chiark / gitweb /
sewing-table: fix commitid overlap bug
[reprap-play.git] / 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 machine_rear_to_front = 85;
34
35 machine_rear_profile = [
36                         [ -  0,  -0.00 ],
37                         [ -  2,  -0.10 ],
38                         [ -  4,  -0.20 ],
39                         [ -  5,  -0.30 ],
40                         [ -  6,  -0.40 ],
41                         [ -  7,  -0.50 ],
42                         [ -  8,  -0.75 ],
43                         [ - 10,  -1.50 ],
44                         [ - 12,  -2.25 ],
45                         [ - 14,  -3.25 ],
46                         [ - 16,  -4.25 ],
47                         [ - 18,  -5.75 ],
48                         [ - 20,  -8.00 ]
49                         ];
50
51 machine_front_profile =  [
52                           [  128,  -3.70,  ],
53                           [  124,  -2.90,  ],
54                           [  120,  -2.45,  ],
55                           [  116,  -2.10,  ],
56                           [  112,  -1.80,  ],
57                           [  108,  -1.55,  ],
58                           [  104,  -1.25,  ],
59                           [  100,  -1.00,  ],
60                           [   96,  -0.80,  ],
61                           [   92,  -0.65,  ],
62                           [   88,  -0.55,  ],
63                           [   84,  -0.50,  ]
64                           ];
65
66 cutout_l_end_y_front_slop = 0.5;
67 cutout_l_end_y_rear_slop = 0.5;
68 cutout_l_end_x_slop = 0.25;
69
70 cutout_l_end_x = 22;
71 cutout_l_end_y = machine_rear_to_front;
72 cutout_l_end_curve = 1;
73 cutout_l_end_y_total = cutout_l_end_y
74   + cutout_l_end_y_front_slop + cutout_l_end_y_rear_slop;
75
76 tile02_tr = [-250, 0];
77 tile01_tr = [  0, 0];
78
79 cutout_tile01_y = 170 - 147 + cutout_l_end_y_front_slop;
80 cutout_tile11_x = cutout_l_end_x + cutout_l_end_curve;
81 cutout_tile11_y = cutout_l_end_y_total - cutout_tile01_y;
82
83 // front and rear curves
84
85 rearedge_len = 170;
86
87 rearcurve_strt_len = 52;
88
89 rearcurve_z_slop = 0.75;
90
91 rearcurve_avoid_y = 35;
92
93 rearcurve_double_inrad = 26.10 + 8.04;
94
95 reartablet_z = 2.54;
96 reartablet_x = 5 + 1;
97 reartablet_y = 5;
98
99 frontcurve_side_skew = 3.5 / 72;
100 frontcurve_avoid_y = 70;
101 frontcurve_z_slop = 0.75;
102
103 // calculated
104
105 TEST = false;
106
107 ply_edge_hole_dist = ply_edge_min + ply_hole_dia/2;
108
109 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from PLY edge = ", ply_edge_hole_dist));
110
111 hole_slop = (ply_hole_dia - post_dia)/2;
112 tile_hard_edge_hole_dist = ply_edge_hole_dist + hole_slop;
113
114 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from TILE HARD edge = ",
115          tile_hard_edge_hole_dist));
116
117 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from TILE ROUND edge = ",
118          tile_hard_edge_hole_dist + round_edge_rad));
119
120 thehd = [ tile_hard_edge_hole_dist, tile_hard_edge_hole_dist ];
121 thehd_tr = thehd;
122 thehd_tl = [ -thehd_tr[0], thehd_tr[1] ];
123 thehd_bl = -thehd_tr;
124 thehd_br = -thehd_tl;
125
126 interlock_rad = interlock_dia/2;
127 interlock_negative_rad = interlock_rad + 0.125;
128
129 interlock_sq_adj = 0.2; // arbitrary
130
131 first_front = machine_front_profile[len(machine_front_profile)-1];
132
133 m4_define(`POST_TCROSSSZ',
134           `2*( tile_hard_edge_hole_dist - test_edge + 1 )')
135
136 module Post(){
137   mirror([0,0,1]) {
138     difference(){
139       cylinder(r= post_dia/2, h= tile_th + ply_th - post_shorter);
140       translate([0,0, tile_th]) {
141         cylinder(r= screw_big_dia/2, h= screw_big_len);
142         cylinder(r= screw_dia/2, h= ply_th, $fn=20);
143       }
144     }
145     if (TEST) {
146       translate([0,0, tile_th/2]) {
147         cube([post_dia,      POST_TCROSSSZ, tile_th], center=true);
148         cube([POST_TCROSSSZ, post_dia,      tile_th], center=true);
149       }
150     }
151   }
152 }
153
154 module Posts(posts) {
155   for (p= posts) {
156     translate(concat(p, [0]))
157       Post();
158   }
159 }
160
161 module TileBase(botleft, topright){
162   size = topright - botleft;
163   botleft_post = botleft + thehd_tr;
164   topright_post = topright + thehd_bl;
165   difference(){
166     mirror([0,0,1])
167       translate(concat(botleft, [0]))
168       cube(concat(size, [tile_th]));
169     if (!TEST) {
170       translate( concat(botleft_post, [ -tile_th ])
171                  + 0.5 * [ post_dia, post_dia, 0 ] )
172         Commitid_BestCount_M( topright_post-botleft_post
173                               + [-post_dia,-post_dia]
174                               + [0, thehd[1]]);
175     }
176     if (TEST) {
177       crossoff = tile_hard_edge_hole_dist + POST_TCROSSSZ/2;
178       translate( concat(botleft + [crossoff, 0], [0]) )
179         Commitid_BestCount([ size[0] - 2*crossoff, thehd[1] ]);
180       difference(){
181         mirror([0,0,1]) {
182           translate(concat(botleft + [test_edge,test_edge], [test_tile_th]))
183             cube(concat(size - [test_edge,test_edge]*2, [tile_th]));
184           translate(concat(botleft_post, [-1]))
185             cube(concat(topright_post-botleft_post, [tile_th+2]));
186         }
187         minkowski(){
188           Machine();
189           cube(max(test_edge, tile_hard_edge_hole_dist)*2, center=true);
190         }
191       }
192     }
193   }
194 }
195
196 m4_dnl  INREFFRAME(left_cnr, right_cnr, morevars) { body; }
197 m4_define(`INREFFRAME',`
198   length_vec = ($2) - ($1);
199   length = dist2d([0,0], length_vec);
200   length_uvec = length_vec / length;
201   ortho_uvec = [ -length_uvec[1], length_uvec[0] ];
202   m = [ [ length_uvec[0],  ortho_uvec[0], 0, ($1)[0], ],
203         [ length_uvec[1],  ortho_uvec[1], 0, ($1)[1], ],
204         [ 0,              0,              1,            0, ],
205         [ 0,              0,              0,            1, ] ];
206   $3
207   multmatrix(m)
208 ')
209
210 m4_dnl  INREFFRAME(left_cnr, right_cnr, morevars)
211 m4_dnl    INREFFRAME_EDGE { body; }
212 m4_define(`INREFFRAME_EDGE',`
213   translate([0,0, -round_edge_rad])
214 ')
215
216 module RoundEdge(left_cnr, right_cnr) {
217   INREFFRAME(left_cnr, right_cnr)
218     INREFFRAME_EDGE {
219     difference(){
220       rotate([0,90,0])
221         cylinder(r= round_edge_rad, h= length, $fn=50);
222       translate([-1, 0, -20])
223         cube([length+2, 20, 20]);
224     }
225   }
226 }
227
228 module RoundCornerCut(ci) {
229   // ci should be [this_cnr, right_cnr]
230   // where right_cnr is to the right (ie, anticlockwise)
231   this_cnr = ci[0];
232   right_cnr = ci[1];
233   offr= round_cnr_rad - round_edge_rad;
234   INREFFRAME(this_cnr, right_cnr) INREFFRAME_EDGE {
235     difference(){
236       cube(offr*2 - 0.1, center=true);
237       translate([offr, offr, 0])
238         cylinder(center=true, h=20, r= offr);
239     }
240   }
241 }
242
243 module RoundCornerAdd(ci) {
244   this_cnr = ci[0];
245   right_cnr = ci[1];
246   bigr = round_cnr_rad - round_edge_rad;
247   INREFFRAME(this_cnr, right_cnr) INREFFRAME_EDGE {
248     intersection(){
249       cube(bigr*2 + 0.1, center=true);
250       translate([bigr, bigr, 0])
251         rotate_extrude(convexity=10, $fn=50)
252         translate([bigr, 0])
253         difference(){
254           circle(r= round_edge_rad, $fn=50);
255           mirror([1,1])
256             square([20,20]);
257         }
258     }
259   }
260 }
261
262 module InterlockLobePlan(negative) {
263   r = negative ? interlock_negative_rad : interlock_rad;
264   ymir = negative ? 0 : 1;
265
266   dx = sqrt(3) * r;
267   $fn= 80;
268   translate([thehd[0], 0]){
269     mirror([0,ymir]){
270       circle(r=r);
271       difference(){
272         translate([-dx, -0.1])
273           square([ dx*2, r/2 + 0.1 ]);
274         for (xi = [-1, 1]) {
275           translate([ xi*dx, r ])
276             circle(r=r);
277         }
278       }
279     }
280   }
281 }
282
283 module InterlockEdgePlan(negative, nlobes, length, dosquare=true) {
284   for (lobei = [ 0 : nlobes-1 ]) {
285     lobex = (length - thehd[0]*2) * (lobei ? lobei / (nlobes-1) : 0);
286     translate([lobex, 0, 0]) {
287       InterlockLobePlan(negative);
288     }
289   }
290
291   if (dosquare) {
292     iadj = 0;
293     slotshorter = negative ? -0.1 : interlock_fine_lenslop;
294     mirror([0, negative])
295       translate([slotshorter, iadj])
296       square([length - slotshorter*2, interlock_fine + iadj*2]);
297   }
298 }
299
300 module InterlockEdge(left_cnr, right_cnr, negative=0, nlobes=2) {
301   plusth = negative * 1.0;
302   protr = interlock_fine + interlock_sq_adj;
303
304   z2 = -tile_th/2;
305   z1 = -tile_th/2 - protr / interlock_fine_slope;
306   z3 = -tile_th/2 + protr / interlock_fine_slope;
307
308   negsign = negative ? -1 : +1;
309   yprotr = negsign * protr;
310
311   INREFFRAME(left_cnr, right_cnr) {
312     for (vsect = [ // zs0            zs1      ys0,            ys1
313                   [ -tile_th-plusth, plusth,  0,              0],
314                   [ z1,              z2,      0, yprotr],
315                   [ z2,              z3,      yprotr, 0],
316                   ]) {
317       zs0 = vsect[0];
318       zs1 = vsect[1];
319       zsd = zs1-zs0;
320       ys0 = vsect[2];
321       ys1 = vsect[3];
322       ysd = ys1-ys0;
323       sl = ysd/zsd;
324       m = [ [ 1,0,   0,    0 ],
325             [ 0,1, -sl, -ys0 + negsign*interlock_sq_adj ],
326             [ 0,0,   1,  zs0 ],
327             [ 0,0,   0,    1 ] ];
328       multmatrix(m)
329         linear_extrude(height=zsd, convexity=10)
330         InterlockEdgePlan(negative, nlobes, length, !!ysd);
331     }
332   }
333 }
334
335 function TestPiece_holes2corners(holes) =
336   [ holes[0] + thehd_bl,
337     holes[1] + thehd_br,
338     holes[1] + thehd_tr,
339     holes[0] + thehd_tl ];
340
341 module TestPiece1(){ ////toplevel
342   holes = [ [-100, 0],
343             [   0, 0]
344             ];
345   corners = TestPiece_holes2corners(holes);
346   rcs = [corners[0], corners[1]];
347   difference(){
348     union(){
349       TileBase(corners[0], corners[2]);
350       Posts(holes);
351       RoundEdge(corners[0], corners[1]);
352       RoundEdge(corners[3], corners[0]);
353     }
354     InterlockEdge(corners[1], corners[2], 1, nlobes=1);
355     RoundCornerCut(rcs);
356   }
357   RoundCornerAdd(rcs);
358 }
359
360 module TestPiece2(){ ////toplevel
361   holes = [ [   0, 0],
362             [  50, 0]
363             ];
364   corners = TestPiece_holes2corners(holes);
365   TileBase(corners[0], corners[2]);
366   Posts(holes);
367   RoundEdge(corners[0], corners[1]);
368   InterlockEdge(corners[3], corners[0], 0, nlobes=1);
369 }
370
371 module TestDemo(){ ////toplevel
372   translate([ -thehd[0], 0 ])
373     color("blue")
374     TestPiece1();
375   translate([ +thehd[0] + demo_slop, 0 ])
376     TestPiece2();
377 }
378
379 module Machine_Arm(){
380   ysz = cutout_l_end_y_total;
381   // assume the round end is arc of a circle
382   chordlen = dist2d([0,0], [ cutout_l_end_y, cutout_l_end_curve ]);
383   endrad = cutout_l_end_y / cutout_l_end_curve * chordlen;
384   
385   translate([0,0,-30]) linear_extrude(height=60) {
386     translate(tile01_tr + [0, (-cutout_tile01_y + cutout_tile11_y)/2]) {
387       intersection(){
388         translate([-100, -ysz/2])
389           square([400, ysz]);
390         translate([ endrad - cutout_tile11_x - cutout_l_end_x_slop, 0 ])
391           circle(r=endrad, $fa=0.01,$fd=5);
392       }
393     }
394   }
395 }
396
397 module Machine_Profile(){
398   first_rear = machine_rear_profile[0];
399   below_point = 0.5 * ( first_rear + first_front ) + [ 0, -10 ];
400   pol = concat( machine_rear_profile,
401                 [ below_point ],
402                 machine_front_profile);
403   skew_angle = atan2( first_front[1] - first_rear[1],
404                       first_front[0] - first_rear[0] );
405   echo(below_point, pol, skew_angle);
406   hull(){
407     for (z=[0,-40]) {
408       translate([0,z]) {
409         //scale([1,5])
410         rotate([0,0, -skew_angle ]){
411           //translate( - first_front )
412           polygon(pol);
413         }
414       }
415     }
416   }
417 }
418
419 module Machine_RearProfile(){
420   intersection(){
421     Machine_Profile();
422     translate([ -200 + machine_rear_to_front/2, -100 ]) {
423       square([200,200]);
424     }
425   }
426 }
427
428 module Machine_FrontProfile(){
429   intersection(){
430     Machine_Profile();
431     translate([ machine_rear_to_front/2, -100 ]) {
432       square([200,200]);
433     }
434   }
435 }
436
437 module Machine_Curves(){ ////toplevel
438   translate([ tile01_tr[0] - cutout_l_end_x + rearedge_len,
439               cutout_tile11_y,
440               0 ]){
441     //%cube([20,20,20]);
442     translate([ -reartablet_x,
443                 -1,
444                 -reartablet_z])
445       mirror([0,0,1])
446       cube([ reartablet_x+1,
447              reartablet_y+1,
448              20 ]);
449   }
450   translate([ tile01_tr[0] - cutout_l_end_x + rearedge_len,
451               cutout_tile11_y,
452               frontcurve_z_slop ]){
453     translate([ 0, -first_front[0] , 0 ])
454       multmatrix([[1, -frontcurve_side_skew, 0, 0],
455                   [0,  1,   0, 0],
456                   [0,  0,   1, 0],
457                   [0,  0,   0, 1]])
458       translate([ 0, first_front[0] , 0 ])
459       mirror([1,0,0]){
460       rotate([0,-90,0])rotate([0,0,-90]){
461         linear_extrude(height= 200)
462           Machine_FrontProfile();
463       }
464     }
465     translate([ rearcurve_strt_len,
466                 0,
467                 rearcurve_z_slop ]){
468       translate([ 1,
469                   0,
470                   0
471                   ]){
472         rotate([0,-90,0])rotate([0,0,-90]){
473           linear_extrude(height= rearcurve_strt_len + 1)
474           Machine_RearProfile();
475         }
476       }
477       translate([ 0,
478                   0,
479                   rearcurve_double_inrad ]) {
480         intersection(){
481           rotate([90,0,0]){
482             rotate_extrude(convexity=10, $fn=32) {
483               rotate([0,0,90]) translate([ 0,
484                           -rearcurve_double_inrad ]) {
485                 Machine_RearProfile();
486               }
487             }
488           }
489           mirror([0,0,1])
490             translate([0,-75,0]) cube([150,150,150]);
491         }
492       }
493     }
494   }
495 }
496
497 module Machine(){ ////toplevel
498   Machine_Arm();
499   Machine_Curves();
500 }
501   
502 function Rectangle_corners(c0, sz) =
503   // returns the corners of a rectangle from c0 to c0+sz
504   // if sz is positive, the corners are anticlockwise starting with c0
505   [ c0 + [ 0,     0     ],
506     c0 + [ sz[0], 0     ],
507     c0 + [ sz[0], sz[1] ],
508     c0 + [ 0,     sz[1] ] ];
509
510 function Rectangle_corners2posts(c) =
511   [ c[0] + thehd_tr,
512     c[1] + thehd_tl,
513     c[2] + thehd_bl,
514     c[3] + thehd_br ];
515
516 module Rectangle_TileBase(c) { TileBase(c[0], c[2]); }
517
518 function Posts_interpolate_one(c0,c1) = [c0, (c0+c1)/2, c1];
519
520 m4_dnl   R_EDGE(c,ix)
521 m4_dnl        c is from Rectangle_corners and
522 m4_dnl        ix is a corner number
523 m4_dnl    expands to two comma-separated corners:
524 m4_dnl    that denoted by ix, and the next one anticlockwise
525 m4_define(`R_EDGE',`$1[$2],$1[(($2)+1)%4]')
526
527 module Tile02(){ ////toplevel
528   sz = [100,170];
529   c0 = tile02_tr + -sz;
530   c = Rectangle_corners(c0, sz);
531   posts = Rectangle_corners2posts(c);
532   rcs = [R_EDGE(c,0)];
533   difference(){
534     union(){
535       Rectangle_TileBase(c);
536       Posts(posts);
537       RoundEdge(R_EDGE(c,0));
538       RoundEdge(R_EDGE(c,3));
539       InterlockEdge(R_EDGE(c,2), 0);
540     }
541     InterlockEdge(R_EDGE(c,1), 1);
542     RoundCornerCut(rcs);
543   }
544   RoundCornerAdd(rcs);
545 }
546
547 module Tile12(){ ////toplevel
548   sz = [100,250];
549   c0 = tile02_tr + [-sz[0], 0];
550   c = Rectangle_corners(c0, sz);
551   posts = Rectangle_corners2posts(c);
552   rcs = [R_EDGE(c,3)];
553   difference(){
554     union(){
555       Rectangle_TileBase(c);
556       Posts(posts);
557       RoundEdge(R_EDGE(c,2));
558       RoundEdge(R_EDGE(c,3));
559     }
560     InterlockEdge(R_EDGE(c,0), 1);
561     InterlockEdge(R_EDGE(c,1), 1);
562     RoundCornerCut(rcs);
563   }
564   RoundCornerAdd(rcs);
565 }
566
567 tile_01_11_cnr = tile01_tr + [-cutout_tile11_x, 0];
568 tile_11_10_cnr = tile01_tr + [0, cutout_tile11_y];
569 tile_01_00_cnr = tile01_tr - [0, cutout_tile01_y];
570
571 module Tile11(){ ////toplevel
572   sz = [250,250];
573   c0 = tile01_tr + [-sz[0],0];
574   c = Rectangle_corners(c0, sz);
575   cnr_posts = Rectangle_corners2posts(c);
576   posts = concat(
577                  Posts_interpolate_one(cnr_posts[0],
578                                        cnr_posts[1] - [cutout_tile11_x, 0]),
579                  [ cnr_posts[1] + [0, cutout_tile11_y],
580                    cnr_posts[2],
581                    cnr_posts[3]
582                    ]);
583   difference(){
584     union(){
585       Rectangle_TileBase(c);
586       Posts(posts);
587       RoundEdge(R_EDGE(c,2));
588       InterlockEdge(R_EDGE(c,3));
589     }
590     InterlockEdge(c[0], tile_01_11_cnr, 1);
591     InterlockEdge(tile_11_10_cnr, c[2], 1);
592     Machine();
593   }
594 }    
595
596 module Tile01(){ ////toplevel
597   sz = [250,170];
598   c0 = tile01_tr + -sz;
599   c = Rectangle_corners(c0, sz);
600   cnr_posts = Rectangle_corners2posts(c);
601   posts = concat(
602                  Posts_interpolate_one(R_EDGE(cnr_posts,0)),
603                  [ cnr_posts[2] + [0, -cutout_tile01_y] ],
604                  Posts_interpolate_one(cnr_posts[2] - [cutout_tile11_x, 0],
605                                        cnr_posts[3])
606                  );
607   difference(){
608     union(){
609       Rectangle_TileBase(c);
610       Posts(posts);
611       RoundEdge(R_EDGE(c,0));
612       InterlockEdge(tile_01_11_cnr, c[3]);
613       InterlockEdge(R_EDGE(c,3));
614     }
615     InterlockEdge(c[1], tile_01_00_cnr, 1);
616     Machine();
617   }
618 }    
619
620 module Tile10(){ ////toplevel
621   sz = [250,250];
622   c0 = tile01_tr + [0,0];
623   c = Rectangle_corners(c0, sz);
624   cnr_posts = Rectangle_corners2posts(c);
625   cty = cutout_tile11_y;
626   rcy = cty + rearcurve_avoid_y;
627   posts = [ cnr_posts[0] + [ 0,                             cty ],
628             cnr_posts[1] + [ -sz[0] + rearedge_len - cutout_l_end_x, cty ],
629             cnr_posts[1] + [ 0,                             rcy ],
630             cnr_posts[2],
631             cnr_posts[3] ];
632   rcs = [R_EDGE(c,2)];
633   difference(){
634     union(){
635       Rectangle_TileBase(c);
636       Posts(posts);
637       RoundEdge(R_EDGE(c,1));
638       RoundEdge(R_EDGE(c,2));
639       InterlockEdge(c[3], tile_11_10_cnr);
640     }
641     RoundCornerCut(rcs);
642     Machine();
643   }
644   RoundCornerAdd(rcs);
645 }
646
647 module Tile00(){ ////toplevel
648   sz = [250,170];
649   c0 = tile01_tr + [0,-sz[1]];
650   c = Rectangle_corners(c0, sz);
651   cnr_posts = Rectangle_corners2posts(c);
652   cty = cutout_tile01_y;
653   rcy = cty + frontcurve_avoid_y;
654   posts = [ cnr_posts[0],
655             cnr_posts[1],
656             cnr_posts[2] + [ 0,                             -rcy ],
657             cnr_posts[2] + [ -sz[0] + rearedge_len - cutout_l_end_x, -cty ],
658             cnr_posts[3] + [ 0,                             -cty ]
659             ];
660   rcs = [R_EDGE(c,1)];
661   difference(){
662     union(){
663       Rectangle_TileBase(c);
664       Posts(posts);
665       RoundEdge(R_EDGE(c,0));
666       RoundEdge(R_EDGE(c,1));
667       InterlockEdge(tile_01_00_cnr, c[0]);
668     }
669     RoundCornerCut(rcs);
670     Machine();
671   }
672   RoundCornerAdd(rcs);
673 }
674
675 module Demo(){ ////toplevel
676   translate(demo_slop*[-2,1]) color("blue") Tile12();
677   translate(demo_slop*[-2,0]) color("red")  Tile02();
678   translate(demo_slop*[-2,1]) color("orange") Tile11();
679   translate(demo_slop*[-2,0]) color("purple") Tile01();
680   translate(demo_slop*[-3,1]) color("blue")   Tile10();
681   translate(demo_slop*[-3,0]) color("red")    Tile00();
682   %Machine();
683 }
684   
685 //TestPiece1();
686 //TestPiece2();
687 //Demo();
688
689 //Machine_Profile();
690 //Machine_RearProfile();