ENDÜSTRİYEL TİP BOBİN SARIM CİHAZININ PROTOTİP TASARIMI, ANALİZİ VE GERGİ KONTROLÜ

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, MEKATRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2025

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SERHAT KARACA

Danışman: Emir Esim

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Endüstriyel üretim süreçlerinde, özellikle hassas malzeme sarımı gerektiren uygulamalarda, bobin sarma makinaları kritik bir rol oynamaktadır. Bu çalışmada, bir bobin sarma makinası prototipinin tasarımı, yapısal analizi ve gergi kontrol sistemi detaylı olarak ele alınmıştır. Amaç, üretim süresince gergi kararlılığını sağlayarak hem malzeme kalitesini artırmak hem de sistemin uzun vadeli dayanıklılığını optimize etmektir. Prototip tasarımında, dört ana bölümü bulunan bir sistem düzenlenmiştir. Yapısal analizlerle, makinanın dayanıklılığını ve performansını optimize etmek amacıyla sonlu elemanlar yöntemi (SEM) ile gerçekleştirilmiştir. Sistem üzerindeki gerilme ve deformasyonlar detaylı olarak hesaplanmış, bu yükler altında güvenlik faktörleri belirlenerek cihazın gerilme yığılmaları tespit edilmiştir. Gergi kontrolü bölümünde, bir adım motoru ve vidalı mil mekanizması kullanılarak, sistemin üretim süresince dinamik yük değişikliklerine hızlı yanıt verebilmesini sağlamıştır. Yük hücresi (Loadcell), malzeme üzerindeki gerilimi anında ölçerek geri besleme sinyali oluşturmuş ve bu sinyal, motor hareketlerini hassas bir şekilde kontrol etmek için kullanılmıştır. Kontrol sistemi, farklı algoritmaların karşılaştırılmasıyla geliştirilmiştir. Klasik PID kontrolün yanı sıra, bulanık mantık tabanlı PID kontrol (Fuzzy-PID), genetik algoritma tabanlı PID (GAPID), parçacık sürü optimizasyonu (PSO) ve kayan mod kontrolü (sliding mode control) çalışmaya dâhil edilmiştir. Bu çalışma, bobin sarma makinelerinin daha verimli, güvenli ve dayanıklı bir şekilde tasarlanmasına yönelik önemli katkılar sunmakta olup, sonuçlar makinenin performansını artıracak tasarım iyileştirmeleri sağlamıştır. Anahtar Kelimeler: Bobin Sarma Makinası, Gergi Kontrol, Yapısal Analiz, Kontrol Algoritmaları.