Gaz altı kaynağı yapabilen üç uzuvlu kartezyen robot kol tasarımı

Abstract

Hızlı sanayileşme ve hızlı tüketimin bir sonucu olarak, farklı sınıflarda bulunan ürünlere olan talep her geçen gün artmaktadır. Bununla birlikte, ürüne erişme süresinin mümkün olduğunca kısa olması beklenmektedir. Dolayısıyla imalat sistemlerinde gelişmeler olması kaçınılmazdır. Geride kalan yüzyılın ortalarında temelleri atılan otomasyona dayalı imalat sistemi genişlemiş, optimizasyon devrine geçilmiş, prodüktiviteyi arttırarak yatırım masraflarını azaltan, daha fazla üretim yapmanın yanı sıra kaliteyi de artıran ve bu arada çok daha insancıl çalışma koşulları sunan `robot` devri başlamıştır. Robotların sanayiye girme süreci işçilik maliyetlerini düşürürken, dünya çapında bir üretim hızı kazandırmakta ve 24 saat kesintisiz üretim yapma imkânı tanımaktadır. Örneğin kaynak robotları kullanan otomotiv sanayisinde, kaynak emniyeti uluslararası standartlarda yapılırken, robot yatırımının geri dönüş süresi, kapasiteyi tam kullanabilme miktarlarına göre oldukça kısalmaktadır. Bu çalışmada, tamir bakım kapsamındaki kaynak işlerinde kullanılması düşünülen bilgisayar kontrollü, kartezyen koordinatlı kaynak robotu tasarımı ele alınmıştır. Tasarım sırasında takip edilen aşamalar; kartezyen robotun boyutlandırılması, kinematik ve dinamik analizi ile sistem için bir PID denetleyici tasarlanmasıdır.

As a result of rapid industrialization and consumption, demand on a variety of products increases day by day. In addition to that, expected time to obtain the final product tends to be extremely short. As a result of this expectation, develeopment in production systems was inevitable: Automation based production systems, started yet in the middle of the last century, has expanded and changed into optimization era. And the `robotics` era, decreasing investment costs by increasing productivity, has started the revolution. Besides increasing the amount of mass production, robots also increase the quality and thereby, more human friendly working conditions are obtained.Industrialization by the use of robots, decreases the labor costs, and in the meantime, provides a world-standard production rate and 24 hours of uninterrupted production. As an example, welding safety in automative industry using welding robots, is in international standarts, and the payback time of the investment costs are signifiacantly reduced based on the capacity of the production line which is used.In this thesis, production of a computer controlled, cartesian welding robot, which is aimed to be used in welding applications for maintenance purposes, is studied. Design steps to be followed include: the dimensioning of the cartesian robot; kinematic and dynamic analysis; and the design of a PID controller for the system.