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commitid.scad.pl: make if into a block (nfc)
[reprap-play.git] / filamentspool.scad
index 08430cbf276e3e250e0abf662f40b5c5a75f0498..728ba69d23318f8b9ccb0cb48db5601c87b928bc 100644 (file)
@@ -1,7 +1,143 @@
 // -*- C -*-
 
-fdia=2.85;
-lightduty=false;
+// filamentspool.scad
+// 3D design for filament spools to hold coils as supplied by Faberdashery
+//
+
+//
+// Copyright 2012,2013,2016 Ian Jackson
+//
+// This work is free software: you can redistribute it and/or modify
+// it under the terms of the GNU General Public License as published by
+// the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
+// (at your option) any later version.
+//
+// This work is distributed in the hope that it will be useful,
+// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+// GNU General Public License for more details.
+//
+// You should have received a copy of the GNU General Public License
+// along with this work.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>
+//
+
+//
+// Each spool is a hub with 3 or 4 arms.  Each arm has a cup for
+// holding the filament.  The effective diameter can be adjusted by
+// setting the cup into a different seat in the arm.  The cups are
+// held on with simple clips, so the filement coil can easily be
+// removed and replaced.
+//
+// This file (and its includes) can generate:
+//
+// ===== Heavy duty 4-armed spool for 3mm x 100m coil =====
+//
+// A heavy duty 4-armed spool suitable for holding a 100m
+// Faberdashery coil on the spool arm of a Lulzbot TAZ-5.
+//
+//     Set
+//           fdia=2.85
+//           lightduty=false
+//     And print following parts
+//            Hub
+//            ArmEnd x 4
+//            FilamentCup x 4  (or FilamentCupPair x 2)
+//            CupSecuringClip x 4
+//
+//     You will also need  4 x M4 machine screws and nuts.
+//
+// ===== Light duty 3-armed spool for 3mm x <=30m coil =====
+//
+// A light duty 3-armed spool suitable for up to around 30m
+// of Faberdashery 2.85mm PLA.
+//
+//     Set
+//           fdia=2.85
+//           lightduty=true
+//     And print following parts
+//           Hub
+//           ArmEnd x 3
+//           FilamentCup x 3  (or FilamentCup + FilamentCupPair)
+//           CupSecuringClip x 3
+//           TowerDoveClipPin x 6
+//
+//     When assembling, insert one TowerDoveClipPin from each side,
+//     joining each ArmEnd to the Hub with two TowerDoveClipPins.
+//     Modest force with pliers is good to seat them properly.
+//
+//     (note that the light duty and heavy duty CupSecuringClips
+//      are slightly different)
+//
+// ===== Notes regarding both the above spools =====
+//
+// When mounting either spool on the TAZ-5 spool arm, put the `pointy'
+// end of the hub towards the printer - ie, put put the spool on
+// `backwards'.  This ensures that the spool's arms will clear the
+// printer framework.
+//
+// For the above, I generally used the Cura `Standard' PLA profile.
+//
+// ===== TAZ-5 feed tube adjustment kit =====
+//
+// With a TAZ-5 I recommend using this kit to improve the feed
+// reliability:
+//
+//       Set
+//           fdia=2.85
+//     And print following parts
+//           FilamentGuideSpacer (ideally, at `high detail')
+//           FilamentGuideArmPrint (optional; `high detail' or `standard')
+//
+//     And possibly also
+//           t-nut_jig_0.2.stl
+//     from Aleph Objects - look here:
+//           http://download.lulzbot.com/TAZ/accessories/tool_heads/version_2/Dual_Extruder_v2/production_parts/stl/
+//
+// The spacer clips onto the filament guide tube holder arm, on the
+// inside, with the pointy flanged end towards the filament guide
+// tube.  It stops the filament guide tube angle (and so the
+// filament's natural pickup location) changing as the print head moves.
+//
+// The FilamentGuideArm[Print] is a replacement for the arm supplied
+// with your TAZ-5.  It's longer, so that the filament pickup point is
+// closer to the middle of the coil.  Use the t-nut_jig to stop the
+// T-nuts in the aluminium channel from annoyingly sliding down to the
+// bottom while you swap out the arm.
+//
+// (Faberdashery coils, and therefore both the above spools, have a
+// larger diameter than the flat-walled spools often supplied by other
+// vendors.  And the spools above have individual arms rather than a
+// continuous disc.  If the filament `unhooks' from the arm, it can
+// pull taught around the hub and stop feeding properly.)
+//
+// ===== Spool storage arm, for mounting on walls =====
+//
+// A storage arm suitable for screwing to walls, bookshelves,
+// etc. (requires non-countersunk M4 screws); will hold two heavy duty
+// spools each with a 100m coil.
+//
+//     Set
+//           fdia=2.85
+//           lightduty=false
+//     And print one of these, according to taste
+//            StorageArmLeft
+//            StorageArmRight
+//
+//     NB that the `light duty' version of this is shorter and
+//     will only take two `light duty' spools.
+//
+// For the above, I used the Cura `High detail' PLA profile because
+// I wanted it pretty, but the `Standard' profile should do fine.
+//
+// ===== Spools for 1.75mm filament =====
+//
+// Spool (in many parts) for handing 1.75mm filament, printable
+// on, and with parts for mounting on, a Reprappro Huxley.
+
+
+fdia=2.85; // or 1.75
+lightduty=false; // or true
+
 
 slop=0.5;
 bigslop=slop*2;
@@ -533,7 +669,7 @@ module StorageArmAtMountingHoles(){
   }
 }
 
-module StorageArm(){ ////toplevel
+module StorageArmRight(){ ////toplevel
   shear = storarm_hookheight / (storarm_mainlen/2);
 
   StorageArmDiagPart(-1, storarm_mainlen/2+1, shear, 0);
@@ -569,16 +705,198 @@ module StorageArm(){ ////toplevel
   }
 }
 
+module StorageArmLeft(){ ////toplevel
+  mirror([1,0,0]) StorageArmRight();
+}
+
 module StorArmHoleTest(){ ////toplevel
   sz = storarm_screw_hole_head + storarm_besides_hole*2;
   intersection(){
-    StorageArm();
+    StorageArmRight();
     translate([-50, -storarm_base_off_y, -1])
       cube([100, sz, sz+1]);
   }
 }
 
 
+//----- filament guide spacer -----
+
+guide_armdia = 15.0;
+guide_armwidth = 10.2;
+guide_armcorelen = 25.0;
+guide_clipcirclethick = 10.0;
+
+guidefilclip_outerdia = 22.8;
+
+guidespacer_armslop = 0.75;
+guidespacer_armlenslop = 1.05;
+
+guidespacer_prongprotrude = 4;
+guidespacer_thick = 1.6;
+
+// calculated
+
+guidespacer_armdia = guide_armdia + guidespacer_armslop;
+guidespacer_armwidth = guide_armwidth + guidespacer_armslop;
+guidespacer_len = guide_armcorelen - guide_clipcirclethick
+  + guidespacer_armlenslop;
+
+guidespacer_wingheight = (guidefilclip_outerdia - guidespacer_armdia)/2;
+
+module FilamentGuideArmTemplate(extra=0){
+  intersection(){
+    circle(r= (guidespacer_armdia/2) + extra);
+    square(center=true, [guidespacer_armwidth+extra*2,
+                        guidespacer_armdia + extra*2 + 10]);
+  }
+}
+
+module FilamentGuideSpacerInnerTemplate(){
+  FilamentGuideArmTemplate();
+  translate([0, -guidespacer_armdia/2])
+    square(center=true, [guidespacer_armwidth - guidespacer_prongprotrude,
+                        guidespacer_armdia]);
+}
+
+module FilamentGuideSpacer(){ ////toplevel
+  difference(){
+    union(){
+      linear_extrude(height= guidespacer_len)
+       FilamentGuideArmTemplate(extra= guidespacer_thick);
+      for (angle=[26, 60]) {
+       for (m=[0,1]) {
+         mirror([m,0,0]) {
+           rotate([0,0,angle]) {
+             hull(){
+               for (t=[[0, guidespacer_wingheight],
+                       [guidespacer_len-1, -guidespacer_wingheight]])
+                 translate([0,0, t[0] + 0.5])
+                   cube([guidespacer_thick, guidespacer_armdia + t[1]*2,
+                     1],
+                        center=true);
+             }
+           }
+         }
+       }
+      }
+    }
+    translate([0,0,-1])
+      linear_extrude(height= guidespacer_len+5)
+      FilamentGuideSpacerInnerTemplate();
+  }
+}
+
+
+//----- replacement filament guide arm for TAZ-5 -----
+
+guidearm_armslop = 0.25;
+guidearm_armlenslop = 0.25;
+
+guidearm_hookprotr = 3;
+guidearm_hookprotrflat = 1;
+guidearm_hookslope = 0.3;
+
+guidearm_totallen = 60;
+
+guidearm_screwplatesz = 12;
+guidearm_screwplateth = 4;
+guidearm_screwplatewd = 15;
+guidearm_screwhole = 5 + 0.5;
+
+guidearm_bendlen = 40;
+guidearm_bendslot = 4.5;
+
+guidearm_stopthick = 4;
+guidearm_protrslop = 1.0;
+
+// calculated
+
+guidearm_armdia = guide_armdia - guidearm_armslop;
+guidearm_armwidth = guide_armwidth - guidearm_armslop;
+guidearm_armcorelen = guide_armcorelen + guidearm_armlenslop;
+
+guidearm_base_z0 = -(guidearm_totallen - guidearm_armcorelen);
+
+guidearm_realbendlen = min(guidearm_bendlen,
+                          guidearm_totallen - guidearm_screwplateth - 0.1);
+guidearm_slopelen = guidearm_hookprotr/guidearm_hookslope;
+
+module FilamentGuideArmStop(h){
+  for (ts=[-1,+1]) {
+    translate([ts * guidearm_hookprotr, 0,0])
+      cylinder(r=guidearm_armdia/2, h, $fn=80);
+  }
+}
+
+module FilamentGuideArmShaftPositive(){
+  r = guidearm_armdia/2;
+
+  translate([0,0, guidearm_base_z0+1])
+    cylinder(r=r, h= guidearm_totallen, $fn=80);
+  translate([0,0, guidearm_armcorelen]){
+    hull(){
+      FilamentGuideArmStop(guidearm_hookprotrflat);
+      translate([0,0, guidearm_slopelen])
+       cylinder(r=r, h=guidearm_hookprotrflat, $fn=80);
+    }
+  }
+  mirror([0,0,1])
+    FilamentGuideArmStop(guidearm_stopthick);
+}
+
+module FilamentGuideArmBase(){
+  translate([0,
+            (guidearm_screwplatewd - guidearm_armwidth)/2,
+            guidearm_base_z0]){
+    difference(){
+      translate([0,0, guidearm_screwplateth/2])
+       cube(center=true,
+            [guidearm_armdia + guidearm_screwplatesz*2,
+             guidearm_screwplatewd,
+             guidearm_screwplateth]);
+      for (ts=[-1,+1]) {
+       translate([ts * (guidearm_armdia/2 + guidearm_screwplatesz/2),
+                  0,
+                  -20])
+         cylinder(r= guidearm_screwhole/2, h=40, $fn=20);
+      }
+    }
+  }
+}
+
+module FilamentGuideArm(){ ///toplevel
+  intersection(){
+    difference(){
+      FilamentGuideArmShaftPositive();
+      translate([-guidearm_bendslot/2,
+                -50,
+                -guidearm_realbendlen + guidearm_armcorelen])
+       cube([guidearm_bendslot,
+             100,
+             guidearm_realbendlen + 100]);
+      hull(){
+       for (zx=[ [ 0, guidearm_bendslot ],
+                 [ guidearm_armcorelen + guidearm_slopelen,
+                   guidearm_hookprotr*2 + guidearm_protrslop ]
+                 ]) {
+         translate([-zx[1]/2, -50, zx[0]])
+         cube([zx[1], 100, 1]);
+       }
+      }
+    }
+    cube(center=true,
+        [guidearm_armdia*2,
+         guidearm_armwidth,
+         guidearm_totallen*3]);
+  }
+  FilamentGuideArmBase();
+}
+
+module FilamentGuideArmPrint(){ ////toplevel
+  rotate([90,0,0])
+    FilamentGuideArm();
+}
+
 module Demo(){
   translate([-hubeffrad-30,50,0]) Hub();
   ArmEnd();
@@ -595,6 +913,9 @@ module Demo(){
 //AxleWasher();
 //AxlePin();
 //AxleFrictionWasher();
-//StorageArm();
+//StorageArmLeft();
 //StorArmHoleTest();
+//FilamentGuideSpacer();
+//FilamentGuideArm();
+//FilamentGuideArmPrint();
 //Demo();