MESIN LAS DAN POTONG KANTONG PLASTIK BERBASIS PNEUMATIK DENGAN MIKROKONTROLER

Transkripsi

1 MESIN LAS DAN POTONG KANTONG PLASTIK BERBASIS PNEUMATIK DENGAN MIKROKONTROLER Oleh Antonius Rendi Wicaksono NIM: Skripsi Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga Januari 2015

2

3

4 MESIN LAS DAN POTONG KANTONG PLASTIK BERBASIS PNEUMATIK DENGAN MIKROKONTROLER Oleh Antonius Rendi Wicaksono NIM : Skripsi ini telah diterima dan disahkan Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik dalam Konsentrasi Teknik Elektronika Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga Disahkan oleh : Pembimbing I Pembimbing II Ir. Lukas B.S, M.Sc Tanggal : Tanggal : Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng

5 PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT Saya, yang bertanda tangan di bawah ini: NAMA : Antonius Rendi Wicaksono NIM : JUDUL SKRIPSI : MESIN LAS DAN POTONG KANTONG PLASTIK BERBASIS PNEUMATIK DENGAN MIKROKONTROLER Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata ditemukan unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi apapun sesuai aturan yang berlaku. Salatiga, 3 Maret 2015 Materai Rp, 6000,- Antonius Rendi Wicaksono

6 INTISARI Banyak industri berskala kecil yang bergerak di bidang pengelasan dan pemotongan plastik yang masih menggunakan cara manual untuk proses produksinya seperti industri rumahan yang dimiliki Bapak Joko Surento, RT01/RW10, kelurahan Sangkrah, Pasar Kliwon, Surakarta. Cara manual tidak efektif dan tidak efisien dimana hasil produksinya hanya 15 lembar untuk setiap menitnya dan kualitas hasil pengerjaan tidak begitu rapih. Melihat permasalahan tersebut telah dirancang sebuah mesin pengelas dan pemotong kantung plastik secara otomatis berbasis pneumatik dengan mikrokontroler yang bertujuan mengalihkan proses produksi plastik secara manual menjadi otomatis pada industri rumahan. Mesin las dan potong plastik yang telah dirancang ini dapat menghasilkan 25 lembar per menitnya. Dengan motor stepper sebagai penggerak, sistem pneumatik sebagai pengelas dan pemotong, pemanas yang dapat diatur 150 C C, dan sensor pendeteksi gulungan plastik yang akan mematikan mesin saat tidak ada plastik yang melalui bagian pengelasan, mesin ini merupakan solusi untuk meningkatkan kualitas hasil produksi dan kuantitas produksi.

7 ABSTRACT Many small industry which operate in plastic welding and cutting production still using manual methode for their production process, like home industry owned by Mr. Joko Surento, RT01/RW10, Sangkrah district, Pasar Kliwon, Surakarta. Manual methode seems uneffective and unefficient that can only produce 15 plastic sheets every minute and poor quality of product result. Because of that problem, a automatic plastic welding and cutting machine that based on pnuematic with microcontroller has been realized to replaces manual production to automatic production in homemade industry. Welding and cutting plastic machine that has been realized can produce 25 plastic sheets a minute. With stepper motor as propulsion, pneumatic system as welder and cutter, a heater that can be set beetwen 150 C to 200 C, and plastic roll detection sensor that will turn off the machine if there is no plastic gone trough welding session, this machine is a solution for increasing product quality and production quantity.

8 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Bapa Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala rahmat karunia yang senantiasa penulis terima dalam menyelesaikan perancangan serta penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana. Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini : 1. Yesus Kristus atas kasih karunia yang diberikan sehingga penulis bisa mengerjakan skripsi dengan baik, penyertaan-mu sungguh ada dan nyata dalam pengerjaan skripsi ini. 2. Ayah saya Agung Prasetyo, ibu saya Sri Sugiyarti, yang selalu menjadi panutan saya dan senantiasa mendoakan saya agar selalu punya semangat untuk maju dan menjadi lebih baik lagi dari sebelumnya. 3. Bapak Ir. Lukas B.S., M.Sc. dan Bapak Gunawan Dewantoro,M.Sc.Eng. selaku pembimbing I dan pembimbing II, terima kasih atas bimbingannya, dan mendengarkan keluh kesah saya selama pengerjaan skripsi ini. 4. Kakak kakak dan adik saya. Andrianto Prakoso, Cahyo Purnomo, Agung Yuono dan Sandi Tri Baskoro yang sudah mencurahkan semua bantuannya untuk menyelesaikan studi juga dalam pengerjaan skripsi hingga selesai. 5. Keluarga besar kos Duren z yang banyak membantu saya dalam pengerjaan tugas akhir ini. 6. Keluarga Bapak Krisna Djaya Darumurti yang juga selaku Dekan Fakultas Hukum yang selama ini menjadi keluarga saya selama tinggal di kota Salatiga. 7. Seluruh staff dosen, karyawan. 8. Mbak Rista, Mbak Dita, Mbak Vera, yang membantu saya dalam bidang administrasi dan syarat2. 9. Pak Budi, Pak Harto, Pak Bambang, dan Mas Hari. Yang telah memberi kami pelayanan yang baik selama menjalani praktikum.

9 10. Teman-teman Lab Skripsi Elektro semuanya terimakasih banyak, Team Dota Lab yang selama ini menemani saya dalam masa masa sulit dan banyak membantu dalam berbagai macam kendala yang ada dalam pengerjaan skripsi ini. 11. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan terima kasih. Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga skripsi ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika. Salatiga, Januari 2015 Penulis

10 DAFTAR ISI INTISARI... i ABSTRACK... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... vii DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... ix BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Spesifikasi Alat Sitematika penulisan... 3 BAB II SISTEM MESIN PEMOTONG KRUPUK KARAK Gambaran Mesin Las dan Potong Kantung Plastik berbasis pneumatik dengan mikrokontroler Sistem Kerja Mesin Mesin Las dan Potong Kantung Plastik berbasis pneumatik dengan mikrokontroler Komponen Pembentuk Sistem... 9 BAB III PERANCANGAN SISTEM Perancangan Mekanik Rol Belakang Pengelasan Plastik Rol Depan Pemotongan Plastik Perbandingan Gear Perancangan Elektronik... 17

11 Driver Motor Stepper Sensor Mikrokontroler Termokontrol Diagram Alir Sistem BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS Pengujian Sistem Pada Rol Depan dan Rol Belakang Pengujian Sistem Pada Proses Pengelasan dan Pemotongan Plastik Pengujian Kapasitas Produksi BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran Pengembangan DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Proses Manual Mesin Las dan Potong Kantong Plastik... 1 Gambar 2.1. Gambaran Keseluruhan Mesin Las dan Potong Kantong Plastik Berbasis Pneumatik dengan Mikrokontroler... 5 Gambar 2.2. Tabung Aktuator... 6 Gambar 2.3. Solenoid Valve 5/ Gambar 2.4. Air Filter Regulator... 8 Gambar 2.5. Senso Opto Interrupter... 9 Gambar 3.1. Mesin Las dan Potong Kantong Plastik Gambar 3.2. Mekanik Rol Belakang Gambar 3.3. Mekanik Pengelasan Plastik Gambar 3.4. Mekanik Rol Depan Gambar 3.5. Mekanik Pemotongan Plastik Gambar 3.6. Perbandingan Gear yang digunakan pada Rol Plastik Gambar 3.7. Untai Driver Motor Stepper Gambar 3.8. (a). Bagian Penyusun Opto Interrupter (b). Sensor Opto Interrupter IRT 9608-F (c). Untai sensor Opto Interrupter Gambar 3.9. Letak Sensor dan Pemasangan Sensor Opto Interrupter Gambar Untai Mikrokontroler ATMega Gambar Termokontrol Gambar Diagram Alir Sistem Mesin Gambar 4.1. Bahan Plastik Yang Digunakan Gambar 4.2. Termokontrol Pada Suhu 100 C Gambar 4.3. Pengukuran Suhu Dengan Thermogun Gambar 4.4. Termokontrol Pada Suhu 115 C Gambar 4.5. Pengukuran Suhu Dengan Thermogun... 30

13 Gambar 4.6. Termokontrol Pada Suhu 130 C Gambar 4.7. Pengukuran Suhu Dengan Thermogun Gambar 4.8. Termokontrol Pada Suhu 145 C Gambar 4.9. Pengukuran Suhu Dengan Thermogun Gambar Termokontrol Pada Suhu 160 C Gambar Pengukuran Suhu Dengan Thermogun Gambar Plastik Dari Hasil Pengujian Dengan Lebar 15 cm... 36

14 DAFTAR TABEL Tabel 4.1. Pengujian Temperatur Pada Proses Pengelasan dan Pemotongan Plastik Dengan Suhu 100 C...28 Tabel 4.2. Pengujian Temperatur Pada Proses Pengelasan dan Pemotongan Plastik Dengan Suhu 115 C...29 Tabel 4.3. Pengujian Temperatur Pada Proses Pengelasan dan Pemotongan Plastik Dengan Suhu 130 C...31 Tabel 4.4. Pengujian Temperatur Pada Proses Pengelasan dan Pemotongan Plastik Dengan Suhu 145 C...32 Tabel 4.5. Pengujian Temperatur Pada Proses Pengelasan dan Pemotongan Plastik Dengan Suhu 160 C...34