Elektrikli tramvay imalatı için kaynak robotu tasarımı
Welding robot design for electrical tram manufacturing
Yazar: NASUH ŞİMŞEK
Danışman: DOÇ. DR. ERSİN DEMİR
Pamukkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering
Dizin: Elastik uzuvlu mekanizmalar = Elastic member mechanisms ; Elektrik makineleri = Electric machinery ; Endüstriyel robotlar = Industrial robots ; Kaynak makineleri = Welding machinery

Özet:
Günümüzde kaynak robotu teknolojisi otomotiv sektöründe oldukça yaygın olarak 
kullanılmaktadır. Bu kaynak robotu teknolojisi sayesinde imalat süreçleri seri bir 
şekilde yapılmakla birlikte imalat standardı açısından kaliteyi artırmıştır. 

Ülkemizde imalatı yapılan elektrikli nostaljik tramvayların üretimleri manuel işçilik 
olarak imal edilmektedir. Tramvay pazarının artışı ile birlikte bu pazara cevap 
verebilmek için tramvayın dış panel saclarına punta kaynak yapılması için altı eklemli 
Euler bilek yapısına sahip her biri dönel (RRRRRR) seri robot kolu tasarlanmıştır. 
Öncelikle robotun üç boyutlu bilgisayar destekli tasarımı yapılmış ve uç işlevciye 
hareketli kaynak teli bağlanmıştır. Hedef punta noktalarına ulaşmak için ileri ve ters
kinematik denklemleri çıkarılmıştır. Bu denklemlerin Matlab ortamında matematiksel 
modeli elde edilmiştir. Robot eklemlerinin titreşimsiz ve sorunsuz çalışabilmesi için 
yörünge planlaması yapılıp robotun Matlab simulink programında simülasyonu
yapılarak robot kolun kontrol edilebilmesi sağlanmıştır. 

Robot uç işlevcinin istenilen yörüngede hareketini yapabilmesi için yörünge 
planlaması yapılarak hareket analizi yapılmıştır. Yörünge planlaması ile birlikte her 
bir eklemin konum, hız ve ivme parametreleri elde edilmiştir. Sonuç olarak robotun 
otomasyon kontrol parametre girdileri için analiz sonuçlarından elde edilen konum, 
hız ve ivme parametreleri kullanılarak çalışması sağlanabilir.

Abstract:
Today, welding robot technology is widely used in the automotive industry. Thanks to 
this welding robot technology, the manufacturing processes are carried out in a serial 
manner, and the quality has increased in terms of the manufacturing standard.

The production of electric nostalgic trams manufactured in our country is produced as 
manual labor. With the increase in the tram market, in order to respond to this market, 
a rotary (RRRRRR) serial robot arm, each of which has a six-jointed Euler wrist 
structure, has been designed for spot welding on the outer panel sheets of the tram. 
First of all, a three-dimensional computer aided design of the robot was made and a 
moving welding wire was connected to the end functional. Forward and inverse 
kinematics equations are derived to reach the target tailstock points. The mathematical 
model of these equations was obtained in Matlab environment. In order for the robot 
joints to work smoothly and without vibration, trajectory planning was made and the 
robot was simulated in the Matlab simulink program, so that the robot arm could be 
controlled.

In order for the robot end functionalist to move in the desired orbit, trajectory planning 
was made and motion analysis was performed. With the trajectory planning, the 
position, velocity and acceleration parameters of each joint were obtained. As a result, 
the robot can be operated by using the position, velocity and acceleration parameters 
obtained from the analysis results for the automation control parameter inputs.