BOLU-DÜZCE AR-GE PROJE PAZARI

... konulu sunumlar: "BOLU-DÜZCE AR-GE PROJE PAZARI"— Sunum transkripti:

1 BOLU-DÜZCE AR-GE PROJE PAZARI
P-NO 41 BOLU-DÜZCE AR-GE PROJE PAZARI 08-09 MAYIS 2017, BOLU Hassas İmalat İşlemleri İçin Bir Paralel Kinematik Takım Tezgahının Tasarımı, İmalatı ve Başarımı Öğr. Gör. Ömer ERKAN Düzce Üniversitesi Tek. Eğt. Fak. Tasarım ve Konst. A.B.D. / EG Makina Mühendislik San. ve Tic. Ltd. Şti. ÖZET Projenin amaçları; hassas imalat işlemleri için Stewart platformundan esinlenilmiş bir Paralel Kinematik Takım Tezgahının (PKTT) tasarım ve imalatının yapılması, imal edilen bu PKKTde boyut ve yüzey hassasiyeti gerektiren ürünlerin hızlı ve etkin bir şekilde üretilmesidir. 3B tasarımı yapılan PKTT modeline uygun olarak bileşenler imal edilmiştir. Elektrikli silindirler ile tahrik edilen mekanizmada altı serbestlik derecesine sahip yüksek hareket hassasiyetli (10 μ) küresel mafsallar konumlandırılmıştır. FPGA hareket kontrol kartlarıyla desteklenen motor sürücüler LinuxCNC açık kaynak koldu yazılımla denetlenmiştir. 6 eksen hassas hareket kabiliyeti bulunan PKTT’ye BDİ (Bilgisayar destekli imalat) kodları ile işleme yaptırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Hassas imalat, Stewart, paralel kinematik, takım tezgahı. YÖNTEM/MATERYAL ve METOT PKTT’nin 3B modelinin hazırlanması: Solidworks yazılımı kullanılarak 3B model ve montajı oluşturulmuştur. Hareket simülasyonları ile tasarlanan model doğrulanmıştır. Ters kinematik Çözümlemesi: Matlab ile belirli bir koordinata konumlanacak uç işlevci için bacak boylarını hesaplayan bir yazılım geliştirilmiştir. Çalışma Uzayı Çözümlemesi: Matlab ile uç işlevcinin azami erişebileceği noktaları belirleyen ve çalışma uzayının hacmini hesaplayan bir yazılım geliştirilmiştir. Sonlu Elemanlar Analizleri Farklı durumlar için mukavemet ve titreşim analizleri ANSYS Workbench yazılımı ile gerçekleştirilmiştir. Mekanik Montaj PKTT’yi oluşturan mekanik bileşenler: Step motorlu elektrikli silindirler, küresel mafsallar, T kanallı alt tabla, Sabit platform, Hareketli platform, İş mili, Tezgah kolonları. Elektronik Montaj PKTT’yi oluşturan elektronik bileşenler: Step Motor sürücüler, FPGA hareket kontrol kartı, yardımcı kartlar, güç kaynağı, manyetik sensörler, invertör, bilgisayar. LinuxCNC ile Kontrol Kalibrasyon ve Hata Ölçümleri İşleme Başarımı AMAÇ VE HEDEFLER Proje Amacı; Küçük ve orta ölçekli, Karmaşık geometriye sahip (5-6 eksen işlenebilen), Boyut ve yüzey hassasiyeti bulunan, Endüstriyel ve medikal ürünleri işleyebilecek modüler, hafif, Paralel Kinematik yapıda bir Takım tezgahı imal etmektir. a) b) c) Şekil 1. PKTT ile üretilebilecek ürünler. a) Eklem implantı, b) Dental İmplant, c) Hassas kalıp. PKTT‘nin, medikal ürün imalatı, kalıp imalatı ve takı-süs eşyası imalatı sektörlerindeki ürünlerin işlenmesinde kullanım alanı söz konusudur. Mevcut durumda bu tür parçalar 5 eksen Kartezyen takım tezgahlarında işlenmektedir. Prototip PKTT, T.C. Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığının TeknoGirişim Sermayesi desteği ile tasarlanıp imal edilmiştir. Prototip PKTT ile ; Özellikle medikal ürün tasarımı yapanların hizmet alımı yapmadan yerinde imalat yapmaları mümkün olabilecektir. Böylece hastalara daha hızlı hizmet verilmesi mümkün olacaktır. Hassasiyet ve işlevsellik düşük maliyetle sunulacaktır. SONUÇLAR Prototip imalatı yapılan PKTT, bileşenleri ve teknik özellikleri Şekil 2’ de gösterilmektedir. Şekil 2. PKTT Prototipi, bileşenleri ve teknik özellikleri. Kalibrasyon ve işleme başarım deneyleri halen sürmekte olan prototipin patent/faydalı model başvuru evrakları hazırlanmakta olup, yakın zamanda satışına başlanması planlanmaktadır. ÖZGÜN DEĞER Hafif ve taşınabilir tasarıma sahip olan PKTT ile yerinde imalat yapılabilmesi mümkündür. Paralel kinematik mekanizmanın hareket kabiliyetinin takım tezgahına aktarılarak hassas ve işlevsel (6 eksen) imalat yapılabilmektedir. Az sayıda ve eş bileşenlerden oluşan modüler tasarım sayesinde montaj kolaylığı mevcuttur. PKTT’de hareket eden kütle hafif olduğundan ivmelenme ve hızlanma hareketleri yüksektir. KAYNAKLAR T.C. Bilim, Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı TeknoGirişim Sermayesi Desteği 2015.TGSD.0085 numaralı proje,2015. EG Makina Mühendislik San. ve Tic. Ltd. Şti. Teknik Notlar, 2016.