Geri Dön

Bir endüstriyel robot tutucu parmağının üretken tasarım (Generative Design) yöntemi ile tasarım araştırması, sonlu elemanlar yöntemi ile doğrulanması ve optimize edilmiş karbon takviyeli fiber filament kullanılarak eriyik yığma modellemesi (FDM) yöntemiyle üretilmesi

Design research of an industrial robot gripper finger using the Generative Design method, validation using the finite element method and manufacturing it by the fused deposition modelling (FDM) method using optimized carbon reinforced fiber filament

  1. Tez No: 858245
  2. Yazar: ERSİN KAYA
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SELİM HARTOMACIOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Marmara Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 81

Özet

Robot tutucuları endüstri çok çeşitli alanlarda kendilerine kullanım alanı bulmaktadırlar. Yine tutucu tasarımı ve seçimi robotik uygulamalarda önemli bir husus olmaktadır. Daha hafif ve dayanımı daha yüksek tutucu tasarımları istenmektedir. Böylece hem dinamik uygulamalar hemde daha küçük component seçimleri yapılabilmektedir. Bu ürünlerin, daha çok ürüne özel tasarlanması ve üretilmesi performansları açısından önemlidir. Fakat klasik plastik enjeksiyon kalıplama tekniği ile üretilmelerinde işe özgü ürün elde etmek imkansızdır. Müşterilerin beklediği ürüne göre tutucunun geliştirilmesi ve üretilmesi elzemdir. Bu amaçla yapılan bu çalışmada yeni nesil kompozit filament malzemesi olan karbon fiber takviyeli poliamid ile yine yenilikçi tasarım tekniği olan Generative Design tekniği ile bir robot tutucu geliştirilmiştir. Çalışmada ilk olarak kullanılan malzemenin karakterizasyonu ve optimizasyonu yapılmıştır. Baskı parametrelerine göre üretilen standart numunelerin çekme mukavemetleri ve kırılma mekaniği incelenmiş, Taguchi deneysel tasarım tekliği optimize edilmiştir. Yine faktör analizi için ANOVA analizi yapılmıştır. Seçilen optimal parametreler ile Generative Design tekniği kullanılarak optimal geometriler elde edilmiştir. Elde edilen geometriler SLS ve FDM tekniği üretilmiş ve teste tabi tutulmuştur. Ayrıca geometriler Sonlu Elemanlar Analizi (FEA) ile nümerik analize yapılmış ve test sonuçlarıyla kıyaslanmıştır. Sonuç olarak mevcut endüstriyel ürünlerin geliştirilmesi, daha düşük malzeme ve maliyet ile üretilebilmeleri için bir method önerilmiştir.

Özet (Çeviri)

Robot grippers find use in a wide variety of areas of industry. Again, gripper design and selection is an important issue in robotic applications. Lighter and more durable holder designs are desired. Thus, both dynamic applications and smaller component selections can be made. It is important for these products to be designed and produced more specifically for the product in terms of their performance. However, it is impossible to obtain a specific product when produced using the classical plastic injection molding technique. It is essential to develop and produce the holder according to the product that customers expect. In this study carried out for this purpose, a robot gripper was developed with carbon fiber reinforced polyamide, a new generation composite filament material, and the Generative Design technique, which is also an innovative design technique. Firstly, the characterization and optimization of the material used in the study was carried out. Tensile strength and fracture mechanics of standard samples produced according to printing parameters were examined, and Taguchi experimental design uniqueness was optimized. Again, ANOVA analysis was performed for factor analysis. Optimal geometries were obtained using the Generative Design technique with the selected optimal parameters. The resulting geometries were produced and tested using SLS and FDM techniques. In addition, the geometries were subjected to numerical analysis using Finite Element Analysis (FEA) and compared with the test results. As a result, a method has been proposed to improve existing industrial products and produce them with lower materials and costs.

Benzer Tezler

  1. Robotic hand design using flexible and continuum structures

    Esnek ve sürekli yapılarla robotik el tasarımı

    HATİCE DİDEM ÜZGÜN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. PINAR BOYRAZ

  2. Identification of feasible operating limits based on experimental analysis in robotic milling

    Robotik frezelemede deneysel analize dayalı uygun çalışma limitlerinin belirlenmesi

    SİNEM KURNAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Makine MühendisliğiSabancı Üniversitesi

    Üretim Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. LÜTFİ TANER TUNÇ

  3. PVC işleme merkezlerinde kullanılan tutucunun bilgisayar destekli tasarımı ve iyileştirilmesi

    Computer aided design and improvement of holder used in PVC machining centers

    LEVENT SÖZER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Makine MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL ŞAHİN

  4. 6 eksenli endüstriyel robot kolun biyoyazıcıya dönüştürülmesi ve PDMS ile organ modellerinin basılması

    Converting a 6 – axis industrial robot arm to a bioprinter and printing organ models with PDMS

    FATİH ONART

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiÇukurova Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ VELİ ÖZBOLAT

  5. Robot tutucuların optimum tasarımı için çok amaçlı hibrit bir yöntem önerisi

    The proposal of multi-objective hybrid method for optimum design of robot grippers

    AYŞENUR AVDER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolGazi Üniversitesi

    Bilişim Sistemleri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İSMAİL ŞAHİN