Không chỉ có ý nghĩa phục vụ giáo dục, khảo nghiệm của nhóm nghiên cứu cũng cho thấy, ứng dụng bo mạch Arduino vào máy khắc Laser và máy in nhựa 3D trong quá trình tạo mẫu sẽ mang lại sản phẩm có giá thành thấp hơn rất nhiều so với sản phẩm mẫu làm theo cách truyền thống mà vẫn đáp ứng, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, chất lượng.
Mẫu bo mạch Arduino được ứng dụng trong máy in nhựa 3D và máy khắc laser
Theo giảng viên Võ Thanh Tùng, Arduino là bo mạch vi xử lý được dùng để lập trình tương tác với các thiết bị phần cứng như cảm biến, động cơ, đèn hoặc các thiết bị khác. Đặc điểm nổi bật của Arduino là ứng dụng dễ sử dụng và ứng dụng ngay cả với những người ít am hiểu về điện tử.
Đối với máy in nhựa 3D, việc ứng dụng Arduino vào quá trình thực hiện sẽ đảm bảo tính linh hoạt hơn rất nhiều trong quá trình di chuyển cũng như chế độ điều khiển và độ chính xác so với cách làm khuôn đúc nhựa truyền thống. Mô hình này sử dụng máy tính kết nối với bo mạch Arduino qua cổng USB để điều khiển động cơ được nối với 3 trục X, Y, Z của máy in. Đầu gia nhiệt đùn nhựa nóng chảy đắp theo từng lớp hình thành nên vật thể cần in.
Trong đó, phần cơ khí của máy in 3D sử dụng động cơ bước lưỡng cực (biopolar), dẫn động vit-me để điều khiển vị trí đầu in. Còn phần điện tử được thiết kế bộ công suất cho động cơ, kết nối và xử lý truyền thông tin giữa máy in 3D với máy vi tính. Riêng phần lập trình và giao diện điều khiển sẽ sử dụng phần mềm Repetier để điều khiển chương trình truyền thông tin qua USB đến bo mạch Arduino.
Đối với máy khắc Laser, máy tính cũng kết nối với bo mạch Arduino qua cổng USB để điều khiển động cơ bước, được nối với 2 trục X, Y của máy khắc. Đầu Laser được di chuyển theo 2 trục X, Y khắc hoặc cắt theo bản vẽ trên máy tính.
Về thiết kế, phần cơ khí của máy khắc Laser sẽ sử dụng động cơ bước lưỡng cực (biopolar) dùng dây đai kết hợp với con lăn Profin V. Phần điện tử được thiết kế bộ công suất cho động cơ, kết nối và xử lý truyền thông tin giữa máy khắc với máy tính. Phần lập trình và giao diện điều khiển sử dụng phần mềm GRPL để điều khiển chương trình truyền thông tin qua USB đến bo mạch Arduino.
Về hiệu quả kinh tế, giải pháp sử dụng bo mạch Arduino vào máy khắc Laser cũng như máy in nhựa 3D để làm sản phẩm mẫu phục vụ nghiên cứu, chế tạo mẫu mang hiệu quả cao. Nó mang tính kết hợp kỹ thuật giữa ngành cơ khí, điện tử và công nghệ thông tin. Việc ứng dụng này có thể triển khai ngay với trình độ kỹ thuật hiện tại nhằm cung cấp thêm thiết bị thực hành cho công tác giảng dạy tại các cơ sở đào tạo đại học, cao đẳng.
Bình luận