Trophées 2015

Description

Ce projet s'inscrit dans la compétition nommée Technobot² ou Technobot Open et Supérieur. Les membres de l'association TechTic&Co en charge de la compétition ont demandé au Thilab de concevoir des trophées à remettre aux vainqueurs. L'appel à projet n'ayant pas soulevé un enthousiasme débordant c'est l'unique projet proposé qui a été retenu ;-).

Guide de montage

Ceux qui ont reçu le trophée en Kit peuvent suivre la notice de montage

Contributeur(s)

PMorel

Licence

GPL v3

Fichiers

Inspiration

Etat

Fonctionnel

Ingrédients

Plastique
Bois

Savoirs-faire nécessaire

Modélisation 3D
- Sketchup
- OpenScad
Impression 3D
- Cura / Repetier
Découpe Laser
Dessin véctoriel 2D

Logiciels requis

Inkscape
OpenSCAD
Sketchup
QCAD
Cura

Réalisation

Le trophées a été tout d'abord modélisé avec Sketchup pour obtenir rapidement un visuel et une idée des dimensions des différentes parties. Par la suite il a fallu résoudre une certain nombre de problèmes pour :

que les différentes roues soient de la bonne taille,
trouver un système de fixation qui tienne la roue sans l'empêcher de tourner
éviter qu'il y ait du jeu dans les roues ce qui provoquerait des ratés dans la rotation du train d'engrenage
dessiner les pièces de bois de la base et de la hampe de façon à ce que tout tienne sans colle ni vis
limiter la surface de contact entre la roue et le support en bois pour gêner le moins possible la rotation

Le modèle Sketchup a permis de déterminer la taille du trophée et sa forme générale. Il a également permis, une fois le train d'engrenage modélisé, de déterminer la position des roues sur la hampe. Il ne fallait pas que les roues d'une face entrent en contact avec celles des autres faces ou celle située en haut du trophée ou encore avec la surface de la base du trophée.

Pas à Pas

Modélisation générale

La modélisation avec Sketchup n'a pas posé de problème particulier. A l'origine la base était rectangulaire avec des bords arrondis. Image1 C'est seulement par le suite, pour plus d'originalité, que j'ai opté pour la forme finale. Dans le premier projet la rotation de l'ensemble était délenchée par une roue située sur le côté droit de la base. Image2 Suite aux problèmes rencontrés avec la mise en place des roues et la force nécessaire pour faire tourner les roues sur trois faces de la hampe et sur le dessus j'ai décidé de supprimer les deux angles de 90 degrés supplémentaires que nécessitait mon idée originale. J'ai le sentiment (non vérifié par l'expérience) que les forces exercées par ces roues supplémentaires auraient nécessité de coller la hampe et la base ensemble sans quoi la hampe aurait été poussée vers le haut et aurait donc fini par se détacher.

Les engrenages et leurs contraintes

Le plus gros problème à résoudre était la modélisation des engrenages. Partant de zéro dans ce domaine j'ai un peu cherché les outils open source/libres/gratuits permettant de simuler un ensemble d'engrenage. Ne trouvant rien je pensais faire des engrenages avec des simples dents droites mais mes tentatives de modélisation et mes premières impressions 3D m'ont rapidement fait comprendre que la géométrie des dents avait une importance capitale pour le bon fonctionnement de l'engrenage. Par chance j'ai découvert (grâce à un lien publié par le Graoulab sur son compte Tweebook) l'existence d'une petite application javascript qui se propose de simuler un train d'engrenage avec la possibilité de spécifier le nombre et la taille des dents. Il est même possible de combiner deux roues de tailles différentes pour faire le lien entre deux engrenages de types différents. Une fois l'ensemble de roues créé cette application permet de télécharger le dessin au format SVG roue par roue. Voici le lien vers mon ensemble de roues

Restait à trouver une solution pour utiliser le SVG comme base de la modélisation 3D. L'importation de SVG/DXF dans la version gratuite de Sketchup (Version 2015) n'étant pas possible nativement et les plugins laissant à désirer je me suis tourné vers OpenScad. J'avais une première expérience d'OpenScad suite à la création de pièces pour EasyShelves et il me semblait le mieux adapté à la modélisation précise que nécessitait ce projet. OpenScad permet de maîtriser facilement les dimensions et de modifier facilement l'échelle des roues en fonction des besoins.

Pour passer d'un fichier SVG à un format utilisable dans OpenScad il y a deux solutions :

Générer un DXF et l'importer dans OpenScad. Dans ce cas il faut conserver un fichier source par roue et créer un fichier OpenScad qui fait l'import et les ajouts nécessaires à la modélisation des roues (Axe central permettant la fixation etc).
Générer un fichier OpenScad avec le plugin Inkscape "Paths to OpenScad". Dans ce cas on obtient un fichier OpenScad qui contient la liste des points des segments à dessiner pour créer la roue.

C'est cette dernière solution que j'ai retenue. Principalement parce qu'elle est fiable et rapide. Il suffit juste de supprimer les élements inutiles dans le SVG généré par l'application Javascript et de faire un export vers OpenScad.