x-end/motor: position and size motor arm correctly
[clinton/prusa3.git] / box_frame / x-end.scad
dissimilarity index 97%
index c88be61..d89a11b 100644 (file)
-// PRUSA iteration3
-// X ends
-// GNU GPL v3
-// Josef Průša <josefprusa@me.com>
-// Václav 'ax' Hůla <axtheb@gmail.com>
-// http://www.reprap.org/wiki/Prusa_Mendel
-// http://github.com/prusajr/PrusaMendel
-
-include <configuration.scad>
-use <bushing.scad>
-use <inc/bearing-guide.scad>
-use <y-drivetrain.scad>
-
-//height and width of the x blocks depend on x smooth rod radius
-x_box_height = 52 + 2 * bushing_xy[0];
-x_box_width = (bushing_xy[0] <= 4) ? 17.5 : bushing_xy[0] * 2 + 9.5;
-echo(x_box_width);
-bearing_height = max ((bushing_z[2] > 30 ? x_box_height : (2 * bushing_z[2] + 8)), x_box_height);
-
-module x_end_motor(){
-
-    mirror([0, 1, 0]) {
-
-        x_end_base([3, 3, min((bushing_xy[0] - 3) * 2, 3), 2], len=42, offset=-5, thru=false);
-
-
-        translate([0, -z_delta - 2, 0]) difference(){
-            union(){
-                intersection() {
-                    translate([-15, -34, 30]) cube([20, 60, x_box_height], center = true);
-                    union() {
-                        translate([-14, -16 + z_delta / 2, 24]) cube_fillet([17.5, 10.5 + z_delta, 55], center = true, vertical=[0, 0, 3, 3], top=[0, 3, 6, 3], $fn=16);
-                        //lower arm holding outer stepper screw
-                        translate([-10.25, -34, 9]) intersection(){
-                            translate([0, 0, -5]) cube_fillet([10, 37, 28], center = true, vertical=[0, 0, 0, 0], top=[0, 3, 5, 3]);
-                            translate([-10/2, 10, -26]) rotate([45, 0, 0]) cube_fillet([10, 60, 60], radius=2);
-                        }
-                    }
-                }
-                translate([-16, -32, 30.25]) rotate([90, 0, 0])  rotate([0, 90, 0]) nema17(places=[1, 0, 1, 1], h=11);
-            }
-
-            // motor screw holes
-            translate([21-5, -21-11, 30.25]){
-                // belt hole
-                    translate([-30, 11, -0.25]) cube_fillet([11, 36, 22], vertical=0, top=[0, 1, 0, 1], bottom=[0, 1, 0, 1], center = true, $fn=4);
-                //motor mounting holes
-                translate([-29.5, 0, 0]) rotate([0, 0, 0])  rotate([0, 90, 0]) nema17(places=[1, 1, 0, 1], holes=true, shadow=5.5, $fn=small_hole_segments, h=8);
-            }
-        }
-        //smooth rod caps
-        //translate([-22, -10, 0]) cube([17, 2, 15]);
-        //translate([-22, -10, 45]) cube([17, 2, 10]);
-    }
-}
-
-module x_end_base(vfillet=[3, 3, 3, 3], thru=true, len=40, offset=0){
-
-    difference(){
-        union(){
-            translate([-10 - bushing_xy[0], -10 + len / 2 + offset, 30]) cube_fillet([x_box_width, len, x_box_height], center=true, vertical=vfillet, top=[5, 3, 5, 3]);
-
-            translate([0, 0, 4 - bushing_xy[0]]) {
-                //rotate([0, 0, 0]) translate([0, -9.5, 0]) 
-                translate([z_delta, 0, 0]) render(convexity = 5) linear(bushing_z, bearing_height);
-                // Nut trap
-                translate([-2, 18, 5]) cube_fillet([20, 14, 10], center = true, vertical=[8, 0, 0, 5]);
-                //}
-            }
-        }
-        // here are bushings/bearings
-        translate([z_delta, 0, 4 - bushing_xy[0]]) linear_negative(bushing_z, bearing_height);
-
-        // belt hole
-        translate([-5.5 - 10 + 1.5, 22 - 9 + offset, 30]) cube_fillet([max(idler_width + 2, 11), 55, 27], center = true, vertical=0, top=[0, 1, 0, 1], bottom=[0, 1, 0, 1], $fn=4);
-
-        //smooth rods
-        translate([-10 - bushing_xy[0], offset, 0]) {
-            if(thru == true){
-                translate([0, -11, 6]) rotate([-90, 0, 0]) pushfit_rod(bushing_xy[0] * 2 + 0.2, 50);
-                translate([0, -11, xaxis_rod_distance+6]) rotate([-90, 0, 0]) pushfit_rod(bushing_xy[0] * 2 + 0.2, 50);
-            } else {
-                translate([0, -7, 6]) rotate([-90, 0, 0]) pushfit_rod(bushing_xy[0] * 2 + 0.2, 50);
-                translate([0, -7, xaxis_rod_distance+6]) rotate([-90, 0, 0]) pushfit_rod(bushing_xy[0] * 2 + 0.2, 50);
-            }
-        }
-        translate([0, 0, 5 - bushing_xy[0]]) {  // m5 nut insert
-            translate([0, 17, 0]) rotate([0, 0, 10]){
-                //rod
-                translate([0, 0, -1]) cylinder(h=(4.1 / 2 + 5), r=3, $fn=32);
-                //nut
-                translate([0, 0, 9]) cylinder(r=4.6, h=14.1, center = true, $fn=6);
-
-            }
-        }
-    }
-    //threaded rod
-    translate([0, 17, 0]) %cylinder(h = 70, r=2.5+0.2);
-}
-
-module x_end_idler(){
-    difference() {
-        x_end_base(len=48 + z_delta / 3, offset=-10 - z_delta / 3);
-        // idler hole
-        translate([-20, -15 - z_delta / 2, 30]) {
-            rotate([0, 90, 0]) cylinder(r=m4_diameter / 2, h=33, center=true, $fn=small_hole_segments);
-            translate([15 - 2 * single_wall_width, 0, 0]) rotate([90, 0, 90]) cylinder(r=m4_nut_diameter_horizontal / 2, h=3, $fn=6);
-
-        }
-        translate([-6 - x_box_width, 11, 29.5 - (max(idler_bearing[0], 16) / 2)]) cube([x_box_width + 1, 11, 1.5 + max(idler_bearing[0], 16)]);
-    }
-        %translate([-14, -9, 30.5 - (max(idler_bearing[0], 16) / 2)]) x_tensioner();
-}
-
-module x_tensioner(len=62, idler_height=max(idler_bearing[0], 16)) {
-        idlermount(len=len, rod=m4_diameter / 2, idler_height=idler_height, narrow_len=46, narrow_width=idler_width + 2 - single_wall_width);
-}
-
-
-*translate([-40, 0, 4 - bushing_xy[0]]) x_tensioner();
-translate([0, -80, 0]) mirror([1, 0, 0]) x_end_idler(thru=true);
-translate([-50, 0, 0]) mirror([1, 0, 0]) translate([-50, 0, 0])
-    x_end_motor();
-
-module pushfit_rod(diameter, length){
-    cylinder(h = length, r=diameter/2, $fn=30);
-    translate([0, -diameter/4, length/2]) cube_fillet([diameter, diameter/2, length], vertical = [0, 0, 1, 1], center = true, $fn=4);
-
-    translate([0, -diameter/2-1.2, length/2]) cube([diameter - 1, 1, length], center = true);
-}
-
-if (idler_bearing[3] == 1) {
-    translate([-25, -30 - idler_bearing[0] / 2, 0]) {
-        render() bearing_guide_inner();
-        translate([idler_bearing[0]+10, 0, 0])
-            render()bearing_guide_outer();
-    }
-}
+// PRUSA iteration3
+// X end prototype
+// GNU GPL v3
+// Josef Průša <iam@josefprusa.cz> and contributors
+// http://www.reprap.org/wiki/Prusa_Mendel
+// http://prusamendel.org
+
+// Also includes code from Wilson and Wilson2, (c) Marty Rice
+// https://github.com/mjrice/wilson
+
+// todo: make x-end height global and make anything relying implicitly
+// on the height of the x-end use that for positioning.
+
+// bearing height, strain relief (&& maybe make dependent upon the bearing diameter)
+
+// major issues with rev 3
+
+// - motor side screw hole conflicts with switch / other rear mount is
+//   inaccessible without removing the leadscrew from the nut
+
+// - New idler anti-pitching ribs are too big (new idler I wasn't
+//   using is larger so the existing ones worked fine for that one...)
+//   NOTE: new idler is meant for integrated toothed idler...
+
+use <bushing.scad>
+include <configuration.scad>
+
+pushfit_d = bushing_xy[0] * 2 + 0.25;
+thinwall = single_wall_width * 6; // 3 perimeters
+vertical_bushing_base_size = bushing_z[1]*2 + 2 * thinwall;
+
+x_box_length = 45; // TODO: auto-adjust based on bearing size?
+
+module vertical_bushing_base(){
+     translate(v=[-2-vertical_bushing_base_size/4,0,x_box_height/2]) cube(size = [4+vertical_bushing_base_size/2,vertical_bushing_base_size,x_box_height], center = true);
+     cylinder(h = x_box_height, r=vertical_bushing_base_size/2, $fn = 90);
+}
+
+module vertical_bushing_holes(){
+  // FIXME: is extra cut necessary? check conf_bushing
+  bushing_cut_extra = 0.2; // padding so it's not too tight
+  translate(v=[0,0,-4]) cylinder(h = x_box_height + 3, r=bushing_z[1] + bushing_cut_extra, $fn = 60);
+  translate(v=[0,0,x_box_height-4]) cylinder(h=x_box_height,r=bushing_z[1]-1,$fn=60);
+  // TODO: is slit too wide or too low? Wilson increased width from 1
+  // -> 2 mm, slit also might need to end 1-2mm before the base
+  #rotate(a=[0,0,-50]) translate(v=[thinwall*2 + 1,0,x_box_height/2 - 2]) cube(size = [bushing_z[2]/2, 2 ,x_box_height], center = true);
+  translate([0,0,-1]) cylinder(h=9,r1=bushing_z[1]+thinwall/2+1,r2=4,$fn=60);
+}
+
+
+module nut_trap_base () {
+     // TODO: cube doesn't line up with edge of base, cylinder is slightly asymmetrical
+     // adapt newer nut trap from prusa i3 mk3 instead of wilson2
+     cube(size=[16,21,8],center=true);
+     translate ([2,0,0]) cylinder(h=8,r=12.5,$fn=50,center=true);
+}
+
+module nut_trap () {
+     union() {
+               // center post of brass nut
+                   cylinder(h=12,r=5.45,$fn=50,center=true);
+                   // holes for m3 screws in brass nut
+                   translate(v=[8,0,0]) cylinder(h=12,r=1.8,$fn=20,center=true);
+                  #rotate([0,0,90]) translate(v=[8,0,0]) cylinder(h=12,r=1.8,$fn=20,center=true);
+                  rotate([0,0,180]) translate(v=[8,0,0]) cylinder(h=12,r=1.8,$fn=20,center=true);
+                  #rotate([0,0,270]) translate(v=[8,0,0]) cylinder(h=12,r=1.8,$fn=20,center=true);
+     }
+}
+
+// x position of edge of main block (facing frame), for attaching objects to it
+function x_base_back() = -10 - bushing_xy[0] - x_box_width/2;
+// y position of edge of main block facing away from x-axis
+function x_base_outside() = vertical_bushing_base_size/2;
+// y position of edge of main block facing toward the x-axis
+function x_base_inside() = -x_box_length/2 - vertical_bushing_base_size/2;
+
+module x_end_base(){
+// Main block
+translate(v=[-10 - bushing_xy[0], -x_box_length/2 + vertical_bushing_base_size/2,x_box_height/2]) cube(size = [x_box_width,x_box_length,x_box_height], center = true);
+// Bearing holder
+ vertical_bushing_base();
+//Nut trap
+ translate(v=[-4+zmotor_delta_x,-17-zmotor_delta_y,4]) nut_trap_base ();
+}
+
+// TODO: x translation of belt and smooth rods needs to adapt to
+// x_end_width and motor/idler pulley position.
+
+module x_end_holes(){
+ vertical_bushing_holes();
+ // Belt hole
+ translate(v=[-1,0,0]){
+ // Stress relief
+ translate(v=[-5.5-10+1.5,-bushing_z[1]-4,30]) cube(size = [20,1,28], center = true);
+ // Cut out for belt (this is NOT centered because the motor isn't centered)
+ x_box_offset = -x_box_length/2 + vertical_bushing_base_size/2;
+ difference(){
+       translate(v=[-5.5-10+1.5, x_box_offset ,30]) cube(size = [10, x_box_length + 1,28], center = true);
+
+       // Nice edges
+       translate(v=[-5.5-10+1.5,x_box_offset,30+23]) rotate([0,45,0]) cube(size = [10,x_box_length + 1,28], center = true);
+       translate(v=[-5.5-10+1.5,x_box_offset,30+23]) rotate([0,-45,0]) cube(size = [10,x_box_length + 1,28], center = true);
+       translate(v=[-5.5-10+1.5,x_box_offset,30-23]) rotate([0,45,0]) cube(size = [10,x_box_length + 1,28], center = true);
+       translate(v=[-5.5-10+1.5,x_box_offset,30-23]) rotate([0,-45,0]) cube(size = [10,x_box_length + 1,28], center = true);
+
+ }
+}
+
+ // FIXME: z rod placement isn't consistent with carriage
+ pushrod_extra_z = 2.5;
+
+ // FIXME: confirm length of smooth rod doesn't change when x_box_length or bearing size changes
+ // should also make sure this is long enough if x-ends somehow end up larger than 50mm
+ //Bottom pushfit rod
+ #translate(v=[-15,-41.5,bushing_xy[0]+pushrod_extra_z]) rotate(a=[-90,0,0]) pushfit_rod(pushfit_d,50);
+ // Top pushfit rod
+ translate(v=[-15,-41.5,xaxis_rod_distance+bushing_xy[0]+pushrod_extra_z]) rotate(a=[-90,0,0]) pushfit_rod(pushfit_d,50);
+
+// Nut trap
+ translate(v=[zmotor_delta_x,-17-zmotor_delta_y,3]) rotate ([0, 0, 45]) nut_trap ();
+}
+
+
+// Final prototype
+module x_end_plain(){
+ difference(){
+  x_end_base();
+  x_end_holes();
+ }
+}
+
+x_end_plain();
+
+
+module pushfit_rod(diameter,length){
+ translate([0,-0.3,0])  cylinder(h = length, r=diameter/2, $fn=30);
+ translate([0,0.3,0])  cylinder(h = length, r=diameter/2, $fn=30);
+ // TODO: reintroduce teardrop holes?
+// difference(){
+//     translate(v=[0,-diameter/2.85,length/2]) rotate([0,0,45]) cube(size = [diameter/2,diameter/2,length], center = true);
+//     translate(v=[0,-diameter/4-diameter/2-0.4,length/2]) rotate([0,0,0]) cube(size = [diameter,diameter/2,length], center = true);
+// }
+
+}