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
  36 cutout_l_end_y = 85;
  37 cutout_l_end_curve = 1;
  38 cutout_l_end_y_total = cutout_l_end_y
  39   + cutout_l_end_y_front_slop + cutout_l_end_y_rear_slop;
  40
  41 tile01_tr = [250, 0];
  42
  43 cutout_tile01_y = 170 - 147 + cutout_l_end_y_front_slop;
  44 cutout_tile11_x = 22 + cutout_l_end_curve;
  45 cutout_tile11_y = cutout_l_end_y_total - cutout_tile01_y;
  46
  47 // calculated
  48
  49 TEST = false;
  50
  51 ply_edge_hole_dist = ply_edge_min + ply_hole_dia/2;
  52
  53 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from PLY edge = ", ply_edge_hole_dist));
  54
  55 hole_slop = (ply_hole_dia - post_dia)/2;
  56 tile_hard_edge_hole_dist = ply_edge_hole_dist + hole_slop;
  57
  58 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from TILE HARD edge = ",
  59          tile_hard_edge_hole_dist));
  60
  61 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from TILE ROUND edge = ",
  62          tile_hard_edge_hole_dist + round_edge_rad));
  63
  64 thehd = [ tile_hard_edge_hole_dist, tile_hard_edge_hole_dist ];
  65 thehd_tr = thehd;
  66 thehd_tl = [ -thehd_tr[0], thehd_tr[1] ];
  67 thehd_bl = -thehd_tr;
  68 thehd_br = -thehd_tl;
  69
  70 interlock_rad = interlock_dia/2;
  71 interlock_negative_rad = interlock_rad + 0.125;
  72
  73 interlock_sq_adj = 0.2; // arbitrary
  74
  75 module Post(){
  76   mirror([0,0,1]) {
  77     difference(){
  78       cylinder(r= post_dia/2, h= tile_th + ply_th - post_shorter);
  79       translate([0,0, tile_th]) {
  80         cylinder(r= screw_big_dia/2, h= screw_big_len);
  81         cylinder(r= screw_dia/2, h= ply_th, $fn=20);
  82       }
  83     }
  84     if (TEST) {
  85       tsz = tile_hard_edge_hole_dist - test_edge + 1;
  86       translate([0,0, tile_th/2]) {
  87         cube([post_dia, tsz*2, tile_th], center=true);
  88         cube([tsz*2, post_dia, tile_th], center=true);
  89       }
  90     }
  91   }
  92 }
  93
  94 module Posts(posts) {
  95   for (p= posts) {
  96     translate(concat(p, [0]))
  97       Post();
  98   }
  99 }
 100
 101 module TileBase(botleft, topright){
 102   size = topright - botleft;
 103   botleft_post = botleft + thehd_tr;
 104   topright_post = topright + thehd_bl;
 105   difference(){
 106     mirror([0,0,1])
 107       translate(concat(botleft, [0]))
 108       cube(concat(size, [tile_th]));
 109     if (!TEST) {
 110       translate( concat(botleft_post, [ -tile_th ])
 111                  + 0.5 * [ post_dia, post_dia, 0 ] )
 112         Commitid_BestCount_M( topright_post-botleft_post
 113                               + [-post_dia,-post_dia]
 114                               + [0, thehd[1]]);
 115     }
 116     if (TEST) {
 117       translate( concat(botleft + [thehd[0], 0], [0]) )
 118         Commitid_BestCount([ size[0] - thehd[0]*2, thehd[1] ]);
 119       difference(){
 120         mirror([0,0,1]) {
 121           translate(concat(botleft + [test_edge,test_edge], [test_tile_th]))
 122             cube(concat(size - [test_edge,test_edge]*2, [tile_th]));
 123           translate(concat(botleft_post, [-1]))
 124             cube(concat(topright_post-botleft_post, [tile_th+2]));
 125         }
 126         minkowski(){
 127           Machine();
 128           cube(max(test_edge, tile_hard_edge_hole_dist)*2, center=true);
 129         }
 130       }
 131     }
 132   }
 133 }
 134
 135 m4_dnl  INREFFRAME(left_cnr, right_cnr, morevars) { body; }
 136 m4_define(`INREFFRAME',`
 137   length_vec = ($2) - ($1);
 138   length = dist2d([0,0], length_vec);
 139   length_uvec = length_vec / length;
 140   ortho_uvec = [ -length_uvec[1], length_uvec[0] ];
 141   m = [ [ length_uvec[0],  ortho_uvec[0], 0, ($1)[0], ],
 142         [ length_uvec[1],  ortho_uvec[1], 0, ($1)[1], ],
 143         [ 0,              0,              1,            0, ],
 144         [ 0,              0,              0,            1, ] ];
 145   $3
 146   multmatrix(m)
 147 ')
 148
 149 m4_dnl  INREFFRAME(left_cnr, right_cnr, morevars)
 150 m4_dnl    INREFFRAME_EDGE { body; }
 151 m4_define(`INREFFRAME_EDGE',`
 152   translate([0,0, -round_edge_rad])
 153 ')
 154
 155 module RoundEdge(left_cnr, right_cnr) {
 156   INREFFRAME(left_cnr, right_cnr)
 157     INREFFRAME_EDGE {
 158     difference(){
 159       rotate([0,90,0])
 160         cylinder(r= round_edge_rad, h= length, $fn=50);
 161       translate([-1, 0, -20])
 162         cube([length+2, 20, 20]);
 163     }
 164   }
 165 }
 166
 167 module RoundCornerCut(ci) {
 168   // ci should be [this_cnr, right_cnr]
 169   // where right_cnr is to the right (ie, anticlockwise)
 170   this_cnr = ci[0];
 171   right_cnr = ci[1];
 172   offr= round_cnr_rad - round_edge_rad;
 173   INREFFRAME(this_cnr, right_cnr) INREFFRAME_EDGE {
 174     difference(){
 175       cube(offr*2 - 0.1, center=true);
 176       translate([offr, offr, 0])
 177         cylinder(center=true, h=20, r= offr);
 178     }
 179   }
 180 }
 181
 182 module RoundCornerAdd(ci) {
 183   this_cnr = ci[0];
 184   right_cnr = ci[1];
 185   bigr = round_cnr_rad - round_edge_rad;
 186   INREFFRAME(this_cnr, right_cnr) INREFFRAME_EDGE {
 187     intersection(){
 188       cube(bigr*2 + 0.1, center=true);
 189       translate([bigr, bigr, 0])
 190         rotate_extrude(convexity=10, $fn=50)
 191         translate([bigr, 0])
 192         difference(){
 193           circle(r= round_edge_rad, $fn=50);
 194           mirror([1,1])
 195             square([20,20]);
 196         }
 197     }
 198   }
 199 }
 200
 201 module InterlockLobePlan(negative) {
 202   r = negative ? interlock_negative_rad : interlock_rad;
 203   ymir = negative ? 0 : 1;
 204
 205   dx = sqrt(3) * r;
 206   $fn= 80;
 207   translate([thehd[0], 0]){
 208     mirror([0,ymir]){
 209       circle(r=r);
 210       difference(){
 211         translate([-dx, -0.1])
 212           square([ dx*2, r/2 + 0.1 ]);
 213         for (xi = [-1, 1]) {
 214           translate([ xi*dx, r ])
 215             circle(r=r);
 216         }
 217       }
 218     }
 219   }
 220 }
 221
 222 module InterlockEdgePlan(negative, nlobes, length, dosquare=true) {
 223   for (lobei = [ 0 : nlobes-1 ]) {
 224     lobex = (length - thehd[0]*2) * (lobei ? lobei / (nlobes-1) : 0);
 225     translate([lobex, 0, 0]) {
 226       InterlockLobePlan(negative);
 227     }
 228   }
 229
 230   if (dosquare) {
 231     iadj = 0;
 232     slotshorter = negative ? -0.1 : interlock_fine_lenslop;
 233     mirror([0, negative])
 234       translate([slotshorter, iadj])
 235       square([length - slotshorter*2, interlock_fine + iadj*2]);
 236   }
 237 }
 238
 239 module InterlockEdge(left_cnr, right_cnr, negative=0, nlobes=2) {
 240   plusth = negative * 1.0;
 241   protr = interlock_fine + interlock_sq_adj;
 242
 243   z2 = -tile_th/2;
 244   z1 = -tile_th/2 - protr / interlock_fine_slope;
 245   z3 = -tile_th/2 + protr / interlock_fine_slope;
 246
 247   negsign = negative ? -1 : +1;
 248   yprotr = negsign * protr;
 249
 250   INREFFRAME(left_cnr, right_cnr) {
 251     for (vsect = [ // zs0            zs1      ys0,            ys1
 252                   [ -tile_th-plusth, plusth,  0,              0],
 253                   [ z1,              z2,      0, yprotr],
 254                   [ z2,              z3,      yprotr, 0],
 255                   ]) {
 256       zs0 = vsect[0];
 257       zs1 = vsect[1];
 258       zsd = zs1-zs0;
 259       ys0 = vsect[2];
 260       ys1 = vsect[3];
 261       ysd = ys1-ys0;
 262       sl = ysd/zsd;
 263       m = [ [ 1,0,   0,    0 ],
 264             [ 0,1, -sl, -ys0 + negsign*interlock_sq_adj ],
 265             [ 0,0,   1,  zs0 ],
 266             [ 0,0,   0,    1 ] ];
 267       multmatrix(m)
 268         linear_extrude(height=zsd, convexity=10)
 269         InterlockEdgePlan(negative, nlobes, length, !!ysd);
 270     }
 271   }
 272 }
 273
 274 function TestPiece_holes2corners(holes) =
 275   [ holes[0] + thehd_bl,
 276     holes[1] + thehd_br,
 277     holes[1] + thehd_tr,
 278     holes[0] + thehd_tl ];
 279
 280 module TestPiece1(){ ////toplevel
 281   holes = [ [-100, 0],
 282             [   0, 0]
 283             ];
 284   corners = TestPiece_holes2corners(holes);
 285   rcs = [corners[0], corners[1]];
 286   difference(){
 287     union(){
 288       TileBase(corners[0], corners[2]);
 289       Posts(holes);
 290       RoundEdge(corners[0], corners[1]);
 291       RoundEdge(corners[3], corners[0]);
 292     }
 293     InterlockEdge(corners[1], corners[2], 1, nlobes=1);
 294     RoundCornerCut(rcs);
 295   }
 296   RoundCornerAdd(rcs);
 297 }
 298
 299 module TestPiece2(){ ////toplevel
 300   holes = [ [   0, 0],
 301             [  50, 0]
 302             ];
 303   corners = TestPiece_holes2corners(holes);
 304   TileBase(corners[0], corners[2]);
 305   Posts(holes);
 306   RoundEdge(corners[0], corners[1]);
 307   InterlockEdge(corners[3], corners[0], 0, nlobes=1);
 308 }
 309
 310 module TestDemo(){ ////toplevel
 311   translate([ -thehd[0], 0 ])
 312     color("blue")
 313     TestPiece1();
 314   translate([ +thehd[0] + demo_slop, 0 ])
 315     TestPiece2();
 316 }
 317
 318 module Machine_Arm(){
 319   ysz = cutout_l_end_y_total;
 320   // assume the round end is arc of a circle
 321   //rad =
 322
 323   translate([0,0,-30]) linear_extrude(height=60) {
 324     translate(tile01_tr + [0, (-cutout_tile01_y + cutout_tile11_y)/2]) {
 325       intersection(){
 326         translate([-100, -ysz/2])
 327           square([400, ysz]);
 328
 329       }
 330     }
 331   }
 332 }
 333
 334 module Machine(){
 335   Machine_Arm();
 336 }
 337
 338 function Rectangle_corners(c0, sz) =
 339   // returns the corners of a rectangle from c0 to c0+sz
 340   // if sz is positive, the corners are anticlockwise starting with c0
 341   [ c0 + [ 0,     0     ],
 342     c0 + [ sz[0], 0     ],
 343     c0 + [ sz[0], sz[1] ],
 344     c0 + [ 0,     sz[1] ] ];
 345
 346 function Rectangle_corners2posts(c) =
 347   [ c[0] + thehd_tr,
 348     c[1] + thehd_tl,
 349     c[2] + thehd_bl,
 350     c[3] + thehd_br ];
 351
 352 module Rectangle_TileBase(c) { TileBase(c[0], c[2]); }
 353
 354 function Posts_interpolate_one(c0,c1) = [c0, (c0+c1)/2, c1];
 355
 356 m4_dnl   R_EDGE(c,ix)
 357 m4_dnl        c is from Rectangle_corners and
 358 m4_dnl        ix is a corner number
 359 m4_dnl    expands to two comma-separated corners:
 360 m4_dnl    that denoted by ix, and the next one anticlockwise
 361 m4_define(`R_EDGE',`$1[$2],$1[(($2)+1)%4]')
 362
 363 module Tile02(){ ////toplevel
 364   sz = [100,170];
 365   c0 = -sz;
 366   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 367   posts = Rectangle_corners2posts(c);
 368   rcs = [R_EDGE(c,0)];
 369   difference(){
 370     union(){
 371       Rectangle_TileBase(c);
 372       Posts(posts);
 373       RoundEdge(R_EDGE(c,0));
 374       RoundEdge(R_EDGE(c,3));
 375       InterlockEdge(R_EDGE(c,2), 0);
 376     }
 377     InterlockEdge(R_EDGE(c,1), 1);
 378     RoundCornerCut(rcs);
 379   }
 380   RoundCornerAdd(rcs);
 381 }
 382
 383 module Tile12(){ ////toplevel
 384   sz = [100,250];
 385   c0 = [-sz[0], 0];
 386   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 387   posts = Rectangle_corners2posts(c);
 388   rcs = [R_EDGE(c,3)];
 389   difference(){
 390     union(){
 391       Rectangle_TileBase(c);
 392       Posts(posts);
 393       RoundEdge(R_EDGE(c,2));
 394       RoundEdge(R_EDGE(c,3));
 395     }
 396     InterlockEdge(R_EDGE(c,0), 1);
 397     InterlockEdge(R_EDGE(c,1), 1);
 398     RoundCornerCut(rcs);
 399   }
 400   RoundCornerAdd(rcs);
 401 }
 402
 403 module Tile11(){ ////toplevel
 404   sz = [250,250];
 405   c0 = [0,0];
 406   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 407   cnr_posts = Rectangle_corners2posts(c);
 408   posts = concat(
 409                  Posts_interpolate_one(cnr_posts[0],
 410                                        cnr_posts[1] - [cutout_tile11_x, 0]),
 411                  [ cnr_posts[1] + [0, cutout_tile11_y],
 412                    cnr_posts[2],
 413                    cnr_posts[3]
 414                    ]);
 415   difference(){
 416     union(){
 417       Rectangle_TileBase(c);
 418       Posts(posts);
 419       RoundEdge(R_EDGE(c,2));
 420       InterlockEdge(R_EDGE(c,3));
 421     }
 422     Machine();
 423     InterlockEdge(R_EDGE(c,0), 1);
 424   }
 425 }
 426
 427 module Demo(){ ////toplevel
 428   translate(demo_slop*[-2,1]) color("blue") Tile12();
 429   translate(demo_slop*[-2,0]) color("red")  Tile02();
 430   translate(demo_slop*[-2,1]) color("orange") Tile11();
 431   %Machine();
 432 }
 433
 434 //TestPiece1();
 435 //TestPiece2();
 436 //Demo();