Robotik metal koruyucu gaz kaynak (MSG) hattı entegrasyonu ön hazırlık sürecinde teorik ve deneysel teknik analizlerin yapılması
Theoretical and experimental technical analysis in robotic metal protective gas welding (MSG) line integration preparation process
Yazar: NİLAY MERMER ÇINAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BÜLENT İMAMOĞLU
İstanbul Gedik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Ark kaynağı = Arc welding ; Endüstriyel robotlar = Industrial robots ; Gazaltı kaynağı = Gas metal arc welding ; MAG kaynak arkı = MAG welding ; MAG kaynağı = MAG welding ; Sonsuz elemanlar yöntemi = Infinite elements method

Özet:
Günümüzde kaynaklı imalat proseslerinde robotlar aktif olarak kullanılmaktadır. 
Robotik kaynak hatlarının entegrasyonu sırasında kaynak ile ilgili ön görülemeyen 
teknik hatalar istenilen kalitede ürün çıkartılamamasına, beklenen üretim sürelerinin 
aşılmasıyla, amortisman sürecinin uzamasına sebep olmaktadır. 
Bu çalışmanın amacı robotik Metal Koruyucu Gaz Kaynak (MSG) hattı 
entegrasyonunda yapılan teorik ön hazırlıkların ne kadar fayda sağladığını göstermek 
ve entegrasyon sürecinde karşılaşılacak hataları minimuma indirmektir.
Çalışmanın ilk bölümünde Robotik Kaynak Sistemleri incelenmiştir. Ardından 
koruyucu gaz kaynağı incelenmiş, parametre çalışmaları, makine seçim kriterleri ve 
kullanılacak yardımcı ekipmanların nasıl seçildiği hakkında detaylı bilgi verilmiştir.
Çalışmanın ikinci bölümünde entegrasyon esnasında sistemde çıkabilecek hataların 
saptanması için bir risk analiz yöntemi olan hata modu ve etki analizi (FMEA)
yöntemi kullanılmıştır. Hataların ön hazırlık sürecinde saptanması için hata modu ve 
etki analizi (FMEA) yapılmıştır. Sonraki bölümde üretilecek olan malzeme üzerinde 
Robot kolunun erişebileceği noktalar, bir 3D modelleme programı olan Siemens NX 
kullanılarak tespit edilmiştir. Uygulanabilir bir kaynak haritası belirlenirken bu 
verilerden de faydalanılmıştır. Kullanılan tüm parametreler onaylı bir PQR'a bağlı 
olan WPS'lerle belirlenmiştir. Kaynak haritası üzerinde WPS numaraları da 
bulunmaktadır. Simufact Welding programı kullanılarak kaynak dikişlerinin 
içyapıları, statik ve dinamik dayanımları, çatlama eğilimleri, malzemede oluşabilecek 
şekil değişiklikleri analiz edilmiştir. Son olarak yapılan deneysel analizler ile teorik 
sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bu çalışmanın sonucunda yapılacak olan robotik sistem 
entegrasyonlarının aşamaları belirlenmiş, hangi değişkenlere dikkat edilmesi gerektiği 
incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler: Robot, Kaynak, Analiz, Simufact Welding, Ansys, Hata Türü ve 
Etkileri Analizi

Abstract:
Today, robots are actively used in welded manufacturing processes. During the 
integration of robotic welding lines, unforeseen technical errors related to welding 
cause the product not to be of the desired quality and the prolongation of the 
depreciation process by exceeding the expected production times.
The aim of this study is to show how the theoretical preparations made in robotic Metal 
Shielding Gas Welding (MSG) line integration is beneficial and minimizes the 
errors that will be encountered during the integration process.
In the first part of the study, Robotic Welding Systems were examined. Then, the 
shielding gas source was examined, and detailed information was given about 
parameter studies, machine selection criteria, and how to choose the auxiliary 
equipment to be used.
In the second part of the study, failure mode and effect analysis, which is a risk analysis 
method (FMEA), was performed to detect the errors that may occur in the system 
during integration. Failure mode and effect analysis (FMEA) was performed to detect 
errors during the preliminary preparation process. In the next section, the points that 
the robot arm can reach on the material to be produced were determined using Siemens 
NX, a 3D modeling program. These data were also used while determining a viable 
resource map. All parameters used were determined by WPSs connected to an 
approved PQR. There are also WPS numbers on the resource map. By using the 
The Simufact Welding program, the internal structures of the weld seams, their static and 
dynamic strengths, cracking tendencies, and shape changes that may occur in the 
material were analyzed. Finally, the experimental analyzes and the theoretical results 
were compared. As a result of this study, the stages of robotic system integrations to 
be made were determined, and which variables should be considered were examined.