Kuvvet kontrol altında robotla delme

Bu çalışmada, en basit talaşlı imalat işlemlerinden delmenin bir robot manipülatör ile gerçekleştirilebilmesi için gerekli aşamalar sunulmaktadır. Normal delme işleminde, en uygun delme şartları matkap ucu ilerlemesinin denetlenmesi ile mümkün olabiltken, robotla delme işleminde, matkap ucu ile işparçası arasında olması gereken kuvvetin denetlenmesi gerekmektedir. Eğer uçak sanayinde kullanılan wbotik delme apartları gibi, robot manipülatör sadece taşıma ve pozisyonluma işi için kullanılacaksa, kuvvetin kontrol edilip ona göre manipülatörün kumanda edilmesi zorunluluğu yoktur ve manipülatör uç noktasına monte edilen özel delme aparatı ilerlemesi dışarıdan kontrol edilerek bu işlem yapılabilmektedir. Doğal olarak, böyle bir yaklaşımda, rijit olmayan manipülatör, oluşan kuvvetler altında esneyerek pozisyonlama hatalarına maruz kalmakta ve sonuçta delik ekseninde kayma, en önemlisi matkabın işparçası içinde sıkışıp kalma problemi ortaya çıkmaktadır. Hele işparçası uçak gövdesi veya uçağın herhangi bir elemanı ise deliklerin istenilen kalitede ve hassasiyette delinmesi gerekir. Bu gibi durumlarda, oluşan kuvvetin kontrol edilmesi ve ona göre manipülatörün pozisyonlanması gerekir. İşte bu makalede, manipülatör uç noktası ile matkap arasında oluşan kuvvetlerin kontrol edilmesi esasına dayalı robotik delme işlemi ve ilgili konular sunulmaktadır.

The stages necessary to succesfully complete a drilling operation, which is one of the simplest and most basic metal cutting operations, with a robot manipulator is addressed in this paper. Although conventional drilling is based on complete control of feed rate and the optimal drilling conditions are set up by choosing the correct feed rate, drilling with a robot manipulator requires control over the contact force between a drill and a workpiece. In aerospace industry, a robot manipulator is used to carry drilling end effectors to the specified hole locations in order to make holes in the body of an aeroplane, but without employing end point force control. The end effector has special drive units to feed the drill. However, such end effectors are not suitable for drilling due to the deflection of the manipulator end point, drill positioning error and excessive drive loading, when the contact force is generated. If the high cost of aerospace materials and close tolerances in an aircraft framework are considered, there will be a need for the control of contact forces between the manipulator end point and workpiece. This paper, therefore, presents force control-based robotic drilling and related issues such as analysis and characterisation of robotic drilling, and selection of a proper control strategy.

___

Mühendis ve Makina-Cover
  • ISSN: 1300-3402
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 1957
  • Yayıncı: TMMOB MAKİNA MÜHENDİSLERİ ODASI