Design And Production of a Welding Robot - Arı, Fatih (My University, 2008)
KAYNAK ROBOTU TASARIMI VE İMALATI Bu çalışmanın amacı üç eksenli nümerik kontrollü bir kartezyen kaynak robotunun tasarımını ve imalatını gerçekleştirmektir. Nümerik kontrollü sistemlerin makine mi yoksa robot mu olduğu hala tartışma konusu olmasıyla birlikte, bu çalışma boyunca robot kelimesi kullanılacaktır. Çalışmanın ikinci bölümünde, tarihleriyle birlikte kaynak metotları sunulmuş ve robotik kaynak teknolojisi hakkında kısa bilgiler verilmiştir. Tasarlanan robot nümerik olarak kontrol edilecektir. X, Y ve Z yönlerindeki temel hareketler için 3 hareket kaynağına ihtiyaç vardır. Hareket kaynağı olarak uygun maliyet ve hassasiyet özelliğinden dolayı step motorlar seçilmiştir. İmalat aşamasından önce nümerik kontrol prensipleri açıklanmış ve step motorlar hakkında temel bilgiler ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Mekanik aksamların ön dizaynları CAD yazılımı (“Solidworks”) yardımıyla gerçekleştirilmiş ve üretim aşamasında, yapılan ön tasarıma uygun olarak imalat gerçekleştirilmiştir. Tasarım aşamasının ardından ilk olarak mekanik aksamlar için gereken desteğin sağlanması amacıyla bir adet şase üretilmiştir. Tasarlanan robotun bazı mekanik parçaları özel olarak üretilmiş, bazıları da standart parçalar olduklarından dolayı kullanıma hazır olarak tedarik edilmişlerdir ve üretilen şase üzerine monte edilmişlerdir. Kaynak robotunun tahrik sistemi üç adet step motor tarafından beslenmektedir. Bu üç adet step motor seri port çıkışlı kontrol kartı vasıtasıyla step motor sürücüleri tarafından kontrol edilmektedirler. Bunların yanında sabit DC voltajı üretimi için üç adet güç kaynağı kullanılmıştır. Kontrol kartlarının ve güç kaynaklarının panoya montajının ardından, adım miktarını ve yön tayinini belirleyecek sinyalleri seri port vasıtasıyla üretmek amacıyla MARELCNC kullanılmıştır. Üç eksenin hareketi için yapılan deneme sürüşlerinin ardından kaynak torcu için bir adet kavrama aparatı tasarlanmış ve üretimi yapılmıştır. Çalışmanın son adımı kaynak torcu aparatının torçla beraber kafa kısmına monte edilmesidir. Bu adımın da gerçekleştirilmesinin ardından kaynak robotunun kaynak denemeleri yapılmış ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir.

DESIGN AND PRODUCTION OF A WELDING ROBOT The aim of this study is to design and produce a computer-based numerically-controlled three-axes Cartesian coordinate welding robot. Though it is still not certain whether the numeric controlled systems can be nominated as machines or robots, the word robot will be used throughout this project. In the second chapter, the welding methods along with their history are presented and general information about robotic welding technology is given briefly. The designed robot will be numerically controlled. For the head moves in X, Y and Z directions, three motion sources are needed. Step motors are chosen as motion sources because of their suitable cost and accuracy range. Numerical control principles and basic information about step motors are explained in detail before the manufacturing phase. Preliminary design of the mechanical components is made by CAD software (Solidworks) and during the manufacturing phase, the robot is manufactured in line with the preliminary design. After the design of the robot, the chassis is manufactured in order to ensure the required support to the mechanical components. Certain mechanical components of the designed robot are individually manufactured and some others are procured ready-made since they are standard parts. Finally they are mounted on the chassis. The actuation system of the welding robot is fed by three step motors. These three are controlled by step motor drivers via serial port interface card. Besides three power supply units are used for stable DC voltage generation. After the installation of controller units and power unit to a switch cabinet, MARELCNC program was used to generate signals of direction and step amount on the serial port. After having good results from the test runs of the robot, a holding component for the welding torch was designed and produced. The last step of the design was to mount the component on the head unit. After this step, test runs of welding robot were done with satisfactory results.
Keywords: Kaynak; Kaynak Robotu; Makine Mühendisliği