sewing-table.scad.m4

   1 // -*- C -*-
   2
   3 include <funcs.scad>
   4 include <commitid.scad>
   5
   6 ply_th = 18;
   7 ply_hole_dia = 15;
   8 ply_edge_min = 10;
   9
  10 tile_th = 3;
  11 post_dia = 8;
  12
  13 post_shorter = 1;
  14
  15 screw_dia = 2.2;
  16 screw_big_dia = 3.6;
  17 screw_big_len = 4.0;
  18
  19 round_edge_rad = 2.0;
  20
  21 round_cnr_rad = 10;
  22
  23 interlock_dia = 10;
  24 interlock_fine = 0.66;
  25
  26 interlock_fine_slope = 1.0;
  27 interlock_fine_lenslop = 1.0;
  28
  29 demo_slop = 0.1;
  30
  31 // cutout
  32
  33 cutout_l_end_y_front_slop = 0.5;
  34 cutout_l_end_y_rear_slop = 0.5;
  35 cutout_l_end_x_slop = 0.25;
  36
  37 cutout_l_end_x = 22;
  38 cutout_l_end_y = 85;
  39 cutout_l_end_curve = 1;
  40 cutout_l_end_y_total = cutout_l_end_y
  41   + cutout_l_end_y_front_slop + cutout_l_end_y_rear_slop;
  42
  43 tile01_tr = [250, 0];
  44
  45 cutout_tile01_y = 170 - 147 + cutout_l_end_y_front_slop;
  46 cutout_tile11_x = cutout_l_end_x + cutout_l_end_curve;
  47 cutout_tile11_y = cutout_l_end_y_total - cutout_tile01_y;
  48
  49 // rear curve
  50
  51 rearedge_len = 170;
  52
  53 rearcurve_rad = 25.4;
  54 rearcurve_strt_len = 65;
  55 rearcurve_total_len = 84;
  56
  57 rearcurve_rad_slop = 0.5;
  58
  59 rearcurve_avoid_y = rearcurve_rad + 10;
  60
  61 reartablet_z = 2.54;
  62 reartablet_x = 5 + 1;
  63
  64 // calculated
  65
  66 TEST = false;
  67
  68 ply_edge_hole_dist = ply_edge_min + ply_hole_dia/2;
  69
  70 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from PLY edge = ", ply_edge_hole_dist));
  71
  72 hole_slop = (ply_hole_dia - post_dia)/2;
  73 tile_hard_edge_hole_dist = ply_edge_hole_dist + hole_slop;
  74
  75 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from TILE HARD edge = ",
  76          tile_hard_edge_hole_dist));
  77
  78 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from TILE ROUND edge = ",
  79          tile_hard_edge_hole_dist + round_edge_rad));
  80
  81 thehd = [ tile_hard_edge_hole_dist, tile_hard_edge_hole_dist ];
  82 thehd_tr = thehd;
  83 thehd_tl = [ -thehd_tr[0], thehd_tr[1] ];
  84 thehd_bl = -thehd_tr;
  85 thehd_br = -thehd_tl;
  86
  87 interlock_rad = interlock_dia/2;
  88 interlock_negative_rad = interlock_rad + 0.125;
  89
  90 interlock_sq_adj = 0.2; // arbitrary
  91
  92 module Post(){
  93   mirror([0,0,1]) {
  94     difference(){
  95       cylinder(r= post_dia/2, h= tile_th + ply_th - post_shorter);
  96       translate([0,0, tile_th]) {
  97         cylinder(r= screw_big_dia/2, h= screw_big_len);
  98         cylinder(r= screw_dia/2, h= ply_th, $fn=20);
  99       }
 100     }
 101     if (TEST) {
 102       tsz = tile_hard_edge_hole_dist - test_edge + 1;
 103       translate([0,0, tile_th/2]) {
 104         cube([post_dia, tsz*2, tile_th], center=true);
 105         cube([tsz*2, post_dia, tile_th], center=true);
 106       }
 107     }
 108   }
 109 }
 110
 111 module Posts(posts) {
 112   for (p= posts) {
 113     translate(concat(p, [0]))
 114       Post();
 115   }
 116 }
 117
 118 module TileBase(botleft, topright){
 119   size = topright - botleft;
 120   botleft_post = botleft + thehd_tr;
 121   topright_post = topright + thehd_bl;
 122   difference(){
 123     mirror([0,0,1])
 124       translate(concat(botleft, [0]))
 125       cube(concat(size, [tile_th]));
 126     if (!TEST) {
 127       translate( concat(botleft_post, [ -tile_th ])
 128                  + 0.5 * [ post_dia, post_dia, 0 ] )
 129         Commitid_BestCount_M( topright_post-botleft_post
 130                               + [-post_dia,-post_dia]
 131                               + [0, thehd[1]]);
 132     }
 133     if (TEST) {
 134       translate( concat(botleft + [thehd[0], 0], [0]) )
 135         Commitid_BestCount([ size[0] - thehd[0]*2, thehd[1] ]);
 136       difference(){
 137         mirror([0,0,1]) {
 138           translate(concat(botleft + [test_edge,test_edge], [test_tile_th]))
 139             cube(concat(size - [test_edge,test_edge]*2, [tile_th]));
 140           translate(concat(botleft_post, [-1]))
 141             cube(concat(topright_post-botleft_post, [tile_th+2]));
 142         }
 143         minkowski(){
 144           Machine();
 145           cube(max(test_edge, tile_hard_edge_hole_dist)*2, center=true);
 146         }
 147       }
 148     }
 149   }
 150 }
 151
 152 m4_dnl  INREFFRAME(left_cnr, right_cnr, morevars) { body; }
 153 m4_define(`INREFFRAME',`
 154   length_vec = ($2) - ($1);
 155   length = dist2d([0,0], length_vec);
 156   length_uvec = length_vec / length;
 157   ortho_uvec = [ -length_uvec[1], length_uvec[0] ];
 158   m = [ [ length_uvec[0],  ortho_uvec[0], 0, ($1)[0], ],
 159         [ length_uvec[1],  ortho_uvec[1], 0, ($1)[1], ],
 160         [ 0,              0,              1,            0, ],
 161         [ 0,              0,              0,            1, ] ];
 162   $3
 163   multmatrix(m)
 164 ')
 165
 166 m4_dnl  INREFFRAME(left_cnr, right_cnr, morevars)
 167 m4_dnl    INREFFRAME_EDGE { body; }
 168 m4_define(`INREFFRAME_EDGE',`
 169   translate([0,0, -round_edge_rad])
 170 ')
 171
 172 module RoundEdge(left_cnr, right_cnr) {
 173   INREFFRAME(left_cnr, right_cnr)
 174     INREFFRAME_EDGE {
 175     difference(){
 176       rotate([0,90,0])
 177         cylinder(r= round_edge_rad, h= length, $fn=50);
 178       translate([-1, 0, -20])
 179         cube([length+2, 20, 20]);
 180     }
 181   }
 182 }
 183
 184 module RoundCornerCut(ci) {
 185   // ci should be [this_cnr, right_cnr]
 186   // where right_cnr is to the right (ie, anticlockwise)
 187   this_cnr = ci[0];
 188   right_cnr = ci[1];
 189   offr= round_cnr_rad - round_edge_rad;
 190   INREFFRAME(this_cnr, right_cnr) INREFFRAME_EDGE {
 191     difference(){
 192       cube(offr*2 - 0.1, center=true);
 193       translate([offr, offr, 0])
 194         cylinder(center=true, h=20, r= offr);
 195     }
 196   }
 197 }
 198
 199 module RoundCornerAdd(ci) {
 200   this_cnr = ci[0];
 201   right_cnr = ci[1];
 202   bigr = round_cnr_rad - round_edge_rad;
 203   INREFFRAME(this_cnr, right_cnr) INREFFRAME_EDGE {
 204     intersection(){
 205       cube(bigr*2 + 0.1, center=true);
 206       translate([bigr, bigr, 0])
 207         rotate_extrude(convexity=10, $fn=50)
 208         translate([bigr, 0])
 209         difference(){
 210           circle(r= round_edge_rad, $fn=50);
 211           mirror([1,1])
 212             square([20,20]);
 213         }
 214     }
 215   }
 216 }
 217
 218 module InterlockLobePlan(negative) {
 219   r = negative ? interlock_negative_rad : interlock_rad;
 220   ymir = negative ? 0 : 1;
 221
 222   dx = sqrt(3) * r;
 223   $fn= 80;
 224   translate([thehd[0], 0]){
 225     mirror([0,ymir]){
 226       circle(r=r);
 227       difference(){
 228         translate([-dx, -0.1])
 229           square([ dx*2, r/2 + 0.1 ]);
 230         for (xi = [-1, 1]) {
 231           translate([ xi*dx, r ])
 232             circle(r=r);
 233         }
 234       }
 235     }
 236   }
 237 }
 238
 239 module InterlockEdgePlan(negative, nlobes, length, dosquare=true) {
 240   for (lobei = [ 0 : nlobes-1 ]) {
 241     lobex = (length - thehd[0]*2) * (lobei ? lobei / (nlobes-1) : 0);
 242     translate([lobex, 0, 0]) {
 243       InterlockLobePlan(negative);
 244     }
 245   }
 246
 247   if (dosquare) {
 248     iadj = 0;
 249     slotshorter = negative ? -0.1 : interlock_fine_lenslop;
 250     mirror([0, negative])
 251       translate([slotshorter, iadj])
 252       square([length - slotshorter*2, interlock_fine + iadj*2]);
 253   }
 254 }
 255
 256 module InterlockEdge(left_cnr, right_cnr, negative=0, nlobes=2) {
 257   plusth = negative * 1.0;
 258   protr = interlock_fine + interlock_sq_adj;
 259
 260   z2 = -tile_th/2;
 261   z1 = -tile_th/2 - protr / interlock_fine_slope;
 262   z3 = -tile_th/2 + protr / interlock_fine_slope;
 263
 264   negsign = negative ? -1 : +1;
 265   yprotr = negsign * protr;
 266
 267   INREFFRAME(left_cnr, right_cnr) {
 268     for (vsect = [ // zs0            zs1      ys0,            ys1
 269                   [ -tile_th-plusth, plusth,  0,              0],
 270                   [ z1,              z2,      0, yprotr],
 271                   [ z2,              z3,      yprotr, 0],
 272                   ]) {
 273       zs0 = vsect[0];
 274       zs1 = vsect[1];
 275       zsd = zs1-zs0;
 276       ys0 = vsect[2];
 277       ys1 = vsect[3];
 278       ysd = ys1-ys0;
 279       sl = ysd/zsd;
 280       m = [ [ 1,0,   0,    0 ],
 281             [ 0,1, -sl, -ys0 + negsign*interlock_sq_adj ],
 282             [ 0,0,   1,  zs0 ],
 283             [ 0,0,   0,    1 ] ];
 284       multmatrix(m)
 285         linear_extrude(height=zsd, convexity=10)
 286         InterlockEdgePlan(negative, nlobes, length, !!ysd);
 287     }
 288   }
 289 }
 290
 291 function TestPiece_holes2corners(holes) =
 292   [ holes[0] + thehd_bl,
 293     holes[1] + thehd_br,
 294     holes[1] + thehd_tr,
 295     holes[0] + thehd_tl ];
 296
 297 module TestPiece1(){ ////toplevel
 298   holes = [ [-100, 0],
 299             [   0, 0]
 300             ];
 301   corners = TestPiece_holes2corners(holes);
 302   rcs = [corners[0], corners[1]];
 303   difference(){
 304     union(){
 305       TileBase(corners[0], corners[2]);
 306       Posts(holes);
 307       RoundEdge(corners[0], corners[1]);
 308       RoundEdge(corners[3], corners[0]);
 309     }
 310     InterlockEdge(corners[1], corners[2], 1, nlobes=1);
 311     RoundCornerCut(rcs);
 312   }
 313   RoundCornerAdd(rcs);
 314 }
 315
 316 module TestPiece2(){ ////toplevel
 317   holes = [ [   0, 0],
 318             [  50, 0]
 319             ];
 320   corners = TestPiece_holes2corners(holes);
 321   TileBase(corners[0], corners[2]);
 322   Posts(holes);
 323   RoundEdge(corners[0], corners[1]);
 324   InterlockEdge(corners[3], corners[0], 0, nlobes=1);
 325 }
 326
 327 module TestDemo(){ ////toplevel
 328   translate([ -thehd[0], 0 ])
 329     color("blue")
 330     TestPiece1();
 331   translate([ +thehd[0] + demo_slop, 0 ])
 332     TestPiece2();
 333 }
 334
 335 module Machine_Arm(){
 336   ysz = cutout_l_end_y_total;
 337   // assume the round end is arc of a circle
 338   chordlen = dist2d([0,0], [ cutout_l_end_y, cutout_l_end_curve ]);
 339   endrad = cutout_l_end_y / cutout_l_end_curve * chordlen;
 340
 341   translate([0,0,-30]) linear_extrude(height=60) {
 342     translate(tile01_tr + [0, (-cutout_tile01_y + cutout_tile11_y)/2]) {
 343       intersection(){
 344         translate([-100, -ysz/2])
 345           square([400, ysz]);
 346         translate([ endrad - cutout_tile11_x - cutout_l_end_x_slop, 0 ])
 347           circle(r=endrad, $fa=0.01,$fd=5);
 348       }
 349     }
 350   }
 351 }
 352
 353 module Machine_Rear(){ ////toplevel
 354   big_rad = rearcurve_total_len - rearcurve_strt_len + rearcurve_rad;
 355   small_rad = rearcurve_rad + rearcurve_rad_slop;
 356   translate([ 250 + rearedge_len - cutout_l_end_x,
 357               0,
 358               0 ]){
 359     translate([ big_rad + rearcurve_rad,
 360                 cutout_tile11_y,
 361                 0 ]){
 362       translate([ 0,
 363                   0,
 364                   -rearcurve_rad
 365                   ]){
 366         rotate([0,-90,0]){
 367           rotate([0,0, 360/8/2])
 368             cylinder(r = small_rad, h= rearcurve_strt_len);
 369         }
 370       }
 371       translate([ 0,
 372                   0,
 373                   big_rad - rearcurve_rad ]) {
 374         intersection(){
 375           rotate([90,0,0]){
 376             rotate_extrude(convexity=10) {
 377               translate([ big_rad,
 378                           0 ]) {
 379                 hull(){
 380                   circle(r= small_rad);
 381                   translate([200,0])
 382                     circle(r= small_rad);
 383                 }
 384               }
 385             }
 386           }
 387           mirror([0,0,1])
 388             cube([150,150,150]);
 389         }
 390       }
 391     }
 392   }
 393 }
 394
 395 module Machine(){ ////toplevel
 396   Machine_Arm();
 397   Machine_Rear();
 398 }
 399
 400 function Rectangle_corners(c0, sz) =
 401   // returns the corners of a rectangle from c0 to c0+sz
 402   // if sz is positive, the corners are anticlockwise starting with c0
 403   [ c0 + [ 0,     0     ],
 404     c0 + [ sz[0], 0     ],
 405     c0 + [ sz[0], sz[1] ],
 406     c0 + [ 0,     sz[1] ] ];
 407
 408 function Rectangle_corners2posts(c) =
 409   [ c[0] + thehd_tr,
 410     c[1] + thehd_tl,
 411     c[2] + thehd_bl,
 412     c[3] + thehd_br ];
 413
 414 module Rectangle_TileBase(c) { TileBase(c[0], c[2]); }
 415
 416 function Posts_interpolate_one(c0,c1) = [c0, (c0+c1)/2, c1];
 417
 418 m4_dnl   R_EDGE(c,ix)
 419 m4_dnl        c is from Rectangle_corners and
 420 m4_dnl        ix is a corner number
 421 m4_dnl    expands to two comma-separated corners:
 422 m4_dnl    that denoted by ix, and the next one anticlockwise
 423 m4_define(`R_EDGE',`$1[$2],$1[(($2)+1)%4]')
 424
 425 module Tile02(){ ////toplevel
 426   sz = [100,170];
 427   c0 = -sz;
 428   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 429   posts = Rectangle_corners2posts(c);
 430   rcs = [R_EDGE(c,0)];
 431   difference(){
 432     union(){
 433       Rectangle_TileBase(c);
 434       Posts(posts);
 435       RoundEdge(R_EDGE(c,0));
 436       RoundEdge(R_EDGE(c,3));
 437       InterlockEdge(R_EDGE(c,2), 0);
 438     }
 439     InterlockEdge(R_EDGE(c,1), 1);
 440     RoundCornerCut(rcs);
 441   }
 442   RoundCornerAdd(rcs);
 443 }
 444
 445 module Tile12(){ ////toplevel
 446   sz = [100,250];
 447   c0 = [-sz[0], 0];
 448   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 449   posts = Rectangle_corners2posts(c);
 450   rcs = [R_EDGE(c,3)];
 451   difference(){
 452     union(){
 453       Rectangle_TileBase(c);
 454       Posts(posts);
 455       RoundEdge(R_EDGE(c,2));
 456       RoundEdge(R_EDGE(c,3));
 457     }
 458     InterlockEdge(R_EDGE(c,0), 1);
 459     InterlockEdge(R_EDGE(c,1), 1);
 460     RoundCornerCut(rcs);
 461   }
 462   RoundCornerAdd(rcs);
 463 }
 464
 465 tile_01_11_cnr = [250, 0] + [-cutout_tile11_x, 0];
 466 tile_11_10_cnr = [250, 0] + [0, cutout_tile11_y];
 467
 468 module Tile11(){ ////toplevel
 469   sz = [250,250];
 470   c0 = [0,0];
 471   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 472   cnr_posts = Rectangle_corners2posts(c);
 473   posts = concat(
 474                  Posts_interpolate_one(cnr_posts[0],
 475                                        cnr_posts[1] - [cutout_tile11_x, 0]),
 476                  [ cnr_posts[1] + [0, cutout_tile11_y],
 477                    cnr_posts[2],
 478                    cnr_posts[3]
 479                    ]);
 480   difference(){
 481     union(){
 482       Rectangle_TileBase(c);
 483       Posts(posts);
 484       RoundEdge(R_EDGE(c,2));
 485       InterlockEdge(R_EDGE(c,3));
 486     }
 487     InterlockEdge(c[0], tile_01_11_cnr, 1);
 488     InterlockEdge(tile_11_10_cnr, c[2], 1);
 489     Machine();
 490   }
 491 }
 492
 493 tile_01_00_cnr = [250, 0] + [0, -cutout_tile01_y];
 494
 495 module Tile01(){ ////toplevel
 496   sz = [250,170];
 497   c0 = [0,-sz[1]];
 498   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 499   cnr_posts = Rectangle_corners2posts(c);
 500   posts = concat(
 501                  Posts_interpolate_one(R_EDGE(cnr_posts,0)),
 502                  [ cnr_posts[2] + [0, -cutout_tile01_y] ],
 503                  Posts_interpolate_one(cnr_posts[2] - [cutout_tile11_x, 0],
 504                                        cnr_posts[3])
 505                  );
 506   difference(){
 507     union(){
 508       Rectangle_TileBase(c);
 509       Posts(posts);
 510       RoundEdge(R_EDGE(c,0));
 511       InterlockEdge(tile_01_11_cnr, c[3]);
 512       InterlockEdge(R_EDGE(c,3));
 513     }
 514     InterlockEdge(c[1], tile_01_00_cnr, 1);
 515     Machine();
 516   }
 517 }
 518
 519 module Tile10(){ ////toplevel
 520   sz = [250,250];
 521   c0 = [sz[0],0];
 522   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 523   cnr_posts = Rectangle_corners2posts(c);
 524   cty = cutout_tile11_y;
 525   rcy = cty + rearcurve_avoid_y;
 526   posts = [ cnr_posts[0] + [ 0,                             cty ],
 527             cnr_posts[1] + [ -sz[1] + rearedge_len - cutout_l_end_x, cty ],
 528             cnr_posts[1] + [ 0,                             rcy ],
 529             cnr_posts[2],
 530             cnr_posts[3] ];
 531   rcs = [R_EDGE(c,2)];
 532   difference(){
 533     union(){
 534       Rectangle_TileBase(c);
 535       Posts(posts);
 536       RoundEdge(R_EDGE(c,1));
 537       RoundEdge(R_EDGE(c,2));
 538       InterlockEdge(c[3], tile_11_10_cnr);
 539     }
 540     RoundCornerCut(rcs);
 541     Machine();
 542   }
 543   RoundCornerAdd(rcs);
 544 }
 545
 546 module Demo(){ ////toplevel
 547   translate(demo_slop*[-2,1]) color("blue") Tile12();
 548   translate(demo_slop*[-2,0]) color("red")  Tile02();
 549   translate(demo_slop*[-2,1]) color("orange") Tile11();
 550   translate(demo_slop*[-2,0]) color("purple") Tile01();
 551   translate(demo_slop*[-3,1]) color("blue")   Tile10();
 552   %Machine();
 553 }
 554
 555 //TestPiece1();
 556 //TestPiece2();
 557 //Demo();