Nghiên Cứu – Thiết Kế - Chế Tạo Hệ Thống Đo Biên Dạng Chi Tiết Trụ Tròn

Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống đo quét biên dạng chi tiết trụ tròn, ứng dụng công nghệ hiện đại trong sản xuất và kiểm tra chất lượng.

• Tác giả: Nguyễn Quốc Bảo
• Người hướng dẫn: TS. Trần Ngọc Đăng Khoa
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghiệp TP. HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Điện Tử
• Đề tài: Nghiên Cứu – Thiết Kế - Chế Tạo Hệ Thống Đo – Quét Biên Dạng Chi Tiết Trụ Tròn
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• LỜI CẢM ƠN
• NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Sai lệch độ tròn
• 1.1.1. Định nghĩa sai lệch độ tròn
• 1.1.2. Nguyên nhân gây ra sai lệch độ tròn của chi tiết
• 1.1.3. Ảnh hưởng của sai lệch độ tròn đến khả năng làm việc của chi tiết
• 1.2. Các phương pháp đo sai lệch độ tròn và đo biên dạng
• 1.2.1. Phương pháp đo thông thường
• 1.2.2. Phương pháp đo tiếp xúc
• 1.2.3. Phương pháp đo không tiếp xúc
• 1.3. Kỹ thuật quét biên dạng 3D
• 1.3.1. Các phương pháp quét biên dạng 3D
• 1.3.2. Kỹ thuật quét biên dạng 3D theo lớp
• 1.4. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.5. Phạm vi nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ VÀ THIẾT KẾ CƠ KHÍ
• 2.1. Yêu cầu thiết kế
• 2.2. Chọn loại động cơ truyền động
• 2.3. Thiết kế bộ phận gá chi tiết đo
• 2.3.1. Chọn phương án gá mẫu
• 2.3.2. Thiết kế bộ phận gá chi tiết đo
• 2.4. Thiết kế bộ phận gá và di chuyển đầu cảm biến
• 2.4.1. Cơ cấu truyền động
• 2.4.2. Thông số các chi tiết của cụm truyền động
• 2.5. Thiết kế khung máy
• 2.6. Thiết kế bản vẽ 3D
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
• 3.1. Sơ đồ hệ thống điều khiển
• 3.2. Chọn cảm biến quét
• 3.2.1. Chọn loại cảm biến
• 3.2.2. Bộ cảm biến Keyence LK – 2001 và đầu cảm biến LK - 031
• 3.2.3. Những lưu ý khi sử dụng cảm biến laser CCD LK - 2001 và LK – 031
• 3.3. Bộ thu thập dữ liệu
• 3.3.1. Chọn phương án thiết kế bộ thu thập dữ liệu
• 3.3.2. Giới thiệu về Arduino Mega 2560
• 3.3.3. Module thu thập dữ liệu AD7606
• 3.3.4. Bộ thu thập dữ liệu dùng Arduino Mega 2560 và module AD7606
• 3.4. Chọn động cơ truyền động và driver điều khiển
• 3.4.1. Chọn động cơ bước cho từng cụm chuyển động
• 3.4.2. Driver điều khiển động cơ bước
• 3.4.3. Encoder đo số vòng quay động cơ
• 3.5. Sơ đồ nguyên lý mạch điện của hệ thống điều khiển
• 3.6. Lập trình hệ thống điều khiển
• 3.6.1. Nguyên lý điều khiển
• 3.6.2. Quy trình lập trình hệ thống điều khiển
• 4. CHƯƠNG 4: CHẾ TẠO THIẾT BỊ
• 4.1. Chế tạo phần cơ khí
• 4.1.1. Chế tạo cụm mâm xoay
• 4.1.2. Chế tạo cụm truyền động trục X
• 4.1.3. Chế tạo cụm truyền động trục Z và gá cảm biến
• 4.2. Chế tạo bộ điều khiển và thu thập dữ liệu
• 4.2.1. Yêu cầu chế tạo
• 4.3. Mô hình thực tế
• 5. CHƯƠNG 5: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
• 5.1. Thử nghiệm 1: Đo trụ bậc
• 5.2. Thử nghiệm 2: Đo khoảng cách dịch chuyển
• 5.3. Thực nghiệm ứng dụng máy vào đo – quét biên dạng 2D
• 5.3.1. Quy trình xác định khoảng cách tham chiếu cho máy
• 5.3.2. Thực nghiệm ứng dụng quét biên dạng 2D và đo sai lệch độ tròn
• 5.4. Thực nghiệm quét biên dạng 3D
• 5.4.1. Quy trình thực nghiệm
• 5.4.2. Thực nghiệm với các chi tiết có biên dạng phức tạp
• 5.5. Nhận xét chung
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Hệ Thống Đo Biên Dạng Chi Tiết Trụ Tròn

Nghiên cứu và thiết kế hệ thống đo biên dạng chi tiết trụ tròn là một lĩnh vực quan trọng trong công nghệ cơ khí. Hệ thống này giúp xác định độ chính xác của các chi tiết trụ tròn, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm. Việc áp dụng công nghệ đo không tiếp xúc, đặc biệt là cảm biến laser, đã mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành công nghiệp chế tạo. Sự phát triển này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn giảm thiểu sai số trong quá trình đo.

1.1. Định Nghĩa và Ý Nghĩa Của Hệ Thống Đo Biên Dạng

Hệ thống đo biên dạng là thiết bị dùng để xác định hình dạng và kích thước của các chi tiết cơ khí. Đặc biệt, hệ thống này giúp phát hiện các sai lệch về độ tròn, từ đó đảm bảo tính chính xác trong sản xuất.

1.2. Lịch Sử Phát Triển Công Nghệ Đo Biên Dạng

Công nghệ đo biên dạng đã trải qua nhiều giai đoạn phát triển. Từ những phương pháp đo cơ học truyền thống đến các thiết bị hiện đại sử dụng cảm biến laser, sự tiến bộ này đã giúp nâng cao độ chính xác và hiệu suất trong sản xuất.

II. Vấn Đề và Thách Thức Trong Đo Biên Dạng Chi Tiết Trụ Tròn

Mặc dù công nghệ đo biên dạng đã phát triển, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức. Các vấn đề như sai số do áp lực đo, độ chính xác của cảm biến, và khả năng xử lý dữ liệu là những yếu tố cần được giải quyết. Việc tìm ra giải pháp cho những vấn đề này là rất cần thiết để nâng cao hiệu quả của hệ thống.

2.1. Sai Số Trong Quá Trình Đo

Sai số trong quá trình đo có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau, bao gồm cả yếu tố môi trường và thiết bị. Việc kiểm soát sai số là rất quan trọng để đảm bảo độ chính xác của kết quả đo.

2.2. Khó Khăn Trong Việc Xử Lý Dữ Liệu

Xử lý dữ liệu từ cảm biến là một thách thức lớn. Đặc biệt, việc lọc nhiễu và đảm bảo độ chính xác của dữ liệu thu thập là rất quan trọng trong quá trình phân tích.

III. Phương Pháp Thiết Kế Hệ Thống Đo Biên Dạng Chi Tiết Trụ Tròn

Thiết kế hệ thống đo biên dạng chi tiết trụ tròn cần phải dựa trên các nguyên lý kỹ thuật cơ bản. Việc lựa chọn cảm biến phù hợp, thiết kế cơ cấu truyền động và hệ thống điều khiển là những yếu tố quan trọng trong quá trình này.

3.1. Lựa Chọn Cảm Biến Đo

Cảm biến laser là lựa chọn hàng đầu cho hệ thống đo biên dạng. Chúng cung cấp độ chính xác cao và khả năng đo không tiếp xúc, giúp bảo vệ bề mặt chi tiết trong quá trình đo.

3.2. Thiết Kế Cơ Cấu Truyền Động

Cơ cấu truyền động cần được thiết kế sao cho đảm bảo độ chính xác và ổn định trong quá trình đo. Việc lựa chọn động cơ và bộ truyền động phù hợp là rất quan trọng.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Hệ Thống Đo Biên Dạng

Hệ thống đo biên dạng chi tiết trụ tròn có nhiều ứng dụng trong ngành công nghiệp chế tạo. Từ việc kiểm tra chất lượng sản phẩm đến việc tối ưu hóa quy trình sản xuất, hệ thống này đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả sản xuất.

4.1. Kiểm Tra Chất Lượng Sản Phẩm

Hệ thống đo biên dạng giúp phát hiện các sai lệch trong sản phẩm, từ đó đảm bảo chất lượng và độ chính xác của các chi tiết cơ khí.

4.2. Tối Ưu Hóa Quy Trình Sản Xuất

Việc áp dụng công nghệ đo biên dạng giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu thời gian và chi phí, đồng thời nâng cao hiệu suất làm việc.

V. Kết Luận và Tương Lai Của Hệ Thống Đo Biên Dạng

Hệ thống đo biên dạng chi tiết trụ tròn đang ngày càng trở nên quan trọng trong ngành công nghiệp chế tạo. Với sự phát triển của công nghệ, tương lai của hệ thống này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến và ứng dụng mới, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất.

5.1. Xu Hướng Phát Triển Công Nghệ Đo

Công nghệ đo không tiếp xúc sẽ tiếp tục phát triển, với nhiều cải tiến về độ chính xác và khả năng xử lý dữ liệu. Điều này sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành công nghiệp.

5.2. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu và Phát Triển

Nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực đo biên dạng là rất cần thiết. Điều này không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn thúc đẩy sự phát triển của ngành công nghiệp chế tạo.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong lĩnh vực gia công cơ khí chính xác, kiểm tra chất lượng hình học và độ chính xác kích thước của sản phẩm sau chế tạo là khâu then chốt nhằm đảm bảo khả năng lắp ghép và tuổi thọ vận hành. Sai lệch độ tròn trên các chi tiết dạng trục hoặc lỗ trụ là một trong những nguyên nhân trực tiếp dẫn đến hiện tượng đảo trục, phân bố tải trọng không đều, gây rung động, mài mòn và làm giảm hiệu suất của các cụm mối ghép động như ổ trượt, bạc dẫn hướng và vòng bi.

Thực tế kiểm tra biên dạng hình học hiện nay chủ yếu áp dụng phương pháp tiếp xúc cơ học (như sử dụng đồng hồ so hoặc máy đo biên dạng chuyên dụng Mitutoyo RA-1600). Dù có độ ổn định nhất định, phương pháp đo tiếp xúc tồn tại nhiều nhược điểm cố hữu: áp lực giữa đầu đo và bề mặt phôi có thể gây biến dạng vật liệu mềm, tạo vết xước trên bề mặt bóng, tốc độ dịch chuyển chậm, kết cấu thiết bị cồng kềnh và khó kiểm tra các chi tiết có rãnh hẹp hoặc biên dạng phức tạp. Ngược lại, các thiết bị quét biên dạng 3D không tiếp xúc ứng dụng laser nhập khẩu từ các quốc gia phát triển tuy giải quyết được các hạn chế trên nhưng lại có giá thành đầu tư rất cao, gây trở ngại cho khả năng tiếp cận trong đào tạo và sản xuất quy mô vừa và nhỏ tại Việt Nam.

Từ bối cảnh thực tiễn đó, đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử tại Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh thực hiện đề tài "Nghiên cứu – thiết kế - chế tạo hệ thống đo – quét biên dạng chi tiết trụ tròn" nhằm xây dựng một mô hình thực nghiệm hoàn chỉnh, kết hợp kỹ thuật đo quang học không tiếp xúc với chi phí chế tạo hợp lý.

Nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể bao gồm:

1. Nghiên cứu nguyên lý thu thập dữ liệu từ cảm biến và nguyên lý dựng mô hình mô phỏng 3D trên máy tính từ dữ liệu thu thập được.
2. Thiết kế và chế tạo mô hình máy quét 3D chi tiết có biên dạng trụ tròn sử dụng cảm biến laser điểm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu được xác định cụ thể trong văn bản:

• Đối tượng: Các chi tiết cơ khí có biên dạng trụ tròn hoặc biên dạng đối xứng, đồng tâm (chi tiết trục, ổ bi, bạc lót, trụ đa giác, bánh răng kích thước nhỏ).
• Phạm vi kích thước: Chi tiết có đường kính ngoài nhỏ hơn 33 mm; chiều cao tối đa của chi tiết không quá 50 mm; khoảng quét dịch chuyển chiều cao tối đa là 30 mm; giới hạn sai lệch độ tròn đo được tối đa là $\pm 5$ mm.
• Phạm vi thời gian và địa điểm: Đồ án được giao ngày 22/01/2021, nghiệm thu hoàn thành ngày 30/07/2021 tại Bộ môn Công nghệ Kỹ thuật Cơ điện tử, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Văn bản xây dựng hệ thống đo đạc dựa trên các cơ sở lý thuyết đo lường hình học và kỹ thuật cảm biến quang học:

• Lý thuyết sai lệch độ tròn: Khái niệm sai lệch độ tròn được định nghĩa là sai lệch lớn nhất giữa các điểm profin thực tế tới profin áp (đường biên mặt cắt qua bề mặt danh nghĩa). Các thành phần sai lệch cơ bản gồm độ ovan ($\Delta d = (d_{\max} - d_{\min})/2$) và độ phân cạnh (đo qua chuẩn khối V theo công thức $\Delta M = \frac{d_{\max} - d_{\min}}{\sin(\alpha/2) + 1}$ với $\alpha$ là góc khối V).
• Nguyên lý đo quang học không tiếp xúc bằng cảm biến laser điểm: Hệ thống ứng dụng cảm biến quang học CCD thu - phát đồng trục. Khi chùm laser chiếu lên bề mặt chi tiết, ánh sáng phản xạ được hội tụ qua thấu kính thu lên phần tử cảm quang. Sự thay đổi khoảng cách từ đầu đo đến bề mặt chi tiết làm dịch chuyển vị trí điểm ảnh quang điện, từ đó bộ khuếch đại chuyển đổi thành tín hiệu điện áp tương ứng.
• Mô hình tính toán bán kính và kỹ thuật quét 3D theo lớp: Chi tiết được đặt trên mâm xoay đồng trục. Khoảng cách tham chiếu từ đầu cảm biến đến tâm quay của mâm cặp được hiệu chuẩn cố định là $d$. Khi mâm xoay quay từng góc xác định, cảm biến đo khoảng cách tức thời $d_1$ tới bề mặt chi tiết. Bán kính thực tế tại từng tọa độ góc được xác định qua biểu thức: $$r = d - d_1$$ Mô hình 3D được kiến tạo bằng cách quét liên tiếp các lớp biên dạng 2D ở từng cao độ trục $Z$, sau đó xếp chồng các tập hợp điểm dữ liệu không gian ba chiều $(x, y, z)$ để dựng lưới đa giác bề mặt.

Phương pháp nghiên cứu kết hợp giữa tính toán thiết kế kỹ thuật, mô hình hóa CAD 3D, lập trình tích hợp hệ thống nhúng và kiểm nghiệm thực nghiệm trên phôi thực tế. Nguồn dữ liệu sử dụng bao gồm các thông số kỹ thuật chuẩn của nhà sản xuất linh kiện (Keyence, Texas Instruments, SKF), các công thức truyền động cơ khí và chuỗi dữ liệu điện áp số hóa thu được trực tiếp từ quá trình vận hành hệ thống.

---

Thiết kế và triển khai

Hệ thống được nghiên cứu, thiết kế và chế tạo bao gồm ba phân hệ chính: cơ cấu cơ khí, phần cứng điều khiển - thu thập dữ liệu và phần mềm xử lý giao diện người dùng.

1. Cơ cấu cơ khí

Hệ thống sử dụng kết cấu khung chịu lực từ nhôm định hình kích thước tiết diện $30 \times 30$ mm nhằm đảm bảo độ cứng vững và khả năng tháo lắp linh hoạt. Cơ cấu chuyển động gồm ba cụm chức năng:

• Cụm gá và xoay chi tiết: Sử dụng phương án bố trí trục đứng để phù hợp cho cả chi tiết rỗng lẫn chi tiết đặc. Cụm sử dụng mâm cặp 4 chấu tự định tâm K02-50 (đường kính ngoài 50 mm, ren trục M14x1, dải kẹp hiệu dụng 1–33 mm, khối lượng 0,6 kg), dẫn hướng qua hai ổ bi đỡ trục SKF 6000 2Z (kích thước $10 \times 25 \times 8$ mm). Truyền động xoay từ động cơ bước được cách ly qua bộ truyền đai răng tiêu chuẩn (chiều dài đai 200 mm, bản rộng 6 mm, bước răng 2 mm) nhằm giảm thiểu rung động cơ học truyền tới phôi đo. Tỉ số truyền được chọn là $i = 2$ thông qua puly dẫn 20 răng và puly bị dẫn 40 răng. Khoảng cách trục tính toán giữa hai puly là $c = 70,8$ mm, được cố định qua rãnh trượt điều chỉnh từ 65 mm đến 75 mm để căn chỉnh độ căng đai.
• Cụm truyền động tịnh tiến trục X và Z: Cụm trục X (điều chỉnh khoảng cách đo từ cảm biến đến tâm xoay) và cụm trục Z (dịch chuyển độ cao quét theo lớp) đều sử dụng cơ cấu vít me – đai ốc bi T8 bằng thép không gỉ (đường kính trục 8 mm, bước ren 2 mm, 4 đầu mối, bước xoắn 8 mm, đai ốc đồng) kết hợp trục dẫn hướng song song phi 8 mm và bạc trượt dài 24 mm. Hành trình vít me trục Z dài 150 mm và trục X dài 300 mm.
• Chi tiết liên kết: Các tấm gá động cơ, khối đỡ trượt, khớp nối cơ cấu truyền động và tấm đỡ đầu đo được tạo hình bằng phương pháp in 3D với vật liệu nhựa PLA.

Thành phần cơ khí	Thông số kỹ thuật lựa chọn	Chức năng chính
Mâm cặp tự định tâm	K02-50 (4 chấu, kẹp 1–33 mm, ren M14x1)	Định vị và gá kẹp phôi kiểm tra
Bộ truyền đai răng	Bước 2 mm, rộng 6 mm, dài 200 mm; puly 20/40 răng ($i=2$)	Giảm chấn rung, tăng độ phân giải góc quay
Cơ cấu tịnh tiến X, Z	Vít me T8 (bước xoắn 8 mm), trục dẫn hướng $\varnothing 8$ mm	Dịch chuyển vị trí cảm biến chính xác
Khung máy	Nhôm định hình $30 \times 30$ mm	Chịu lực và định vị toàn bộ hệ thống
Vật liệu gá liên kết	Nhựa in 3D PLA	Tối ưu hóa khối lượng và chi phí chế tạo

2. Hệ thống điều khiển và thu thập dữ liệu

Mạch điều khiển trung tâm được xây dựng trên nền tảng vi điều khiển và mô-đun số hóa chuyên dụng:

• Cảm biến đo dịch chuyển: Sử dụng bộ điều khiển Keyence LK-2001 kết hợp đầu cảm biến quang học CCD Keyence LK-031, xuất tín hiệu tương tự (Analog) tuyến tính theo khoảng cách đo.
• Mô-đun chuyển đổi tương tự - số (ADC): Tích hợp mạch AD7606 (Texas Instruments) với độ phân giải 16-bit, hỗ trợ lấy mẫu đồng thời đa kênh và tích hợp chế độ lọc nhiễu Oversampling phần cứng, giúp ổn định tín hiệu điện áp từ đầu đo trước khi nạp vào bộ vi điều khiển.
• Khối xử lý nhúng: Sử dụng bo mạch Arduino Mega 2560 đóng vai trò điều khiển phát xung cho driver, đọc tín hiệu từ AD7606 và giao tiếp nối tiếp (Serial UART) hai chiều với máy tính.
• Động cơ truyền động và mạch công suất: Cụm mâm xoay và cụm trục dẫn động sử dụng động cơ bước Nema 23HS7628 và Nema 17HS4401-S kết hợp các bộ điều khiển vi bước (Microstep Driver) DM542 và TB6600, cho phép chia nhỏ góc bước nhằm đạt độ phân giải dịch chuyển cao. Hệ thống tích hợp thêm Encoder HN3806 (độ phân giải 400 xung/vòng) để phản hồi vị trí góc quay của động cơ.

3. Giao diện phần mềm và thuật toán điều khiển

Thuật toán nhúng trên Arduino được thiết kế cấu trúc luồng thông qua phần mềm VISUINO và tinh chỉnh mã nguồn trên Arduino IDE.

Giao diện điều khiển, hiển thị và dựng hình trên máy tính được lập trình bằng công cụ MATLAB App Designer, bao gồm ba phân hệ giao diện:

• Tab "Setting & Calibration": Thực hiện kết nối cổng COM, điều khiển dịch chuyển các trục cơ khí, đặt vị trí gốc (Reset Home), thực hiện chu trình căn chỉnh tự động đưa giá trị cảm biến về mốc (Auto Zero) và ghi nhận khoảng cách tham chiếu $d$ từ cảm biến đến tâm mâm cặp.
• Tab "2D Analysis": Nhận chuỗi dữ liệu điện áp quét theo từng vòng quay, tự động lọc nhiễu, tính toán bán kính từng điểm, trích xuất giá trị bán kính cực đại ($r_{\max}$), bán kính cực tiểu ($r_{\min}$), tính toán sai lệch độ tròn theo tiêu chuẩn và vẽ đường profin thực tế so với đường tròn danh nghĩa trên hệ tọa độ cực.
• Tab "3D Simulation": Điều khiển đồng bộ việc quét quét từng lớp theo trục Z, hiển thị đồ họa không gian ba chiều của toàn bộ chi tiết, hỗ trợ các nút chuyển lớp quan sát và cho phép xuất dữ liệu lưới sang tệp tin định dạng .stl dùng cho thiết kế ngược (Reverse Engineering).

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lý thuyết về dung sai hình học, tập trung vào bản chất của sai lệch độ tròn, độ ovan và độ phân cạnh, cùng các nguyên nhân phát sinh trong gia công cắt gọt (rung động máy, mòn dao, biến dạng nhiệt và biến dạng do lực kẹp). Tác giả so sánh các phương pháp đo lường truyền thống (đo hai tiếp điểm, đo trên khối V) và phương pháp đo tiếp xúc tự động chuyên dụng (Mitutoyo RA-1600). Phân tích chi tiết ưu - nhược điểm giữa hai giải pháp đo quang học không tiếp xúc: cảm biến laser quét truyền qua và cảm biến laser điểm phản xạ. Từ đó, tác giả luận chứng tính khả thi của kỹ thuật quét laser điểm theo lớp cho hệ thống thực nghiệm và xác định rõ mục tiêu, phạm vi giới hạn của đề tài.

Chương 2: Cơ sở và thiết kế cơ khí

Chương này trình bày các bước tính toán và thiết kế động học toàn bộ phần cứng máy. Nội dung bao gồm việc phân tích hai phương án điều khiển động cơ (đồng bộ tốc độ liên tục dùng Servo đối chiếu với phương pháp quét theo từng bước dừng bằng động cơ bước); đánh giá phương án gá chi tiết theo phương ngang và phương dọc (lựa chọn phương án gá dọc dùng mâm cặp 4 chấu tự định tâm K02-50 để đo các chi tiết rỗng và ngắn). Chương 2 cung cấp toàn bộ công thức và thông số tính toán bộ truyền đai răng (tỉ số truyền $i=2$, khoảng cách tâm puly $c=70,8$ mm), thông số bộ truyền vít me – đai ốc bi T8 cho trục X và Z, cùng các bản vẽ thiết kế 3D hoàn chỉnh của các chi tiết in 3D và khung nhôm định hình.

Chương 3: Thiết kế hệ thống điều khiển

Tác giả thiết lập sơ đồ khối chức năng của hệ sinh thái điều khiển, phân tích lý do lựa chọn cảm biến quang học laser CCD Keyence LK-2001/LK-031 thay vì cảm biến siêu âm hay hồng ngoại. Chương 3 mô tả chi tiết phần cứng bo mạch Arduino Mega 2560, kiến trúc mô-đun ADC 16-bit AD7606, động cơ bước Nema 23/Nema 17 và driver DM542/TB6600, kèm sơ đồ đấu nối nguyên lý mạch điện. Nội dung chương đi sâu vào quy trình lập trình nhúng bằng VISUINO/Arduino IDE, lưu đồ giải thuật điều khiển quét mẫu, nguyên lý lọc nhiễu Oversampling và kiến trúc lập trình giao diện người dùng trên MATLAB App Designer để xử lý dữ liệu 2D, mô phỏng 3D và xuất file .stl.

Chương 4: Chế tạo thiết bị

Chương 4 mô tả quá trình gia công thực tế và tích hợp hoàn chỉnh hệ thống. Các nội dung bao gồm: chế tạo cơ khí cụm mâm xoay, lắp ráp trục chính với ổ lăn SKF, chế tạo cụm dẫn động trục X, gia công chi tiết kết nối cơ cấu truyền động và tấm gá đầu đo bằng máy in 3D nhựa PLA. Chương này trình bày chi tiết công tác đóng hộp tủ điện điều khiển, đi dây tín hiệu chống nhiễu, liên kết bo mạch và hình ảnh thực tế của thiết bị đo quét sau khi tích hợp hoàn chỉnh.

Chương 5: Thực nghiệm và đánh giá kết quả

Chương 5 ghi lại chuỗi thực nghiệm kiểm chứng khả năng làm việc của máy. Quá trình kiểm nghiệm được triển khai tuần tự:

1. Thử nghiệm 1 và 2: Đo kiểm kích thước chi tiết trụ bậc và đánh giá sai số khoảng cách dịch chuyển của các trục truyền động cơ khí.
2. Thực nghiệm xác định khoảng cách tham chiếu chuẩn $d$ cho mâm cặp.
3. Thực nghiệm quét biên dạng 2D và đánh giá sai lệch độ tròn tại các cao độ khác nhau (20 mm, 35 mm, 45 mm) trên mẫu kiểm tra.
4. Thực nghiệm quét biên dạng 3D trên các mẫu phôi có hình học phức tạp (chi tiết bánh răng trụ), đánh giá khả năng dựng hình nhiều lớp và kiểm tra tính tương thích của tệp tin kết quả định dạng .stl.

Chương 6: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết toàn bộ mức độ hoàn thành nhiệm vụ theo mục tiêu ban đầu: hệ thống vận hành ổn định, đạt các yêu cầu kỹ thuật đề ra về đo không tiếp xúc, xác định sai lệch độ tròn và mô phỏng 3D. Đồng thời, tác giả chỉ ra các mặt tồn tại kỹ thuật và đề xuất các kiến nghị nâng cấp về cơ khí, cảm biến và thuật toán xử lý dữ liệu cho các giai đoạn phát triển tiếp theo.

---

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã chế tạo thành công một hệ thống đo – quét biên dạng 3D không tiếp xúc hoàn chỉnh dạng bàn thực nghiệm, vận hành ăn khớp giữa phần cứng cơ điện tử và phần mềm máy tính.

Các kết quả kỹ thuật cụ thể bao gồm:

• Khả năng đo và phân tích 2D: Thiết bị thu thập biên dạng mặt cắt ngang tại các vị trí chiều cao tùy chỉnh (đã kiểm chứng tại các mốc 20 mm, 35 mm và 45 mm), tự động tính toán bán kính cực đại ($r_{\max}$), bán kính cực tiểu ($r_{\min}$) và độ ovan của chi tiết với dữ liệu số hóa trực quan.
• Khả năng quét và mô phỏng 3D: Thực hiện quét thành công theo từng lớp cho các chi tiết đối xứng phức tạp như bánh răng trụ nhỏ, hiển thị mô hình khối trên không gian ba chiều của MATLAB App Designer và xuất ra tệp tin chuẩn .stl phục vụ in 3D hoặc tái thiết kế trong phần mềm CAD.
• Tự động hóa căn chỉnh: Phần mềm tích hợp thành công chu trình "Reset Home" và "Auto Zero", hỗ trợ tự động căn chỉnh vị trí đầu đo về dải làm việc danh định của cảm biến Keyence LK-031 và tính toán khoảng cách tham chiếu $d$.

Đóng góp của đồ án thể hiện ở việc đề xuất quy trình công nghệ kết hợp giữa cảm biến laser điểm chi phí vừa phải với mô-đun ADC 16-bit AD7606 có tính năng lọc nhiễu phần cứng (Oversampling), giải quyết bài toán đo không phá hủy, không gây xước bề mặt chi tiết cơ khí với tổng chi phí chế tạo thấp hơn rất nhiều so với các hệ thống đo quang học công nghiệp nhập ngoại.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Theo các giới hạn thực tế được ghi nhận trong văn bản, hệ thống còn tồn tại một số điểm hạn chế:

• Phương pháp đo laser điểm: Cảm biến laser điểm không thể đo trực tiếp đường kính phôi mà phải tính toán gián tiếp thông qua khoảng cách tham chiếu tới tâm quay ($r = d - d_1$). Do đó, sai số gá đặt lệch tâm của mâm cặp hoặc sai số hiệu chuẩn tâm $d$ sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả tính toán bán kính.
• Vật liệu và kết cấu cơ khí: Nhiều cụm chi tiết chịu lực, gá trượt và tấm đỡ cảm biến được chế tạo bằng công nghệ in 3D nhựa PLA, độ cứng vững cơ học và khả năng chịu mài mòn, chống biến dạng nhiệt chưa cao bằng kim loại gia công cơ khí chính xác.
• Tốc độ quét: Phương pháp điều khiển lấy mẫu theo từng bước dừng của động cơ bước làm kéo dài tổng thời gian hoàn thành một chu trình quét chi tiết 3D nhiều lớp.
• Giới hạn kích thước phôi: Hệ thống chỉ có khả năng kiểm tra các mẫu có đường kính tối đa 33 mm và hành trình quét chiều cao không vượt quá 30 mm.

Hướng nghiên cứu và phát triển tiếp theo được đề xuất:

• Nâng cấp gia công toàn bộ các cụm chi tiết gá, tấm đỡ trượt và khối liên kết cơ khí sang vật liệu kim loại bằng máy phay/tiện CNC để triệt tiêu độ rơ và sai số hình học.
• Nâng cấp sử dụng các dòng cảm biến laser có dải đo rộng hơn hoặc nghiên cứu tích hợp cảm biến laser đường (laser line) để thu thập toàn bộ biên dạng mặt cắt trong một lần chụp, rút ngắn thời gian quét 3D.
• Cải tiến thuật toán phần mềm: tối ưu hóa bộ lọc nhiễu tín hiệu số, tự động hóa thuật toán bù trừ sai số lệch tâm của mâm cặp khi gá đặt chi tiết.

---

Giá trị tham khảo

Báo cáo đồ án tốt nghiệp này mang lại giá trị tham khảo ứng dụng thực tiễn cho nhiều nhóm đối tượng:

• Sinh viên và học viên ngành Cơ điện tử, Kỹ thuật Cơ khí, Tự động hóa: Tài liệu cung cấp ví dụ trực quan về việc tích hợp một hệ thống cơ điện tử hoàn chỉnh từ tính toán động học cơ khí (bộ truyền đai, vít me - đai ốc bi), mạch nhúng vi điều khiển (Arduino Mega 2560, AD7606, driver bước) đến lập trình giao diện thu thập dữ liệu bằng MATLAB App Designer.
• Kỹ sư và nhóm nghiên cứu đo lường chính xác, thiết kế ngược: Phần phân tích cơ chế đo không tiếp xúc, phương pháp chuyển đổi tín hiệu ADC độ phân giải cao và giải thuật trích xuất lưới đa giác xuất file .stl là tài liệu tham khảo có giá trị để chế tạo các máy đo kiểm chuyên dụng chi phí thấp trong phòng thí nghiệm và xưởng sản xuất.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao nhóm tác giả lại lựa chọn cảm biến laser điểm thay vì cảm biến laser quét truyền qua hay cảm biến siêu âm?
Cảm biến siêu âm có vùng sóng phát rộng, độ tập trung kém nên không thể nhận diện các biên dạng bề mặt nhỏ của chi tiết cơ khí. Cảm biến laser quét truyền qua tuy đo được đường kính ngoài với độ chính xác cao nhưng không đo được bán kính từng điểm của chi tiết có biên dạng lõm/phức tạp, quy trình căn chỉnh thấu kính phức tạp và giá thành rất cao. Cảm biến laser điểm phản xạ (như Keyence LK-031) có chùm tia hội tụ nhỏ, dễ lắp đặt và hiệu chuẩn, cho phép quét được các chi tiết có biên dạng rãnh phức tạp với chi phí chế tạo hợp lý.

2. Chi tiết phôi kiểm tra trên máy bị giới hạn bởi những thông số kích thước cụ thể nào?
Dựa trên kết cấu mâm cặp K02-50 và hành trình của các cụm dẫn động vít me, hệ thống chỉ kiểm tra được các chi tiết có đường kính hiệu dụng từ 1 mm đến 33 mm, chiều cao tổng thể của chi tiết không quá 50 mm, hành trình quét thực tế theo chiều cao trục Z đạt tối đa 30 mm và biên độ sai lệch độ tròn đo được nằm trong khoảng $\pm 5$ mm.

3. Module AD7606 đóng vai trò gì trong hệ thống thu thập dữ liệu?
Bộ chuyển đổi tương tự - số (ADC) tích hợp sẵn trên vi điều khiển Arduino thường có độ phân giải và tốc độ hạn chế, dễ bị nhiễu điện áp. Mô-đun rời AD7606 cung cấp độ phân giải 16-bit và hỗ trợ tính năng lọc nhiễu Oversampling phần cứng, giúp số hóa chính xác tín hiệu điện áp tương tự từ bộ điều khiển Keyence LK-2001 trước khi truyền qua giao tiếp nối tiếp lên máy tính.

4. Bán kính thực tế của chi tiết tại từng điểm quét được tính toán dựa trên công thức nào?
Bán kính tại điểm đo được tính theo công thức $r = d - d_1$, trong đó $d$ là khoảng cách tham chiếu chuẩn đã được hiệu chỉnh từ đầu cảm biến đến tâm quay của mâm cặp, còn $d_1$ là khoảng cách tức thời từ đầu đo cảm biến đến bề mặt phôi đo thu nhận từ tín hiệu điện áp quang học.

5. Khung máy và các chi tiết liên kết cơ khí được chế tạo bằng những vật liệu và phương pháp nào?
Khung chịu lực chính của máy được ghép từ các thanh nhôm định hình kích thước $30 \times 30$ mm. Trong khi đó, các cụm chi tiết kết nối cơ cấu truyền động, khối trượt trục Z và tấm gá đầu đo cảm biến được tạo hình bằng phương pháp in 3D sử dụng vật liệu sợi nhựa PLA nhằm giảm thiểu chi phí và thời gian gia công.

---

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của nhóm tác giả đã giải quyết thành công bài toán nghiên cứu, thiết kế và chế tạo thực nghiệm hệ thống đo – quét biên dạng chi tiết trụ tròn ứng dụng cảm biến laser điểm. Bằng việc kết hợp mâm cặp tự định tâm giảm chấn đai răng, cơ cấu tịnh tiến vít me T8, mạch số hóa AD7606 và phần mềm giao diện MATLAB App Designer, hệ thống có khả năng xác định chính xác sai lệch độ tròn 2D và tái tạo mô hình 3D xuất định dạng .stl. Đây là tài liệu kỹ thuật có giá trị thực tiễn cao, đóng góp một giải pháp khả thi trong việc nội địa hóa các thiết bị kiểm tra đo lường quang học không tiếp xúc phục vụ công tác đào tạo và nghiên cứu kỹ thuật cơ điện tử.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Sai lệch độ tròn 1.1 Định nghĩa sai lệch độ tròn Khi gia công chi tiết trụ tròn bằng bất cứ phương pháp gia công nào cũng sẽ có sai lệch độ tròn nhất định, sai lệch này lớn hay nhỏ phụ thuộc vào phương pháp gia công và độ chính xác khi gia công. Việc sai lệch độ tròn có được quản lý tốt hay không sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác mối ghép hoặc các cơ cấu chuyển động, hiệu suất và tuổi thọ của các sản phẩm cơ khí. Về khái niệm, sai lệch độ tròn của một chi tiết là sai lệch lớn nhất giữa các điểm profin thực tới các điểm tương ứng của profin áp, với profin thực là đường biên qua mặt cắt của bề mặt thực và profin áp là đường biên của mặt cắt qua bề mặt có hình dạng của bề mặt danh nghĩa (bề mặt hình học như trên bản vẽ) [1]. Hình 1- 1 Sai lệch hình dạng độ tròn [1] Sai lệch độ tròn có độ ovan và độ phân cạnh: - Độ ovan: là sai lệch thành phần của sai lệch độ tròn và được xác định theo công thức: [𝟏] 1 𝐝𝐦𝐚𝐱 − 𝐝𝐦𝐢𝐧 ∆𝒅 = (𝟏.

𝟏) 𝟐 Hình 1- 2 Sai lệch độ Ovan [1] - Độ phân cạnh: là sai lệch thành phần của sai lệch độ tròn Hình 1- 3 Sai lệch độ phân cạnh [1] 1.2 Nguyên nhân gây ra sai lệch độ tròn của chi tiết Các nguyên nhân trong quá trình gia công gây ra sai lệch độ tròn như: - Sai lệch gây ra bởi sự điều chỉnh dụng cụ, ăn mòn, lực cắt hoặc nhiệt khi gia công. - Sai lệch gây ra bởi lực kẹp, độ đảo trục, hoặc do ứng suất riêng trong phôi. - Ngoài ra các yếu tố như: loại vật liệu, phương pháp gia công, vận tốc cắt, độ cứng vững của máy gia công, … cũng ảnh hưởng đến độ tròn của chi tiết. 2 Hình 1- 4 a, Phôi để gia công lỗ b, Phôi kẹp trên máy bị biến dạng c,Lỗ sau khi gia công d,sản phẩm tháo ra khỏi máy [2] 1.3 Ảnh hưởng của sai lệch độ tròn đến khả năng làm việc của chi tiết Sai lệch độ tròn kết hợp với sai lệch thằng và sai lệch song song tạo nên sai lệch độ trụ làm ảnh hưởng tiêu cực đến hiệu quả làm việc của các chi tiết dạng trụ và làm giảm tuổi thọ của các mối ghép.

Hình 1- 5 Sai lệch độ trụ và độ tròn của mối ghép trục và ổ bi Đối với những mối ghép động như: ổ trượt, bạc trượt, bạc dẫn hướng, … Nếu chi tiết có sai lệch độ tròn lớn sẽ xảy ra hiện tượng rơ giữa các chi tiết làm giảm độ chính xác của cơ cấu và làm giảm tuổi thọ của máy. 3 Hình 1- 6 Sai lệch cơ cấu con trượt 1.2 Các phương pháp đo sai lệch độ tròn và đo biên dạng 1.1 Phương pháp đo thông thường Tùy thuộc vào loại sai lệch độ tròn mà có những cách đo khác nhau, những dạng sai lệch độ được thể hiện qua hình bên dưới: Hình 1- 7 a, Dạng méo 2 cạnh b, Dạng méo 3 cạnh c, Dạng méo nhiều cạnh [2] Với trường hợp ở hình a có thể đo theo phương pháp 2 tiếp điểm như hình dưới: 4 Hình 1- 8 Phương pháp đo 2 tiếp điểm [2] Có thể đo trên hai đường kính vuông góc, 3 đường kính cách nhau 60o hoặc 4 đường kính cách nhau 45o hoặc nhiều hơn nữa, độ méo được tính theo công thức: [𝟐] 𝒅𝒎𝒂𝒙 − 𝒅𝒎𝒊𝒏 ∆𝒅 = (𝟏. 𝟐) 𝟐 Với: dmax, dmin là trị số đo lớn nhất và nhỏ nhất trong các lần đo. Đối với trường hợp ở hình b và c người ta dùng phương pháp đo như hình bên dưới: Hình 1- 9 Phương pháp đo sai lệch độ tròn nhiều cạnh [2] Chi tiết được định vị 4 bậc tự do trên 2 khối V ngắn và một bậc chống dịch dọc trục.

Đồng hồ đo đặt đối xứng với chuẩn đo là khối V. Xoay chi tiết 1 vòng ta có được dmax và dmin, độ méo sẽ được tính theo công thức: [𝟐] 5 𝒅𝒎𝒂𝒙 − 𝒅𝒎𝒊𝒏 ∆𝑴 = (𝟏. 𝟑) 𝟏 ∝+𝟏 𝒔𝒊𝒏 𝟐 Với ∝ là góc của khối V, khi góc ∝ thay đổi kết quả sẽ thay đổi. Các phương pháp đo độ tròn nêu trên có khả năng đo độ tròn tương đối tốt.

Tuy nhiên những phương pháp này cho năng suất không cao, độ chính xác còn nhiều hạn chế và chỉ thích hợp với các bề mặt không bị khuyết. Chính vì lý do đó, nên cần phải có những thiết bị đo tiên tiến hơn, có khả năng phát hiện độ tròn một cách chính xác và đo được nhiều bề mặt phức tạp. Máy đo độ tròn đã được thiết kế và chế tạo dựa trên cơ sở này.2 Phương pháp đo tiếp xúc Phương pháp đo tiếp xúc là phương pháp đo giữa đầu đo và bề mặt chi tiết đo tồn tại một áp lực gọi là áp lực đo. Ví dụ như đo bằng dụng cụ cơ khí, quang cơ, điện tiếp xúc, … Để ứng dụng phương pháp đo này với độ chính xác cao người ta chế tạo những chiếc máy đo độ tròn hiện đại và tiện dụng.

Dưới đây là một ví dụ về máy đo độ tròn dùng phương pháp đo tiếp xúc RA-1600 của hãng MITUTOYO (Nhật Bản). Hình 1- 10 Máy đo độ tròn tiếp xúc Mitutoyo ra-1600 [3] 6 Đầu đo sẽ tiếp xúc với bề mặt đo và tác dụng một áp lực đo tùy chỉnh biết trước, sau đó mẫu đo sẽ chuyển động xoay, hệ thống sẽ lấy một lượng dữ liệu áp lực đo trên một khoảng cách nhất định từ đó hệ thống máy tính sẽ mô phỏng được biên dạng của chi tiết đo và tính toán ra sai lệch độ tròn theo tiêu chuẩn tại vùng đo [3]. Hình 1- 11 Hoạt động máy đo tiếp xúc [3] Ưu điểm của phương pháp đo tiếp xúc: + Độ chính xác cao. + Độ ổn định cao.

+ Có khả năng đo kiểm được hầu hết các dạng bề mặt của các tiết diện vừa và lớn. Nhược điểm của phương pháp đo tiếp xúc: - Do có áp lực đo mà khi tiếp xúc không tránh khỏi sai số do các biến dạng liên quan đến áp lực đo gây ra. - Các bộ phận của máy phải được gia công cực kỳ chính xác, do đó chi phí sửa chữa, thay thế và bảo trì cao. 7 - Đầu đo của máy phải có tiết diện phù hợp với bề mặt biên dạng cần đo, không đo được bề mặt của các chi tiết có biên dạng phức tạp - Khi đo các chi tiết bằng vật liệu mềm, dễ biến dạng hoặc các hệ đo kém cứng vững.

- Chỉ phù hợp với các chi tiết đo không yêu cầu về độ xước bề mặt.3 Phương pháp đo không tiếp xúc - Phương pháp đo không tiếp xúc là phương pháp đo không có sự tiếp xúc và không có áp lực đo giữa đầu đo và bề mặt chi tiết đo. - Phương pháp này có nhiều kỹ thuật đo như: sử dụng cảm biến laser (laser điểm và laser đường), dùng công nghệ xử lý ảnh, sử dụng ánh sáng trắng, dùng cảm biến hồng ngoại, … Những kỹ thuật này dựa trên sự phản xạ ánh sáng từ bề mặt, tán xạ ánh sáng hoặc khuếch tán. Ưu điểm của phương pháp đo không tiếp xúc: - Vì không có áp lực đo nên khi đo bề mặt chi tiết không bị biến dạng hoặc bị cào xước. - Thích hợp với các chi tiết nhỏ, mềm, mỏng, dễ biến dạng và các sản phẩm không cho phép có vết xước.

- Có khả năng đo được các chi tiết có tiết diện nhỏ hoặc biên dạng phức tạp. - Đối với cảm biến laser có ánh sáng tập trung, đường đi ánh sáng là dạng tia có đường kính rất nhỏ, nhờ vậy có thể đến được những khe hẹp. Nhược điểm của phương pháp đo không tiếp xúc: - Độ chính xác phụ thuộc vào khả năng chống nhiễu khi thu thập dữ liệu từ cảm biến truyền vào máy tính, do đó trong môi trường công nghiệp yêu cầu phải chống nhiễu, lọc nhiễu tốt mới đảm bảo độ chính xác. - Chi phí chế tạo cao, đòi hỏi phải đảm bảo cả về độ chính xác cơ khí và độ chính xác của hệ thống thu thập dữ liệu từ cảm biến.

8 Tuy còn nhiều nhược điểm nhưng phương pháp đo không tiếp xúc chính là tương lai của ngành cơ khí chính xác vì có những đặc điểm vượt trội mà phương pháp đo tiếp xúc không thể có được. Hơn nữa, những nhược điểm của phương pháp đo không tiếp xúc đều có thể khắc phục được. Đây cũng là phương pháp được đánh giá có khả năng tự động hóa quá trình đo kiểm chất lượng chi tiết sau gia công. Trong ứng dụng đo sai lệch độ tròn bằng phương pháp không tiếp xúc có hai kỹ thuật phù hợp nhất đó là: sử dụng cảm biến laser điểm (bộ thu và phát chung) và sử dụng cảm biến quét laser truyền qua (bộ thu và phát đặt riêng).1 Phương pháp đo sử dụng cảm biến laser điểm Phương pháp đo: dựa theo nguyên lý phản xạ ánh sáng, khi chiếu tia laser tới bề mặt của chi tiết thì sẽ nhận lại được chùm tia phản xạ, cường độ tia phản xạ lúc này thay đổi theo khoảng cách từ đầu cảm biến đến bề mặt chi tiết.

Sử dụng đầu cảm biến có thiết bị thu và phát tia laser chung. Tia laser được phát ra chiếu vào bề mặt chi tiết, tia laser phản xạ lại về bộ thu, bộ thu chuyển tín hiệu quang học thu được thành tín hiệu điện và được xử lý bởi bộ điều khiển cảm biến. Tín hiệu ngõ ra của bộ điều khiển cảm biến thể hiện dưới dạng điện áp hoặc dòng điện và truyền qua bộ vi điều khiển. Bộ vi điều khiển sẽ xử lý tín hiệu và lọc nhiễu sau đó truyền qua máy tính thông qua các cổng giao tiếp.

Trên máy tính dùng các phần mềm như Matlab hoặc Labview để mô phỏng và tính toán từ dữ liệu thu thập được. 9 Hình 1- 12 Nguyên lý đo laser điểm [4] Ưu điểm khi sử dụng cảm biến laser điểm so với cảm biến quét laser truyền qua: + Quá trình lắp đặt và chế tạo đơn giản. + Quy trình Calip vị trí của cảm biến đơn giản. + Không giới hạn tiết diện của chi tiết đo, miễn là khoảng sai lệch nằm trong khoảng đo của cảm biến.

+ Có thể đo được những chi tiết có biên dạng phức tạp. + Giá thành bộ cảm biến và chi phí chế tạo thấp. Nhược điểm: - Không đo được thông số đường kính của chi tiết quét. - Chỉ đo được sai lệch trong khoảng cách nhất định (khoảng cách này tùy vào dòng cảm biến).