OpenSCADとUltimaker Curaを使用して、LEGO Technic互換の穴とSG92Rギアに対応する穴がついた十字アームを作る

OpenSCADとUltimaker Curaを使用して、LEGO Technic互換の穴とSG92Rギアに対応する穴がついた十字アームを作るには以下の手順を実行します。

〇LEGO Technic互換の穴とSG92Rギアに対応する穴がついた十字アームの写真
※十字アームに付けられている灰色の部品は純正のLEGOブロックです。

作成手順

1. OpenSCADで以下のコードを実行して形状を調整し、STLファイルにエクスポートします。
・穴の半径など3Dプリンタや設定によって微調整してください。
・ギアの歯の半径サイズはSMALL_RADIUS/LARGE_RADIUSで変更できます。ギアが緩かったり、はまらなかった場合は増減して調整してください。
・アームのサイズは穴・ギアの数を表すNUM_HOLE_Wで調整できます。奇数を指定してください。

〇LEGO Technic互換の穴とSG92Rギアに対応する穴がついた十字アームのソースコード

// アームの厚さ
PLATE_THICK=4;

// LEGOの1ブロック
LEGO_SQUARE=7.95;
// 突起の直径
HOLE_MARGIN=0.5;
LEGO_HOLE=4.8+HOLE_MARGIN;
LEGO_HOLE_R=LEGO_HOLE/2;
LEGO_HOLE_H=1.8;
LEGO_HOLE_L=6.2+HOLE_MARGIN;
LEGO_HOLE_LR=LEGO_HOLE_L/2;
LEGO_HOLE_LH=0.5;

// プレートのサイズ(ブロック単位)
NUM_HOLE_W=7; // 奇数を指定してください
NUM_HOLE_D=1;

// SG92Rのギアのサイズ
SMALL_RADIUS=4.70/2;
LARGE_RADIUS=4.82/2;
NUM_POINTS=20;
GEAR_HEIGHT=3;
ANGLE = 360/NUM_POINTS/2;

module lego_servo_arm()
{
    difference()
    {
        union(){
            translate([-(LEGO_SQUARE*(NUM_HOLE_W-1))/2, -LEGO_SQUARE/2, 0])
            linear_extrude(height=PLATE_THICK){
                square([LEGO_SQUARE*(NUM_HOLE_W-1), LEGO_SQUARE*NUM_HOLE_D]);
            }
            translate([-(LEGO_SQUARE*NUM_HOLE_W)/2+LEGO_SQUARE/2, 0, 0])
            linear_extrude(height=PLATE_THICK){
                circle(LEGO_SQUARE/2, $fn=50);
            }
            translate([(LEGO_SQUARE*NUM_HOLE_W)/2-LEGO_SQUARE/2, 0, 0])
            linear_extrude(height=PLATE_THICK){
                circle(LEGO_SQUARE/2, $fn=50);
            }
        }
        union(){
            for( lw = [0 : NUM_HOLE_W-1] ){
                for( ld = [0 : NUM_HOLE_D-1] ){
                    if( floor(NUM_HOLE_W/2) != lw ){

                        translate([-(LEGO_SQUARE*NUM_HOLE_W)/2+LEGO_SQUARE*lw+LEGO_SQUARE/2, LEGO_SQUARE*ld+LEGO_SQUARE/2-LEGO_SQUARE/2, 0])
                        linear_extrude(height=PLATE_THICK){
                            circle(LEGO_HOLE_R, $fn=50);
                        }
                        translate([-(LEGO_SQUARE*NUM_HOLE_W)/2+LEGO_SQUARE*lw+LEGO_SQUARE/2, LEGO_SQUARE*ld+LEGO_SQUARE/2-LEGO_SQUARE/2, 0])
                        linear_extrude(height=LEGO_HOLE_LH){
                            circle(LEGO_HOLE_LR, $fn=50);
                        }
                        translate([-(LEGO_SQUARE*NUM_HOLE_W)/2+LEGO_SQUARE*lw+LEGO_SQUARE/2, LEGO_SQUARE*ld+LEGO_SQUARE/2-LEGO_SQUARE/2, PLATE_THICK-LEGO_HOLE_LH])
                        linear_extrude(height=LEGO_HOLE_LH){
                            circle(LEGO_HOLE_LR, $fn=50);
                        }
                    }
                }
            }

        }
    }
}
difference(){
    union(){
        lego_servo_arm();
        rotate([0, 0, 90])
        lego_servo_arm();
    }
    union()
    {
        translate([0, 0, 0])
        linear_extrude(height=PLATE_THICK){
            for( pt = [0 : NUM_POINTS-1]) {
                l_px = cos(pt*ANGLE*2)*LARGE_RADIUS;
                l_py = sin(pt*ANGLE*2)*LARGE_RADIUS;
                s_px = cos(pt*ANGLE*2+ANGLE)*SMALL_RADIUS;
                s_py = sin(pt*ANGLE*2+ANGLE)*SMALL_RADIUS;
                l_px2 = cos(pt*ANGLE*2+ANGLE*2)*LARGE_RADIUS;
                l_py2 = sin(pt*ANGLE*2+ANGLE*2)*LARGE_RADIUS;
                polygon(points=[[0, 0], [l_px, l_py], [s_px, s_py], [l_px2,  l_py2]], paths  = [[0, 1, 2, 3]]);
            }
        }
    }
}

〇OpenSCADの画面

2. Ultimaker CuraでSTLファイルを読み込み、スライスしてgcodeを保存します。

3. 3Dプリンターで印刷します

関連情報

・OpenSCADまとめ

・OpenSCADとUltimaker Curaを使用して、LEGOブロック上に固定できるLEDキューブを作成する

・OpenSCADとUltimaker Curaを使用して、LEGO Technic互換の穴とSG92Rギアに対応する穴が端についたアームを作る