Robotlu imalat hücrelerinde tasarım kriterlerinin belirlenmesi ve örnek bir tasarım uygulamasının incelenmesi

Abstract

Robotlu imalat sistemlerinin gelişmesine paralel olarak ilerleyen CAM (Computer Aided Manufacturing) ve CIM (Computer Integrated Manufacturing) sistemleri üretim işlemlerinde yeni bir imalat yapılanmasının önünü açmıştır. Bir üretim tesisine CAD, CAM, CIM gibi sistemlerin girmesi üretime; esneklik, hız, doğruluk, hassasiyet, kalite, ucuzluk katacaktır. CIM sistemlerinde çoğunlukla bir ya da daha fazla robot bulunur. Bunun yanında herhangi bir imalat sisteminin tasarımı, üretimi, satışı ve satın alınması süreçlerinde dikkat edilmesi gereken birçok husus vardır ki bu hususlara gereken dikkat sarf edilmediği takdirde sistemin verimi daha başlangıçta düşük olacaktır. Bu hususlardan bazıları;1.Sistemin amacı çok iyi belirlenmelidir.2.Tasarım sistemin amacına uygun bir biçimde yapılmalı aynı zamanda gereksiz karışıklıklardan uzak olmalıdır.3.Sistemin maliyeti yapacağı işe uygun olmalıdır.4.Servis ve bakım ihtiyacı minimum olmalıdır.5.Kullanımı kolay olmalı, operatör insiyatifi minimum olmalıdır.Yukarıda sayılanlara yapılacak uygulamanın özelliklerinden kaynaklanan teknolojik özellikler eklendiğinde sistem veriminde çok önemli artışlara ulaşılabilecektir.Günümüzde kullanılan robotların % 70'i kaynak yapmak üzere kullanılmaktadırlar. Bu yüzdelik dilimin içine punta kaynağı %45, ark kaynağı %20 ve geriye kalanı ise diğer kaynak yöntemleri ile yapılan kaynak kapsamaktadır. Bu nedenle çalışmada örnek tasarım olarak robotik gazaltı kaynağı seçilmiştir. Bu çalışmada çatı kancasının gazaltı kaynağı ile üretimini yapmak üzere bir gazaltı kaynak hücresi fikstürleri ile birlikte tasarlanmıştır. Aynı zamanda, güvenlik devresi tasarlanmış ve kaynak zaman analizleri yapılmıştır. Bu çalışma ile robotlu gazaltı kaynak hücresi tasarım kriterleri sistematik bir şekilde ortaya konmuştur.

The parallel development in robotic manufacturing cell systems and CAM (Computer Aided Manufacturing) and CIM (Computer Integrated Manufacturing) made improvement in automation of production systems. Flexibility, speed, accuracy, precision, quality, cheapness were achieved by using CAD, CAM, CIM systems in a production plant. One or more robots are employed in CIM systems. The design, production, sale and purchase processes are important issues to be cared of, beside the robots. The correct chose of those parameters will increase the efficiency of the manufacturing automation if carefully selected. Some are the important are as follows;1.The purpose of the system must be determinated clearly.2.Design should be in a format appropriate to the purpose of the system and have to be clear from confusions.3.The cost of the system must be appropriate for the process.4.Service and maintenance requirement should be minimal.5.Using the system must be easy and the initiative of the operator must be very small.When the technological features of the application are added to the issues above, the efficiency of the system will be higher.Today, 70 % of industrial robots are used in welding industry. 45 % of those robots are for spot welding, 20 % of them for arc welding and the other 5 % are used in the other welding applications. Shield gas arc welding process, which was a case study in this thesis, should have a precise working capacity with high accuracy welding ability. In this study, an arc welding cell has been designed to manufacture the roof hook by arc welding. At the same time the emergency circuit has been designed and the weld time analysis has been done. In this thesis, the design criteria in robotic arc welding cell have been laid out in a systematic manner.