Endüstriyel robot kollarının tasarımından kaynaklanan ölü yüklerin sonlu elemanlar yöntemi ile optimize edilmesi ve işletme maliyetlerine etkisinin incelenmesi
Optimization of motor dead loads of industrial robot arms originated from their design with finite element method and examination of its impact on operating costs
- Tez No: 512328
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KARALI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: ANSYS, ANSYS
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Necmettin Erbakan Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Endüstriyel robotlarda erişim mesafesinin uzamasına ve taşıma kapasitesinin artmasına bağlı olarak ön görülen tork artmaktadır. Bu durum özellikle 2. Eksende daha güçlü motorların seçimini zorunlu kılmaktadır. Robottan beklenen konumlama hassasiyeti arttıkça da kol rijitliği önem kazandığından elastisitesi düşük malzemelerin kullanılmaktadır. Bu durumda, işletme şartlarında motorun sarf ettiği enerjinin yaklaşık %70'i âtıl yüklere harcanmaktadır. Bu çalışmada model olarak seçilen 5 farklı markaya ait robot kolları üzerinde öncelikle Ansys programı kullanılarak statik analizler yapılmıştır. Kollarda oluşan gerilme ve yer değiştirmeler bölge ve miktar bağlamında incelenmiş ve alternatif tasarımlar öngörülerek tekrar analiz edilip karşılaştırmalar yapılmıştır. Ansys Shape Optimizasyon modülü kullanılarak alternatif tasarımda geometri değişimi yapılmıştır. Robot kolun malzeme özelliği değiştirilerek analizler tekrarlanmış ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Aynı konumlama hassasiyetinde (sehim miktarlarını artırmadan) âtıl yüklerin azaltılması üzerine çalışılmıştır. Çalışma sonucunda âtıl yüklerden %13'lük, motor maliyetinden ise % 10'luk bir tasarruf sağlanmıştır. İşletme maliyeti de dahil edildiği zaman bu çalışmadan % 24'lük bir tasarruf elde edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In industrial robots, projected torque is increasing depending on the extending reach length and payload. This requires selection of powerful engines particularly on the second axis. Since arm's rigidity becomes more important as the expected positioning precision increases, less fexible materials are used. Therefore, during operation conditions, 70 % of engine's energy is used for inert payloads. In this study, first, static analyses conducted on five different robotic arms belong to different brands by using Ansys. Arm's stress and deformation in terms of region and quantity are inspected, and alternative designs are analysed and compared with each other. Geometric changes are introduced into alternative design by employing Ansys Shape Optimization modul. Analysis are repeated and compared with others by changing material properties of robot arm. In this way, inert payloads are minimized (without increasing the allocation quantity) at the same positioning precision. This study achieved 13 % decrease in inert payloads and 10 % decrease in engine cost. This study found that 24 % annual return to business is possible.
Benzer Tezler
- Design and control of a winch driven grasping mechanism for a quadrotor unmanned aerial vehicle
Dört rotorlu insansız hava aracı için makaralı yük alma-bırakma mekanizması tasarımı ve kontrolü
MEHMET OKAN GÜNEY
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- Stability analysis of multiple time-delay systems and design of time-delay filters
Çoklu zaman gecikmeli sistemlerin kararlılık analizi ve gecikme tabanlı filtre tasarımı
BARAN ALİKOÇ
Doktora
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ
- Robot kollarının kinematiğinin incelenmesi ve dört serbestlik dereceli robot manipülatörü ile bir uygulama
Başlık çevirisi yok
YÜCEL CAN
- Robot kollarının görev uzayında, eyleyici dinamikleri dikkate alınarak denetimi
Robot manipulator control including actuator dynamics in task space
ŞÜKRÜ ÜNVER
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSA ALCI
- EMG ve jiroskop verileri ile endüstriyel robot kolunun gerçek zamanlı kontrolü
Real time control of industrial robot arm with EMG and gyroscope data
KENAN ERİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Mekatronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BARIŞ BORU