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