máy vẽ tự động dùng vi điều khiển

LVTN: Máy Vẽ Tự Động Trang 1

CHƯƠNG I

TÌM HIỂU VỀ CAD/CAM/CNC

1.1. KHÁI NIỆM VỀ CAD/CAM

1.1.1 Khái niệm về CAD.

CAD là chử viết tắt (Computer Aided Design) chính là việc sử dụng hệ thống máy

tính để tạo ra các bản vẽ thiết kế, khả năng sửa chữa và phân tích nhờ tính năng đồ họa

và các chương trình phần mềm của máy tính.

Hệ thống máy tính gồm phần cứng và phần mềm để thiết kế tùy theo yêu cầu sử

dụng .

- Phần cứng: bao gồm máy tính, thiết bị trình bày đồ họa và thiết bị ngoại

vi.

- Phần mềm: là các chương trình đồ họa và các chương trình tính toán.

1.1.2 Khái niệm về CAM.

CAM (Coputer Aided Manufacturing) là việc sử dụng máy tính để trợ giúp quá

trình sản xuất như: lập kế hoạch sản xuất, quản lý và điều khiển các thao tác.

1.2. CÁC CÔNG CỤ CỦA HỆ THỐNG CAD/CAM

1.2.1 Công cụ của hệ thống CAD

Là phần giao của ba tập hợp sau:

- Khái niệm đồ họa máy tính

- Các công cụ thiết kế

- Mô hình hóa hình học

Công cụ CAD đòi hỏi nhanh chóng và đáng tin để có thể thiết kế chi tiết một cách

có hiệu quả mặt khác còn phải có nhiều tiện ích để quá trình thiết kế đạt hiệu quả cao.

1.2.2 Công cụ của CAM .

Là phần giao của ba tập hợp:

- Các khái niệm nối mạng

- Các công cụ sản xuất

- Các công cụ CAD

1.2.3 Công cụ của CAD/CAM

CAD/CAM là một công nghệ bao gồm cả phần cứng phần mềm. Ứng dụng nhiều

nhất là các ngành sản xuất đòi hỏi độ chính xác cao và các chi tiết phức tạp.

Do đó khi áp dụng được công cụ CAD/CAM vào quá trình sản xuất rẽ rút gắn được

rất nhiều công đoạn.

1.3 NHỮNG LỢI ÍCH CỦA CAD/CAM

1.3.1 Lợi ích của CAD

Có rất nhiều lợi ích từ CAD: chất lượng công việc tốt hơn, có nhiều thông tin bổ

ích hơn, điều kiện điều khiển tốt hơn. Sau đây là những lợi ích mà hệ thống

CAD/CAM có thể mang lại.

LVTN: Máy Vẽ Tự Động Trang 2

- Năng suất thiết kế tăng

- Thời gian thiết kế giảm

- Giảm được số người thiết kế

- Dễ đáp ứng nhu cầu khách hàng

- Đáp ứng nhu cầu nhanh hơn

- Ít có lỗi hơn trong quá trình làm việc

- Chính xác hơn

- Dễ nhận ra sự đụng nhau giữa các bộ phận

- Phân tích tốt hơn, giảm được thử mẫu

- Giúp chuẩn bị sơ đồ

- Thiết kế hợp tiêu chuẩn hơn

- Giảm thởi gian đào tạo để vẽ và lập trình NC

- Lập trình NC ít hơn

- Tiết kiện được vật liệu và thời gian nhờ quá trình thiết kế tối ưu

- Đảm bảo kết quả làm việc

- Quản lý đội ngủ thiết kế dự án hiệu quả hơn

- Giúp kiển tra các chi tiết phức tạp

- Giúp cho kỹ sư công nghệ, thiết kế, vẽ, quản lý và các nhóm khác tạo

thành một ê kip làm việc hiệu quả và hiểu biết nhau nhiều hơn.

1.3.2 Lợi ích của CAM

Cùng với những lợi ích của CAD đã làm cho CAM trở nên hữu ích như sau:

- Thiết kế dụng cụ và đồ gá cho chế tạo

- Lập trình NC

- Lập kế hoạch gia công

- Lập danh sách chi tiết ghép cho sản xuất

- Kiểm tra nhờ máy tính

- Lập kế hoạch Roboties

- Công nghệ nhóm

- Chu trình sản xuất ngắn hơn nhờ lên lịch trình sản xuất hợp lý

1.4 TƯƠNG LAI CỦA CAD/CAM

Xu thế phát triển chung của các ngành công nghiệp chế tạo theo ông nghệ tiên tiến

là liên kết các thành phần của quy trình sản xuất trong một hệ thống tích hợp điều

khiển bởi máy tính điện tử (CIM).

Các thành phần của hệ thống tích hợp điều khiển bởi máy tính được quản lý và

điều hành dựa trên cơ sỡ dữ liệu trung tâm mà thành phần quan trọng là các dữ liệu từ

quá trình CAD không chỉ là cơ sở dữ liệu để thực hiện phân tích kỹ thuật, lập qui trình

chế tạo, gia công điều khiển số (CAM) mà nó chính là dữ liệu điều khiển thiết bị sản

xuất điều khiển số, như các loại máy công cụ, máy gia công , người máy và các thiết bị

phụ trợ khác.

Rộng hơn, dữ liệu từ quá trình CAD là cơ sở để hoạch định sản xuất và điều khiển

quá trình kiểm soát chất lượng sản phẩm.

LVTN: Máy Vẽ Tự Động Trang 3

1.5 SỰ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY CNC.

Cùng với việc phát triển máy tính, khoàng cuối năn 50 máy CNC ra đời.

Ở máy cắt kim loại thông thường, việc điều khiển các chuyển động cũng như thay

đổi vận tốc của các bộ phận máy đều thực hiện bằng tay. Với cách điều khiển này thời

gian phụ khá lớn, nên không thể tăng năng suất lao động cũng như đảm bảo độ chính

xác của vật gia công.

Do đó để giảm thời gian phụ ta cần thiết tiến hành tự động hóa quá trình điều

khiển. trong sản xuất hàng loạt, từ lâu người ta dùng phương pháp gia công tự động

với việc tự động bằng các dấu tì, bằng cam trên trục phân phối …Đặc điển của loại

máy tự động này là rút ngắn đựoc thời gian phụ, nhưng thời gian chuẩn bị sản xuất

dài(thời gian thiết kế và chế tạo cam, thời gian điều chỉnh máy…) Nhược đểm này

không đáng kể nếu sản xuất với số lượng lớn. Trái lại với sản xuất nhở, mặt hàng phải

thay đổi thường xuyên, loại máy tự động này trở nên không kinh tế. Do đó cần phải

tìm ra phương pháp điều khiển mới, đảm bảo thời gian điều chỉnh máy để gia công tử

loại chi tiết này sang loại chi tiết khác được nhanh. Yêu cầu này được thực hiện vơi

việc điều khiển theo chương trình.

Điều khiễn theo chương trỉnh là một dạng điều khiển tự động mà tín hiệu điều

khiển(tín hiệu ra) thay đổi theo một quy luật đã định trước. Nói cách khác, trên máy

điều khiển theo chương trình, thứ tự giá trị của chuyển động cũng như thứ tự giá trị

của chuyển động, thứ tự chuyển động của các bộ phận của máy, đóng mở các hệ thống

làm nguội, bôi trơn, thay giao… đều đưôc thực hiện theo một trình tự đã được lập trình

sẵn. Các cơ cấu mang chương trình này được đặt vào thiết bị điều khiển và máy sẽ làm

việc tự động theo chương trình đã chọn.

Nếu các chương trình trên được ghi lại bằng các vấu tì, bằng hệ thống cam, bằng

mẫu chép hình… ta gọi hệ thống điều khiển đó là hệ thống điều khiển vi số. Nếu các

chương trình được biểu thị bằng các chữ số dưới dạng mã hiệu, ta gọi đó là chương

trình điều khiển theo dạng số.

Như vậy điều khiển theo chương trình số là một quá trình tự động cho phép đưa

một cơ cấu di động từ vị trí này đến vị trí khác bằng một lệnh. Sự dịch chuyển này có

thể là lượng di động thẳng hay góc quay theo các bậc tự do.

Trong nhiều trường hợp phương pháp điều khiển theo chương trình số được thiết

kế tự động hóa việc di chuyển một cơ cấu từ vị trí này đến vị trí khác, ta gọi là điều

khiển theo điển. nhưng ta chũng thực hiện dễ dàng khi rút ngắn vô hạn khoảng cách

giữa hai điển di động kế tiếp nhau và sẽ đạt được một quá trình điều khiển quĩ đạo gọi

là “điều khiển theo đường”.

Phương pháp điều khiển chương trình số có thể được dùng để di động bất kỳ một

cơ cấu nào được truyền động bằng cơ. Phạm vi sử dụng của nó rất rộng, nhưng chủ

ỵếu là tự động hóa máy công cụ.

Chương trình ghi bằng các chữ số được thực hiện ở ngoài máy, dưới dạng băng

xuyên lỗ, bằng từ. đĩa từ, film… Các chương trình này có thể cât giữ vào kho, khi cần

sử dụng ta chỉ cần nạp vào máy để máy thực hiện chương trình và điều khiển các

chuyển động theo yêu cầu.

Vì làm các chương trình số có thể tiến hành xa máy và máy có hệ thống đo lường

riêng, nên hệ thống này có thể thay đổi dễ dàng và nhanh chóng.

LVTN: Máy Vẽ Tự Động Trang 4

Hệ thống điều khiển theo chương trình số còn được gọi là hệ thống NC (Numerical

Control) và máy điều khiển theo chương trình số được gọi là máy NC. Như thế máy

NC là loại máy công cụ hoạt động tự động một phần hoặc toàn phần với các lệnh được

thể hiện bằng dạng tín hiệu số được ghi trên phiếu đục lỗ, đĩa từ, băng từ…

Công nghệ ngày càng được phát triển cao hơn nữa, đặc biệt là CAD (Computer

Aided Design), CAM (Computer Aided Menufacturer) giúp cho công việc sản xuất

diễn ra nhanh hơn và linh hoạt hơn, từ đó máy CNC ra đời. máy CNC là máy NC

nhưng được hỗ trợ bằng máy tính.

1.6 MÁY CNC NGÀY NAY

Xu thế phát triển máy NC là càng ngày càng hoàn thiện hơn máy NC. Trên cơ sở

máy NC tạo nên các trung tâm gia công (CNC), các hệ thống gia công (DNC), các hệ

thống sản xuất tổng hợp(CIM) và nhà máy tự động đi cùng với sự phát triển của ngành

vi địện tử, phát triển trí tuệ nhân tạo và công nghệ người máy.

CNC- Computer Numerical Control

Hệ thống dựa trên máy vi tính, chứa một hoặc một vài máy vi tính (bộ xử lý) trong

đó phần mềm giữ chức năng thi hành các thuật toán của việc điều khiển máy công cụ.

CNC là một loại máy điều khiển theo chương trình số, có cơ cấu vận hành tự động

thực hiện nhiều công việc khác nhau sau mỗi lần phôi được gá với sự điều khiển của

máy tính. Về cơ bản, hoạt động của may CNC do chương trình của máy tính lắp trên

consol của máy điều khiển.

Chương trình điều hành cơ bản được cài đặt để thực hiện các nhiệm vụ:

 Nạp dữ liệu chương trình và ghi nhớ dữ liệu

 Xử lý các dữ liệu để nhận được các chuyển động của máy

và các chức năng phụ như hệ thống đóng ngắt.

 Điều khiển các chuyển động của máy: chuyển dịch tọa độ,

tính toán sai số và hiệu chỉnh.

DNC – Direct Numerical Control

Đây là một hệ thống điều khiển phân phối với một máy chủ trung tâm, duy trì một

cơ sở dữ liệu của các kênh NC và phân phối chúng để đáp ứng yêu cầu của các đơn vị

điều khiển máy thông qua mạng liên kết giao tiếp. Các máy công cụ có thể có các kiểu

điều khiển đa dạng, bao gồm CNC.

DNC là một hệ thống gồm nhiều máy NC ghép lại và được điều khiển bởi một máy

tính điện tử trung tâm thực hiện mối liên hệ trực tiếp với các máy. DCN đầu tiên ra đời

vào năm 1961. Ở hệ thống này người ta có thể loại bỏ các cơ cấu mang thông tin trung

gian. Các chương trình gia công được lưu trữ trong bộ nhớ của máy tính trung tâm và

được truyền đến các cụm điều khiển số trên máy NC bằng hệ thống dây cáp. Thông

thường các cụm điều khiển số có bộ nhớ khá lớn để lưu chương trình và có thể hiệu

chỉnh và sửa chữa, xóa và lập trình mới. Nên không cần có bộ thích nghi trung gian để

đảm bảo chức năng này.

Từ máy tính trung tâm, các thông tin chuyển đến các cụm điều khiển số gồm nội

dung chương trình điều khiển, số thứ tự của chương trình chi tiết gia công, danh mục

dụng cụ cắt và dữ liệu điều khịển máy.

Ngược lại, các cụm điều khiển số có thể gởi về máy tính trung tâm các thông tin

như: một chương trình của chi tiết sau khi gá lắp lên trên máy, danh mục các dụng cụ

cắt, tình trạng máy, các tính toán hiệu chỉnh…

LVTN: Máy Vẽ Tự Động Trang 5

Ở hệ thống này các chương trình có thể thay đổi một cách dễ dàng và nhanh chóng.

Đây là ưu điểm nổi bật của máy DNC. Mặt khác nhờ có máy tính điện tử trung tâm,

DNC có thể cài đặt quá trình công nghệ vào hệ thồng xử lý dữ liệu của xí nghiệp, và

như thế toàn bộ quá trình gia công được tự động hóa hoàn toàn.

ANC – Adaptive Numerical Control

ANC là tập hợp các phần tử điều khiển số áp dụng các đặc tính tự thích nghi vào

hệ thống điều khiển hay bảo đảm tự động sửa chữa các lỗi trong trường hợp một thông

tin không đầy đủ. Nó có thể là một phần của hệ thống NC.

ANC được ra đời nhằm nâng cao năng suất máy và làm giảm thời gian chính. Vì

thế vào năm 1965 loại điều khiển thích nghi AC được đưa vào sử dụng lần đầu tiên

trên máy NC, và máy NC được điều khiển bằng hệ thống AC được gọi là máy ANC.

Điều khiển là một hệ thống nhằm điều khiển các thông số đặc trưng cua một quá

trình nào đó để đạt được một già trị phù hợp nhất, tối ưu nhất. Nói một cách khác, AC

có nhiệm vụ so sánh khả năng có thể có với một giá trị được cho trước nhằm đạt đến

một kết quả tối ưu(vd: lực cắt, độ dày mỏng đường cắt, moment, giá thành tối

thiểu…). Thông thường ở hệ thống AC phải cần máy tính điện tử. Trong hệ thống AC

việc đo đạc các đại lượng (vd: chiều sâu cắt, vận tốc cắt…) được làm một cách tự

động. Công suất, biến dạng trục chính, biến dạng dao cắt…có thể được đo một hoặc

nhiều đại lượng một lúc. Trị số lớn nhất cho phép của các đại lượng này tạo thành các

điều kiện giới hạn đưa cào máy qua nút nhấn hoặc qua cơ cấu chương trình.

FMS – Flexible Manufacturing System

FMS là một thuật ngữ chung để chỉ một bộ phận chế tạo và điều khiển bằng máy

tính mà có thể tự động gá, đặt, để các chi tiết khác nhau để sản xuất, được nhóm thành

các họ.

FMM – Flexible Manufacturing Module. Một phần trang thiết bị sản xuất của

FMS. Thí dụ một máy công cụ đa chức năng có bộ phận cấp phôi tại chổ (cơ cấu

truyền) chuyển chi tiết gia công và dụng cụ.

FML – Flexible Manufacturing Line. Một phân xưởng hay môt phần của phân

xưởng bao gốm một vài FMM với một hệ thống điều khiển dựa trên máy tính thông

thường, một băng chuyền và nhà kho. Máy tính lưu trử các dữ liệu chương trình điều

khiển, truyền chúng tới các bộ phận (MCU) và cũng đảm bảo điều khiển và lập kế

hoạch.

FMF – Flexible Manufacturing Factory. Một FMF bao gồm một vài FML, một vài

FMM với một hệ thống vận chuyển hệ thống thông thường, một nhà kho và một hệ

thống điều khiển dựa trên máy tính kiểu phân cấp phân phối thông tin thông qua một

mạch cục bộ LAN (Logical Area Network).

Ý tưởng kết hợp giữa máy NC và máy tính điện tử trong quá trình sản xuất đã được

M.E.Merchant đề ra năm 1961 và năm 1965 hệ thống sản xuất điều khiển

D.Williamson bằng máy tình đầu tiên đã ra tại Mỹ năm 1967 D.williamson (người

Anh) đã đưa ra hệ thống sản xuất mang đầy đủ ý nghĩa linh hoạt của nó.

Hệ thống máy sản xuất linh hoạt là hệ thống có trình độ tự động hóa cao, bao gồm

một số máy Nc,CNC, các thiết bị tự động cấp phôi, cấp dao, đo lường, vận chuyển và

lưu trữ chi tiết… với sự điều khiển của máy tính để đảm bảo linh hoạt và năng suất cao

cho sản xuất nhỏ, trung và lớn.

Tính linh hoạt cao của hệ thống được thể hiện ở các mặt sau:

 Có khả năng sản xuất 20-30 loại chi tiết có quy trình gia công khác nhau.

LVTN: Máy Vẽ Tự Động Trang 6

 Có khả năng thay đổi nhanh số lượng sản phẩm và thực hiện các đơn đặp hàng

cấp tốc.

 Tổn phí cho việc tạo lập phần mềm it.

 Tùy thuộc vào quy mô cấu trúc, hệ thống sản xuất linh hoạt có thể phân thành

các loại sau:

 Đơn vị sản xuất linh hoạt (FMC- Flexible Manufacturing Cell). Nhóm

sản xuất linh hoạt bao gồm hai hay nhiều máy NC, tối thiểu là một CNC với bàn gá

dao và cơ cấu cấp phôi, cấp dao tự động ở tùng máy. Điều khiển của máy và toàn bộ

hoạt động của FMC do may tình trung tâm thực hiện phối hợp với các mạng may vi

tính độc lập. Phôi được hoàn tất tòan phần hay môt phần sau khi rời MFC. MFC chủ

yếu dùng cho sản xuất hàng loạt nhỏ hay trung bình.

 Hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS – Flexible Manufacturing System):

FMS bao gồm một hoặc nhiều FMC do hệ thống do hệ thống vận chuyển tự động (xe

điều khiển tự động như xe bốc xếp băng tải… điều khiển máy tính) Hệ thống vận

chuyển di động các bàn gá dao, phôi vật liệu, dụng cụ giữa các máy, kho và nơi làm

việc. Điều khiển toàn bộ hệ thống là máy tính điện tử trung tâm. FMS dùng cho sản

xuất hàng loạt trung bình và lớn cho những chi tiết có dạng gần giống nhau.

Với sự phát triển hạn chế trong những năm đầu đến nay các nước đều tiếp nhận

hiệu quả kinh tế của FMS. Cho đến năm 1980 toàn thế giới đưa vào sử dụng khoảng

70 FMS, cho đến năm 1987 đã có gần 300 hệ thống.

CIM – Computer Integrated Manufacturing.

CIM là sự liên kết toàn bộ giữa CAD và CAM vào một quá trình được giám sát

và điều khiển hoàn toàn bằng máy tính.

Với sự phát triển của họ máy NC như CNC, DNC, của các hệ thống sản xuất linh

hoạt FMC, FMS; của kỹ thuật người máy và hệ thống phần mềm điều khiển tự động

của máy tính điện tử, đã dẫn đến sự ra đời của hệ thống sản xuất tổng hợp vào năm

1978. Hiện SIM mới chỉ phát triển ở các nước công nghiệp phát triển và nó gần như

là một kho công cụ về thể chất và tinh thần của xu thế tự động hóa ngày nay.

CIM là một hệ thống sản xuất sử dụng trí tuệ nhân tạo tổng hợp ở trình độ cao,

các thiết bị sản xuất, các hệ thống thông minh, các phần mềm điều khiển để thực

hiện môt quá trình công tác tự động.

Đứng về mặt xử lý thông tin, CIM là:

- Một hệ thống tổng hợp các hệ thống thiết kế và kiển tra tất cả các tài nguyên của

quá trình sản xuất.

- Một phương tiện phục vụ cho tự động hóa thu thập thông tin giữa các hệ thống

máy tính và sử dụng nó cho việc hình thành một hệ thống phản hồi kín để thiết kế

và điều khiển.

Về phần cứng SIM có :

- Nhiều đơn vị gia công dùng cho từng mục tiêu riêng biệt, hoặc xây dựng thành

một hệ thống sử dụng cho nhiều mục đích.

- Hệ thống băng tải tự động nối liền các đơn vị gia công.

- Hệ thống cấp phôi và cấp dao tự động cũng như hệ thống tải phôi.

- Một máy tính điện tử trung tâm.

Sự khác biệt giữa một máy CIM và NC là trình độ tự động hóa tổng hợp của quá

trình công tác. Ở máy NC tự động hóa được thực hiện trên từng phần công việc, không

có mối quan hệ trực tiếp giữa các khâu công tác của các máy độc lập. Ở CIM các đơn

LVTN: Máy Vẽ Tự Động Trang 7

vị gia công thực hiện từng phần công việc liên quan chặt chẻ với nhau tạo thành một

quá trình sản xuất tổng hợp. Mối quan hệ giữa từng công đoạn không chỉ theo thứ tự

công nghệ mà còn rất nghiêm ngặt về nhịp độ thời gian để chi tiết gia công đi từ may

này sang máy khác một cách ngắn nhất. CIM có thể sản xuất với bất kỳ loại nào thậm

chí có thể sản xuất cùng một lúc nhiều loại chi tiết khác nhau.

Về thực chất, nội dung hoạt động của SIM là tổng hợp của năm lĩnh vực hoạt động

riêng đó là: hệ thống thiết kế sản xuất bằng máy tính điện tử CAD (Computer Aided

Disign), hệ thống thiết kế quá trình và điều khiển sản xuất bằng máy tính CAPPC

(Coputer Aided Planing Control), hệ thống thiết kế quy trình công nghệ bằng máy tính

CAPE (Computer Aided Production Engineering), hệ thống tồn trữ và vận chuyển

bằng máy tính CAST (Computer Aided Storage and Transporttation), hệ thống tổ chức

và điều khiển sản xuất bằng máy tính CAM (Computer Aided Manufacturing).

CIM đang có xu hướng phát triển mạnh ở Mỹ và Canada.

Tóm lại điều khiển theo chương trình số ngày nay đã phát triển trên nền tảng vi

điện tử, thực sự đã làm nên cuộc cách mạng thứ hai của tự động hóa. Các máy NC với

khả năng định vị nhanh và chính xác, sử dụng các dụng cụ tiêu chuẩn, sử dụng các

chương trình có thể thay đổi nhanh trên các băng từ , đĩa từ… thực sự đã trở thành

công cụ tự động hóa có ý nghĩa kinh tế cao. Với việc điều khiển hệ thống bằng các

thiết bị thích nghi, kỹ thuật NC đã có thể thay thế vai trò của công nhân kỹ thật vì hệ

thống AC có khả năng xác định và điều chỉnh các điều kiện gia công tối ưu. Với sự ra

đời của máy CNC, các chức năng thiết kế đơn giản để tạo thành các quỷ đạo chuyển

động phức tạp cũng được tự động hóa. Hệ thống DNC đã có thể điều chỉnh chất lượng

sản phẩm . CIM đã thực sự trở thành hệ thống tổng hợp để chế biến vật liệu và xử lý

thông tin. Từ hệ thống này, nếu trình tự động hóa quá trình tổ chức và điều khiển sản

xuất cũng như quá trình vận chuyển và tốn trữ vật liệu được nâng lên một bậc, nhà

máy tự động sẽ ra đời. Nhà máy tự động loại này đã có nhưng để cho trình độ tự động

của hệ thống sản xuất được to và rộng hơn, cần phải tiến hành nghiên cứu thiết kế

công nghệ một cách hiệu quả hơn.

CCNC Cimple Computer Numerical Control

Ngày nay, người ta đã quen với máy CNC và không lấy làm ngạc nhiên về sự

huyền diệu của nó. Điều này làm cho giá của nhiều loại máy CNC giảm xuống, nhiều

cơ sở nhỏ và gia đình cũng đã có khả năng sử dụng nó.

Tuy nhiên máy CNC sẽ không thể phát huy được hết các ưu điểm của nó nếu

không có một phần mềm chuyên tạo các thiết kế một cách nhanh chóng và có độ chính

xác cao. Các phần mềm CAD, chẳng hạn như Autocad , sẽ giúp được chúng ta trong

việc tạo các bản vẽ đạt được những yêu cầu trên. Vậy tất cả những cái ta cần là một

máy tính, phần mềm CAD, phần mềm CNC, mạch điều khiển và phần cơ khí dùng

được tích hợp hàng loạt động cơ bước.

LVTN: Máy Vẽ Tự Động Trang 8

CHƯƠNG II

GIỚI THIỂT TỔNG QUÁT VỀ CÁC THIẾT BỊ ĐỒ HỌA

2.1 MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐỒ HỌA

2.1.1 Thiết bị quét Raster.

Thiết bị quét Raster (gọi tắt là Raster) cũng là một loại thiết bị thể hiện (màn hình)

chính. Thiết bị Raster thể hiện hình ảnh từ những điểm màu thay vì đường. mỗi điểm

còn được gọi là pixel.

Giới thiệu một số thiết bị Raster:

- Màn hình ( Monitor): màn hình hiển thị trong hệ thống đồ họa máy tính là càu

nối chính trong việc trao đổi thông tin giữa người sử dụng và hệ thống. có nhiều loại

công nghệ được sử dụng để phối hợp các loại màn hình đồ họa. Độ phân dải liên quan

đến khả năng màn hình thể hiện các chi tiết hình ành. Các màn hình đạt đến độ phân

giải 1280x1024 là rất tốt. Ở đây các con số thể hiện các điểm có thể phân biệt trên

màn hình.

- Vùng đệm khung: Vùng đệm khung chiếm rất nhiều bộ nhớ. Giả sử kích thước

hình là d dòng, c cột và cần cho b bit cho một điểm thì cần d*c*b bit. Một thiết bị

Raster chất lượng cao có thể có d=1024, c=1024,b=24.Nhưvậy cần 25 triệu bit (3MB),

như thế vùng đệm này nằm ở đâu và làm sao truy cập được nó.

Với một số hệ Raster, vùng đệm khung thực sự là một phần bộ nhớ của máy, chúng

được gọi là thiết bị bit_maped. Bộ xử lý có thể truy xuất từng điểm và có một mạch

logic để làm tươi màn hình. Để tạo ảnh ứng dụng sẽ ghi màu(là giá trị) trực tíêp lên bộ

nhớ thích hợp. Tại cấp thấp nhất, sẽ có những chỉ thị máy làm việc này.tuy nhiên để

tạo thuận tiện người ta tạo thủ tục Setpixel(row,col,A) để nạp giá trị A cho điểm

tại(raw,col).

- Máy in kim: Cơ cấu in của máy in ma trận điểm là tập hợp từ 7 đền 24 cây kim

cứng sắp xếp trên đầu in, di chuyển theo phương nằm ngang trên bề mặt tờ giấy. Các

máy in này làm việc như thiết bị quét dòng và càn có sự chuyển đổi cho các hình ảnh

dạng quét vecter. Việc in màu nhờ thực hiện ruy ban màu.

Các màu được bổ sung bằng cách gõ hai vùng đệm trên suy ban lên cùng một điểm

trên giấy.

- Máy in, vẽ phun: Cũng là thiết bị quét dòng(raster scan), nó là thiết bị in màu rẽ

tiền. Cơ cấu của nó là gốm các đầu vòi mực gắn ở đầu in, di chuyển trên bề mặt giấy

và phun mục với các màu sắc khác nhau. Các vòi phun được gắn với các hốc mực

bằng các rãnh rất nhỏ được bao bọc bởi các tinh thể áp điện. một xung điện đặt vào các

tinh thể sẽ tạo ra một cái giật nhẹ, làm bắn ra một giọt mực độ phân dải của máy in này

được quy định bởi kích thước vòi phun tạo ra nó. Vòi phun thường rất nhỏ nên khi in

thường gặp một số vấn đề phức tạp.

- Máy in Lazer: là thiết bị quét dòng (raster scan), trong đó chùm tia lazer

quét lên một cái trống quay được tích điện dương, phủ bằng một lớp selen. Phần

mặt trống được chiếu bởi chùm tia lazer sẽ bị mất điện tích dương. Nhựng phần

tích điện còn lại tương ứng với những phần đen trên giấy. một bộ vi xử lý trên