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 // calculated
  32
  33 TEST = false;
  34
  35 ply_edge_hole_dist = ply_edge_min + ply_hole_dia/2;
  36
  37 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from PLY edge = ", ply_edge_hole_dist));
  38
  39 hole_slop = (ply_hole_dia - post_dia)/2;
  40 tile_hard_edge_hole_dist = ply_edge_hole_dist + hole_slop;
  41
  42 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from TILE HARD edge = ",
  43          tile_hard_edge_hole_dist));
  44
  45 echo(str("HOLES IN PLY ctr dist from TILE ROUND edge = ",
  46          tile_hard_edge_hole_dist + round_edge_rad));
  47
  48 thehd = [ tile_hard_edge_hole_dist, tile_hard_edge_hole_dist ];
  49 thehd_tr = thehd;
  50 thehd_tl = [ -thehd_tr[0], thehd_tr[1] ];
  51 thehd_bl = -thehd_tr;
  52 thehd_br = -thehd_tl;
  53
  54 interlock_rad = interlock_dia/2;
  55 interlock_negative_rad = interlock_rad + 0.125;
  56
  57 interlock_sq_adj = 0.2; // arbitrary
  58
  59 module Post(){
  60   mirror([0,0,1]) {
  61     difference(){
  62       cylinder(r= post_dia/2, h= tile_th + ply_th - post_shorter);
  63       translate([0,0, tile_th]) {
  64         cylinder(r= screw_big_dia/2, h= screw_big_len);
  65         cylinder(r= screw_dia/2, h= ply_th, $fn=20);
  66       }
  67     }
  68     if (TEST) {
  69       tsz = tile_hard_edge_hole_dist - test_edge + 1;
  70       translate([0,0, tile_th/2]) {
  71         cube([post_dia, tsz*2, tile_th], center=true);
  72         cube([tsz*2, post_dia, tile_th], center=true);
  73       }
  74     }
  75   }
  76 }
  77
  78 module Posts(posts) {
  79   for (p= posts) {
  80     translate(concat(p, [0]))
  81       Post();
  82   }
  83 }
  84
  85 module TileBase(botleft, topright){
  86   size = topright - botleft;
  87   botleft_post = botleft + thehd_tr;
  88   topright_post = topright + thehd_bl;
  89   difference(){
  90     mirror([0,0,1])
  91       translate(concat(botleft, [0]))
  92       cube(concat(size, [tile_th]));
  93     if (!TEST) {
  94       translate( concat(botleft_post, [ -tile_th ])
  95                  + 0.5 * [ post_dia, post_dia, 0 ] )
  96         Commitid_BestCount_M( topright_post-botleft_post
  97                               + [-post_dia,-post_dia]
  98                               + [0, thehd[1]]);
  99     }
 100     if (TEST) {
 101       translate( concat(botleft + [thehd[0], 0], [0]) )
 102         Commitid_BestCount([ size[0] - thehd[0]*2, thehd[1] ]);
 103       mirror([0,0,1]) {
 104         translate(concat(botleft + [test_edge,test_edge], [test_tile_th]))
 105           cube(concat(size - [test_edge,test_edge]*2, [tile_th]));
 106         translate(concat(botleft_post, [-1]))
 107           cube(concat(topright_post-botleft_post, [tile_th+2]));
 108       }
 109     }
 110   }
 111 }
 112
 113 m4_dnl  INREFFRAME(left_cnr, right_cnr, morevars) { body; }
 114 m4_define(`INREFFRAME',`
 115   length_vec = ($2) - ($1);
 116   length = dist2d([0,0], length_vec);
 117   length_uvec = length_vec / length;
 118   ortho_uvec = [ -length_uvec[1], length_uvec[0] ];
 119   m = [ [ length_uvec[0],  ortho_uvec[0], 0, ($1)[0], ],
 120         [ length_uvec[1],  ortho_uvec[1], 0, ($1)[1], ],
 121         [ 0,              0,              1,            0, ],
 122         [ 0,              0,              0,            1, ] ];
 123   $3
 124   multmatrix(m)
 125 ')
 126
 127 m4_dnl  INREFFRAME(left_cnr, right_cnr, morevars)
 128 m4_dnl    INREFFRAME_EDGE { body; }
 129 m4_define(`INREFFRAME_EDGE',`
 130   translate([0,0, -round_edge_rad])
 131 ')
 132
 133 module RoundEdge(left_cnr, right_cnr) {
 134   INREFFRAME(left_cnr, right_cnr)
 135     INREFFRAME_EDGE {
 136     difference(){
 137       rotate([0,90,0])
 138         cylinder(r= round_edge_rad, h= length, $fn=50);
 139       translate([-1, 0, -20])
 140         cube([length+2, 20, 20]);
 141     }
 142   }
 143 }
 144
 145 module RoundCornerCut(ci) {
 146   // ci should be [this_cnr, right_cnr]
 147   // where right_cnr is to the right (ie, anticlockwise)
 148   this_cnr = ci[0];
 149   right_cnr = ci[1];
 150   offr= round_cnr_rad - round_edge_rad;
 151   INREFFRAME(this_cnr, right_cnr) INREFFRAME_EDGE {
 152     difference(){
 153       cube(offr*2 - 0.1, center=true);
 154       translate([offr, offr, 0])
 155         cylinder(center=true, h=20, r= offr);
 156     }
 157   }
 158 }
 159
 160 module RoundCornerAdd(ci) {
 161   this_cnr = ci[0];
 162   right_cnr = ci[1];
 163   bigr = round_cnr_rad - round_edge_rad;
 164   INREFFRAME(this_cnr, right_cnr) INREFFRAME_EDGE {
 165     intersection(){
 166       cube(bigr*2 + 0.1, center=true);
 167       translate([bigr, bigr, 0])
 168         rotate_extrude(convexity=10, $fn=50)
 169         translate([bigr, 0])
 170         difference(){
 171           circle(r= round_edge_rad, $fn=50);
 172           mirror([1,1])
 173             square([20,20]);
 174         }
 175     }
 176   }
 177 }
 178
 179 module InterlockLobePlan(negative) {
 180   r = negative ? interlock_negative_rad : interlock_rad;
 181   ymir = negative ? 0 : 1;
 182
 183   dx = sqrt(3) * r;
 184   $fn= 80;
 185   translate([thehd[0], 0]){
 186     mirror([0,ymir]){
 187       circle(r=r);
 188       difference(){
 189         translate([-dx, -0.1])
 190           square([ dx*2, r/2 + 0.1 ]);
 191         for (xi = [-1, 1]) {
 192           translate([ xi*dx, r ])
 193             circle(r=r);
 194         }
 195       }
 196     }
 197   }
 198 }
 199
 200 module InterlockEdgePlan(negative, nlobes, length, dosquare=true) {
 201   for (lobei = [ 0 : nlobes-1 ]) {
 202     lobex = (length - thehd[0]*2) * (lobei ? lobei / (nlobes-1) : 0);
 203     translate([lobex, 0, 0]) {
 204       InterlockLobePlan(negative);
 205     }
 206   }
 207
 208   if (dosquare) {
 209     iadj = 0;
 210     slotshorter = negative ? -0.1 : interlock_fine_lenslop;
 211     mirror([0, negative])
 212       translate([slotshorter, iadj])
 213       square([length - slotshorter*2, interlock_fine + iadj*2]);
 214   }
 215 }
 216
 217 module InterlockEdge(left_cnr, right_cnr, negative=0, nlobes=2) {
 218   plusth = negative * 1.0;
 219   protr = interlock_fine + interlock_sq_adj;
 220
 221   z2 = -tile_th/2;
 222   z1 = -tile_th/2 - protr / interlock_fine_slope;
 223   z3 = -tile_th/2 + protr / interlock_fine_slope;
 224
 225   negsign = negative ? -1 : +1;
 226   yprotr = negsign * protr;
 227
 228   INREFFRAME(left_cnr, right_cnr) {
 229     for (vsect = [ // zs0            zs1      ys0,            ys1
 230                   [ -tile_th-plusth, plusth,  0,              0],
 231                   [ z1,              z2,      0, yprotr],
 232                   [ z2,              z3,      yprotr, 0],
 233                   ]) {
 234       zs0 = vsect[0];
 235       zs1 = vsect[1];
 236       zsd = zs1-zs0;
 237       ys0 = vsect[2];
 238       ys1 = vsect[3];
 239       ysd = ys1-ys0;
 240       sl = ysd/zsd;
 241       m = [ [ 1,0,   0,    0 ],
 242             [ 0,1, -sl, -ys0 + negsign*interlock_sq_adj ],
 243             [ 0,0,   1,  zs0 ],
 244             [ 0,0,   0,    1 ] ];
 245       multmatrix(m)
 246         linear_extrude(height=zsd, convexity=10)
 247         InterlockEdgePlan(negative, nlobes, length, !!ysd);
 248     }
 249   }
 250 }
 251
 252 function TestPiece_holes2corners(holes) =
 253   [ holes[0] + thehd_bl,
 254     holes[1] + thehd_br,
 255     holes[1] + thehd_tr,
 256     holes[0] + thehd_tl ];
 257
 258 module TestPiece1(){ ////toplevel
 259   holes = [ [-100, 0],
 260             [   0, 0]
 261             ];
 262   corners = TestPiece_holes2corners(holes);
 263   rcs = [corners[0], corners[1]];
 264   difference(){
 265     union(){
 266       TileBase(corners[0], corners[2]);
 267       Posts(holes);
 268       RoundEdge(corners[0], corners[1]);
 269       RoundEdge(corners[3], corners[0]);
 270     }
 271     InterlockEdge(corners[1], corners[2], 1, nlobes=1);
 272     RoundCornerCut(rcs);
 273   }
 274   RoundCornerAdd(rcs);
 275 }
 276
 277 module TestPiece2(){ ////toplevel
 278   holes = [ [   0, 0],
 279             [  50, 0]
 280             ];
 281   corners = TestPiece_holes2corners(holes);
 282   TileBase(corners[0], corners[2]);
 283   Posts(holes);
 284   RoundEdge(corners[0], corners[1]);
 285   InterlockEdge(corners[3], corners[0], 0, nlobes=1);
 286 }
 287
 288 module TestDemo(){ ////toplevel
 289   translate([ -thehd[0], 0 ])
 290     color("blue")
 291     TestPiece1();
 292   translate([ +thehd[0] + demo_slop, 0 ])
 293     TestPiece2();
 294 }
 295
 296 function Rectangle_corners(c0, sz) =
 297   // returns the corners of a rectangle from c0 to c0+sz
 298   // if sz is positive, the corners are anticlockwise starting with c0
 299   [ c0 + [ 0,     0     ],
 300     c0 + [ sz[0], 0     ],
 301     c0 + [ sz[0], sz[1] ],
 302     c0 + [ 0,     sz[1] ] ];
 303
 304 function Rectangle_corners2posts(c) =
 305   [ c[0] + thehd_tr,
 306     c[1] + thehd_tl,
 307     c[2] + thehd_bl,
 308     c[3] + thehd_br ];
 309
 310 m4_dnl   R_EDGE(c,ix)
 311 m4_dnl        c is from Rectangle_corners and
 312 m4_dnl        ix is a corner number
 313 m4_dnl    expands to two comma-separated corners:
 314 m4_dnl    that denoted by ix, and the next one anticlockwise
 315 m4_define(`R_EDGE',`$1[$2],$1[(($2)+1)%4]')
 316
 317 module Tile02(){ ////toplevel
 318   sz = [100,170];
 319   c0 = -sz;
 320   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 321   posts = Rectangle_corners2posts(c);
 322   rcs = [c[0], c[1]];
 323   difference(){
 324     union(){
 325       TileBase(c[0], c[2]);
 326       Posts(posts);
 327       RoundEdge(R_EDGE(c,0));
 328       RoundEdge(R_EDGE(c,3));
 329       InterlockEdge(R_EDGE(c,2), 0);
 330     }
 331     InterlockEdge(R_EDGE(c,1), 1);
 332     RoundCornerCut(rcs);
 333   }
 334   RoundCornerAdd(rcs);
 335 }
 336
 337 module Tile12(){ ////toplevel
 338   sz = [100,250];
 339   c0 = [-sz[0], 0];
 340   c = Rectangle_corners(c0, sz);
 341   posts = Rectangle_corners2posts(c);
 342   rcs = [c[3], c[0]];
 343   difference(){
 344     union(){
 345       TileBase(c[0], c[2]);
 346       RoundEdge(R_EDGE(c,2));
 347       RoundEdge(R_EDGE(c,3));
 348       Posts(posts);
 349     }
 350     InterlockEdge(R_EDGE(c,0), 1);
 351     RoundCornerCut(rcs);
 352   }
 353   RoundCornerAdd(rcs);
 354 }
 355
 356 module Demo(){ ////toplevel
 357   translate(demo_slop*[-2,1]) color("blue") Tile12();
 358   translate(demo_slop*[-2,0]) color("red")  Tile02();
 359 }
 360
 361 //TestPiece1();
 362 //TestPiece2();
 363 //Demo();