MeshCAM

Diseño de un nodo robusto, con prestaciones acorde a las exigencias del entorno subterráneo.

Los nodos MeshCAM pueden incorporar antena interior o exterior. Bateria interna recargable desde el exterior durante el servicio de campo, sin necesidad de abrir el nodo para acceder a su circuitería interior.

El diseño es modular y adaptable, tanto para nodos autónomos de uso subterráneo, como para nodos autónomos de exterior, asistidos con panel solar de recarga de baterias u otros accesorios para conectividad o telemetría.

Podemos elaborar un nodo “de bolsillo” de tan solo 10 cm de longitud, o bien un “supernodo” de hasta varios metros de longitud.

Planos y medidas

Gracias al trabajo y colaboración de Miguel, pasando y adaptando los croquis y bocetos del diseño a formato CAD y modelado 3D, podemos ofrecer los planos perfectamente realizados, con todas las cotas y elementos necesarios para mecanizar un nodo MeshCAM. Así como los archivos “.STL” de las piezas interiores del nodo para imprimirlos en 3D si se opta por esa opción.

Las piezas exteriores del nodo MeshCAM están elaboradas sobre PCV estandar de alta resistencia, con un mecanizado mínimo. En su interior puede alojar módulos Heltec V3 WS, Heltec V3 WSL, FakeTec, Lilygo Tbeam y otros con factor de forma similar.

Puede incorporar también circuiteria adicional (reguladores, sensores, interfaces, etc…) de ser necesario. Basta con adaptar la longitud total del nodo para dar cabida a los accesorios requeridos.

Los discos de soporte interior pueden mecanizarse o imprimirse en 3D (al final del artículo están los enlaces de descarga), en cualquier material no conductor disponible, siempre que proporcionen la resistencia mecánica adecuada.

El alojamiento para la bateria corresponde al formato estandar de una celda Li-Ion 18650. Optamos por emplear este formato de bateria por ser intrinsecamente mas resistente y segura que una celda LiPo.

Pueden colocarse varias celdas de bateria en linea, con solo aumentar el numero de discos soporte (B o C), así como incrementar las respectivas longitudes del tubo exterior y las varillas roscadas hasta el tamaño necesario.

Construcción

El montaje del contenedor MeshCAM, una vez disponemos de las partes necesarias, es una tarea casi trivial.

Si no disponemos de impresora 3D, o capacidad de mecanizar los discos interiores, podemos encargar su elaboración a algun proveedor de internet como por ejemplo Weerg o JLC3DP.

Para la carcasa exterior lo mas funcional y practico es realizarla con piezas de PVC de alta presion estandar. Solo precisamos una sierra, un pequeño taladro (tipo Dremmel), una cuchilla o lija y pegamento especifico para PVC de fontanería.

Cortamos el tubo de 40 mm de diámetro a la longitud indicada en el plano y en un extremo pegamos el tapon A con el adhesivo de fontaneria. Siendo generosos con el pegamento la union del tubo y el tapón A quedará “soldada” y perfectamente hermética.

La operacion mas delicada con el tapón B es el tallado de las ranuras interiores para alojar las juntas tóricas de estanqueidad. Con la Dremmel y un disco de corte, podemos tallarlas sin mucha dificultad. Es preciso un poco de maña y preparar unos útiles de apoyo para que queden perfectas. Un par de agujeros con la separación y el diametro indicados en cada tapon y realizar un pequeño bisel sobre el tubo para facilitar la entrada de las juntas.

Y eso es todo.

Pero si incluso estas sencillas operaciones se nos antojan complicadas, nada impide modelar en 3D los tapones A y B y el tubo central, siguiendo las cotas precisas del plano, y encargar también su elaboración online.

Los discos interiores se posicionan sobre las varillas roscadas a la distancia adecuada al modulo LoRa que vayamos a montar. Una vez ajustada la posición de cada uno de los discos interiores, se fijan con tuerca y contratuerca.

Este sistema de montaje permite cosntruir un “chasis” compacto, con los discos y las varillas, sobre el cual se posicionan todos los elementos del nodo. Una vez armado el conjunto se inserta en la carcasa formada por el tubo exterior y el tapón A.

Se cierra el conjunto con el tapón B y se bloquea todo con las tuercas ciegas exteriores y sus correspondientes juntas de goma, proporcionando estanqueidad completa al nodo.

Las fotos del prototipo que encabenzan este artículo ilustran el proceso de armado.

Descargas

Enlaces para descargar los planos en formato A3 y el fichero .ZIP con los archivos .STL para imprimir en 3D las piezas interiores:

• Planos CAD MeshcAM A3
• Archivos .STL

Y para terminar…un poco de info adicional

• Recomendaciones técnicas para el manejo de juntas tóricas.
• Caracteristicas técnicas y materiales de juntas tóricas.