Kaynak robotu tasarımı ve imalatı
Welding robot design and manufacturing
Yazar: NÜLİFER GÜNDOĞAN
Danışman: PROF. DR. CENGİZ DOĞAN
Harran Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Bu çalışmada tasarlanarak imal edilen kaynak robotu kartezyen gövdeye ve döner torç ünitesine sahiptir. Bu kaynak robotu bir mini CNC mantığıyla çalışabilen, 3 eksende lineer, 2 eksende ise dönme hareketi yaparak kaynak uygulaması yapabilecek bir şekilde imal edilmiştir. Kaynak robotunun gövde kısmı bir bilyalı vidalı-mil aktüatör mekanizması ve step motorlarla tahrikli olarak X, Y, Z eksenlerinde lineer hareket ederken, bu eksenlerden Y ekseninin bulunduğu kol üzerine sabitlenmiş olan 2 adet redüktörlü step motor yardımıyla kaynak torcu 2 eksende dönme hareketi yapabilmekte ve bu sayede çalışma hacmi içerisinde kaynak uygulaması yapılabilmektedir. Bu hareketleri tanımlarsak PPPRR (prismatic, prismatic, prismatic, revolute, revolute) tipi kaynak robotu şeklinde ifade edebiliriz. İmalatı yapılan kaynak robotunu istenilen yörüngede kaynak yapabilmesini sağlamak amacıyla 5 eksenli bir Mach3 kontrol kartı sistemi, Mach3 programı ve uzaktan kumandalı bir Joystick ile kumanda edilmektedir. Mach3 programının, motorların ve Joystick ile uzaktan kumanda kontrolünü sağlamak amacıyla Microsoft Visual Studio C# programında yazılan bir arayüz programı hazırlanılmıştır. Ayrıca bu arayüz programı ile kaynak yapılacak yörüngenin geometrik koordinatları G kodları halinde, text belgeleri olarak kayıt edilebilmekte ve kaynak yörüngesi oluşturulabilmektedir. Aynı zamanda kaynak robotunun tetik mekanizmasını kontrol etmek ve dolayısıyla kaynağı hem otomatik hem de istenilen anda başlatmak ve sonlandırmak için Arduino editöründe bir program bloğu oluşturulmuştur. Bu program bloğu, Microsoft Visual Studio C# programında yazılan arayüz programı ile haberleşmekte olup, bu arayüz içerisinden kontrol edilmektedir. Bu sayede kaynak robotu ile istenilen yörüngede kaynak yapılabilmektedir.

Abstract:
The welding robot designed and manufactured in this study has a cartesian body and a rotary torch unit. This welding robot is manufactured in a way that it can work with a mini CNC logic, can perform welding application by making linear movement in 3 axes and rotational movement in 2 axes. While the body part of the welding robot moves linearly in X, Y, Z axes driven by a screw-shaft actuator mechanism and step motors, the welding torch can rotate in 2 axes with the help of 2 reducer step motors fixed on the arm where the Y axis is located. Welding application can be made within the working volume. If we define these movements, we can express them as PPPRR (prismatic, prismatic, prismatic, revolute, revolute) type welding robot. 
It is controlled by a 5-axis Mach3 control card system, Mach3 program and a remote controlled joystick in order to enable the manufactured welding robot to weld in the desired orbit. An interface program written in Microsoft Visual Studio C # program was prepared in order to provide remote control of the Mach3 program, motors and joystick. In addition, with this interface program, the geometric coordinates of the orbit to be welded can be recorded as G codes, as text documents, and the source trajectory can be created. At the same time, a program block has been created in the Arduino editor to control the trigger mechanism of the welding robot and therefore start and end the welding both automatically and at the desired time. This program block communicates with the interface program written in the Microsoft Visual Studio C # program and is controlled from this interface. In this way, welding can be done in the desired orbit with the welding robot.