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
Yazar: HÜSEYİN HAKKI BULDUK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ERSİN TOPTAŞ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Mekatronik Ana Bilim Dalı / Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering

Özet:
Günümüzde robot ve otomasyon sistemleri insanlara göre çevrim sürelerinin daha hızlı 
olması, uzun çalışma süreleri vb. birçok faydası sebebi ile üretim hatlarında sıkça 
kullanılmaktadır. Klasik ve çevresel faktörler önemsenmeden hazırlanan sistemlerde 
sisteme herhangi geri bildirim olmaması sebebi ile çevresel unsurların değişimi sistemin 
verimliliğini etkileyebilmekte ve kurulan bu sistemlerin insana göre verimliliği 
sorgulatabilmektedir. Dolayısı ile yapılacak olan çalışmalarda sistem kendisine çevresel 
unsurların değişimi doğrultusunda geri besleme yapabilmeli ve oluşabilecek hataları 
analiz ederek önleyebilmeli ve üretim verimliliğini düşürmemelidir. Bu çalışmada 
endüstride sıkça kullanılan ürün al yerleştir sistemlerine örnek olarak çoklu ürün al 
yerleştir görevi yapan robot sisteminin çevresel etkilerin robot, otomasyon, tutucu kol 
takımı üzerine olan etkileri ve klasik sistemler ile çevresel etiklere göre tepkiler verebilen 
sistemler araştırılmış ve uygulanmıştır. Literatürde yapılan araştırmalarda robotlu ürün al 
ve yerleştir sistemlerinin genellikle ürünün alınması yada ürünün yerleştirilmesi konuları 
üzerinde ayrı ayrı iki başlık altında incelendiği yada doğrudan ürün al yerleştir 
sistemlerinin hem ürün alınması hem ürün yerleştirilmesi basamaklarının tek bi çalışma 
içerisinde incelendiği çalışmalarda ise yalnızca tek bir ürünün alınması ve yerleştirilmesi 
üzerine çalışmalar yapıldığı gözlemlenmiştir. Endüstride ise zamandan tasarruf ve üretim 
hızının artırılması amacı ile birden fazla ürüne bir çevrim esnasında ürün al ve yerleştir 
işlemi uygulanılarak üretim hızı artırılması amaçlanmaktadır. Bu noktada yapılan bu 
çalışmada çoklu ürün al ve yerleştir sismteleri işlenmiş ve üretim esnasında çevresel 
faktörlerden kaynaklanan hataların tolare edilmesi amaçlanmıştır. Ürün alma sürecinde 
çevresel unsurlara dayalı olarak konumsal değişikliklerin tolare edilebilmesi ve ürünün 
istenildiği gibi alma noktasından alınması amacı ile çalışma esnasında tasarlanılan 
merkezlemeli robot tutucusu tasarlanılmış ve uygulanılmıştır. Ürün yerleştirme sürecinde 
ise konumun doğru tayin edilmesi için görüntü işleme teknolojisinden faydalanılmıştır. 
Üretim esnasında zaman zaman meydana gelebilecek hata ve arızalara karşın robot 
vi
tutucularınn sabitlendiği robot kol sonu takımı üretken tasarım tekniği ile üretilerek klasik 
robot kol sonu takımlarına göre daha rijit bir yapı elde edilerek uygulaması sağlanmıştır.

Abstract:
In today's world, robotic and automation systems are frequently used in production lines 
due to many benefits such as faster cycle times and longer working hours compared to 
humans. In systems designed without considering classical and environmental factors, the 
lack of feedback can affect the efficiency of the system due to changes in environmental 
factors, questioning the efficiency of these systems compared to humans. Therefore, in 
future studies, the system should be able to provide feedback based on changes in 
environmental factors, analyze and prevent possible errors, and not reduce production 
efficiency. In this study, a robotic system performing multi-product pick-and-place tasks, 
which is frequently used in the industry, was taken as an example to investigate and 
implement the effects of environmental factors on the robot, automation, and gripper arm. 
Research in the literature shows that robotic pick-and-place systems are usually examined 
under two separate headings: picking the product or placing the product. In studies where 
both the picking and placing steps of the product are examined within a single study, it is 
observed that they focus on picking and placing only a single product. However, in the 
industry, it is aimed to increase production speed by applying pick-and-place operations 
to multiple products in one cycle to save time and increase production speed. At this point, 
this study focuses on multi-product pick-and-place systems and aims to tolerate errors 
caused by environmental factors during production. To tolerate positional changes based 
on environmental factors during the product picking process and ensure the product is 
picked from the desired point, a centering robot gripper was designed and implemented 
during the study. For accurate position determination during the product placing process, 
image processing technology was utilized. To counteract errors and malfunctions that 
may occasionally occur during production, the end effector to which the robot grippers 
are attached was manufactured using a productive design technique, achieving a more 
rigid structure compared to conventional end effectors.