scaffold-clamp-common.scad

   1 // -*- C -*-
   2
   3 include <utils.scad>
   4
   5 tube_dia = 48.3;
   6
   7 th = 7;
   8
   9 pin_gap = 1.5; // around
  10
  11 smooth_r = 15;
  12
  13 bolt_dia = 5 + 0.75;
  14 bolt_flat = 10 + 1;
  15
  16 open_gap = 10;
  17
  18 hinge_unit = 10;
  19 hinge_z_gap = 1;
  20
  21 hinge_units = 4;
  22
  23 // vhook
  24
  25 vhook_th = 14;
  26
  27
  28 // calculated
  29
  30 pin_dia = th;
  31 hole_dia = th + pin_gap;
  32
  33 main_r = tube_dia/2 + th;
  34
  35 hinge_gap = pin_gap;
  36
  37 hinge_o_r = 0.5 * hole_dia + th;
  38
  39 hinge_x = -0.5 * tube_dia - hinge_o_r;
  40 bolt_x = 0.5 * tube_dia + th + bolt_flat * 0.5;
  41 max_x = bolt_x + max(0.5 + bolt_dia + th, 0.5 * bolt_flat/2);
  42
  43 flats_y = open_gap/2 + th;
  44
  45 stride_z = hinge_unit*2 + hinge_z_gap*2;
  46 total_z = hinge_units * stride_z - hinge_z_gap;
  47
  48 min_z = -total_z/2;
  49 max_z = +total_z/2;
  50
  51 pin_flatten = pin_dia/2 * (1 - cos(45));
  52
  53 // calculated - vhook
  54
  55 vhook_inside = 15;
  56
  57 vhook_theta = atan2( smooth_r, main_r );
  58
  59 vhook_y0 = -max(main_r, (tube_dia/2 + vhook_th));
  60 vhook_ctr = vhook_y0 - vhook_inside/2;
  61 vhook_outer_dia = vhook_inside + vhook_th*2;
  62
  63
  64 $fa = 3;
  65 $fs = 0.1;
  66
  67 module SmoothPlan(){
  68   offset(r=-smooth_r) offset(delta=smooth_r) children(0);
  69 }
  70
  71 module TubePlan(){ circle(r = tube_dia/2); }
  72 module MainCirclePlan(){ circle(r = main_r); }
  73
  74 module PlanWeldMainCircle(){
  75   intersection(){
  76     difference(){
  77       SmoothPlan(){
  78         union(){
  79           MainCirclePlan();
  80           children(0);
  81         }
  82       }
  83       TubePlan();
  84     }
  85     rotate(-135) square(100);
  86   }
  87 }
  88
  89 module MainPlan(flatten=false) {
  90   difference(){
  91     SmoothPlan()
  92       union(){
  93       translate([hinge_x, 0]) circle(r= hinge_o_r);
  94       MainCirclePlan();
  95       rectfromto([0,           -flats_y],
  96                  [max_x,       +flats_y]);
  97     }
  98     TubePlan();
  99     rectfromto([0,       -open_gap/2],
 100                [max_x+1, +open_gap/2]);
 101     translate([hinge_x, 0]) {
 102       intersection(){
 103         circle(r= hole_dia/2);
 104         if (flatten)
 105           translate([ pin_flatten, 0 ])
 106           square(center=true, [hole_dia, hole_dia + 1]);
 107       }
 108     }
 109   }
 110 }
 111
 112 module Portion(d=0) {
 113   translate([hinge_x, 0]) circle(r= hinge_o_r + d);
 114   rectfromto([hinge_x*2, 0],
 115              [max_x+10, -(tube_dia/2+th+10)]);
 116 }
 117
 118 module MainPlanA(flatten){
 119   intersection(){
 120     MainPlan(flatten);
 121     Portion(0);
 122   }
 123 }
 124
 125 module MainPlanB(flatten){
 126   difference(){
 127     MainPlan(flatten);
 128     Portion(hinge_gap);
 129   }
 130 }
 131
 132 module HalfClampX(flatten=false){
 133   difference(){
 134     translate([0,0, min_z]) {
 135       linextr(0, total_z) mirror([0,1]) MainPlanB();
 136       for (i=[0 : hinge_units-1]) {
 137         translate([0,0, stride_z*i])
 138           linextr(0, hinge_unit) MainPlanA(flatten);
 139       }
 140     }
 141     for (dz=[-1,+1]) {
 142       translate([ bolt_x, 0, dz * total_z/4 ]) {
 143         translate([0, -tube_dia/2, 0])
 144           rotate([-90,0,0])
 145           cylinder(r= bolt_dia/2, h= tube_dia);
 146         translate([0, -flats_y, 0])
 147           rotate([90,0,0])
 148           cylinder(r= bolt_flat/2, h= tube_dia/2);
 149       }
 150     }
 151   }
 152 }
 153
 154 module PlanDemo(){ ////toplevel
 155   MainPlan();
 156   translate([0,0,-4]) color("red") Portion(1);
 157   translate([0,0,-2]) color("grey") Portion(0);
 158
 159   translate([0, tube_dia*1.5]) {
 160     MainPlanB();
 161     MainPlanA();
 162   }
 163
 164   translate([0, -tube_dia*1.5]) {
 165     VHookPlanDemo();
 166   }
 167 //  translate([max_x - hinge_x + 20, 0]) color("blue") MainPlanA();
 168 }
 169
 170 // ---------- vhook ----------
 171
 172 module VHookProfile() {
 173   translate([0, -vhook_inside/2 - vhook_th/2])
 174     circle(r = vhook_th/2);
 175 }
 176
 177 module VHookHookMain(outer=false){ ////toplevel
 178   rotate([0,90,0])
 179     rotate_extrude(convexity=10)
 180     rotate([0,0,90])
 181     hull(){
 182       VHookProfile();
 183       if (outer) {
 184         translate([0,-vhook_outer_dia]) square(center=true, vhook_th);
 185       }
 186     }
 187 }
 188
 189 module VHookPartA(){ ////toplevel
 190   DummyA();
 191
 192   translate([0, vhook_ctr, 0]){
 193     for (m=[0,1]) {
 194       mirror([0, m, 0]) {
 195         linextr(-0.1, vhook_outer_dia/2)
 196           VHookProfile();
 197         translate([0, -vhook_inside/2 -vhook_th/2, vhook_outer_dia/2])
 198           sphere(r= vhook_th/2);
 199       }
 200     }
 201
 202     intersection(){
 203       VHookHookMain(outer=true);
 204       linextr_y_xz(0, vhook_outer_dia/2) hull(){
 205         VHookProfile();
 206         translate([0,-0.1]) square(center=true, [vhook_th, 0.2]);
 207       }
 208     }
 209
 210     intersection(){
 211       VHookHookMain();
 212       translate([0,0, -vhook_outer_dia])
 213         cube(center=true, vhook_outer_dia*2);
 214     }
 215   }
 216
 217   //translate([0, vhook_y0, 50]) rotate([0,0,-90]) color("black") cube(10);
 218   // translate([0,0,-150]) rotate([0,0,180 + theta]) color("blue") cube(100);
 219 }
 220
 221 module VHookPlanDemo(){
 222   VHookPlan();
 223   translate([0, vhook_ctr, 5])
 224     for (m=[0,1]) {
 225       mirror([0,m])
 226         color("blue") VHookProfile();
 227     }
 228 }
 229
 230 // ---------- misc ----------
 231
 232 module GeneralB(){ ////toplevel
 233   HalfClampX(true);
 234 }
 235
 236 module DummyA(){ ////toplevel
 237   HalfClampX();
 238 }
 239
 240 module Demo(){ ////toplevel
 241   color("red") rotate([180,0,0]) GeneralB();
 242   color("blue") DummyA();
 243 }
 244
 245 //PlanDemo();
 246 //HalfClamp();