 210 }
 211
 212 module DCoverProfile(){
 213   mirror([1,0])
 214     translate(-cppZ)
 215     DCoverProfileRaw();
 216 }
 217
 218 module SWalls(ymin, ymax, t_bevel) {
 219   upp_app_Vars(t_bevel) {
 220     translate([0,ymin,0])
 221       mirror([0,1,0])
 222       rotate([90,0,0])
 223       linear_extrude(height= ymax-ymin, convexity=10)
 224       for (xm=[0,1])
 225         mirror([xm,0])
 226           translate([-hsz, 0])
 227             children();
 228   }
 229 }
 230
 231 module AtTwoCorners(){
 232   for (xm=[0,1]) {
 233     mirror([xm,0,0])
 234     translate((hsz - cnr_rad) * [1,1])
 235     intersection(){
 236       rotate_extrude(convexity=10)
 237         translate([-cnr_rad,0])
 238         children();
 239       translate([0,0,-250])
 240         cube([50,50,500]);
 241     }
 242   }
 243 }
 244
 245 module Box(){
 246   /// corners, and front and back of base
 247   for (ym=[0,1]) mirror([0,ym,0]) {
 248     AtTwoCorners(){
 249       UsualProfile();
 250     }
 251     hull() AtTwoCorners(){
 252       upp_app_Vars(bevel){
 253         polygon([ $xppI,
 254                   $xppF,
 255                   $xppF + [0.1, 0],
 256                   $xppI + [0.1, 0]
 257                   ]);
 258       }
 259     }
 260   }
 261
 262   // side walls and base
 263   SWalls(yw6 , yw4 , bevel  ) { UsualProfile();      BaseProfile(); }
 264   SWalls(yw5 , yw4 , a_bevel) { AnchorWallProfile(); BaseProfile(); }
 265   SWalls(yw5 , yw12, a_bevel) { NearAnchorProfile(); BaseProfile(); }
 266   SWalls(yw3 , yw2 , a_bevel) { AnchorProfile();     BaseProfile(); }
 267   SWalls(yw11, yw12, a_bevel) { AnchorWallProfile(); BaseProfile(); }
 268   SWalls(yw11, yw13, bevel  ) { UsualProfile();      BaseProfile(); }
 269   SWalls(yw1,  yw10, a_bevel) { WebProfile(); SomeBaseProfile($gppS, $xppF); }
 270
 271   // front and rear walls
 272   rotate([0,0,90]) SWalls(yw6, yw13, bevel) UsualProfile();
 273 }
 274
 275 module DCover(){ ////toplevel
 276   translate([ -display_width/2, -hsz, 0 ])
 277     rotate([0,90,0])
 278     rotate([0,0,90])
 279     linear_extrude( display_width - display_rhs_secs, convexity = 10)
 280     DCoverProfile();
 281 }
 282
 283 module DCoverSupportAllowance(){
 284   translate([0, -hsz, 0])
 285     cube(center=true,
 286          [ display_width + 2 * dcover_edge_gap_more_width,
 287            wall_thick * 2,
 288            dcover_slop_inside * 2 + 0.01 ]);
 289 }
 290
 291 module KsafeBase(){ ////toplevel
 292   cut = main_sz + 20;
 293
 294   DCover();
 295
 296   difference(){
 297     Box();
 298
 299     // bolt holes
 300     translate([0,0, -bolt_above -0.5 * bolthole_height])
 301       cube(center=true, [ cut, bolthole_width, bolthole_height ]);
 302
 303     // string slot
 304     translate([ -cut,
 305                 -(bolthole_width/2 + bolthole_rhs),
 306                 1 ])
 307       mirror([0,1,0]) mirror([0,0,1])
 308       cube([ cut*2,
 309              string_slot,
 310              lidinner_thick_allow + string_depth + 1 ]);
 311
 312     // thumb slots
 313     for (mx=[0,1]) mirror([mx,0,0]) {
 314       translate([ thumbslot_between/2,
 315                   0,
 316                   -thumbslot_depth ])
 317         cube([ thumbslot_width,
 318                cut,
 319                thumbslot_depth+1 ]);
 320     }
 321
 322     DCoverSupportAllowance();
 323   }
 324 }
 325
 326 module DemoProfiles(){ ////toplevel
 327   translate([0,0,-2]) color("yellow") AnchorWallProfile();
 328   color("red") AnchorProfile();
 329   translate([0,0,2]) color("black") NearAnchorProfile();
 330   translate([0,0,4]) color("blue") UsualProfile();
 331   translate([0,0,-4]) color("pink") WebProfile();
 332   translate([0,0,6]) color("purple") DCoverProfile();
 333 }
 334
 335 module RimTest(){ ////toplevel
 336   intersection(){
 337     Box();
 338     cube(center=true, [ main_sz*2, main_sz*2,
 339                         2.5 ]);
 340   }
 341 }
 342
 343 module DCoverTest(){ ////toplevel
 344   intersection(){
 345     union(){
 346       Box();
 347       DCover();
 348     }
 349     translate([0,0,60])
 350     cube(center=true, [ main_sz*2, main_sz*2,
 351                         2 * (60 + 3.0) ]);
 352   }
 353 }
 354
 355 module BoltTest(){ ////toplevel
 356   dy = 0.5 * (bolthole_width+4);
 357   intersection(){
 358     KsafeBase();
 359     translate([ 0, -dy, -(bolt_above + bolthole_height + 1) ])
 360       cube([ main_sz, dy*2, 50 ]);
 361   }
 362 }
 363
 364 //DemoProfiles();
 365 //Box();
 366 //KsafeBase();
 367 //RimTest();