Sanal kaynak simülatörü tasarımı ve imalatı

Abstract

ÖZET Bu çalıĢmada, Elektrik ark, MIG-MAG ve TIG olmak üzere, üç farklı kaynak yöntemi için sanal kaynak simülatörü tasarımı ve imalatı gerçekleĢtirilmiĢtir. Bu simülatör ile, üç boyutlu kaynak iĢlemleri gerçeğine yakın bir Ģekilde sanal ortamda yapılabilmektedir. Sanal kaynak simülatöründe giriĢ donanımı olarak, konum ve oryantasyon algılayıcısı yerleĢtirilmiĢ gerçek torçlar, çıkıĢ birimi olarak ise kaynak maskesi içerisine monte edilmiĢ baĢa takılan ekran(HMD) ve baĢın konumunu algılayan sensör yerleĢtirilmiĢtir. Sanal kaynak simülatörü donanımını yönetmek üzere gerçekleĢtirilen yazılım, C++ dili, DirectX grafik ve Windows kütüphaneleri ile nesneye dayalı programlama tekniği kullanılarak geliĢtirilmiĢtir. c# programlama dili ve MS SQL veritabanı yönetim sistemi ile gerçekleĢtirilen, ana program modülünde, Sanal kaynak simülatöründe yapılan denemeler ve denemeyi yapan kullanıcılar ile ilgili bir veri tabanı yönetim ve raporlama sistemi geliĢtirilmiĢtir. GeliĢtirilen yazılım modülünde, kaynak verileri, hesaplanan ideal kaynak parametreleri, kaynak uygulaması sonucunda kayıt edilen parametre verileri, kaynak performans değerlendirme sonuçları, veritabanında saklanmaktadır. Yazılım ile veritabanı kullanılarak, kiĢisel olarak ve sınıf bazında, geliĢim izlenebilmekte, geçmiĢe dönük ve güncel olarak performans raporları alınabilmektedir. Kullanımı kolaylaĢtırmak ve eksik bilgi giriĢini engellemek için kontrol mekanizmaları uygulanmıĢtır. Veri tabanının güvenli kullanımı için, kullanıcı ve yönetici tanımlamaları ile veri giriĢi sağlanmaktadır. Kullanıcıya ait performans analizi, yapay zeka teknikleri ile görsel ve sayısal olarak ortaya konmaktadır. Analiz sonucunda kullanıcının eksik olduğu yönler tespit edilerek, bu yönlerin iyileĢtirilmesi için tavsiyeler ekranda görüntülenmektedir. Bilgisayar Destekli öğretimin temel prensiplerine uyularak, geliĢtirilen yazılımda, temel kaynak eğitim bilgileri ve sanal kaynak simülatörü eğitim dokümanları sunulmuĢtur. Kullanıcının geliĢimi kiĢisel olarak ve sınıf bazında değerlendirilebilir ve ölçülebilirdir.

ABSTRACT In this study, a virtual welding simulator is designed and manufactured to apply three welding methods; MIG/MAG, TIG and electrical arc welding. With the simulator, three-dimensional welding processes can be performed in the virtual environment. Virtual welding simulator input hardware is the position and the orientation sensor which is mounted on real welding torches, output hardware are Head Mounted Display(HMD) which is placed in a welding mask, and head position and orientation detection sensor. The software of the Virtual welding simulator is coded with the C++ programming language, Microsoft DirectX and windows libraries using object oriented programming language method. The main module of the virtual welding simulator software is implemented with C# programming language and MS SQL database management system, to manage the users data, users welding trials, and reporting system. The developed software module stores following data in the database; the welding data, ideal welding parameters which are calculated by an expert system module, the welding parameter data which are recorded during the welding, the result of the welding performance evaluation process. A personal and classroom based development can be monitored, and the historical and current performance reports can be obtained with the software using the database. A control mechanism is applied to prevent entry of incomplete information and to provide easy use. For the safe use of the database, user and administrator definitions are provided with the data entry. The performance analysis of the user is shown through graphics and numerical tables on a window using artificial intelligence techniques. At the end of the user performance analysis, user weakness are identified and users are informed about their weakness. Then recommendations are shown on the screen for the users to help improving their weakness. The developed software have basic welding education knowledge and education document of the virtual welding simulator based on computer-based education basic principles. User performance evaluation can be measurable either individual or class-based.