ENDÜSTRİYEL ROBOTLAR VE ÜRETİMDE UYGULAMA ALANLARI Doç. Dr. M. A. Sahir ARIKAN Makina Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi CAD/CAM Merkezi Uzmanı Orta Doğu Teknik Üniversitesi
ENDÜSTRİYEL ROBOTLAR VE ÜRETİMDE UYGULAMA ALANLARI Doç. Dr. M. A. Sahir ARKAN Makina Mühendisliği Bölümü öğretim Üyesi CAD/CAM Merkezi Uzmanı Orta Doğu Teknik Üniversitesi 1. Giriş Robot kelimesi, ilk defa, Karel Capek isimli bir Çek yazann 1920 yılında yazdığı "Rossum'un Evrensel Robotları" isimli oyununda kullanılmıştır. Yazann ana dilinde bu kelime, köle anlamına gelmektedir. Oyunda robotlar Rossum ve oğlu tarafından insanlara hizmet etmek için yaratılmıştır. Daha sonra 1940'îarda Isaac Asimov robotlarla ilgili roman ve hikayeleriyle teknolojiye ışık tutmuş, hatta robotların davranışları ile ilgili kanunlar önermiştir. Birinci Kanun : Robot, hiçbir zaman insana zarar verecek hareketler yapmamalı, ancak, insanın zarar görebileceği durumlarda hareketsiz kalmamalıdır, İkinci Kanun : Birinci kanunu çiğnememek şartı ile, robot her zaman insana itaat etmelidir, Üçüncü Kanun : Birinci veya ikinci kanunları çiğnememek şartı ile, robot kendini korumalıdır. Günümüzde robot, Amerikan robot endüstrisi birliği (RIA - "The American Robot Industry Association") tarafından, programlanmış değişik hareketlerle, malzeme, parça, takım veya özel araçlar taşıyabilen, yeniden programlanabilme özelliğine sahip, çok amaçlı bir manipülatör olarak tanımlanmaktadır. Üretim açısından daha basit bir tanım vermek gerekir ise, programlanabilen, otomatik olarak harekeden tekrar edebilen ve endüstriyel ortamda iş yapabilen makina bir endüstriyel robottur.
Robotlann gelişmesindeki dönüm noktalarını aşağıdaki şekilde özetlemek mümkündür. - 1801 : Programlanabilir dokuma tezgahı, - 1830: Otomatik çıknk, - 1893 : Ayaklan ile yürüyen araç, - 1945 : Radyoaktif malzemeyi tutmak için teleoperatör, - 1953 : Servo denetimli freze tezgahı, - 1954 : Ük programlanabilir endüstriyel robot, - 1959: İlk ticari robot, - 1974 : Mini bilgisayar kullanan ilk ticari endüstriyel robot. Son onbeş yılda verimliliği arttırmak için yoğun çalışmalar yapılmış ve değişik otomasyon yöntemleri geliştirilmiştir. Bu yöntemlerden birisi de programlanabilir otomasyon yöntemidir. Günümüzde robotlar bu tip uygulamalar için kullanılmaktadır. Örnek olarak kaynak, boyama veya döküm işleri verilebilir. Bu tür bir otomasyonda robotlann bilgisayar programlan değiştirilerek, değişik işleri yapabilmeleri sağlanabilmektedir. Robotlann imalatta kullanılması ile verimlilik önemli ölçüde artmaktadır. Örneğin, bir kaynak işlemi, robot kullanılarak İkİ veya üç kat daha verimli olmaktadır. Kaynak hatalannın azalmış olması da gözönüne alınırsa verimliliğin daha da artacağı görülür. Bir başka konu da bir robotun, kaliteyi düşürmeden çok sayıda parçayı, devamlı çalışarak imal edebilmesidir. Kaynağın robot tarafından yapılmasının getirdiği bir diğer avantaj da çalışan kişinin kaynak gazlanna ve zararlı ışınlara maruz kalmamasıdır. Robot kullanarak insanlann ulaşamayacağı yerlerde kaynak yapmak da mümkün olmaktadır. 2. Endüstriyel Robotların Yapısı Robotlann yetenekleri, çok basit noktadan noktaya hareketlerden, denetimi yapılabilen ve tam bir tümleşik imalat sisteminin bir parçası olarak kullanılan bilgisayar tarafından yönlendirilen karmaşık hareketlere kadar değişmektedir. Bundan dolayı, robot kullanımında, robotlann özellikleri iyi bilinmelidir. Kol tipi, eksen sayısı, yük taşıma kapasitesi, hareket hızı,' çalışma hacmi, güvenilirlik, tekrarlanabiîirlik, bellek, programlama yöntemi, hareket elemanları, denetim sistemleri ve koordinat sistemi gözönüne alınması gereken önemli noktalardır. Bütün robotlar Şekil 2.1'dc verilen ve aşağıda anlatılan ana parçalardan oluşmuştur. 2
1. Manipülatör. Mekanik hareketi yapan ve çoğunlukla "kol" olarak ta adlandırılan mekanik birimdir. Kolun ucunda değişik uç elemanlarının bağlanması için bir de "bilek" bulunmaktadır. Manipülatör aşağıdaki parçalardan oluşmuştur. - Makanik elemanlar ve eklemler, - Geri besleme elemanlan, - Mekanik elemanlan dişli, zincir, vb. kullanarak hareket ettiren hareket elemanlan. 2. Uç elemanları. Manipülatörün ucundaki bileğe bağlanan ve "el" olarak ta adlandınîan, robotun istenilen işi yaparken kullandığı kavrayıcı, takım, aparat veya algılayıcılardır. 3. Cüç birimi. Hareket elemanlarına gereken enerjiyi sağlayan birimdir. Güç birimi üç değişik tipte olabilir. - Elektrikli, - Hidrolik, - Pnömatik. 4. Denetim sistemi. Robotun beyni olarak kabul edilebilir. Denetim sisteminin başlıca görevleri aşağıda verilmiştir. - Hareketin başlatılması ve bitirilmesi, - Hareket için gerekli verinin depolanması, - Dış dünya - diğer majdnalar ve insanlar - ile iletişim kurulması. 3
2.1. Manipülatör Manipülatör, robotun hareketini sağlayan mekanik kısımdır. Bir robotun iş parçalarına ve takımlara erişebilmesi için kol ve bilek kısımlarının uyum içerisinde hareketi sağlanmalıdır. Aynı zamanda, robotun çalışma hacmi de bu uzuvlann uzunluğuna ve hareket elemanlanna bağlıdır. Çalışma hacmi içerisinde elin belirli bir noktaya ulaşabilmesi için üç serbestlik derecesi gerekmektedir. Bunun için de üç eklem kullanmak zorunludur. Bu kol ile sağlanmaktadır. Bu durumda karşımıza çeşitli kol geometrileri ve bunlann kinematik özellikleri çıkmaktadır. Bugüne kadar robot imalatçılan aşağıdaki kol geometrilerini kullanmışlardır. Bu geometriler Şekil 2.2'de verilmiştir. 1. Kartezyen, 2. Silindirik, 3. Küresel, 4. Dönel. Kartezyen Silindirik Küresel Dönel Şekil 2.2. Robot Kol Geometrileri Kol geometrisi değiştikçe robotun çalışma hacmi de değişmektedir. Değişik uygulamalar için, değişik kol geometrileri uygun olmaktadır. Örneğin dönel kol, bir kap içerisindeki iş parçasına ulaşmayı gerektiren uygulamalar için daha uygundur. Günümüzde endüstriyel robotlarda doğrusal kayar ve/veya döner eklemler kullanılmaktadır. Her eklemin bir serbestlik derecesi vardır. Bütün bu kol geometrilerinde kol eli yönlendirmek için bîr bilek taşımaktadır. Genellikle, ele istenilen yönlendirmeyi verebilmek için bilek de kol gibi üç serbestlik derecesine sahiptir. Yani, genelde, bir robot toplam olarak altı serbestlik derecesine sahiptir. Robotun çeşitli işleri yapabilmesi için bileğine bir uç elemanı bağlanmaktadır. 4
2.2. Uç Elemanları İstenilen işlerin yapılabilmesi için robotun bileğine kavrayıcı, takım, aparat ve algılayın gibi değişik uç elemanları bağlanabilmektedir. 2.2.1. Kavrayıcılar Kavrayıcılar, bir işlem için kullanılacak parçayı yakalamak, tutmak ve işlem bittikten sonra da bırakmak için robot bileğine bağlanmış mekanizmalardır. Hidrolik veya pnömatik bir sistem ya da bir motor tarafından verilen hareketi, kavrama hareketine çevirerek çalışırlar. Kavranacak malzemenin özelliklerine göre değişik kavrama yöntemleri ve kavrayıcılar gerekmektedir. Robotlarda kullanılan kavrayıcı ve taşıyıcılar aşağıda verilmiştir. 1. Mekanik parmak tipi kavrayıcılar, 2. Kancalı kavrayıcılar, 3. Taşıma platformları, 4. Kepçe ve potalar, 5. Manyetik kavrayıcılar, 6. Vakumlu kavrayıcılar, 7. Yapışkan parmaklı kavrayıcılar, 8. Universal kavrayıcılar. İmalatta kullanılan çok çeşitli parmak tipi kavrayıcılar vardır. Bunlar iki ya da üç parmaklı olabilirler, ancak çoğunluğu üd parmaklı kavrayıcılar oluşturmaktadır. Bunları hareket ettirmek için kol, dişli, kam mekanizması, vida veya makara-ip kullanılabilir. Sandard kavrayıcılar ucuz ve çok amaçlı kavrayıcılardır. Bu kavrayıcılara, kavranacak iş parçasının şekline göre değişik parmakların monte edilmesi mümkündür. Ancak orta ağırlıkta parçaların kaldırılmasında kullanılabilirler. Mekanizması, parmaklar kapandığı zaman iş parçasına en büyük kuvveti etki ettirecek şekilde tasanmlanınıştır. Düz yüzeyli parçaların kavranmasında kendiliğinden hizalanan parmaklar yaygın olarak kullanılmaktadır. Parmak değiştirmeden, değişik ölçülerdeki iş parçalarını yakalamak için üzerinde birden fazla oyuk olan parmaklar kullanılabilir. Standard kavrayıcı ve parmaklan Şekil 2.3'te, mekanik parmak tipi kavrayıcılar için bazı örnekler Şekil 2.4'te verilmiştir. Kancalı kavrayıcılar, iş parçası üzerindeki uygun kısımlara kancanın takılmasıyla çalışmaktadır. Tozlar, küçük taneli malzemeler, sıvılar ve ergimiş metal taşımak için kepçe ve potalar kullanılmaktadır. 5
Şekil 2.3. Standard Kavrayıcı ve Parmaklan Demir malzemenin manipülasyonu için manyetik kavrayıcılar oldukça önemlidir. Bu iş için elektromıknatıslar veya sabit mıknatıslar kullanılabilir. Patlama tehlikesi olan işlerde sabit mıknatıslar kullanılmalıdır. Manyetik kavrayıcılar kullanıldığında iş parçasının konumlandırılmasının hassas olmasına gerek yoktur. Kavrama işlemi de bir anda olduğundan oldukça fazla zaman kazanılmaktadır. Düz yüzeyli ve manyetik kavrayıcılarla yakalanamıyan parçalar için vakumlu kavrayıcılar kullanılabilir. Küçük ve hafif parçalar için vakum pompası kullanılmasına gerek yoktur. Küçük vakum pabuçlarının içinde havanın sıkıştırılıp, dışan bırakılması ile vakum elde edilmektedir. Büyük ve ağır parçaîann kavranması için vantuzlar, borularla vakum pompasına bağlanmakta, pompa havayı emerek vantuzun içinde gerekli vakumun oluşmasını sağlamaktadır. Montajda kullanılan robotların, değişik şekilîerdeki parçalan kavrayabilmeleri ve işlemleri yapabilmeleri oldukça zordur. Bu zorluklan yenmek için genellikle insan elini örnek alan kavrayıcılar geliştirilmektedir. Universal kavrayıcı adı verilen bu tip kavrayıcılara örnekler Şekil 2.5'te verilmiştir. 6
Şekil 2.5. Universal Kavrayıcılar 2.2.2. Takım ve Aparatlar Robotların takım ve aparat kullanabilmesini sağlamak için bunların robot bileğine monte edilmesi gerekmektedir. Bir işlem için kullanılacak birden fazla takım varsa, çabuk değiştirilebilen bağlantılar kullanılabilir. Bu durumda robot gereken işleme göre seçimi yapmakta ve uygun takım veya aparatı bileğine bağlamaktadır. Bu tip takım ve apartlara örnekler Şekil 2.6'da verilmiştir. 2.2.3. Algılayıcılar Bazı uygulamalarda robotun çevresinden haberdar olabilmesi için algılayıcılara ihtiyacı olmaktadır. Bu algılayıcılar aşağıda verilmiştir. 1. Görüntü algılayıcıları. Görüntü algılama sisteminin temelini video kamera, ışık kaynağı ve görüntünün değerlendirilmesi için geliştirilmiş olan bir bilgisayar programı oluşturmaktadır. Video kamera ya robota monte edilmekle ya da robotun üzerinde sabit bir yerde bulunmaktadır. Elde edilen görüntüyü değerlendiren bilgisayar, bir cismin varlığını anlayabilmekte, yerini ve duruş şeklini tesbit edebilmektedir. Bu şekilde robotun aşağıdaki işleri yapabilmesi mümkün olmaktadır. 8
- Bir konveyor üzerine gelişigüzel yerleştirilmiş parçalan alabilmesi, - Diğer parçalar ile karışını ş parçalan tanıyabilmesi, - Muayene işlemlerini yapabilmesi, - Montaj işlemlerini kolayca yapabilmesi. 2. Temas ve yaklaşma algılayıcıları. Bu tür algıîayıcılann yardımıyla robotun bir parçaya temas edip etmediğini, veya yakınında bir parçanın bulunup bulunmadığını anlaması mümkün olmaktadır. Bu şekilde bazı montaj ve muayene işlemleri kolaylıkla yapılabilmektedir. 2.3. Güç Birimi Robotun her eklemi için bir hareket elemanı gerekmektedir. Kolu ve bileği hareket ettiren elemanlara ek olarak çeşitli kavrayıcılar için de hareket elemanlanna ihtiyaç vardır. Robot hareket elemanları elektrikli, pnömatik veya hidrolik güç birimleri tarafından beslenmektedir. Genellikle elektrikli güç birimleri pnömatik veya hidrolik güç birimleri ile birlikle kullanılmaktadır. Günümüz endüstriyel robotlarının yaklaşık % 30 unda pnömatik, % 20 sinde elektromekanik güç birimleri ve hareket elemanları mevcuttur. Bu tür elemanlar genellikle küçük veya orta boy robotlarda kullanılmaktadır. Büyük robotlar için en uygun sistemler hidrolik sistemlerdir. Çünkü, hidrolik silindir ve motorlar hassas bir denetimle yüksek kuvvet ve güçler uygulayabilmektedirler. Aynca, boyama gibi patlama tehlikesinin bulunduğu işlerde hidrolik sistemler tercih edilmelidir. Elektromekanik sistemler arasında servornotorlar, adımlı moîorlar, doğrusal ve döner selonoidler sayılabilir. Pnömatik sistemler ucuz, az bakımlı fakat basit ve hafif işler için uygundur. Bu sistemlerde konum ve hız denetimi zordur. 2.4. Denetim Sistemi Bir işlemi gerçekleştirmek için robotun hareket eîemanlannın iki şekilde denetimi yapılabilir. 1. Noktasal ("Point-to-point") denetim. Bu denetim tipinde uzuvların başlangıç ve son konumlan önemlidir. Bu tip robotlar genellikle, bir malzemeyi veya takımı bir yerden ahp diğer bir yere götürmekte kullanılır. Bu iki yer arasında ise roboutun nasıl hareket ettiği önemli değildir. Uygulama alanları arasında tezgahlara parça yüklenmesi ve boşaltılması ve punta kaynağı bulunmaktadır. 10
2. Eğrisel ("Contouring") veya sürekli yol ("Continuous path") tipi denetim. Bu denetim tipinde robotun hareket ettiği bütün yol boyunca denetimi yapılmakta ve uç elemanının istenilen bir eğri boyunca hareket etmesi mümkün olmaktadır. Uygulama alanları olarak, boyama, kaynak ve konveyor üzerinde hareket eden parçaların yakalanması sayılabilir. 3. Endüstriye! Robotların Programlanması Endüstriyel robotların bir işin yapılabilmesi için dört değişik şekilde programlanması mümükündür. 1. Manuel programlama. Bu yöntem ile programlama aslında bir programlama işlemi değil bir ayarlama işlemidir. Basit robotlar için kullanılan bu yöntemde robot, mekanik durdurucular, kamlar, şalterler ve rölelerin ayarlanması sonucu istenilen hareketleri yapacak hale getirilmektedir. Genellikle noktasal denetime sahip robotların basit işler için programlanması bu şekilde yapılmaktadır. 2. Gezdirerek programlama. Bu yöntemde programcı, robutun kolunu işin yapılacağı şekilde sanki o işi yapıyormuş gibi hareket ettirmekte, bu esnada konum, hız ve diğer ilgili veriler robotun denetim sistemi tarafından hafızaya alınmaktadır. Daha sonra robotun aynı hareketleri istenilen hızda tekrar etmesi mümkün olmaktadır. Bu programlama yöntemi robotun boyama ve kaynak işleri için programlanmasında kullanılmaktadır. 3. Yol göstererek programlama. Bu yöntemde programcı, robotun kolunu, elinde bulunan bir öğretme aracının üzerindeki düğmeler ve kontroîîar yardımıyla robotun hareket elemanlarını kullanarak hareket ettirmekte, ve hareket esnasında gerekli verilerin robotun denetim sistemi tarafından hafızaya alınmasını sağlamaktadır. Daha sonra robotun aynı hareketleri tekrar etmesi mümkün olmaktadır. Bu programlama yöntemi kolay ve kullanışlı bir yöntem olması nedeni ile sıkça kullanılmaktadır. 4. Programlama dilleri ile programlama. Bu yöntemde robot tarafından yapılması istenilen hareketler, sayısal denetim parça programının hazırlanmasına benzer bir şekilde programlanmakta ve robotun hafızasına yüklenmektedir. Bu programlama yöntemi için sayısal denetim programlama dillerine benzeyen diller kullanılmaktadır. VAL ("Victor's Assembly Language") ve MCL ("Machine Control Language") bu programlama dillerinden ikisidir. 11
4. Endüstriyel Robotların Uygulama Alanları Robotlar günümüzde çok değişik alanlarda kullanılmaktadır. Robotların uygulama alanları aşağıdaki şekilde sınıflandırılabilir. I. Yalnız yer değiştirmenin gerektiği uygulamalar. 1. Makinalann yükleme ve boşaltılması, a. Takım tezgahlan, b. Plastik parça imalatı, c. Pres döküm, d. Hassas döküm, e. Dövme, f. Fırınların doldurulup boşaltılması, g. Isıl işlem, h. Dökümhane işleri, ı. Pres işleri. 2. Malzeme manipülasyonu, 3. İstifleme. II. Yer değiştirmenin ve işlem yapmanın gerektiği uygulamalar. 1. Punta kaynağı, 2. Ark kaynağı, 3. Mekanik ve elektrik ile ilgili parçaların montajı, 4. Elektronik parçaların montajı, 5. Boyama, 6. Kesme, 7. Muayene, 8. El aletleriyle yapılan işlemler. Robotlar, bunların yamsıra aşağıdaki uygulamalar için de kullanılmaktadır. 1. Deri ile ilgili işlemler, 2. Ayakkabı imalatı, 3. Kauçuk ile ilgili işlemler, 4. Asbest ile ilgili işlemler, 5. Gıda maddeleri ile ilgili işlemler, 6. Kil ve çimento kullanılarak yapılan imalatlar, 7. Cam endüstrisi, 8. Giyim endüstrisi, 9. Ağaç endüstrisi. 12
Robotlar, insanlar için tehlikeli ve zararlı olabilecek şartlara sahip ortamlarda da kullanılmaktadır. Bu uygulama alanları aşağıda verilmiştir. 1. Kömür madenleri, 2. Uzay çalışmaları, 3. Su altı çalışmaları, 4. Radyoaktif malzeme manipülasyonu. Yukarıda verilen uygulama alanları arasında, robotlar, en fazla kaynak işlerinde kullanılmaktadır. Bunu makina yükleme ve boşaltılması, dökümhane işleri ve boya püskürtme izlemektedir. Amerika Birleşik Devîetleri'ndeki robotlann uygulama alanîanna göre dağılımı Tablo 4.1'de verilmiştir. Tablo 4.1. Robotlann Uygulama Alanlarına Göre Dağılımı Uygulama Alanı Kaynak Makinalann yükleme ve boşaltılması Dökümhane işleri Diğer uygulamalar Boyama Montaj Kullanılan Robotlann Bütün Robotlara Oranı [%] 34 20 19 13 12 2 4.Î. Makinalann Yükleme ve Boşaltılması Makinaların yükleme ve boşaltılması işlerinde robotlar iki değişik şekilde kullanılmaktadır. İlk tür uygulamada sabit bir robotun çevresine gerekli takım tezgahlan konulmakta ve iş parçası robot tarafından operasyon sırasına göre Şekil 4.1'de gösterildiği gibi tezgahlara yüklenmektedir. Parçalann işlem süresi uzun ise robot uzun süre boş kalmakta, bu da işi ekonomik olmaktan çıkarmaktadır. Böyle durumlarda, robotun daha fazla tezgaha ulaşabilmesi ve gerekli yükleme boşaltma işlerini yapabilmesi için hareketli hale getirilmesi gerekmektedir. Bunun için robot raylar üzerinde monte edilmekte ve ray boyunca gerekli tezgahlar sıralanmaktadır. 13
Şekil 4.1. Robotun Takım Tezgahlarını Yükleme ve Boşaltmada Kullanılması Plastik parça imalatında kullanılan enjeksiyon majdnalan robotlar tarafından kolaylıkla işletilebilmektedir. Robotlar bu tip bir imalat esnasında aşağıdaki işleri de yapabilmektedir. - Bir makina veya maldnalardan parça alınması, - Çapak temizlenmesi, - Parça istiflenmesi, paketlenmesi. Pres döküm, ergimiş metal malzemenin, basınç altında kalıp içerisine gönderilmesi ve metal katılaşıncaya kadar basıncın uygulanmaya devam edilmesi işlemidir. Daha sonra parça kalıptan alınıp gerektiğinde su banyosuna atılmaktadır. Sonra kesme ve çapak temizleme işlemleri gerekirse yapılmaktadır. Kalıbın uzun ömürlü olması için her dökümden sonra soğutulması, temizlenmesi ve refrakter malzeme ile kaplanması gerekmektedir. Bu işlemler için parçanın değişik yerlere taşınması Şekil 4.2'de gösterildiği gibi robotlar tarafından yapılabilmektedir. Gerektiğinde robotlar kalıbın temizlenip refrakter malzeme ile kaplanması işlerini de yapabilmektedir. 14
Şekil 4.2. Robotun Pres Döküm işinde Kullanılması Dövme işleminde, malzeme genellikle ısıtılmakta ve üzerine değişik yöntemlerle kuvvetler uygulanarak şekli değiştirilmektedir. Bu işlemde robotlar sıcak parçaların taşınması için kullanılmaktadır. Parçanın fınndan alınıp prese getirilmesi, biten parçanın alınması, robotlar tarafından yapılabilmektedir. İmalat için birden fazla istasyonu olan kalıp kullanılıyor ise iş parçasının önce ilk istasyona yerleştirilmesi, işlem bitinceye kadar beklenmesi ve parçanın sonraki istasyonlara taşınması da robotlar tarafından yapılabilmektedir. Dövme esnasında parçanın şekli ve boyutları devamlı değiştiğinden özel kavrayıcılar gerekmektedir. Isıl işlem ve diğer fınn kullanılan işlemlerde robotlar kolaylıkla kullanılabilmektedir. Kavrayıcılar yüksek sıcaklıktan etkilenmedikleri için fınndan çıkan sıcak malzemeyi kolaylıkla tutup taşıyabilmektedirler. Döküm işlemi dört ana basamaktan oluşmuştur. Metalin eritilmesi, kalıba dökülmesi, soğuyan parçanın kalıptan çıkarılması, döküm parçanın temizlenmesi. Bunların arasında robotlar en çok temizleme işlerinde kullanılmaktadır. Ergimiş metalin potaya alınıp, kalıba dökülmesi işlemi için robotların kullanıldığı uygulamalar da vardır. Robotlar pres işlerinde yine iş parçalarının taşınması işinde kullanılmaktadır. İşlemin uzun sürdüğü durumlarda ise iki veya daha fazla prese iş parçası yüklenmesi ve alınması işleri aynı robot tarafından yapılabilmektedir. Pres işlerinde robot kullanılmasıyla işlemler daha hızlı yapılmakta, birtakım nedenlerle meydana gelen iş kazaları da ödenebilmektedir. 15
4.2. İstifleme Üretilmiş parçalan sioklamak için depolara tek tek taşımak yerine, önce bir palet üzerine yerleştirmek, sonra bu paleti taşımak daha uygun olmaktadır. Parçalar robot tarafından palet üzerine belli bir sıraya göre diyebilmektedir. Aynca imalatın çeşitli aşamalarında parçalann taşınması için de paletlerin kullanılması kolaylık getirmektedir. Bazen de, bir depoda bulunan değişik parçalann toplanıp aynı palet üzerine istiflenmesi gerekmektedir. Böyle durumlarda gelişmiş bir robot depoda dolaşarak gerekli parçalan seçip palet üzerine istifleyebilmektedir. Robota değişik bir istifleme yaptırmak için yapılacak tek şey programın değiştirilmesidir. Bu şekilde robot yeni işine çok kolay intibak edebilmektedir. 4.3. Kaynak Punta kaynağının robotlara yaptınlmasına ilk önce otomotiv endüstrisinde başlanmıştır. General Motors'da 1969 yılından, Daimler Benz'de 1970 yılından bu yana gövde kaynaklan robotlar tarafından yapılmaktadır. Volkswagen ve Renault firmaları kendi robotlannı geliştirmiş ve imal etmiştir. Otomobil gövdesinin oldukça karmaşık bir geometriye sahip olması nedeniyle üzerinde kaynak yapılması oldukça güçtür. Bunun için, değişik modellere göre gerekli işlemlerin robot hafızasına depolanması gerekmektedir. Bileğine punta kaynağı aparatı bağlanmış robot veya robotlar kaynatılacak modele uygun programlan kullanarak gövdeyi kaynatırlar. Bu işlem hızlı, hassas ve güvenilir bir işlemdir. Ark kaynağı, punta kaynağından daha karmaşık bir işlemdir. Tecrübeli bir kaynakçı en iyi kaynatma açısını, kaynatma süresini ve besleme gerilimini kolaylıkla ayarlayabilir. Bir robotun da bu işleri en iyi şekilde yapabilmesi için kaynakçının hareketlerini aynen takip etmesi gerekmektedir. Bunun için bu hareketler robota bir kaynakçı tarafından öğretilir ve gerekli bilgiler robot hafızasına kaydedilir. Bu iş için sürekli yol denetim sistemine sahip robotlar tercih edilmelidir. 4A. Montaj Montaj, önceden imal edilmiş, hazırlanmış parçaîann birleştirilmesi işlemidir. Bu işlem genellikle sabit istasyonlarda yapılmaktadır. Gerekli parçalar belli yerlerden, belli bir sıraya göre alınıp birleştirilmektedir. Günümüzde, robotlann montajda kullanım alanlan oldukça sınırlıdır. Bunun başlıca iki nedeni vardır. Birincisi, robotlann, bir yerde kanşık olarak bulunan parçalan tanıması ve alması oldukça güç olmaktadır. Diğeri ise çok amaçlı 16
kavrayıcıların bulunamamasıdır. Çeşitli algılayıcıların ve yazılımların da geliştirilmesi ve piyasaya sürülmesiyle robotların bu alanda kullanımı daha da yaygınlaşacaktır. 4.5. Boyama Boyama, bugün, robotların yaygın olarak kullanıldığı alanlardan biridir. Özellikle, otomotiv endüstrisinde ve iyi sonuç istenen birçok alanda boyama işlemi robotlar tarafından yapılmaktadır. Robotların bu alanda kullanılmasının diğer bir nedeni de boyahanelerde çalışma şarüanmn ağır ve atmosferin kirli olmasıdır. Boyama işleminde, takip edilecek yol başlangıç ve bitiş noktalarından çok daha önemlidir. Bu yüzden sürekli yol denetimi uygulanmaktadır. Robota, takip edilecek yol tecrübeli bir boyacı tarafından öğretildikten sonra, boyama işlemi birçok defa hassas olarak tekrarlan abilmektedir. Boyama işleminde robot kullanılmasıyla birlikte, boyahanelerdeki temiz hava ve enerji ihtiyacı azalmakta, temiz, kaliteli bir boya elde edilmekte, böylece malzeme ve işçilik maliyetleri düşmektedir. 4.6. Diğer tşlemîer Yukarıda anlatılanların yanısıra, Şekil 4.3'te görüldüğü gibi robotların bileklerine kesici takımlar bağlanarak, kesme, delme, taşlama, çapak temizleme gibi işler için de kullanılması mükündür. Şekil 4.3. Robotun Delik Delme İşinde Kullanılması 17
4.7. Robotların Kullanıla bileceği veya Seyrek Kullanıldığı Alanlar Robotlar aşağıdaki alanlarda da kullanılmaktadırlar veya kullanılma potansiyeline sahiptirler. - Deri ve ayakkabı işlerinde majdna yükleme ve boşaltmada, - Otomobil lastiği üretiminde, - Asbest parçaların taşınmasında ve özellikle taşlanmasında, - Gıda maddelerinin taşınması, paketlenmesi ve muayenesinde, - Tuğla, porselen ve benzeri parçaların imalat ve istiflenmesinde, - Cam eşyanın emniyetli bir şekilde taşınmasında, - Giyim endüstrisinde dikiş makinalannın yükleme ve boşalolmasında, - Ağaç endüstrisinde kesme, şekillendinne ve montaj işlerinde, ve istiflemede. 18