Kesikli Döner Hareket Makanizmasının Esnek Elemanlarla Tasarlanması Ve Analizi

Abstract

Endüstriyel Otomasyon uygulamalarında, üzerinde işlem yapılacak parçaların hassas bir şekilde transferi bu alandaki en önemli problemdir. Bu amaç için kullanılan pnömatik pistonlar, mekanizmalar veya servo motor kullanılarak yapılan döner tablalarda hassas konumlama ve maliyet bakımından istenilen kriterleri sağlayamayışı bu alandaki arayışları arttırmıştır. Bu çalışmada parça transferini hızlı bir şekilde gerçekleştirecek hareket sonunda hassas bir şekilde konumlama yapabilecek basit mekanizmalar ve esnek elemanlar kullanan bir mekanizma yapılması planlanmıştır. Bu doğrultuda yapılan tasarım aşamaları ve yapılan iyileştirilmeler anlatılıp elverişli bir tasarımın kriterleri çıkarılmıştır. Yapılan son tasarım CAD ortamında çizilmiştir. CAD ortamında tasarlanan mekanizma imal edilip PLC ile kontrolü sağlanmıştır. Dönme hareketinde kullanılan esnek elemanların tablaya uyguladıkları teğetsel kuvvet sonlu elemanlar paket programı ile hesaplanıp Matlab Simulink ortamında sistemin modeli oluşturulmuş, imal edilen deney düzeneğinden görüntü işleme metodu ile alınan sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Bu projede 4 istasyonlu bir döner tablanın, esnek elemanlar üzerinde enerji depolayarak elektrik motorundan aldığı sürekli dönme hareketini kesikli harekete cevirebilecek hassas konumlama özelliği olan basit bir tasarımın gerçekleştirilmesi ve böylece motorun kalkışlarda harcadığı gücü minimuma indirilirken, hızlı hareket sağlayarak minimum transfer zamanı elde edilmesi daha sonra sistem üzerinden ölçümler alınarak işlevliğinin gözlemlenmesi ve geliştirme çalışmalarında araştırmacıya yol gösterebilecek bir modelinin oluşturulmasıdır. Bu çalışma ile endüstriyel otomasyon uygulamalarının maliyetini düşürerek üreticinin bu alana yatırım yapması teşfik edilmesi ve Türkiye’nin bu konudaki dışa bağımlılığı azaltılması amaçlanmaktadır.

It is very common and important problem in applications of industrial automation that transporting a piece to make process on it. Pneumatic pistons, mechanisms or rotary indexing tables with servo motor technologies in use for this purpose is not satisfy the needs in according to high precision and cost so seeking in this sector is rising. In this research, main purpose is to make a mechanism that transfer the working piece with high precision and high speed with simple and compliant mechanisms. In this purpose, the steps of design and the revisions conducted are explained. After that the efficient design criteria are identified. The last design has drawn in CAD platform. The mechanism that drawn in CAD platform is manufactured and then controlled with PLC. The tangential force, which the compliant mechanisms applied to the rotary table, calculated with finite element method programme and then systems’ model accomplished in Matlab simulink. The results obtained from manufactured mechanism with image process are compared with results from simulink model. In this thesis a simple rotary indexing table with four station is designed with compliant mechanisms which can store strain energy on it and can chage the continues rotary motion to intermittent motion with high precision thus the transfer time and the peak current point is diminished. Than the measurements which taken from mechanism is used for making model of system so that can be a guide for researcher in the development studies.