Development and analysis of a towel fringe knotting machine

Tekstil sektöründe; halı, yatak örtüsü, şal, havlu vb. gibi ürünlerin bazıları kenarları saçaklı bir şekilde üretilmektedir. Serbest halde salınan bu saçaklar, dikilebilmekte, çeşitli şekillerde bağlanabilmekte veya herhangi işlem yapılmadan bırakılabilmektedir. Özellikle bağlama işlemi el işçiliği ile yapıldığı zaman, oldukça vakit almakta ve yoğun emek istemektedir. Bu tez kapsamında, yoğun emek isteyen ve oldukça vakit alan bu düğümleme işlemini, çok daha kısa sürelerde yapabilmek ve insan yükünü olabildiğince azaltabilmek için, bir makinenin tasarlanması üzerine çalışılmıştır. Yeni bir tasarım oluşturma sürecinin başında; tek bir ipin üzerinde, bir adi düğüm atılabilmesi üzerine çalışılmış ve bu amacı gerçekleştirebilecek uygun bir mekanizma seçilmiştir. Buna ek olarak, saçakları düğüm atılabilecek şekilde demetler halinde bir araya getiren bir mekanizma ile saçakları kesecek olan başka bir mekanizma daha tasarlanmıştır. Düğümün başarılı bir şekilde atılabilmesi için düğüm atma mekanizmasının boyutlandırılması ve konumlandırılması önemlidir. Bu amaçla; gerekli değerlerin bulunması için, saçak uzunlukları ve düğümler arası mesafe gibi tasarım değişkenlerine bağlı olarak, ilgili denklemler elde edilerek MATLAB programı yardımıyla çözülmüştür. Makinede kullanılacak olan eyleyiciler için de gerekli hesaplamalar yapılmıştır. Elde edilen verilere göre; düğüm atma mekanizması, çoklu saçakları bağlayabilecek şekilde çoğaltılarak, sistemin 3B tasarımı üretim yönetimleri de dikkate alınarak bilgisayar destekli tasarım programı ile tasarımı yapılmıştır. Ardından, pnömatik devresi çizilmiş ve sistemi kontrol etmek için kullanılacak olan PLC diyagramları da tasarlanarak makinenin teorik tasarımı tamamlanmıştır. Son olarak makine, tasarım programı üzerinde benzetimi yapılarak çalışması doğrulanmıştır.In the textile industry; carpet, bedspreads, shawls, towels, etc. some of such products are produced with fringed edges. These yarns of fringe, which are released freely, can be sewn, knotted in various ways or left without any action. Especially when knotting is done by hand, it takes a lot of time and requires intensive labor. In this thesis, in order to carry out this knotting process, which takes a lot of effort and takes a lot of time, in much shorter periods of time and to reduce the human load as much as possible, a machine has been designed. At the beginning of the process of creating a new design; on a single rope, the creation of an overhand knot was studied and a suitable mechanism was selected to achieve this goal. In addition, another mechanism was designed to cut the fringes and to combine the fringes into bundles so that they can be knotted. It is important to size and position the knotting mechanism so that the knot can be successfully tied. For this purpose; in order to find the necessary values, depending on the design variables such as fringe lengths and distance between knots, the relevant equations were obtained and were solved by MATLAB program. Necessary calculations were also made for the actuators to be used in the machine. According to the data obtained; the knotting mechanism was replicated to knot multiple fringe and the 3D model of the system was designed with a computer-aided design (CAD) program taking into considering the manufacturing process. Then, the drawing of the pneumatic circuit, as well as PLC diagrams that will be used to control the system, were designed and the theoretical design of the machine was completed. Finally, it was confirmed that the machine works by simulating it with a computer-aided design program