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 tile02_tr = [  0, 0];
  44 tile01_tr = [250, 0];
  45
  46 cutout_tile01_y = 170 - 147 + cutout_l_end_y_front_slop;
  47 cutout_tile11_x = cutout_l_end_x + cutout_l_end_curve;
  48 cutout_tile11_y = cutout_l_end_y_total - cutout_tile01_y;
  49
  50 // rear curve
  51
  52 rearedge_len = 170;
  53
  54 rearcurve_rad = 25.4;
  55 rearcurve_strt_len = 65;
  56 rearcurve_total_len = 84;
  57
  58 rearcurve_rad_slop = 0.75;
  59
  60 rearcurve_avoid_y = rearcurve_rad + 10;
  61
  62 reartablet_z = 2.54;
  63 reartablet_x = 5 + 1;
  64 reartablet_y = 5;
  65
  66 // calculated
  67
  68 TEST = false;
  69
  70 ply_edge_hole_dist = ply_edge_min + ply_hole_dia/2;
  71
  72 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from PLY edge = ", ply_edge_hole_dist));
  73
  74 hole_slop = (ply_hole_dia - post_dia)/2;
  75 tile_hard_edge_hole_dist = ply_edge_hole_dist + hole_slop;
  76
  77 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from TILE HARD edge = ",
  78          tile_hard_edge_hole_dist));
  79
  80 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from TILE ROUND edge = ",
  81          tile_hard_edge_hole_dist + round_edge_rad));
  82
  83 thehd = [ tile_hard_edge_hole_dist, tile_hard_edge_hole_dist ];
  84 thehd_tr = thehd;
  85 thehd_tl = [ -thehd_tr[0], thehd_tr[1] ];
  86 thehd_bl = -thehd_tr;
  87 thehd_br = -thehd_tl;
  88
  89 interlock_rad = interlock_dia/2;
  90 interlock_negative_rad = interlock_rad + 0.125;
  91
  92 interlock_sq_adj = 0.2; // arbitrary
  93
  94 module Post(){
  95   mirror([0,0,1]) {
  96     difference(){
  97       cylinder(r= post_dia/2, h= tile_th + ply_th - post_shorter);
  98       translate([0,0, tile_th]) {
  99         cylinder(r= screw_big_dia/2, h= screw_big_len);
 100         cylinder(r= screw_dia/2, h= ply_th, $fn=20);
 101       }
 102     }
 103     if (TEST) {
 104       tsz = tile_hard_edge_hole_dist - test_edge + 1;
 105       translate([0,0, tile_th/2]) {
 106         cube([post_dia, tsz*2, tile_th], center=true);
 107         cube([tsz*2, post_dia, tile_th], center=true);
 108       }
 109     }
 110   }
 111 }
 112
 113 module Posts(posts) {
 114   for (p= posts) {
 115     translate(concat(p, [0]))
 116       Post();
 117   }
 118 }
 119
 120 module TileBase(botleft, topright){
 121   size = topright - botleft;
 122   botleft_post = botleft + thehd_tr;
 123   topright_post = topright + thehd_bl;
 124   difference(){
 125     mirror([0,0,1])
 126       translate(concat(botleft, [0]))
 127       cube(concat(size, [tile_th]));
 128     if (!TEST) {
 129       translate( concat(botleft_post, [ -tile_th ])
 130                  + 0.5 * [ post_dia, post_dia, 0 ] )
 131         Commitid_BestCount_M( topright_post-botleft_post
 132                               + [-post_dia,-post_dia]
 133                               + [0, thehd[1]]);
 134     }
 135     if (TEST) {
 136       translate( concat(botleft + [thehd[0], 0], [0]) )
 137         Commitid_BestCount([ size[0] - thehd[0]*2, thehd[1] ]);
 138       difference(){
 139         mirror([0,0,1]) {
 140           translate(concat(botleft + [test_edge,test_edge], [test_tile_th]))
 141             cube(concat(size - [test_edge,test_edge]*2, [tile_th]));
 142           translate(concat(botleft_post, [-1]))
 143             cube(concat(topright_post-botleft_post, [tile_th+2]));
 144         }
 145         minkowski(){
 146           Machine();
 147           cube(max(test_edge, tile_hard_edge_hole_dist)*2, center=true);
 148         }
 149       }
 150     }
 151   }
 152 }
 153
 154 m4_dnl  INREFFRAME(left_cnr, right_cnr, morevars) { body; }
 155 m4_define(`INREFFRAME',`
 156   length_vec = ($2) - ($1);
 157   length = dist2d([0,0], length_vec);
 158   length_uvec = length_vec / length;
 159   ortho_uvec = [ -length_uvec[1], length_uvec[0] ];
 160   m = [ [ length_uvec[0],  ortho_uvec[0], 0, ($1)[0], ],
 161         [ length_uvec[1],  ortho_uvec[1], 0, ($1)[1], ],
 162         [ 0,              0,              1,            0, ],
 163         [ 0,              0,              0,            1, ] ];
 164   $3
 165   multmatrix(m)
 166 ')
 167
 168 m4_dnl  INREFFRAME(left_cnr, right_cnr, morevars)
 169 m4_dnl    INREFFRAME_EDGE { body; }
 170 m4_define(`INREFFRAME_EDGE',`
 171   translate([0,0, -round_edge_rad])
 172 ')
 173
 174 module RoundEdge(left_cnr, right_cnr) {
 175   INREFFRAME(left_cnr, right_cnr)
 176     INREFFRAME_EDGE {
 177     difference(){
 178       rotate([0,90,0])
 179         cylinder(r= round_edge_rad, h= length, $fn=50);
 180       translate([-1, 0, -20])
 181         cube([length+2, 20, 20]);
 182     }
 183   }
 184 }
 185
 186 module RoundCornerCut(ci) {
 187   // ci should be [this_cnr, right_cnr]
 188   // where right_cnr is to the right (ie, anticlockwise)
 189   this_cnr = ci[0];
 190   right_cnr = ci[1];
 191   offr= round_cnr_rad - round_edge_rad;
 192   INREFFRAME(this_cnr, right_cnr) INREFFRAME_EDGE {
 193     difference(){
 194       cube(offr*2 - 0.1, center=true);
 195       translate([offr, offr, 0])
 196         cylinder(center=true, h=20, r= offr);
 197     }
 198   }
 199 }
 200
 201 module RoundCornerAdd(ci) {
 202   this_cnr = ci[0];
 203   right_cnr = ci[1];
 204   bigr = round_cnr_rad - round_edge_rad;
 205   INREFFRAME(this_cnr, right_cnr) INREFFRAME_EDGE {
 206     intersection(){
 207       cube(bigr*2 + 0.1, center=true);
 208       translate([bigr, bigr, 0])
 209         rotate_extrude(convexity=10, $fn=50)
 210         translate([bigr, 0])
 211         difference(){
 212           circle(r= round_edge_rad, $fn=50);
 213           mirror([1,1])
 214             square([20,20]);
 215         }
 216     }
 217   }
 218 }
 219
 220 module InterlockLobePlan(negative) {
 221   r = negative ? interlock_negative_rad : interlock_rad;
 222   ymir = negative ? 0 : 1;
 223
 224   dx = sqrt(3) * r;
 225   $fn= 80;
 226   translate([thehd[0], 0]){
 227     mirror([0,ymir]){
 228       circle(r=r);
 229       difference(){
 230         translate([-dx, -0.1])
 231           square([ dx*2, r/2 + 0.1 ]);
 232         for (xi = [-1, 1]) {
 233           translate([ xi*dx, r ])
 234             circle(r=r);
 235         }
 236       }
 237     }
 238   }
 239 }
 240
 241 module InterlockEdgePlan(negative, nlobes, length, dosquare=true) {
 242   for (lobei = [ 0 : nlobes-1 ]) {
 243     lobex = (length - thehd[0]*2) * (lobei ? lobei / (nlobes-1) : 0);
 244     translate([lobex, 0, 0]) {
 245       InterlockLobePlan(negative);
 246     }
 247   }
 248
 249   if (dosquare) {
 250     iadj = 0;
 251     slotshorter = negative ? -0.1 : interlock_fine_lenslop;
 252     mirror([0, negative])
 253       translate([slotshorter, iadj])
 254       square([length - slotshorter*2, interlock_fine + iadj*2]);
 255   }
 256 }
 257
 258 module InterlockEdge(left_cnr, right_cnr, negative=0, nlobes=2) {
 259   plusth = negative * 1.0;
 260   protr = interlock_fine + interlock_sq_adj;
 261
 262   z2 = -tile_th/2;
 263   z1 = -tile_th/2 - protr / interlock_fine_slope;
 264   z3 = -tile_th/2 + protr / interlock_fine_slope;
 265
 266   negsign = negative ? -1 : +1;
 267   yprotr = negsign * protr;
 268
 269   INREFFRAME(left_cnr, right_cnr) {
 270     for (vsect = [ // zs0            zs1      ys0,            ys1
 271                   [ -tile_th-plusth, plusth,  0,              0],
 272                   [ z1,              z2,      0, yprotr],
 273                   [ z2,              z3,      yprotr, 0],
 274                   ]) {
 275       zs0 = vsect[0];
 276       zs1 = vsect[1];
 277       zsd = zs1-zs0;
 278       ys0 = vsect[2];
 279       ys1 = vsect[3];
 280       ysd = ys1-ys0;
 281       sl = ysd/zsd;
 282       m = [ [ 1,0,   0,    0 ],
 283             [ 0,1, -sl, -ys0 + negsign*interlock_sq_adj ],
 284             [ 0,0,   1,  zs0 ],
 285             [ 0,0,   0,    1 ] ];
 286       multmatrix(m)
 287         linear_extrude(height=zsd, convexity=10)
 288         InterlockEdgePlan(negative, nlobes, length, !!ysd);
 289     }
 290   }
 291 }
 292
 293 function TestPiece_holes2corners(holes) =
 294   [ holes[0] + thehd_bl,
 295     holes[1] + thehd_br,
 296     holes[1] + thehd_tr,
 297     holes[0] + thehd_tl ];
 298
 299 module TestPiece1(){ ////toplevel
 300   holes = [ [-100, 0],
 301             [   0, 0]
 302             ];
 303   corners = TestPiece_holes2corners(holes);
 304   rcs = [corners[0], corners[1]];
 305   difference(){
 306     union(){
 307       TileBase(corners[0], corners[2]);
 308       Posts(holes);
 309       RoundEdge(corners[0], corners[1]);
 310       RoundEdge(corners[3], corners[0]);
 311     }
 312     InterlockEdge(corners[1], corners[2], 1, nlobes=1);
 313     RoundCornerCut(rcs);
 314   }
 315   RoundCornerAdd(rcs);
 316 }
 317
 318 module TestPiece2(){ ////toplevel
 319   holes = [ [   0, 0],
 320             [  50, 0]
 321             ];
 322   corners = TestPiece_holes2corners(holes);
 323   TileBase(corners[0], corners[2]);
 324   Posts(holes);
 325   RoundEdge(corners[0], corners[1]);
 326   InterlockEdge(corners[3], corners[0], 0, nlobes=1);
 327 }
 328
 329 module TestDemo(){ ////toplevel
 330   translate([ -thehd[0], 0 ])
 331     color("blue")
 332     TestPiece1();
 333   translate([ +thehd[0] + demo_slop, 0 ])
 334     TestPiece2();
 335 }
 336
 337 module Machine_Arm(){
 338   ysz = cutout_l_end_y_total;
 339   // assume the round end is arc of a circle
 340   chordlen = dist2d([0,0], [ cutout_l_end_y, cutout_l_end_curve ]);
 341   endrad = cutout_l_end_y / cutout_l_end_curve * chordlen;
 342
 343   translate([0,0,-30]) linear_extrude(height=60) {
 344     translate(tile01_tr + [0, (-cutout_tile01_y + cutout_tile11_y)/2]) {
 345       intersection(){
 346         translate([-100, -ysz/2])
 347           square([400, ysz]);
 348         translate([ endrad - cutout_tile11_x - cutout_l_end_x_slop, 0 ])
 349           circle(r=endrad, $fa=0.01,$fd=5);
 350       }
 351     }
 352   }
 353 }
 354
 355 module Machine_Rear(){ ////toplevel
 356   big_rad = rearcurve_total_len - rearcurve_strt_len + rearcurve_rad;
 357   small_rad = rearcurve_rad + rearcurve_rad_slop;
 358   translate([ tile01_tr[0] - cutout_l_end_x + rearedge_len,
 359               cutout_tile11_y,
 360               0 ]){
 361     //%cube([20,20,20]);
 362     translate([ -reartablet_x,
 363                 -1,
 364                 -reartablet_z])
 365       mirror([0,0,1])
 366       cube([ reartablet_x+1,
 367              reartablet_y+1,
 368              20 ]);
 369     translate([ rearcurve_strt_len,
 370                 0,
 371                 0 ]){
 372       translate([ 0,
 373                   0,
 374                   -rearcurve_rad
 375                   ]){
 376         rotate([0,-90,0]){
 377           rotate([0,0, 360/8/2])
 378             cylinder(r = small_rad, h= rearcurve_strt_len);
 379         }
 380       }
 381       translate([ 0,
 382                   0,
 383                   big_rad - rearcurve_rad ]) {
 384         intersection(){
 385           rotate([90,0,0]){
 386             rotate_extrude(convexity=10) {
 387               translate([ big_rad,
 388                           0 ]) {
 389                 hull(){
 390                   circle(r= small_rad);
 391                   translate([200,0])
 392                     circle(r= small_rad);
 393                 }
 394               }
 395             }
 396           }
 397           mirror([0,0,1])
 398             cube([150,150,150]);
 399         }
 400       }
 401     }
 402   }
 403 }
 404
 405 module Machine(){ ////toplevel
 406   Machine_Arm();
 407   Machine_Rear();
 408 }
 409
 410 function Rectangle_corners(c0, sz) =
 411   // returns the corners of a rectangle from c0 to c0+sz
 412   // if sz is positive, the corners are anticlockwise starting with c0
 413   [ c0 + [ 0,     0     ],
 414     c0 + [ sz[0], 0     ],
 415     c0 + [ sz[0], sz[1] ],
 416     c0 + [ 0,     sz[1] ] ];
 417
 418 function Rectangle_corners2posts(c) =
 419   [ c[0] + thehd_tr,
 420     c[1] + thehd_tl,
 421     c[2] + thehd_bl,
 422     c[3] + thehd_br ];
 423
 424 module Rectangle_TileBase(c) { TileBase(c[0], c[2]); }
 425
 426 function Posts_interpolate_one(c0,c1) = [c0, (c0+c1)/2, c1];
 427
 428 m4_dnl   R_EDGE(c,ix)
 429 m4_dnl        c is from Rectangle_corners and
 430 m4_dnl        ix is a corner number
 431 m4_dnl    expands to two comma-separated corners:
 432 m4_dnl    that denoted by ix, and the next one anticlockwise
 433 m4_define(`R_EDGE',`$1[$2],$1[(($2)+1)%4]')
 434
 435 module Tile02(){ ////toplevel
 436   sz = [100,170];
 437   c0 = tile02_tr + -sz;
 438   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 439   posts = Rectangle_corners2posts(c);
 440   rcs = [R_EDGE(c,0)];
 441   difference(){
 442     union(){
 443       Rectangle_TileBase(c);
 444       Posts(posts);
 445       RoundEdge(R_EDGE(c,0));
 446       RoundEdge(R_EDGE(c,3));
 447       InterlockEdge(R_EDGE(c,2), 0);
 448     }
 449     InterlockEdge(R_EDGE(c,1), 1);
 450     RoundCornerCut(rcs);
 451   }
 452   RoundCornerAdd(rcs);
 453 }
 454
 455 module Tile12(){ ////toplevel
 456   sz = [100,250];
 457   c0 = tile02_tr + [-sz[0], 0];
 458   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 459   posts = Rectangle_corners2posts(c);
 460   rcs = [R_EDGE(c,3)];
 461   difference(){
 462     union(){
 463       Rectangle_TileBase(c);
 464       Posts(posts);
 465       RoundEdge(R_EDGE(c,2));
 466       RoundEdge(R_EDGE(c,3));
 467     }
 468     InterlockEdge(R_EDGE(c,0), 1);
 469     InterlockEdge(R_EDGE(c,1), 1);
 470     RoundCornerCut(rcs);
 471   }
 472   RoundCornerAdd(rcs);
 473 }
 474
 475 tile_01_11_cnr = tile01_tr + [-cutout_tile11_x, 0];
 476 tile_11_10_cnr = tile01_tr + [0, cutout_tile11_y];
 477
 478 module Tile11(){ ////toplevel
 479   sz = [250,250];
 480   c0 = tile02_tr + [0,0];
 481   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 482   cnr_posts = Rectangle_corners2posts(c);
 483   posts = concat(
 484                  Posts_interpolate_one(cnr_posts[0],
 485                                        cnr_posts[1] - [cutout_tile11_x, 0]),
 486                  [ cnr_posts[1] + [0, cutout_tile11_y],
 487                    cnr_posts[2],
 488                    cnr_posts[3]
 489                    ]);
 490   difference(){
 491     union(){
 492       Rectangle_TileBase(c);
 493       Posts(posts);
 494       RoundEdge(R_EDGE(c,2));
 495       InterlockEdge(R_EDGE(c,3));
 496     }
 497     InterlockEdge(c[0], tile_01_11_cnr, 1);
 498     InterlockEdge(tile_11_10_cnr, c[2], 1);
 499     Machine();
 500   }
 501 }
 502
 503 tile_01_00_cnr = tile01_tr + [0, -cutout_tile01_y];
 504
 505 module Tile01(){ ////toplevel
 506   sz = [250,170];
 507   c0 = tile02_tr + [0,-sz[1]];
 508   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 509   cnr_posts = Rectangle_corners2posts(c);
 510   posts = concat(
 511                  Posts_interpolate_one(R_EDGE(cnr_posts,0)),
 512                  [ cnr_posts[2] + [0, -cutout_tile01_y] ],
 513                  Posts_interpolate_one(cnr_posts[2] - [cutout_tile11_x, 0],
 514                                        cnr_posts[3])
 515                  );
 516   difference(){
 517     union(){
 518       Rectangle_TileBase(c);
 519       Posts(posts);
 520       RoundEdge(R_EDGE(c,0));
 521       InterlockEdge(tile_01_11_cnr, c[3]);
 522       InterlockEdge(R_EDGE(c,3));
 523     }
 524     InterlockEdge(c[1], tile_01_00_cnr, 1);
 525     Machine();
 526   }
 527 }
 528
 529 module Tile10(){ ////toplevel
 530   sz = [250,250];
 531   c0 = tile02_tr + [sz[0],0];
 532   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 533   cnr_posts = Rectangle_corners2posts(c);
 534   cty = cutout_tile11_y;
 535   rcy = cty + rearcurve_avoid_y;
 536   posts = [ cnr_posts[0] + [ 0,                             cty ],
 537             cnr_posts[1] + [ -sz[1] + rearedge_len - cutout_l_end_x, cty ],
 538             cnr_posts[1] + [ 0,                             rcy ],
 539             cnr_posts[2],
 540             cnr_posts[3] ];
 541   rcs = [R_EDGE(c,2)];
 542   difference(){
 543     union(){
 544       Rectangle_TileBase(c);
 545       Posts(posts);
 546       RoundEdge(R_EDGE(c,1));
 547       RoundEdge(R_EDGE(c,2));
 548       InterlockEdge(c[3], tile_11_10_cnr);
 549     }
 550     RoundCornerCut(rcs);
 551     Machine();
 552   }
 553   RoundCornerAdd(rcs);
 554 }
 555
 556 module Demo(){ ////toplevel
 557   translate(demo_slop*[-2,1]) color("blue") Tile12();
 558   translate(demo_slop*[-2,0]) color("red")  Tile02();
 559   translate(demo_slop*[-2,1]) color("orange") Tile11();
 560   translate(demo_slop*[-2,0]) color("purple") Tile01();
 561   translate(demo_slop*[-3,1]) color("blue")   Tile10();
 562   %Machine();
 563 }
 564
 565 //TestPiece1();
 566 //TestPiece2();
 567 //Demo();