Bir robot kol tutucunun topoloji optimizasyonu ve AlSi10Mg alaşımı ile hibrit üretimi
Topology optimizastion and hybrid production of a robotic arm gripper with AlSi10Mg alloy
- Tez No: 924646
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NAZIM BABACAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 94
Özet
Robot teknolojisindeki gelişmelerle birlikte, otomasyon hemen hemen her endüstriye yayılmıştır. Sanayi sektöründe robotlu üretimlere artan talep, robotik kol yapılarının iyileştirilmesi ihtiyacını beraberinde getirmektedir. Robot kol bağlantılarının geliştirilmesi için ana kriterler, maliyet ve üretimde harcanan zamanı azaltmanın yanı sıra yeterli mukavemeti sağlayacak şekilde kütle azaltımı gerçekleştirmektir. Bu doğrultuda, bu çalışmada, topoloji optimizasyonu kullanarak bir robotik kol tutucu hafifletilmiş ve eklemeli imalatla üretilmiştir. Daha sonra gerçekleştirilen sütunlu matkapla delme ve zımparalama işlemleri ile eklemeli ve eksiltmeli imalatın birlikte kullanıldığı hibrit üretimden de faydalanılmıştır. Topoloji optimizasyonu ANSYS programında katı izotropik malzeme ile cezalandırma (SIMP) yöntemi ile gerçekleştirilirken, optimizasyon öncesi ve sonrasında, parçanın çalışma koşullarındaki yüklemelerin benzetimi yapılarak gerçekleştirilen statik analiz sonuçları yorumlanmıştır. Eklemeli imalatta ise seçici lazer ergitme (SLM) teknolojisi kullanılarak AlSi10Mg alaşımından parça üretimi gerçekleştirilmiştir. İmalat gerçekleştirilmeden önce parçada üretimden kaynaklanan kalıcı bir deformasyonun oluşmasını önlemek için Simufact Additive ile kalıntı gerilme analizleri gerçekleştirilmiştir. Üretimden sonra yine aynı amaçla parçaya ısıl tavlama uygulanmıştır. Optimizasyon sonucunda elde edilen parçanın çalışma koşulları altında 36 MPa eşdeğer gerilme ve 0.0109 mm toplam deformasyona maruz kalacağı simüle edilmiş olup bu değerler parçanın statik olarak hasara uğramayacağı göstermiştir. Optimizasyon sonucunda geleneksel üretim teknikleri ile üretilen parçaya kıyas ile %65 oranında kütle azaltımı uygulanmış parça başarılı bir şekilde üretilmiştir.
Özet (Çeviri)
Automation has spread to almost every industry with the developments in robot technology. The increasing demand for robotic production in the industrial sector brings with it the need to improve robotic arm structures. The main criteria for the development of robotic arm connections are to reduce the cost and time spent in production as well as to reduce the mass in a way that provides sufficient strength. Therefore, in this study, a robotic arm gripper was lightened using topology optimization and manufactured with additive manufacturing. Then, column drilling and grinding processes were utlized as hybrid production, where additive and subtractive manufacturing were used together. While topology optimization was performed with the solid isotropic material with penalisation (SIMP) method in the ANSYS program, the static analysis results performed by simulating the loadings in the working conditions of the part before and after the optimization were interpreted. In additive manufacturing, parts were manufactured from AlSi10Mg alloy using selective laser melting (SLM) technology. Before manufacturing, residual stress analyses were performed with Simufact Additive to prevent permanent deformation in the part due to manufacturing. After production, annealing was applied to the part for the same purpose. As a result of optimization, it was simulated that the obtained part would be exposed to 36 MPa equivalent stress and 0.0109 mm total deformation under working conditions, and these values showed that the part would not be failed statically. As a result of optimization, the part with a 65% mass reduction compared to the part produced with traditional production techniques was successfully produced.
Benzer Tezler
- Endüstriyel taşıma amaçlı manyetik tutucu ve robot kol tasarımı
The Design of magnetic end-efector and robot arm for the purpose of industrial transport
RECEP GÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM UZMAY
- Raspberry Pi devre kartı kullanarak nesne bulma ve tanıma algoritmalarının bir robot kol üzerinde uygulanması
Implementation of object detection and recognition algorithms on a robotic arm using Raspberry Pi circuit board
ÇAĞRI KAYMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Mekatronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYŞEGÜL UÇAR
- Endüstriyel uygulamalar için kendinden merkezlemeli robot tutucusu ile ürün al yerleştir sisteminin tasarımı ve geliştirmesi
Esign and development of a pick-andplace system with a self-centering robotic gripper for industrial applications
HÜSEYİN HAKKI BULDUK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mekatronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMekatronik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ERSİN TOPTAŞ
- Ters robot kol mekanizma tasarımı, kontrolü ve simülasyonu
Inverse robot arm mechanism design, control and simulation
BÜŞRANUR NALBANT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Mekatronik MühendisliğiDüzce ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRCAN SAMTAŞ
- Design and vision based control of a mobile manipulator
Bir mobil robot kolun görüntü tasarımı ve görüntü destekli kontrolü
LEVENT ÇETİN
Doktora
İngilizce
2008
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. EROL UYAR