Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy laser CNC khắc tranh nghệ thuật Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy laser CNC khắc tranh nghệ thuật Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy laser CNC khắc tranh nghệ thuật luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN XUÂN ĐẠO NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY LASER CNC KHẮC TRANH NGHỆ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ Hà Nội – 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN VĂN ĐẠO NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY LASER CNC KHẮC TRANH NGHỆ THUẬT LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN CHÍ HƯNG Hà Nội - 2019 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Nguyễn Xuân Đạo Đề tài luận văn: Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy laser CNC khắc tranh nghệ thuật Chuyên ngành: Kỹ thuật Cơ điện tử Mã số SV: CB160077 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 05/10/2019 với nội dung sau: - Bổ sung vẽ thiết kế, chế tạo - Chỉnh sửa bố cục thuyết minh - Bổ sung điểm mới, đánh giá sai số phương pháp khắc phục Hà Nội, Ngày Giáo viên hướng dẫn tháng năm 2019 Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG SĐH.QT9.BM11 Ban hành lần ngày 11/11/2014 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học độc lập riêng tơi hồn thành hướng dẫn bảo tận tình thầy TS.Nguyễn Chí Hưng Các liệu sử dụng luận văn có nguồn gốc rõ ràng, công bố theo quy định Các kết nghiên cứu luận văn tự tìm hiểu, phân tích cách trung thực, khách quan phù hợp với thực tiễn Các kết chưa công bố nghiên cứu khác, trừ phần tham khảo ghi rõ luận văn Học viên Nguyễn Xuân Đạo Nguyễn Xuân Đạo Trang 2019 LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến thầy Tiến sĩ Nguyễn Chí Hưng hết lịng giúp đỡ tạo điều kiện tốt để tơi hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Bách Khoa Hà Nội giảng dạy giúp đỡ trình học tập, nghiên cứu, trao đổi vấn đề khoa học cịn vướng mắc Tơi xin gửi lời cảm ơn đến thủ trưởng, đồng nghiệp Trung tâm thiết kế khí – Cơng ty TNHH MTV thơng tin M1 tận tình giúp đỡ, động viên tơi q trình học tập, nghiên cứu khoa học Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến người thân gia đình, anh chị bạn bè giúp đỡ tơi hồn thành tốt khóa học Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2019 Nguyễn Xuân Đạo Nguyễn Xuân Đạo Trang 2019 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN Danh mục từ viết tắt Danh mục hình ảnh, hình vẽ Danh mục bảng biểu LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MÁY GIA CÔNG LASER CNC .11 1.1 Lịch sử phát triển máy gia công laser CNC 11 1.2 Đặc điểm cấu trúc máy laser CNC .14 1.2.1 Thân máy 14 1.2.2 Hệ thống dẫn hướng máy .14 1.2.3 Hệ thống dẫn động trục 16 1.2.3.1 Hệ dẫn động vít me – đai ốc 16 1.2.3.2 Hệ dẫn động vít me – đai ốc bi .17 1.2.3.3 Hệ dẫn động - bánh 18 1.2.3.4 Hệ dẫn động đai .19 1.2.4 Đầu phóng laser 20 1.3 Hệ thống truyền động điện điều khiển máy laser CNC 23 1.3.1 Động truyền động cho máy laser CNC 23 1.3.1.1 Động bước 23 1.3.1.2 Động servo .26 1.3.2 Hệ thống điều khiển máy laser CNC 28 Kết luận chương 30 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN, LỰA CHỌN LINH KIỆN CHO MÁY KHẮC LASER CNC .31 2.1 Tính tốn lựa chọn linh kiện khí máy khắc laser CNC 31 2.1.1 Lựa chọn cụm chi tiết dẫn hướng trục 32 2.1.2 Tính tốn lựa chọn cụm dẫn động trục 34 2.1.2.1 Tính tốn lựa chọn trục vít me – đai ốc dẫn động trục X .34 Nguyễn Xuân Đạo Trang 2019 2.1.2.2 Tính tốn lựa chọn trục vít me – đai ốc dẫn động trục Y .39 2.2 Lựa chọn động truyền động cho trục .43 2.3 Lựa chọn đầu phát laser 49 2.4 Bộ điều khiển máy khắc laser CNC 51 Kết luận chương 55 CHƯƠNG 3: CÀI ĐẶT KỸ THUẬT CHO MÁY KHẮC LASER CNC 56 3.1 Cài đặt phần mềm GRBL vào board arduino nano .56 3.1.1 Sử dụng IDE arduino để nạp phần mềm GRBL 56 3.1.2 Sử dụng phần mềm nạp file hex để nạp phần mềm GRBL 57 3.2 Kết nối board arduino nano với phần tử điện .58 3.3 Cài đặt thông số cho máy vào phần mềm GRBL 62 Kết luận chương 70 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM LaserGRBL 71 4.1 Sử dụng phần mềm LaserGRBL để khắc ảnh nghệ thuật 71 4.2 Khắc (cắt) xác kích thước biên dạng cho trước 78 Kết luận chương 81 KẾT LUẬN ĐỀ TÀI VÀ KIẾN NGHỊ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN .82 TÀI LIỆU THAM KHẢO .84 PHỤ LỤC 85 Nguyễn Xuân Đạo Trang 2019 Danh mục từ viết tắt CNC – Computer Numerical Control HB – Hardness Brinell IC – Intergrated Circuit IDE – Intergrated Development Environment LASER – Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation MIT – Massachusetts Institute of Technology NC – Numerical Control PWM – Pulse Width Modulation Nguyễn Xuân Đạo Trang 2019 Danh mục hình ảnh, hình vẽ Hình 1.1: Một máy CNC laser fiber công nghiệp 12 Hình 1.2: Máy CNC laser CO2 .13 Hình 1.3: Máy CNC laser YAG 13 Hình 1.4: Máy laser CNC cắt giấy nghệ thuật 14 Hình 1.5: Hệ thống ray trượt trịn trượt .15 Hình 1.6: Con trượt có bi thép lăn bên 16 Hình 1.7: Trục vít me đai ốc .17 Hình 1.8: Vít me – đai ốc bi 18 Hình 1.9: Bộ truyền bánh – 19 Hình 1.10: Bộ truyền đai .20 Hình 1.11: Nguyên lý cấu tạo chung nguồn phát laser 21 Hình 1.12: Động bước 24 Hình 1.13: Sơ đồ kết nối để động bước hoạt động 25 Hình 1.14: Driver động bước L298 25 Hình 1.15: Driver động bước A4988 26 Hình 1.16: Sơ đồ kết nối động servo 27 Hình 1.17: Servo công nghiệp driver 28 Hình 1.18: Bộ điều khiển máy laser CO2 CNC 28 Hình 2.1: Sơ đồ động học máy khắc laser CNC 32 Hình 2.2: Kết cấu trục X máy khắc laser CNC .33 Hình 2.3: Con trượt đai ốc lắp bích gá đầu phát laser .34 Hình 2.4: Thơng số kích thước đai ốc T8 38 Hình 2.5: Cụm gá trục X .40 Hình 2.6: Kết cấu dẫn động trục Y 41 Hình 2.7: Các kích thước động bước Nema 17 (L34) .45 Hình 2.8: Khớp nối trục vít me với trục động bước 45 Hình 2.9: Module TB6560 46 Hình 2.10: Sơ đồ kết nối module TB6560 47 Hình 2.11: Đầu phát diode laser 500mW 50 Hình 2.12: Mạch công suất đầu phát laser .50 Hình 2.13: Sơ đồ kết nối điều khiển phần tử điện 53 Hình 2.14: Board điều khiển phần tử điện lắp ráp máy 54 Hình 2.15: Máy lắp ráp hồn chỉnh 54 Hình 3.1: Nạp chương trình GRBL IDE arduino 57 Hình 3.2: Nạp chương trình GRBL Xloader 58 Nguyễn Xuân Đạo Trang 2019 Hình 3.3: Sơ đồ kết nối chân điều khiển từ board arduino nano 58 Hình 3.4: Kết nối cơng tắc hành trình chế độ thường mở .60 Hình 3.5: Kết nối cơng tắc hành trình chế độ thường đóng 61 Hình 3.6: Kết nối cơng tắc hành trình sử dụng phương pháp giới hạn mềm 62 Hình 3.7: Giao diện phần mềm LaserGRBL 63 Hình 3.8: Cửa sổ cài đặt thông số máy vào GRBL 63 Hình 4.1: Cửa sổ cài đặt chế độ gia công 71 Hình 4.2: Các thơng số khắc 73 Hình 4.3: Giao diện phần mềm LaserGRBL sau cài đặt thơng số khắc 75 Hình 4.4: Theo dõi trình hoạt động máy phần mềm 76 Hình 4.5: Hình khắc sau hoàn thành .76 Hình 4.6: Tấm bích cần cắt 79 Hình 4.7: Đặt tọa độ gốc hình cần cắt .79 Hình 4.8: Mặt bích sau cắt mơ máy 80 Nguyễn Xuân Đạo Trang 2019 CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM LaserGRBL 4.1 Sử dụng phần mềm LaserGRBL để khắc ảnh nghệ thuật Ở Chương 3, tác giả đề cập đến vấn đề cài đặt thông số kỹ thuật vào phần mềm GRBL phần mềm LaserGRBL, phần đề cập vấn đề sử dụng phần mềm LaserGRBL để xử lý ảnh, biên dịch G-code, điều khiển theo dõi trình hoạt động máy khắc laser CNC sử dụng GRBL Để nạp file ảnh vào phần mềm LaserGRBL, vào File > Open File chọn ảnh cần nạp, nhấn Open Phần mềm LaserGRBL hỗ trợ đọc File G-code có sẵn để nạp vào điều khiển điều khiển máy khắc laser CNC Sau nạp ảnh vào phần mềm LaserGRBL xuất cửa sổ cài đặt chế độ gia công biên dịch G-code Hình 4.1: Hình 4.1: Cửa sổ cài đặt chế độ gia công Trong mục Parameter (tham số) có mục: - Resize: Chọn chế độ Smooth (trơn tru) Sharp (nhọn) Thông thường Nguyễn Xuân Đạo Trang 71 2019 chọn Smooth - GrayScale: Chọn kiểu tương phản sáng – tối, có kiểu Simple Average, Weight Average, Optical Correct Custom Thông thường lựa chọn Simple Average tiến hành khắc hình - Brightness: Điều chỉnh độ sáng - Contrast: Điều chỉnh độ tương phản - White Clip: Điều chỉnh độ loang lổ trắng - B&W: Phân biệt độ sáng – tối Thông thường, khắc hình, ta điều chỉnh độ sáng (brightness) độ tương phản (contrast) cho hình ảnh rõ nét Chế độ White clip không sử dụng nên đặt Chế độ B&W sử dụng khắc hình bitmap, có hoa văn đen trắng, bật B&W để điều chỉnh sáng – tối vùng cần khắc Trong mục Conversion Tool có kiểu khắc: - Line to Line tracing: Khắc theo dạng đường, phần mềm chia ảnh thành đường khắc đường đó, kiểu khắc hay sử dụng để khắc ảnh Ở mục Line to Line options có kiểu tạo đường Horizontal (đường ngang), Vertical (đường dọc) Diagonal (đường chéo) Thông thường khắc hay sử dụng kiểu Diagonal (đường chéo) để hai trục hoạt động đồng thờ, sử dụng hai kiểu cịn lại hai trục phải làm việc nhiều Mục Quality điều chỉnh độ phân giải số đường milimet, giá trị lớn ảnh khắc mịn, sắc nét tốn thời gian ngược lại Chọn ô Line Preview để xem trước kiểu đường khắc - bit BW Dithering: Khắc theo dạng phân phối điểm ảnh, phần mềm điều khiển trục đến vị trí điểm ảnh kích hoạt laser đốt điểm ảnh đó, độ đậm nhạt điểm ảnh phụ thuộc vào cường độ laser điểm Kiểu khắc sử dụng - Vectorize: Véc-tơ hóa đường khắc, sử dụng khắc hình ảnh dạng đường đơn giản Phần mềm tạo hai đường khắc song song đối xứng cách khoảng nhỏ với đường vẽ để làm bật đường cần khắc Nguyễn Xuân Đạo Trang 72 2019 - Centerline: Khắc đường, tương tự vectorize sử dụng khắc hình ảnh dạng đường đơn giản Phần mềm tạo đường khắc vào đường vẽ Sau chọn chế độ khắc, nhấn nút Next, xuất cửa sổ cài đặt thông số khắc để biên dịch chương trình khắc Hình 4.2: Các thơng số khắc Thông số tốc độ khắc, giá trị phụ thuộc vào công suất nguồn phát laser, loại vật liệu dùng làm phôi khắc Nếu công suất nguồn phát laser lớn để tốc độ khắc lớn Vật liệu làm phôi khắc khác có tốc độ khắc khác nhau, ví dụ khắc giấy, gỗ tốc độ khắc lớn khắc kim loại Giá trị tốc độ khắc lớn máy hoạt động nhanh ngược lại Thơng thường, để có hình khắc đẹp, cần điều chỉnh tốc độ khắc khắc thử loại vật liệu khác nhau, khắc bìa các-tơng với nguồn laser 500mW chọn tốc độ khắc khoảng 200-400 mm/phút Tiếp theo cần chọn lệnh bật/tắt laser, để bật laser có hai lệnh M3 M4 Lệnh M3 sử dụng khắc (cắt) liên tục mà không cần thay đổi công suất laser, đầu phát laser phát công suất 100% có lệnh M3 Lệnh M4 dùng để khắc trường hợp cần thay đổi công suất laser (Dynamic Laser Power Mode) Lệnh tắt laser Nguyễn Xuân Đạo Trang 73 2019 lệnh M5, có lệnh M5, đầu phát tắt laser Các giá trị S-MIN S-MAX giá trị xuất cổng PWM điều chỉnh công suất đầu phát laser, board arduino, chân phát PWM D11 có giá trị 0-5V tương ứng với 0-255 Giá trị S-MIN tương ứng S-MAX tương ứng 255 Mục cài đặt kích thước vùng khắc vị trí gốc ảnh Lưu ý khơng đặt kích thước vùng khắc vượt giới hạn khắc máy (200x240mm) Khi chọn Autosize, phần mềm tự động điều chỉnh kích thước dài x rộng ảnh khắc theo độ phân giải DPI Khi nhấn vào EXIF, phần mềm tự động đặt độ phân giải độ phân giải ảnh gốc tự động đặt kích thước ảnh khắc tương ứng Nếu khơng chọn Autosize điều chỉnh kích thước ảnh khắc, cần điều chỉnh hai thơng số dài rộng thơng số lại đặt theo tỷ lệ khung hình Mục Offset để đẩy tịnh tiến khung hình theo trục X Y Sau cài đặt, nhấn nút Creat! phần mềm hoàn tất biên dịch ảnh thành mã G-code để nạp vào điều khiển Muốn lưu lại chương trình khắc, vào File > Save Program, phần mềm lưu lại chương trình dạng file NC Quá trình khắc phần mềm LaserGRBL trực tiếp gửi mã G-code đến điều khiển theo dõi trình khắc Nguyễn Xuân Đạo Trang 74 2019 Hình 4.3: Giao diện phần mềm LaserGRBL sau cài đặt thông số khắc Để khắc ảnh, trước tiên cần đặt phôi khắc lên bàn máy, bật nguồn điện máy, nhấn xuống nút đầu phát laser chỉnh tiêu cự cách xoay thấu kính đến tia sáng xanh nhỏ Sau điều chỉnh tiêu cự, cắm dây cáp USB kết nối máy khắc với máy tính, lựa chọn cổng COM kết nối, đặt tốc độ Baud 115200 nhấn Connect Nhấn Unlock ($X) để mở khóa máy, nhấn Homing ($H) để trục bắt đầu tìm gốc Sau Homing, phần mềm mặc định điểm dừng gốc (0;0), kiểm tra lại điểm gốc phôi máy với vùng khắc phần mềm Nhấn lại nút đầu phát laser để bật nguồn laser Nhấn nút RUN PROGRAM để máy bắt đầu thực chương trình khắc Sau hồn thành chương trình khắc, máy tự động tắt laser trục lại chạy vị trí Homing Khi khơng sử dụng máy nữa, nhấn Disconnect tắt nguồn máy, tắt phần mềm LaserGRBL Lưu ý: Khi tắt máy, nhấn nút nguồn laser để đảm bảo an toàn Nguyễn Xuân Đạo Trang 75 2019 Hình 4.4: Theo dõi trình hoạt động máy phần mềm Hình 4.5: Hình khắc sau hồn thành Chương trình khắc dạng G-code: Nguyễn Xuân Đạo Trang 76 2019 G90 G0 X0 Y0 M4 S0 F300 Y0.125 G1 X0.125 Y0 S112 S0 G0 X0.25 Y0 S0 G1 X0.125 Y0.125 S119 X0 Y0.25 S115 S0 G0 X0 Y0.375 S0 G1 X0.125 Y0.25 S119 X0.25 Y0.125 S121 X0.375 Y0 S143 S0 G0 X40 Y39.5 S0 G1 X39.875 Y39.625 S138 X39.75 Y39.75 S144 X39.625 Y39.875 S147 X39.5 Y40 S146 S0 G0 X39.625 Y40 S0 G1 X39.75 Y39.875 S148 Nguyễn Xuân Đạo Trang 77 2019 X39.875 Y39.75 S142 X40 Y39.625 S137 S0 G0 X40 Y39.75 S0 G1 X39.875 Y39.875 S137 X39.75 Y40 S144 S0 G0 X39.875 Y40 S0 G1 X40 Y39.875 S139 S0 M5 G0 X0 Y0 4.2 Khắc (cắt) xác kích thước biên dạng cho trước Phần mềm LaserGRBL đọc biên dịch hình ảnh thành G-code chỉnh sửa kích thước ảnh, muốn dùng máy laser cắt biên dạng cho trước với kích thước cắt kích thước vẽ cần sử dụng phần mềm Inkscape để đọc biên dịch file DXF thành G-code Mở phần mềm Inkscape, vào File > Document Properties (hoặc nhấn Ctrl+Shift+D), chọn Default units mm Trong mục Orientation chọn Portrait, mục Custom size chọn kích thước theo giới hạn gia cơng máy, Width = 200, Height = 240, chọn Units mm Như hồn thành cơng đoạn cài đặt vùng đặt vẽ theo giới hạn máy Nguyễn Xuân Đạo Trang 78 2019 Hình 4.6: Tấm bích cần cắt Để nạp file DXF cần gia công, vào File > Import (hoặc Ctrl+I), chọn file DXF, nhấn Open Cửa sổ DFX Input ra, bỏ chọn Use automatic scaling to size A4, đặt scale factor 1.0 chọn Gcodetools compatible point import, nhấn OK Đường biên dạng cắt ra, đặt gốc (0;0) vị trí khác muốn Hình 4.7: Đặt tọa độ gốc hình cần cắt Tiếp theo, vào Path > Object to Path (hoặc Ctrl+Shift+C) Để phần mềm Inkscape xuất file G-code cho máy laser, cần cài đặt thư viện Laserengraver, thư viện tải miễn phí trang chủ Inkscape Vào Extensions > Laserengraver > Laser, mục engraving speed nhập tốc độ cắt, mục File đặt tên cho file G-code thêm nc (ví dụ cat.nc) Chuyển sang tab Preference, mục unit chọn mm, mục Directory chèn đường dẫn thư mục chứa file G-code xuất Quay trở lại tab Laser nhấn Apply, phần mềm biên dịch biên dạng sang G-code Mở phần mềm LaserGRBL, kết nối máy tính với máy laser CNC trình Nguyễn Xuân Đạo Trang 79 2019 bày phần trên, thực bước đặt phôi, bật nguồn máy, chỉnh tiêu cự, Homing tương tự, vào File > Open File chọn file G-code vừa xuất từ Inkscape, nhấn Open Trước bật chương trình, cần nhập lênh bật laser, gõ “S1000” vào ô command, lúc đầu phát laser bật laser 100% cơng suất Ta phải thực bật laser xuất G-code từ phần mềm Inkscape, phần mềm xuất trình chạy trục khơng có lệnh đóng/mở laser Nhấn nút Run Program để máy chạy chương trình, lúc máy bắt đầu cắt (khắc) theo đường biên dạng vẽ Hình 4.8: Mặt bích sau cắt mơ máy Nguyễn Xuân Đạo Trang 80 2019 Kết luận chương Để vận hành tốt máy khắc laser CNC cần phải nắm rõ cách sử dụng phần mềm LaserGRBL, cách cài đặt thông số khắc phù hợp với phương pháp khắc vật liệu phôi khắc Để khắc ảnh, cần lưu ý thông số tốc độ khắc hợp lý, kiểu khắc chéo, độ phân giải số đường khắc/mm, kiểu bật laser động khắc M4 Phần mềm LaserGRBL hỗ trợ đọc file ảnh khắc file G-code có sẵn mà khơng đọc file CAD dạng khác DFX, DWG,… Cần phải sử dụng phần mềm Inkscape để đọc file CAD xuất file G-code nạp vào phần mềm GRBL, để bật nguồn laser cần sử dụng lệnh “S1000” để bật laser 100% công suất, muốn cơng suất thấp đặt giá trị sau “S” thấp Có thể dùng máy khắc laser cho số mục đích khắc mã vạch, QR-code, khắc cắt chữ nghệ thuật, v.v… Khi sử dụng máy khắc laser CNC, cần đảm bảo an tồn, ln đeo kính bảo vệ mắt sử dụng máy, khơng nhìn trực tiếp vào vùng khắc bật laser Nguyễn Xuân Đạo Trang 81 2019 KẾT LUẬN ĐỀ TÀI VÀ KIẾN NGHỊ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN Sau trình thực đề tài, tác giả luận văn nắm kiến thức cấu trúc chi tiết cấu thành máy khắc laser CNC nói chung máy gia cơng CNC khác nói riêng Có khả tính tốn thiết kế dẫn động trục, lựa chọn phần tử động bước, driver động bước, nguồn laser điều khiển cho máy khắc laser CNC Nghiên cứu cài đặt thông số máy cho điều khiển, kết nối điều khiển với phần tử điện máy, chỉnh sửa lại số cài đặt gốc để phù hợp với máy khắc laser CNC hai trục chuyển động Nghiên cứu áp dụng phần mềm để sử dụng máy LaserGRBL, Inkscape Sử dụng máy cho số ứng dụng khắc tranh ảnh, khắc (cắt) theo biên dạng cho trước, khắc mã vạch, … Một số điểm đề tài: - Đề tài nghiên cứu phương pháp Homing trục máy nhằm tìm điểm gốc trục - Sử dụng phương pháp giới hạn hành trình phần mềm: Khi sử dụng phương pháp giới hạn hành trình phần cứng, sử dụng hai cơng tắc hành trình hai đầu trục, có cơng tắc bị tác động khiến điều khiển bị khóa gây khó khăn cho người sử dụng Tác giả áp dụng phương pháp giới hạn hành trình phần mềm, phần mềm báo lỗi (khơng khóa điều khiển) đặt lệnh trục chạy giới hạn (thông báo trước trục chạy đến cơng tắc hành trình) thơng báo lỗi chương trình gia cơng vượt q giới hạn gia cơng Một số thiếu xót đề tài: Do thời gian thực đề tài khơng nhiều kinh phí thực đề tài cịn eo hẹp nên độ xác máy đủ đáp ứng để khắc tranh ảnh nghệ thuật (khơng u cầu độ xác cao) Để đề tài hồn thiện nữa, tác giả đưa số phương án tăng độ xác cho máy: - Sử dụng hệ dẫn động vít me – đai ốc bi cho trục Nguyễn Xuân Đạo Trang 82 2019 - Thay cơng tắc hành trình trục cảm biến khoảng cách - Sử dụng động servo thay cho động bước - Sử dụng cảm biến đo cho trục Một lần nữa, xin đề cập đến vấn đề an tồn sử dụng máy, cần thiết trang bị kính bảo vệ mắt sử dụng máy có bật nguồn laser Một số kiến nghị phương hướng phát triển: - Tích hợp đầu phát laser với cơng suất cao để tăng tốc độ khắc (cắt) - Thiết kế, lắp ráp vỏ bảo vệ máy - Ứng dụng điều khiển GRBL phát triển máy cắt laser plasma CNC cỡ lớn theo xu hướng công nghiệp ứng dụng cắt kim loại - Thiết kế máy khắc laser phiên sử dụng phơi khắc dạng trụ trịn Nguyễn Xuân Đạo Trang 83 2019 TÀI LIỆU THAM KHẢO GS.TS.Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy, NXB Giáo dục Việt Nam PGS.TS Tạ Duy Liêm, Hệ thống điều khiển số cho máy công cụ, NXB Khoa học & Kỹ thuật PGS.TS Tạ Duy Liêm, Máy công cụ CNC, NXB Khoa học & Kỹ thuật PGS.TS.Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, NXB ĐHQG TP.HCM http://arduino.vn/ http://forum.cncprovn.com/ https://github.com/gnea/grbl https://vi.wikipedia.org/wiki/Laser Nguyễn Xuân Đạo Trang 84 2019 PHỤ LỤC BẢN VẼ CHẾ TẠO CÁC CHI TIẾT CỦA MÁY Nguyễn Xuân Đạo Trang 85 ... lên máy laser CNC thiết kế chế tạo đảm bảo tốt yêu cầu đặt thực đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy laser CNC cỡ nhỏ khắc tranh hình thiết kế trước - Nghiên cứu. .. phương án thiết kế chế tạo mẫu máy khắc laser CNC cỡ nhỏ khắc hình, tranh nghệ thuật, phục vụ nghiên cứu đào tạo Nghiên cứu ứng dụng phầm mềm CAM phần mềm điều khiển phục vụ cho máy khắc laser CNC, ... ? ?Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy laser CNC khắc tranh nghệ thuật? ?? Mục đích đề tài đưa kiến thức tổng quát máy gia công laser CNC (đặc điểm, cấu tạo, công dụng cách sử dụng máy? ??) Tiếp nghiên cứu phương