Development of multi-axis laser micromachining system suitable for machining non-linear contoured surfaces

Son yıllarda, üretim sistemleri üzerine yapılan çalışmalar lazer mikro işleme teknolojisi ile pozisyonlama sistemlerinin işbirliğinin önemini ortaya koymuştur. Üretim sisteminin performansı hem lazer hemde pozisyonlama sistemlerinin performanslarını göz önüne alarak geliştirilebilir. Bu çalışmada, doğrusal olmayan yüzeylerde mikro işleme yapabilecek bir lazer mikro üretim sistemi tasarlanmış ve geliştirilmiştir. Geliştirilen lazer mikro işleme sistemi bir adet nanosecond Q-switched pulsed fiber laser, 6 serbestlik dereceli hexapod manipülatör, titreşimleri emmek için kullanılan granitten üretilmiş bir masa ve güvenlik ve sağlık önlemleride düşünülerek üretim sistemini çevresel etkenlerden koruyacak bir dış kabinden oluşmaktadır. Mikro üretim sistemlerinin performans özellikleri, her bir bile¸seninin kendine özgü hassasiyeti ve diğer özellikleri ile belirlenir. Bundan dolayı, geliştirilen lazer mikro işleme sisteminin performansını geliştirme çalışmaları lazer sistemi, izolasyon sistemi ve pozisyonlama sistemi üzerinden tamamlanmıştır. Pozisyon kontrol ¸calışmaları yapabilmek için, kullanılan pozisyonlama sisteminin bir dinamik modeli çıkarılmıştır. Elde edilen dinamik modeli kullanarak kontrol parametreleri bulunmuş, ayrıntılı olarak ele alınmış ve sistemin performansı artırılmıştır. Pozisyonlama sisteminin dinamik modeli çıkarılırken MATLAB / SimMechanics simülasyon programı kullanılmıştır. Modellenen kinematik özellikler ve dinamik model kullanılarak yapılan testler ve simülasyonlar doğrulturunda, doğrusal olmayan yüzeylerde önemli performans geliştirmeleri gerçekleştirilmiştir.