BAB II SISTEM MESIN LAS DAN POTONG KANTONG PLASTIK BERBASIS PNEUMATIK DENGAN MIKROKONTROLER Secara fisik, mesin terdiri dari bagian mekanik dan elektronik. Bagian mekanik berfungsi untuk menarik plastik dari gulungan besar masuk ke mesin kemudian masuk proses pengelasan plastik dan pemotongan plastik. Sedangkan bagian elektronik yang terdiri dari mikrokontroler, untai rangkaian, termokontrol dan sensor-sensor. Yang berfungsi mengatur pergerakan bagian mekanik agar dapat mengelas dan memotong plastik dengan tepat sesuai keinginan. 2.1.
Gambaran Mesin Las dan Potong Kantong Plastik Berbasis Pneumatik dengan Mikrokontroler
Mesin ini terdiri dari bagian mekanik dan elektronik. Bagian mekanik tediri dari 4 bagian, yang pertama rol dengan penggerak motor stepper berfungsi untuk menarik plastik dari gulungan besar masuk ke mesin, kemudian yang ke dua plastik akan masuk proses pengelasan plastik dengan penggeraknya menggunakan sistem pneumatik, setelah itu yang ke tiga plastik akan ditarik oleh rol depan dan plastik akan masuk ke proses bagian ke empat yaitu pemotongan plastik. Sedangkan bagian elektronik terdiri dari termokontrol yang berfungsi untuk mengatur panas yang akan digunakan pada proses pemotongan dan pengelasan.
4
Terdapat juga sensor yang akan difungsikan untuk menyalakan buzzer jika terjadi plastik putus. Keseluruhan kerja sistem tersebut dikendalikan oleh mikrokontroler.
Termokontrol
Gambar 2.1. Gambaran Keseluruhan Mesin Las dan Potong Kantong Plastik Berbasis Pneumatik dengan Mikrokontroler
2.2.
Sistem Kerja Mesin Las dan Potong Kantong Plastik Berbasis Pneumatik dengan Mikrokontroler Bagian mekanik tersusun dari 4 bagian utama, yaitu bagian rol belakang yang berfungsi menarik plastik dari gulungan besar (gulungan plastik yang belum dilas dan dipotong) masuk ke dalam mesin, bagian sistem pneumatik las plastik yang berfungsi untuk pengelasan plastik. Bagian rol depan yang berfungsi menarik plastik yang telah dilas masuk ke
5
proses pemotongan plastik dan sistem pneumatik pemotongan plastik yang berfungsi memotong plastik. Gerak pada kedua rol plastik digerakkan oleh motor stepper. Langkah (step) motor stepper tersebut kemudian diatur menggunakan program yang diunduhkan pada mikrokontroler untuk mengatur panjang plastik yang akan diproses. Begitu juga dengan sistem pneumatiknya yang menggunakan solenoid valve dengan jenis 5/2 yang berfungsi untuk menggerakkan aktuator (tabung pneumatik) naik dan turun pada proses pengelasan dan pemotongan plastik yang juga diatur menggunakan mikrontroler. Penggerak pada proses pengelasan dan pemotongan dipilih menggunakan sistem pneumatik yang memanfaatkan udara bertekanan tinggi untuk menggerakkan benda. Adapun alat-alat pneumatik yang digunakan pada skripsi ini terdiri dari :
2.2.1. Kompresor Kompresor ini berfungsi untuk menghasilkan udara bertekanan
tinggi
yang
nantinya
akan
digunakan
untuk
menggerakkan mekanik pada proses las dan proses potong.
2.2.2. Tabung Aktuator Tabung aktuator dapat bekerja dengan udara bertekanan tinggi yang dihasilkan kompresor untuk mendorong torak maju dan mundur. Tabung aktuator tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2. Tabung Aktuator 6
2.2.3. Solenoid Valve 5/2 dengan Manual Reset Alat ini berfungsi mengatur buka-tutup aliran udara di dalam sistem pneumatik. Solenoid 5/2 adalah jenis solenoid dengan 5 port dan 2 position (keadaan). Dalam keadaan tidak ada arus listrik, jalur aliran udara masuk ke aktuator tertutup. Ketika solenoid mendapat arus listrik, jalur udara terbuka sehingga udara akan masuk ke dalam tabung aktuator dan mendorong torak ke bawah, kemudian jika tidak ada arus listrik maka mengakibatkan tertutupnya aliran udara menuju tabung aktuator dan torak akan kembali terdorong ke atas. Pada saat yang bersamaan sisa tekanan udara di dalam tubing (di antara valve dan aktuator) dibuang melalui exhaust from inlet port (sisa port yang tidak dipakai). Gambar Solenoid valve 5/2 ditunjukkan pada Gambar 2.3 di bawah ini.
Gambar 2.3. Solenoid Valve 5/2
Berikut keterangan gambar Solenoid Valve Pneumatik : 1. 2. 3. 4. 5.
Valve Body Terminal masukan (Inlet Port) Terminal keluaran (Outlet Port) Manual Plunger Terminal slot power suplai tegangan
7
6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.
Kumparan gulungan (koil) Spring Plunger Lubang jebakan udara (exhaust from Outlet Port) Lubang Inlet Main Lubang jebakan udara (exhaust from inlet Port) Lubang plunger untuk exhaust Outlet Port Lubang plunger untuk Inlet Main Lubang plunger untuk exhaust inlet Port
2.2.4. Air Filter Regulator Alat ini berfungsi untuk menjaga tekanan udara sesuai dengan yang ditentukan, selain itu juga sebagai penyaring udara dari partikel debu yang masuk pada tabung kompresor dan membuang uap air dari kompresor secara manual (manual drain). Air Filter Regulator dapat dilihat pada Gambar 2.4
Gambar 2.4. Air Filter Regulator
2.2.5 Sensor Opto Interrupter Sensor Opto interrupter ini berfungsi untuk mendeteksi apakah gulungan plastik terputus sebelum masuk pada saat proses pemotongan plastik. Jika gulungan plastik terputus maka buzzer
8
akan berbunyi. Sensor Opto interrupter ini dapat dilihat pada Gambar 2.5.
Gambar 2.5. Sensor Opto Interrupter
Ketika terjadi kondisi seperti itu, sensor-sensor tersebut akan memberikan sinyal pada mikrokontroler yang kemudian akan diolah melalui program untuk menghentikan proses produksi. Buzzer digunakan sebagai peringatan kepada operator jika terjadi mesin mati dikarenakan plastik putus.
2.3.
Komponen Pembentuk Sistem Untai pengendali dan mekanik penggerak adalah komponen utama dalam
sistem mesin las dan potong kantong plastik berbasis pneumatik dengan mikrokontroler. Tetapi untuk menghubungkan kerja dari komponen utama dibutuhkan komponen-komponen pendukung supaya kerja mesin mencapai hasil sesuai dengan yang diinginkan pengguna.
9
Berikut ini daftar komponen yang akan digunakan sebagai penyusun mesin yang akan dirancang : 1. Perangkat keras a. Mekanik Bagian ini terdiri dari 4 bagian meliputi mekanik rol belakang, mekanik las plastik, mekanik rol depan dan mekanik pemotong plastik. b. Elektronik Mikrokontroler ATMEGA 32 Motor stepper Driver motor Sensor opto interrupter Catu daya
2. Perangkat lunak Program pada mikrokontroler untuk mengontrol kerja pada sistem pneumatik, motor stepper, dan sensor opto interrupter agar dapat bekerja sesuai dengan kebutuhan.
10
