Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Lý do chọn đề tài và bối cảnh thực tiễn

Công nghệ gia công cắt khắc bằng tia laser đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm của ngành công nghiệp phụ trợ và chế tác mỹ nghệ. Tại Việt Nam, phần lớn các thiết bị laser công nghiệp trên thị trường được cung cấp thông qua con đường thương mại nhập khẩu với chi phí đầu tư cao, kết cấu phức tạp và yêu cầu vận hành chuyên sâu. Trong khi đó, nhu cầu gia công tự động hóa các sản phẩm quà lưu niệm, tranh ảnh để bàn, vẽ tranh, khắc chữ trên các vật liệu phi kim (như gỗ, nhựa, giấy, da, vải) với quy mô nhỏ ngày càng tăng.

Trước thực tiễn đó, đề tài "Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo mô hình máy khắc laser CNC sử dụng bộ điều khiển Arduino" do sinh viên Đoàn Thanh Lam và Lê Ngọc Duy thực hiện dưới sự hướng dẫn của ThS. Nguyễn Trọng Hiếu tại Khoa Đào tạo Chất lượng cao, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh (khóa 2012–2016) được triển khai. Nghiên cứu hướng đến việc tối ưu hóa chi phí sản xuất và bảo trì bằng cách ứng dụng nền tảng phần cứng mã nguồn mở Arduino Uno R3 kết hợp các module thương mại, thay thế cho các bộ điều khiển đắt tiền như Mach3 nhưng vẫn đảm bảo khả năng khắc hình ảnh có độ đậm nhạt theo yêu cầu mỹ thuật.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

Đề tài xác định 03 nhiệm vụ và mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

  1. Nghiên cứu, tìm hiểu các đề tài và công nghệ liên quan đến hệ thống máy Laser CNC trong và ngoài nước.
  2. Tính toán, thiết kế và chế tạo toàn bộ hệ thống cơ khí của mô hình máy khắc Laser CNC (khung máy, cơ cấu dẫn hướng, cơ cấu truyền động).
  3. Nghiên cứu nguyên lý, thiết kế mạch và lắp ráp hệ thống điện – điều khiển của máy, ứng dụng bộ vi điều khiển Arduino kết hợp phần mềm xuất mã gia công G-code.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Mô hình máy khắc CNC 2 trục (X-Y) sử dụng nguồn phát chùm tia Laser Diode đốt nóng bề mặt kết hợp bộ điều khiển trung tâm Arduino.
  • Phạm vi không gian và thời gian: Đề tài thực hiện tại Xưởng Cơ khí và Phòng thí nghiệm thuộc Khoa Đào tạo Chất lượng cao, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh trong thời gian từ tháng 03/2016 đến tháng 08/2016.
  • Giới hạn kỹ thuật của mô hình:
    • Không gian làm việc hữu ích: Hành trình trục X đạt 270 mm, hành trình trục Y đạt 220 mm.
    • Nguồn phát laser: Laser Diode công suất 2500 mW, bước sóng phát xạ 445 nm (ánh sáng xanh).
    • Khả năng công nghệ: Chiều sâu cắt hạn chế (≤ 2,5 mm); tốc độ dịch chuyển bàn máy F ≤ 200 mm/s; độ chính xác định vị đạt 0,2 mm.
    • Phạm vi vật liệu gia công: Chỉ áp dụng trên vật liệu phi kim mềm và mỏng (ván gỗ MDF, giấy bìa carton, da nhân tạo).

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và nguyên lý ứng dụng

Nghiên cứu dựa trên sự tích hợp liên ngành giữa Cơ khí chính xác, Kỹ thuật Điện tử và Công nghệ Thông tin:

  • Cơ sở công nghệ gia công CNC: Khái niệm máy điều khiển số bằng máy tính (Computer Numerical Control); quy tắc bàn tay phải xác định hệ trục tọa độ Đề-các (trục Z vuông góc bàn máy, trục X và Y nằm ngang); nguyên tắc điều khiển vòng kín (Closed-loop control system); cấu trúc tập lệnh chương trình gia công NC theo tiêu chuẩn quốc tế ISO và EIA RS244/RS358 (sử dụng các từ lệnh địa chỉ N, G, M, S, F, T).
  • Lý thuyết nguồn phát Laser: Hiện tượng khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ cưỡng bức (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) dựa trên thuyết lượng tử; quá trình kích phát hạt electron tạo photon và phản xạ cộng hưởng qua hệ gương gương bán mạ; phân loại laser (chất rắn YAG-Neodym/Hồng ngọc, chất khí CO2/He-Ne/Argon, chất bán dẫn Diode).
  • Nguyên lý an toàn bức xạ quang học: Mức độ nguy hại của chùm tia laser bước sóng 400–1400 nm đối với võng mạc mắt và tổn thương biểu bì da do bức xạ mật độ năng lượng cao (vùng 300–3000 nm); quy chuẩn trang bị kính bảo hộ chuyên dụng và biển cảnh báo nguy hiểm quang học.
  • Nền tảng vi điều khiển mã nguồn mở: Cấu trúc phần cứng vi điều khiển 8-bit AVR Atmel trên bo mạch Arduino Uno R3; nguyên lý điều khiển chuyển động động cơ bước (Stepper Motor đơn cực, lưỡng cực) thông qua mạch cầu H và vi bước (microstepping).
So sánh phương pháp thiết kế hệ thống điều khiển truyền thống và Arduino:
Tiêu chí so sánh Hệ thống điều khiển truyền thống Hệ thống điều khiển bằng Arduino (Mã nguồn mở)
Yêu cầu kỹ năng Đòi hỏi hiểu biết sâu về linh kiện, thiết kế mạch in, hàn mạch thủ công Không đòi hỏi kỹ năng phần cứng quá phức tạp; tập trung vào tư duy tích hợp hệ thống
Hỗ trợ thư viện Ít thư viện chuẩn hóa; lập trình phức tạp do module tự thiết kế Hỗ trợ nhiều thư viện chuẩn hóa từ cộng đồng toàn cầu cho từng module
Thời gian phát triển Thời gian triển khai ý tưởng kéo dài, dễ phát sinh lỗi phần cứng Triển khai nguyên mẫu thử nghiệm rất nhanh, linh hoạt trong tinh chỉnh
Khả năng mở rộng Chú trọng nhiều vào tiểu tiết vi mạch, khó nâng cấp quy mô tổng thể Dễ dàng mở rộng, tích hợp thêm các cảm biến và cơ cấu chấp hành mới
Đối tượng tiếp cận Chủ yếu dành cho các kỹ sư và chuyên gia điện tử chuyên nghiệp Dành cho nhiều đối tượng: sinh viên, nhà nghiên cứu, cộng đồng kỹ thuật

Phương pháp nghiên cứu và nguồn dữ liệu

  • Phương pháp phân tích – tổng hợp tài liệu: Thu thập, khảo sát và đánh giá các công trình nghiên cứu về máy CNC mini và máy khắc laser trong nước (điển hình là đề tài máy laser CNC sử dụng bộ điều khiển Mach3 của sinh viên Trường ĐHBK TP.HCM bảo vệ tháng 12/2015) và các dòng máy thương mại nước ngoài.
  • Phương pháp thiết kế và mô hình hóa kỹ thuật: Sử dụng phần mềm CAD để dựng mô hình không gian 3 chiều (3D), phân tích tương quan động học, kết cấu khung nhôm định hình và lựa chọn giải pháp dẫn động cơ khí.
  • Phương pháp thực nghiệm chế tạo và ghép nối hệ thống: Gia công chi tiết cơ khí, lắp ráp mạch điện tử, kết nối driver điều khiển, nạp firmware GRBL/Arduino và chạy thử nghiệm khắc mẫu thực tế để đánh giá sai số vị trí, chất lượng đường khắc và độ đậm nhạt ảnh.

Thiết kế và triển khai hệ thống

Thiết kế hệ thống cơ khí

Hệ thống cơ khí được tính toán nhằm đáp ứng yêu cầu kết cấu gọn nhẹ, tự trọng thấp, hạn chế rung động và đảm bảo độ vuông góc giữa các trục:

  • Cơ cấu dẫn hướng: Qua khảo sát các phương án (cặp trục trơn, sống trượt mang cá, thanh trượt bi chữ U, thanh trượt đuôi én), nhóm tác giả chọn giải pháp dẫn hướng bằng trục trơn kết hợp ổ bạc trượt cho cả trục X và trục Y nhằm tối ưu chi phí gia công và giảm ma sát chuyển động.
  • Cơ cấu truyền động: Khảo sát các phương án truyền động (vít me đai ốc thường, vít me bi, đai răng, xích). Nhóm lựa chọn cơ cấu truyền động đai răng (Timing Belt) cho 2 trục chuyển động tịnh tiến, giúp hệ thống đạt tốc độ đáp ứng cao, chuyển động êm và loại bỏ độ rơ cơ khí phù hợp với tải trọng đầu khắc laser rất nhẹ.
  • Khung máy: Kết hợp vật liệu nhôm định hình định vị không gian 3 chiều (kích thước bao 400 x 400 x 150 mm), các tấm đỡ bằng kim loại thép tấm và các cụm gá chi tiết nhựa chế tạo chính xác.

Thiết kế hệ thống điện và điều khiển

Phần điện – điều khiển được thiết kế theo sơ đồ khối module hóa:

  • Khối xử lý trung tâm: Bo mạch Arduino Uno R3 trang bị chip vi xử lý AVR Atmel 8-bit, xung nhịp 16 MHz, điện áp hoạt động 5V DC (nguồn cấp vào 7–12V DC), giao tiếp máy tính qua cổng USB.
  • Khối mở rộng điều khiển CNC: Board CNC Shield V3 cắm trực tiếp lên Arduino Uno, thực hiện chức năng phân phối tín hiệu xung bước (Step), chiều quay (Direction) và kích hoạt (Enable) cho các driver động cơ.
  • Khối công suất truyền động: Sử dụng 02 driver điều khiển động cơ bước A4988 kết hợp động cơ bước lưỡng cực (Bipolar Stepper Motor), cho phép phân độ bước nhỏ nhằm nâng cao độ mịn chuyển động.
  • Khối công suất đầu phát Laser: Module Mosfet IRF520 đóng vai trò công tắc điện tử tốc độ cao, nhận tín hiệu điều chế độ rộng xung (PWM) từ chân số của Arduino để điều khiển tắt/bật và điều chỉnh mức năng lượng phát xạ của Diode Laser 2500 mW (bước sóng 445 nm).
  • Nguồn cấp hệ thống: Nguồn tổ ong biến đổi điện áp lưới 220V AC sang 12V DC cấp dòng cho toàn bộ động cơ bước, driver và module laser.
Thông số kỹ thuật tổng thể của mô hình máy khắc Laser CNC:
Thông số kỹ thuật Giá trị công bố Đơn vị tính
Kích thước bàn máy bao ngoài 400 x 400 x 150 mm
Hành trình gia công trục X 270 mm
Hành trình gia công trục Y 220 mm
Công suất đầu phát Laser Diode 2500 mW
Bước sóng chùm tia Laser 445 nm
Độ chính xác vị trí 0,2 mm
Chiều sâu cắt đứt tối đa ≤ 2,5 mm
Tốc độ dịch chuyển lớn nhất (F) ≤ 200 mm/s
Điện áp nguồn cấp hoạt động 12 V DC
Tổng trọng lượng toàn bộ máy 10 kg
Vật liệu chế tạo khung chính Nhôm định hình, thép tấm, nhựa —

Chuỗi phần mềm điều khiển và giao tiếp

Hệ thống vận hành thông qua quy trình xử lý dữ liệu khép kín:

  1. Phần mềm xử lý đồ họa và CAM: Sử dụng phần mềm đồ họa vector mã nguồn mở Inkscape kết hợp công cụ chuyên dụng 3dpBurner.Image2Gcode để chuyển đổi hình ảnh số (định dạng raster/vector) sang chuỗi lệnh G-code, đồng thời tự động tính toán mã hóa độ đậm nhạt ảnh 256 cấp xám (256-bit) thành các mức công suất xung laser tương ứng.
  2. Phần mềm truyền lệnh gia công: Sử dụng 3dpBurnerSender hoặc Universal Gcode Sender (UGS) trên máy tính để truyền chuỗi mã lệnh G-code xuống vi điều khiển Arduino qua giao thức truyền thông nối tiếp nối tiếp RS232/COM ảo của cổng USB.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan về máy cắt khắc CNC bằng tia laser đốt nóng

Chương này phân tích tổng quan bối cảnh phát triển của công nghệ laser trên thế giới và thực trạng ứng dụng trong nước. Tác giả chỉ ra rằng các máy laser công nghiệp nhập khẩu có chi phí cao, khó tiếp cận cho quy mô vừa và nhỏ. Luận văn tiến hành phân tích, so sánh chi tiết với đề tài "Thiết kế và chế tạo máy khắc CNC bằng tia laser" của sinh viên Trường ĐHBK TP.HCM (nghiệm thu 12/2015).

Từ bảng so sánh, tác giả nêu rõ: đề tài của Trường ĐHBK TP.HCM dùng bộ điều khiển Mach3 chi phí lớn, tính thẩm mỹ chưa cao và chỉ khắc được ảnh biên dạng đen trắng. Do đó, đề tài này đặt mục tiêu chế tạo máy dùng vi điều khiển Arduino nhằm giảm tối đa giá thành, kết cấu gọn đẹp và bổ sung tính năng khắc ảnh đậm nhạt 256 mức xám trên các vật liệu gỗ, giấy, da.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết

Chương 2 trình bày có hệ thống các nguyên lý khoa học nền tảng:

  • Cấu tạo và nguyên lý điều khiển các loại động cơ bước (đơn cực, lưỡng cực, nhiều pha); giải thích phương pháp cấp xung đảo chiều từ trường bằng mạch cầu H.
  • Lý thuyết phát sinh chùm tia laser, cấu tạo buồng cộng hưởng quang học và phân loại các môi trường hoạt chất (chất rắn, chất khí, chất lỏng, bán dẫn).
  • Đánh giá các mối nguy hiểm quang học đối với mắt và da người khi tiếp xúc với tia laser công suất lớn (bước sóng từ 400 nm đến 1400 nm gây hỏng võng mạc); hướng dẫn các biện pháp an toàn bắt buộc như đeo kính lọc bức xạ chuyên dụng.
  • Cấu trúc kiến trúc phần cứng các dòng bo mạch Arduino (Uno, Pro, Nano, Mega, Leonardo, Due); phân tích ưu điểm của vi xử lý AVR Atmel 8-bit trên Uno R3 và môi trường phát triển tích hợp Arduino IDE.
  • Các khái niệm cốt lõi về hệ tọa độ máy CNC, cấu trúc câu lệnh G-code, hệ thống truyền dẫn BUS dữ liệu và các chức năng nội suy chuyển động.

Chương 3: Thiết kế hệ thống cơ khí

Nội dung chương tập trung vào việc tính toán, phân tích ưu nhược điểm và lựa chọn các cụm cơ cấu cơ khí:

  • Lựa chọn cơ cấu dẫn hướng: Đánh giá 4 phương án (cặp trục trơn, sống trượt mang cá, thanh trượt bi chữ U, thanh trượt đuôi én), quyết định chọn cặp trục trơn để giảm khối lượng và chi phí chế tạo.
  • Lựa chọn cơ cấu truyền động: Đánh giá 4 phương án (vít me thường, vít me bi, đai răng, xích dẫn), lựa chọn hệ thống truyền động đai răng nhằm đáp ứng tốc độ di chuyển nhanh, không cần bôi trơn phức tạp và phù hợp với tải trọng đầu khắc laser nhỏ.
  • Lập bản vẽ thiết kế 3D tổng thể không gian làm việc (400 x 400 x 150 mm) và tiến hành gia công lắp ráp khung máy nhôm định hình kết hợp các chi tiết gá lắp kim loại.

Chương 4: Thiết kế hệ thống điện - điều khiển

Chương 4 thuyết minh chi tiết phương án thiết kế phần cứng điện tử và cài đặt phần mềm:

  • Xây dựng sơ đồ khối kết nối giữa máy tính, Arduino Uno R3, CNC Shield V3, driver A4988, Mosfet IRF520, động cơ bước và đầu khắc Laser Diode 2500 mW (445 nm).
  • Trình bày sơ đồ nguyên lý ghép nối mạch công suất Mosfet để điều biến độ rộng xung PWM nguồn laser, đảm bảo tần số đóng ngắt chính xác.
  • Hướng dẫn cấu hình thông số kỹ thuật (steps/mm, gia tốc, tốc độ tối đa) cho trục X, Y trong firmware điều khiển.
  • Giới thiệu quy trình vận hành phần mềm xuất CAM (Inkscape, 3dpBurner.Image2Gcode) và phần mềm truyền nhận lệnh gia công (3dpBurnerSender, Universal Gcode Sender).
  • Trình bày các mẫu sản phẩm đã khắc thực nghiệm trên các vật liệu thực tế.

Chương 5: Kết luận và hướng phát triển của đề tài

Chương cuối cùng tổng kết các kết quả đạt được về mặt cơ khí, điện tử và chất lượng gia công mẫu; phân tích các dạng sai sót, hư hỏng ghi nhận được trong quá trình chạy thử nghiệm; đồng thời đề xuất các phương án khắc phục hạn chế và định hướng phát triển mở rộng đề tài.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chế tạo và thử nghiệm thực tế

Mô hình máy khắc Laser CNC sử dụng bộ điều khiển Arduino đã được lắp ráp hoàn chỉnh và chạy thử nghiệm ổn định với các thông số thực tế:

  • Hoàn thiện kết cấu máy 2 trục tịnh tiến với trọng lượng tổng thể 10 kg, không gian bao ngoài 400 x 400 x 150 mm, vùng làm việc thực tế đạt 270 x 220 mm.
  • Khắc thành công nhiều loại hình ảnh phức tạp trên các nền vật liệu phi kim:
    • Khắc biểu trưng (logo) Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM trên ván gỗ MDF.
    • Khắc tranh khủng long nghệ thuật, hình ảnh chân dung cầu thủ bóng đá, tranh phong cảnh trên ván gỗ MDF.
    • Khắc hoa văn, hình ảnh đồ họa vui quảng cáo chủ quyền biển đảo trên vật liệu giấy carton và da.
  • Đạt độ chính xác định vị lặp lại 0,2 mm; tốc độ khắc ổn định trong khoảng F ≤ 200 mm/s; xử lý tốt độ sâu vết khắc với khả năng cắt đứt mép vật liệu mỏng đến 2,5 mm.

Đóng góp kỹ thuật của đề tài

  1. Tối ưu hóa chi phí sản xuất: Thay thế thành công các bộ điều khiển công nghiệp đắt tiền (như hệ điều khiển Mach3 giao tiếp cổng LPT/Card chuyên dụng) bằng bo mạch Arduino Uno R3 mã nguồn mở kết hợp CNC Shield V3 và driver A4988 thương mại, giúp giảm đáng kể giá thành chế tạo mô hình máy CNC laser.
  2. Nâng cao chất lượng gia công quang học: Khắc phục được nhược điểm của các đề tài trước đó (vốn chỉ khắc được biên dạng ngoài đen trắng) nhờ tích hợp module Mosfet IRF520 điều khiển PWM công suất laser, cho phép khắc được hình ảnh với độ chuyển sắc đậm nhạt 256 mức xám (256-bit).
  3. Tính ứng dụng và khả năng tiếp cận cao: Tạo ra một quy trình công nghệ hoàn chỉnh từ khâu nhập ảnh, chuyển đổi mã G-code đến nạp lệnh tự động với giao diện phần mềm trực quan, dễ dàng sử dụng cho người dùng phổ thông sau thời gian ngắn làm quen.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế kỹ thuật

Dựa trên các giới hạn nghiên cứu được công bố trong văn bản:

  • Về kết cấu cơ khí: Tự trọng máy nhỏ (10 kg), độ cứng vững của khung liên kết nhôm và chi tiết gá còn ở mức mô hình; vùng gia công giới hạn (270 x 220 mm); độ chính xác còn dừng lại ở mức 0,2 mm.
  • Về bộ điều khiển và công suất nguồn: Đầu phát Laser Diode công suất thấp (2500 mW) nên chỉ khắc được trên vật liệu phi kim mềm và mỏng (gỗ mỏng, giấy, da), không thể cắt khắc trên kim loại, kính hay vật liệu cứng; chiều sâu cắt hạn chế (≤ 2,5 mm); vấn đề tản nhiệt cho diode laser và driver khi vận hành thời gian dài ở tốc độ cao còn hạn chế.

Hướng phát triển của đề tài

  • Nâng cấp nguồn phát laser sang các loại có công suất cao hơn hoặc đầu phát Laser CO2 để mở rộng khả năng gia công cắt đứt trên nhiều loại vật liệu dày và cứng hơn (nhựa dày, mica, kim loại mỏng).
  • Gia cố kết cấu khung máy bằng kim loại nguyên khối nhằm triệt tiêu rung động, tăng độ cứng vững và mở rộng hành trình làm việc của các trục X, Y, Z.
  • Tối ưu hóa thuật toán phát xung trong vi điều khiển, nâng cao tốc độ chuyển động định vị (F > 200 mm/s) và độ chính xác lặp lại của hệ thống.

Giá trị tham khảo

Đồ án tốt nghiệp này là tài liệu kỹ thuật có giá trị tham khảo thiết thực cho:

  • Sinh viên các ngành Công nghệ Chế tạo Máy, Cơ điện tử, Kỹ thuật Tự động hóa: Cung cấp tài liệu mẫu chi tiết về quy trình tính toán, thiết kế và tích hợp một hệ thống cơ điện tử hoàn chỉnh từ phần cơ (khung, dẫn hướng, truyền động) đến phần điện điều khiển (Arduino, CNC Shield, Driver A4988).
  • Người nghiên cứu và chế tạo máy CNC tự chế (DIY CNC): Tham khảo trực tiếp sơ đồ mạch ghép nối module công suất Mosfet IRF520 với đầu khắc Laser Diode để điều khiển độ đậm nhạt ảnh 256 cấp độ xám, cũng như chuỗi phần mềm CAM nguồn mở (Inkscape, 3dpBurner.Image2Gcode, Universal Gcode Sender).

Câu hỏi thường gặp

1. Đầu khắc laser trang bị trên mô hình máy có thông số kỹ thuật ra sao và gia công được những vật liệu nào?
Mô hình sử dụng đầu khắc Laser Diode có công suất quang học 2500 mW và bước sóng phát xạ 445 nm (vùng ánh sáng nhìn thấy màu xanh). Với thông số này, máy gia công khắc hình ảnh và cắt mép mỏng (chiều sâu cắt ≤ 2,5 mm) trên các vật liệu phi kim như ván gỗ MDF, giấy bìa carton và da; máy không thể khắc trên bề mặt kim loại hay vật liệu phản quang.

2. Giải pháp phần cứng nào giúp máy khắc được hình ảnh có độ đậm nhạt (256-bit) thay vì chỉ khắc biên dạng đen trắng?
Hệ thống sử dụng mạch công suất Mosfet IRF520 kết nối giữa vi điều khiển Arduino Uno R3 và đầu phát Laser Diode. Arduino phát tín hiệu điều chế độ rộng xung (PWM) thông qua chân điều khiển để thay đổi mức năng lượng đốt nóng tức thời của tia laser tương ứng với 256 mức độ xám được trích xuất từ phần mềm CAM 3dpBurner.Image2Gcode.

3. Đề tài lựa chọn cơ cấu truyền động và dẫn hướng nào cho hai trục X và Y?
Nhóm tác giả đã lựa chọn cơ cấu dẫn hướng bằng cặp trục trơn kết hợp bạc trượt và cơ cấu truyền động bằng đai răng (Timing Belt) cho cả hai trục X, Y. Giải pháp này giúp hệ thống đạt độ linh hoạt cao, giảm khối lượng di trượt, loại bỏ hiện tượng rơ cơ khí và tối ưu hóa chi phí chế tạo.

4. Chuỗi phần mềm máy tính được sử dụng để xuất và truyền mã lệnh G-code gồm những công cụ nào?
Quy trình gia công sử dụng phần mềm Inkscape và 3dpBurner.Image2Gcode để xử lý ảnh số và xuất file mã G-code; sau đó sử dụng phần mềm 3dpBurnerSender hoặc Universal Gcode Sender (UGS) để truyền dữ liệu G-code qua cổng giao tiếp COM/USB xuống vi điều khiển Arduino.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Đoàn Thanh Lam và Lê Ngọc Duy đã hoàn thành trọn vẹn mục tiêu nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thành công mô hình máy khắc Laser CNC 2 trục sử dụng vi điều khiển Arduino Uno R3. Công trình chứng minh tính hiệu quả của giải pháp tích hợp phần cứng mã nguồn mở với module công suất Mosfet để tạo ra thiết bị gia công tự động chi phí thấp, có khả năng khắc ảnh đậm nhạt 256 cấp xám với độ chính xác 0,2 mm trên vật liệu phi kim. Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo có tính ứng dụng cao cho việc nghiên cứu, giảng dạy và phát triển các hệ thống máy CNC cỡ nhỏ trong thực tiễn.