Bilgisayar Destekli Tasarım ve İmalat CAD CAM ve Bilgisayar Destekli İmalat CIM Laboratuvarları Alt Yapı Geliştirme ve Modernizasyonu


Akkuş N. (Yürütücü), Doğan B., Toptaş E.

Diğer Resmi Kurumlarca Desteklenen Proje, 2014 - 2015

  • Proje Türü: Diğer Resmi Kurumlarca Desteklenen Proje
  • Başlama Tarihi: Mayıs 2014
  • Bitiş Tarihi: Mayıs 2015

Proje Özeti

Bölümümüz Teknik Eğitim Fakültesi bünyesinde Mekatronik Eğitimi Bölümü olarak 2003-2004 öğretim yılında, 30 örgün öğretim kontenjanı ile öğretime başlamıştır. Bölüm, Mekatronik alanında ülkemizde kurulan ilklerden biri olma özelliğini taşır. Bölüm 2009 yılında Bakanlar Kurulu kararıyla Teknik Eğitim Fakültesi’nin kapatılması sonucunda kurulan Teknoloji Fakültesi bünyesinde Mekatronik Mühendisliği adı altında 2010-2011 yılında eğitim-öğretime başlamıştır.

Bölümde ileri teknolojik donanımlı Bilgisayar Destekli Çizim ve Tasarım (CAD/CAM), Bilgisayar Tümleşik İmalat (CIM), Hızlı Prototipleme, Gaz Altı Kaynak Robotu, Malzeme Analizi (SEM, X-Ray Difraktometre ve X-Ray spektrofotometre), Pnömatik, Elektro-pnömatik, Hidrolik, Elektro-hidrolik, Proses Kontrol, Elektrik - Elektronik, Veri İşleme, Akustik ve Titreşim, Otomotiv Mekatroniği laboratuvarları bulunmaktadır. Bu bağlamda bölüm sahip olduğu laboratuvarlar özellikleriyle Üniversite - Sanayi işbirliği kapsamında değerlendirilebilecek niteliktedir.

Her ne kadar kurulma çalışmalarına başlanıldığı 2002 yılı itibariyle laboratuvar imkanları dönemin ileri teknolojili donanımlarını içerse de; zaman içerisinde yenileme ile bakım çalışmaları yapılmaması ve laboratuvarların yoğun biçimde uygulamalı teknik eğitim faaliyetlerinde kullanılması sebebiyle; laboratuvar donanımlarında arızalar, aksaklıklar ve eksiklikler meydana gelmiştir.

Bilgisayar Destekli Tasarım ve İmalat (CAD/CAM) laboratuvarında CNC torna ve freze makinaları, makinalara parça yükleme/boşaltma işlemlerinde kullanılan robotlu doğrusal kızak sistemleri, tam otomatik gaz altı kaynak robotu, endüstriyel montaj robotu gibi donanımlar bulunmaktadır. Laboratuvarda bulunan CNC torna ve freze makinaları ile robotların bakımları yapılmadığı için çeşitli aksaklıklarla karşılaşılmaktadır. Örneğin CNC torna ve freze cihazları kayıt ve kızaklarında zamana bağlı korozyon nedeniyle arızalar vermektedir. Robotların da eksen ve kontrolör hafıza pilleri eskidiği için eksen konum bilgilerini unutma gibi sorunlarla karşılaşılmaktadır. Ayrıca, laboratuvarda bulunan tam otomatik gaz altı kaynak robotu zehirli bir gaz olan Argon gazı ile çalışmaktadır. Kaynak işlemi sırasında çıkan zehirli gaz nedeniyle geçmişte öğrencilerin etkilendikleri durumlar oluşmuştur. Bu nedenle kaynak robotunun üzerini kaplayacak şekilde bir havalandırma (davlumbaz) ile baca sistem kurulması robotun etkin kullanımı ve iş güvenliği açısından elzemdir. Buna ilaveten kaynak robotunun kaynak makinası kısmı ve tel sürme tertibatı 13 yıldır kullanılması sebebiyle sık sık arıza vermekte ve robot etkin şekilde kullanılamamaktadır.

Bilgisayar Tümleşik İmalat (CIM) laboratuvarında ise FMS100 Esnek İmalat Sistemi bulunmaktadır. FMS100 sistemi kendi alanında dünya çapında eğitim amaçlı tasarlanmış en gelişmiş robotlu fabrika otomasyon sistemlerinden birisidir. Kendi bünyesinde 4 adet robot, robotik lehimleme ile montaj üniteleri, hidrolik pres, CNC torna ve freze, PLC ve endüstriyel PC gibi donanımların bulunması yanında, sanayide yaygın olarak kullanılan Profibus ve AS-i gibi endüstriyel haberleşme protokollerini de desteklemektedir. Bugüne kadar sistemde bulunan robotlar ile CNC torna ve freze cihazlarının bakımları da yapılmamıştır. Bu nedenle bir robotun eksenlerinden biri arızalı olup, robot kullanılamamaktadır. Bu durum, FMS100’ün bir bütün halinde çalıştırılması önünde büyük bir engeldir. Ayrıca, burada bulunan robotlarında eksen ve kontrolör hafıza pilleri eskidiği için eksen konum bilgilerini unutma gibi sorunlarla karşılaşılmaktadır. Bunların dışında, laboratuvarlarda bulunan cihaz ve sistemlerin çalışabilmesi için sabit basınçlı bir hava kaynağına ihtiyaç vardır. Bölümde mevcut olan hava kaynağı kompresörün teknolojisi eskimiş ve ekonomik ömrünü doldurmuş olması sebebiyle sıklıkla arıza vermekte ve düzgün çalışmamaktadır. Bu nedenle ara sıra servis çağrılmakta ve masraf edilmektedir. Ayrıca kompresör kesikli (durarak) çalışması gerekirken, sürekli çalıştığı için çok ısınmakta, fazla enerji harcamakta ve yangın tehlikesi doğmaktadır. Tüm bu nedenlerle bölümdeki mevcut kompresör ve çevre birimlerinin yenilenmesi de sunulmakta olan projeye dahil edilmiştir. 

Sunulmakta olan proje kapsamında Bilgisayar Destekli Tasarım ve İmalat (CAD/CAM) ile Bilgisayar Tümleşik İmalat (CIM) laboratuvarlarında bulunan tüm robotlar ile kontrolörlerinin genel bakımlarının yapılması, hafıza pillerinin değiştirilmesi, FMS100 sistemindeki robotlardan birinde meydana gelmiş olan eksen arızasının giderilmesi, yine her iki laboratuvarda bulunan CNC torna ve freze cihazlarının temizlik ve bakımlarının yapılması, kaynak robotu için havalandırma sistemi kurulması ve inverter tipi kaynak makinasının yenilenmesi, laboratuvarlara basınçlı hava sağlayan kompresörün yenilenmesi hedeflenmektedir.