Designing of Five Axis, Bearing Ball-Screw Driven Robot Arm and Controlling with Mach3 Card

Yıl 2017, Cilt: 7 Sayı: 1/2, 37 - 47, 01.02.2017

Savaş Koç Cengiz Doğan

Öz

Utilization of robot in manufactoring , by reducing labor and material expenses and providing Standard in manufactoring, increases the quality. Escalation in products can be achieved with automation, swift and flexible production. Today, in the existing robot applications for moving manipulators servo motors with reductors are being used. In the design, instead of reductors ball screws which provide motion with roller driving-tracting power have been used. This design will provide some facilities, this system will be more economic comparasion to the existing ones and it will reduce effect of moments of inertia sourcing from movements of robot sections being used. Mach3 breakboard card is used so that the robot arm can be controlled by computer. With axis values received from breakboard card, calculations which will transform arm length to angular values in the Matlab/Gui interface are done. Using this angles and arm lengths, forward and inverse kinematics calculations are performed. Trajectory which provides movement of arm from one point to another one is determined. Using the values which are for arm’s movemement in the trajectory, G Codes are written and they are operated in Mach3 Program

Anahtar Kelimeler

Robot Design, BallScrew, KinematicCalculations, Mach3 BreakboardCard

Beş Eksenli Bilyalı Vidalı Mil Tahrikli Robot Kolun Tasarımı ve Mach3 Kartıyla Kontrolü

Öz

İmalatta robot kullanımı, işçilik ve malzeme giderlerini azaltarak ve üretimde standardı sağlayarak kaliteyi artırmaktadır. Ürün artışı otomasyon, anında ve esnek üretimle gerçekleşebilmektedir. Günümüzde mevcut olan robot uygulamalarında manipülatörlerin hareket ettirilmesinde redüktörlü servo motorlar kullanılmaktadır. Bu çalışmada redüktörlerin yerine itme-çekme kuvvetiyle hareketi sağlayan rulmanlı vidalı miller kullanılmıştır. Rulmanlı vidalı mil sisteminin mevcut yöntemlerden maddi olarak daha avantajlı olması ve kullanılan robot parçalarının hareketlerinden kaynaklı olan atalet momentlerinin etkisini azaltarak kontrolün sağlanmasında kolaylıklar sağlayacaktır. Mach3 kontrol kartı, Robot kolunun bilgisayar tarafından denetlenebilmesi için kullanılmaktadır. Kontrol kartından alınan eksen değerlerle Matlab/Gui ara yüzünde kol uzunluklarını açısal değerlere dönüştürecek hesaplamalar yapılmaktadır. Bu açılar ve kol uzunluklar kullanılarak ileri ve ters kinematik hesaplamalar gerçekleştirilir. Kolun bir noktadan bir noktaya hareket etmesini sağlayan yörünge belirlenir. Yörüngede hareket etmesi için bulunan değerler kullanılarak G Kodları yazılır ve mach3 programında çalıştırılır.

Anahtar Kelimeler

Robot Tasarımı, Vidalı Mil, Kinematik Hesaplamalar, Mach3 Kontrol Kartı