Fermuar kesme makinesi tasarımı ve üretimi
Design and manufacturing of zipper cutting machine
Yazar: EMRE GÜRBÜZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MÜCAHİT SOYASLAN
Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering

Özet:
Tekstil sektöründe ve özellikle ev tekstil ürünlerinde kullanılan en yaygın yan ürünlerden biri fermuar çeşitleridir. KOBİ olarak sınıflandırabileceğimiz tekstil atölyeleri bu fermuarları işleyebilmek için fabrikadan toplar halinde gelen fermuarlar üzerinde boy ölçme, işaretleme, kesme ve elcik takma işlemlerini gerçekleştirmek zorundadırlar. Sanayi 4.0 etkisi ile makineleşme ve sürekli üretim düşüncesi firmalarda mantık olarak yerleşse de makineleşmenin yüksek maliyet problemi ve makine boyutlarından kaynaklı yer problemi atölyelerin makineleşme süreçleri önünde büyük engel teşkil etmektedir. Bu durum sonucunda ise Türkiye 2021 yılı verilerine göre özellikle dokuma, örme ve teknik tekstiller için dünyada en fazla makine ithalatı yapan ülke konumunda yer almaktadır. Bu tez çalışmasında, ülkemizde yerli üretimi bulunsa da markalaşılamamış ve ülkemizdeki ihtiyacı karşılamayan otomatik fermuar kesme makinesinin (OFKM) tasarımı ve üretimi tamamlanmıştır. Bu makine işlevleri olarak top halinde firmalara teslim edilen fermuarların otomatik boy ölçme, işaretleme, kesme ve sayma işlemlerini gerçekleştirmektedir. Bu süreçlerin doğrulamasını ise görüntü işleme ile sağlamaktadır. Çalışma sonunda fermuar üzerinde gerçekleştirilen kesme işlemlerinin doğruluk oranı, kesme süresi ve kalite farklılıkları üzerinden makine ve manuel kesim karşılaştırılması yapılmıştır. Makine çalışması esnasında ise gerekli kesme kuvvetleri hesaplanmıştır. Bu gerekli kuvveti sağlayabilecek boyutlarda bir cihaz ortaya konulmuştur. Bu kuvveti sürekli olarak sağlayabilecek kesme sistemi DA motora bağlı sekizgen kumaş bıçağının giyotin sistemi ile fermuarın üzerine indirilmesi sonucu sağlanmaktadır. Aynı zamanda, fermuarı çekmek için gerekli hesaplamalar yapılmış ve buna göre çekme sisteminin motoru seçilmiştir. Makineye takılacak maksimum fermuar rulosunun çapı 30 cm ve ağırlığı 5 kg'dır. Bu ölçütlere göre yapılan hesaplamalar sonucunda, en az 0,73 N.m tork kapasitesine sahip bir motorun takılması gerektiği belirlenmiştir. Fermuar tipinin ayırt edilmesi ve buna bağlı olarak kesme sürecinin ayarlanması için görüntü işleme kullanılmıştır. Bu işlem sayesinde kemik, plastik ve metal fermuar türleri kolaylıkla tespit edilebilmektedir. Fermuar tiplerinin tespiti işlemi kesme işlemi için referans oluşturmaktadır. Tüm sistem tasarımında sürme, işaretleme ve kesme işlemlerini gerçekleştirecek eleman seçimi yapılmış ve çalışan bir prototip ortaya konulmuştur.

Abstract:
One of the most common by-products used in the textile sector and especially in home textile products is zipper varieties. Textile workshops, which we can classify as SMEs, have to perform length measurement, marking, cutting and handle attachment processes on zippers coming from the factory in balls in order to process these zippers. Although the idea of mechanization and continuous production has become logical in companies with the effect of Industry 4.0, the high cost problem of mechanization and the space problem caused by machine sizes constitute a major obstacle to the mechanization processes of the workshops. As a result of this situation, according to 2021 data, Turkey is the country that imports the most machines in the world, especially for weaving, knitting and technical textiles. In this thesis study, the design and production of the automatic zipper cutting machine (OFKM), which has domestic production in our country but has not been branded and does not meet the needs in our country, has been completed. This machine performs automatic length measurement, marking, cutting and counting processes of zippers delivered to companies in balls as its functions. The verification of these processes is provided by image processing. At the end of the study, a comparison of machine and manual cutting was made based on the accuracy rate, cutting time and quality differences of the cutting operations performed on the zipper. During the machine operation, the necessary cutting forces were calculated. A device with dimensions that could provide this necessary force was created. The cutting system that could provide this force continuously is provided by lowering the octagonal fabric knife connected to the DC motor onto the zipper with the guillotine system. At the same time, the necessary calculations were made to pull the zipper and the motor of the pulling system was selected accordingly. The maximum diameter of the zipper roll to be installed on the machine is 30 cm and its weight is 5 kg. As a result of the calculations made according to these criteria, it was determined that a motor with a torque capacity of at least 0.73 N.m should be installed. Image processing was used to distinguish the zipper type and adjust the cutting process accordingly. Thanks to this process, bone, plastic and metal zipper types can be easily detected. The element that will perform the driving and cutting operations in the entire system design was selected and a working prototype was presented.