Pengujian Ketelitian Pada Flexible Fixture Tanpa Beban Pemesinan

Transkripsi

1 1 Pengujian Ketelitian Pada Flexible Fixture Tanpa Beban Pemesinan Ditta Kurniawati, Sampurno Teknik Mesin, Fakultas Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 6111 Abstrak-Perkembangan industri yang sangat pesat dapat memberikan suatu kesempatan yang lebih baik untuk mengembangkan pemesinan yang menunjang proses produksi. Hal ini disebabkan karena teknologi pemesinan mengandung keterkaitan dengan berbagai industry yang pada dasarnya mencakup segala aspek teknologi bahan, perancangan dan proses. Salah satu alat yang digunakan untuk mempermudah proses pemesinan adalah flexible fixture. Penelitian ini menguji sebuah flexible fixture yang dapat digunakan pada berbagai jenis mesin dan juga dapat bekerja secara flexible untuk mempermudah proses pemesinan yang membutuhkan pengaturan sudut dalam pengerjaannya. Pengujian ketelitian flexible fixture ini dilakukan dengan cara melakukan pengukuran terhadap sudut putar dengan variasi sudut 3º sampai 18º, sedangkan untuk sudut miring dengan variasi sudut 5 º sampai 25º. Hasil dari pengukuran sudut putar didapatkan hasil selisih sudut terbesar yaitu 1.67 dan hasil dari pengukuran sudut miring didapatkan hsil selisih sudut terbesar yaitu Dari hasil pengujian tersebut, flexible fixture yang digunakan memiliki tingkat ketelitian yang cukup baik. Kata Kunci- flexible fixture, ketelitian, pengujian, sudut putar, sudut miring. I. PENDAHULUAN erkembangan industri yang sangat pesat dapat Pmemberikan suatu kesempatan yang lebih baik untuk mengembangkan pemesinan yang menunjang proses produksi. Peran industri memang sangat besar sekali dalam sektor pemesinan karena bisa merangsang perkembangan teknologi dalam suatu mesin untuk dapat memenuhi permintaan dari konsumen. Hal ini disebabkan karena teknologi pemesinan mengandung keterkaitan dengan berbagai industri yang pada dasarnya mencakup segala aspek teknologi bahan, perancangan dan proses. Guna mempercepat dan mempermudah proses produksinya dan merubah metode proses menjadi lebih effisien, proses pembuatan flexible fixture bisa memenuhi kebutuhan perindustrian dan mempermudah proses industri. Salah satu alat yang digunakan untuk mempermudah proses pemesinan adalah flexible fixture. Fixture merupakan perkakas bantu yang berfungsi untuk memegang dan tau mengarahkan benda kerja sehingga proses manufaktur suatu produk dapat lebih effisien. Selain itu fixture juga dapat berfungsi agar kualitas produk dapat terjaga seperti kualitas yang telah ditentukan. Dengan digunakannya flexible fixture, maka pengerjaan proses manufaktur akan lebih mudah mendapatkan kualitas produk yang lebih tinggi. Dengan demikian effisiensi proses manufaktur suatu produk dapat ditingkatkan melalui perancangan fixture pada proses manufaktur sekelompok produk. Penelitian ini merupakan pengujian ketelitian pada flexible fixture yang umumnya digunakan sebagai alat pemegang benda kerja pada mesin-mesin seperti EDM, Milling Machine dan CNC Milling yang dapat bekerja secara flexible dengan mengatur sudut kemiringan dan rotasi sehingga dalam prosesnya akan lebih mudah dan effisien. METODOLOGI PENELITIAN A. Langkah-langkah Penelitian Penelitian ini merupakan studi perencanaan dimana flexible fixture yang umumnya digunakan sebagai alat pemegang benda kerja pada mesin tertentu yang dapat bekerja secara flexible dengan mengatur sudut miring dan sudut putar sehingga dalam prosesnya akan lebih mudah dan effisien. Flexible fixture yang telah dirancang dan dibuat diuji ketelitiannya. Langkah-langkahnya penelitian flexible fixture ini dimulai dari studi literatur dan lapangan, identifikasi masalah dan perumusan masalah, tujuan penelitian, perencanaan eksperimen, pengujian, analisa pengujian kemudian kesimpulan. B. Langkah-langkah Pengujian Proses kerja flexible fixture dilakukan dengan meletakkan benda kerja diatas fixture kemudian dilakukan pergerakan pada flexible fixture. Untuk menggerakkan alat ini digunakan komputer untuk membuat program pada software labview. Software ini yang memberikan kode digital kepada DAQ (data akuisisi) yang diteruskan menjadi signal kepada driver motore stepper lalu diubah menjadi pulse kepada motor stepper. Motor stepper disini berperan sebagai actuator yang memutar dan memiringkan flexible fixture. Proses pemprograman dilakukan secara langsung pada komputer dengan mengatur kemiringan dan putaran pada fixture sesuai dengan proses yang diinginkan. Skema instalasi penegujian flexible fixture seperti gambar 1 dibawah ini:

2 2 Gambar 3. Pengukuran sudut miring Pengukuran sudut putar flexible fixture menggunakan bantuan busur derajat, sedangkan pengukuran sudut miring flexible fixture menggunakan bantuan height gage. Gambar 1. Instalasi pengujian flexible fixture Pengujian ketelitian flexible fixture dilakukan dengan cara melakukan pengukuran sudut putar yang dilakukan dari sudut 3 sampai dengan 18 untuk tiap kenaikan sebesar 3 dan untuk sudut miring dilakukan dari sudut 5 sampai dengan 25 untuk tiap kenaikan sebesar 5. Dari hasil pengukurannya Proses analisa untuk flexible fixture ini dilakukan dengan cara membandingkan sudut inputan ke dalam software dengan sudut yang terbaca pada alat, setelah itu akan dicari selisih angka yang terjadi dari nilai inputan dengan nilai yang terbaca pada alat ukur. Pengukuran sudut putar pada flexible fixture dilustrasikan seperti pada gambar 2 dibawah ini: II. PEMBAHASAN A. Hasil pengujian sudut putar Berikut ini adalah rata-rata hasil pengujian untuk sudut putar pada flexible fixture yang dilakukan secara absolute (setiap pengambilan data titik nya selalu sama yaitu titik nol) dan dilakukan secara incremental (setiap pengambilan data titik nya selalu berubah): Tabel 1. Hasil pengujian sudut putar absolute searah jarum jam (cw) Eror Sudut Putar Tabel 2. Hasil pengujian sudut putar absolute berlawanan arah jarum jam (ccw) Gambar 2. Pengukuran sudut putar Sedangkan untuk pengujian sudut miring flexible fixture diilustrasikan seperti gambar 3 dibawah ini: Eror Tabel 3. Hasil Pengujian sudut putar incremental searah jarum jam (cw) Eror

3 Tabel 4. Hasil Pengujian sudut putar incremental berlawanan arah jarum jam (ccw) Eror Dari data-data yang telah didapatkan pada tabel diatas, maka data hasil tersebut kemudian dibuat grafik untuk memudahkan pengamatan hasil yang didapatkan pada setiap sudut. Berdasarkan data pada tabel 1 dan tabel 2 diatas, maka didapatkan grafik pengaruh sudut putar absolute dan sudut putar incremental dengan pergerakan searah dengan jarum jam (cw) terhadap selisih sudut seperti gambar 4 dibawah ini: sudut putar (º) absolute incrimental Gambar 4.Grafik gabungan pengaruh sudut putar absolute dan incremental searah jarum jam (cw) terhadap eror Berdasarkan data pada tabel 3 dan tabel 4, maka didapatkan grafik pengaruh sudut putar absolute dan sudut putar incremental dengan arah pergerakan berlawanan arah dengan jarum jam (ccw) terhadap selisih sudut seperti gambar 5 dibawah ini: sudut putar (º) absolute incrimental Gambar 5. Grafik gabungan pengaruh sudut putar absolute dan incremental berlawanan arah jarum jam (ccw) Dari grafik gabungan yang ada pada gambar 4 diatas, terlihat nilai selisih sudut terbesar untuk sudut putar absolute dengan pergerakan searah dengan jarum jam (cw) yaitu.67, sedangkan untuk sudut putar incremental dengan pergerakan searah jarum jam (cw) selisih sudut yang didapatkan nilainya cenderung konstan yaitu.67. Kecenderungan selisih sudut yang didapat secara konstan dikarenakan oleh selisih sudut yang terjadi terakumulasi dari titik pengambilan data yang selalu berubah sehingga kesalahan akibat keterbatasan akurasi alat yang sebelumnya ikut pada pengambilan data yang berikutnya. Dari grafik gabungan pada gambar 5 diatas, terlihat nilai selisih sudut putar incremental dengan pergerakan berlawanan arah jarum jam (ccw) lebih besar dibandingkan nilai selisih sudut untuk sudut putar absolute dengan pergerakan berlawanan arah dengan jarum jam (ccw). Nilai terbesar selisih sudut putar incremental yaitu 1.67, sedangkan nilai selisih sudut untuk sudut putar absolute yaitu.5. Tren grafik pada hasil pengujian sudut putar absolute dan sudut putar incremental cenderung naik, dimana semakin besar sudut putar yang digunakan, hasil selisih sudut yang didapatkan semakin besar. Penyebab terjadinya selisih sudut adalah karena adanya keterbatasan kemampuan dari motor stepper dalam menggerakkan alat sesuai sudut yang diinginkan sehingga sulit untuk mendapatkan nilai akurasi yang tepat. Motor stepper yang digunakan mempunyai basic step angle sebesar.72, sehingga cukup sulit motor stepper bergerak sesuai dengan sudut yang diinginkan. adanya backlash (kelonggaran yang terjadi ketika dua buah gear saling kontak) pada worm gear yang dipasang pada poros bawah yang dihubungkan dengan round plate. Karena adanya kelonggaran antara gear tersebut menyebabkan poros antara gear dan upper plate ikut terpengaruh. Kurang telitinya penguji dalam membaca hasil pengujian, dimana pembacaan hasil sudutnya menggunakan bantuan cermin, sehingga posisi pembacaan hasil pengukurannya ada kemungkinan tidak tepat. Dari grafik gabungan antara sudut putar absolute dengan sudut putar incremental dengan pergerakan searah dengan jarum jam (cw) dan berlawanan arah dengan jarum jam (ccw) yang didapatkan, dapat disimpulkan bahwa tidak ada perbedaan yang berarti antara pengujian sudut putar absolute

4 4 dan sudut putar incremental dengan pergerakan searah jarum jam (cw) ataupun pengujian dengan pergerakan berlawanan arah (ccw). Hal itu menunjukkan bahwa alat tersebut dapat digunakan untuk pengujian dengan pergerakan searah jarum jam (cw) maupun berlawanan arah dengan jarum jam (ccw). Dari hasil pengujian tersebut flexible fixture yang digunakan memiliki ketelitian yang cukup baik. B. Hasil pengujian sudut miring Berikut ini adalah rata-rata hasil pengujian untuk sudut miring pada flexible fixture: Tabel 5. Hasil pengujian sudut miring Sudut Miring Sudut Actual Eror Sudut Miring Dari data-data yang telah didapatkan pada tabel 5 maka data hasil tersebut kemudian dibuat grafik untuk memudahkan pengamatan hasil pengukuran yang terjadi pada setiap sudut. Berdasarkan data diatas maka didapatkan grafik pengaruh sudut miring terhadap selisih sudut seperti pada gambar 6 dibawah ini: sudut miring (º) Gambar 6. Grafik pengaruh sudut miring terhadap selisih sudut Dari grafik pada gambar 6 diatas, didapatkan nilai selisih sudut terbesar terdapat pada sudut 25 yaitu sebesar Dapat terlihat tren grafik dimana semakin besar sudut miringnya, maka semakin besar selisih sudut yang didapatkan. Penyebab terjadinya selisih atau eror adalah karena adanya keterbatasan ketelitian dari motor stepper sehingga sulit untuk mendapatkan nilai akurasi yang tepat. Motor stepper yang digunakan mempunyai basic step angle sebesar.72º. Sehingga pada saaat pengujian motor stepper cukup sulit untuk mencapai sudut yang diinginkan. Torsi yang dimiliki motor stepper sebesar 8.3 kgf.cm juga kurang maksimal untuk menggerakkan flexible fixture, sehingga dibutuhkan motor stepper dengan spesifikasi yang lebih tepat yaitu menggunakan motor stepper yang torsinya besar misalnya motor stepper yang torsinya 16.6 kgf.cm untuk menggerakkan flexible fixture yang dimensinya cukup berat. Selain itu berat dari alat itu sendiri berpengaruh sehingga dengan keterbatasan dari motor stepper sehingga sulit untuk menggerakkan alat pada saat pengujian. Semakin besar sudut yang digunakkan, maka semakin sulit motor stepper menggerakkan sesuai dengan sudut yang diinginkan. Faktor lain yang menyebabkan adanya selisih atau eror tersebut adalah adanya backlash yang terjadi pada wormgear, karena adanya kelonggaran antara dua gear tersebut menyebabkan poros antara gear dan upper plate ikut terpengaruh dan menyebabkan adanya selisih sudut sehingga mengurangi akurasi pada hasil pengujian. Kesalahan dari penguji yang kurang teliti pada saat pengujian dimana hal itu bisa dikarenakan kesalahan posisi pembacaan, sehingga hasil pengukuran kurang teliti. III. KESIMPULAN DAN RINGKASAN Dari hasil pengujian flexible fixture tanpa beban pemesinan ini dapat disimpulkan beberapa hasil sebagai berikut: Hasil dari pengukuran sudut putar didapatkan hasil selisih sudut terbesar yaitu 1.67 dan hasil dari pengukuran sudut miring didapatkan hasil selisih sudut terbesar yaitu Dari hasil pengujian sudut putar dan sudut miring, flexible fixture yang digunakan memiliki tingkat ketelitian yang cukup baik. Beberapa penyebab terjadinya selisih sudut pada pengujian ini adalah keterbatasan kemampuan motor stepper, adanya backlash pada roda gigi, kesalahan pembacaan hasil pengujian pada saat pengukuran. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah banyak membantu atas selesainya artikel ini, terutama kepada Allah SWT dan orang tua, juga kepada Ir. Sampurno, MT selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan sran, kritik dan bimbingan. Ketua jurusan Teknik Mesin ITS, dosen-dosen Teknik Mesin dan teman-teman terbaik yang ada dikampus perjuangan Teknik Mesin ITS. DAFTAR PUSTAKA [1] Rozeffian. Elza, 21, Perancangan Sistem Kontrol Pada Flexible Fixture Berbasis Microcontroller, Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS, Surabaya. [2] Indrayana, Ade, 212 Desain dan Perencanaan Flexible Fixture, Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS, Surabaya. [3] Agung, Mario, 1997, Perancangan Fixture Untuk Benda Round Dan Square Pada Mesin EDM, Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin FTI-ITS, Surabaya [4] Hermann, Jeffrey W, S.Balasubramanian & Gurdip Singh, 2, Defining Specialized Design Similary Measure,

5 International Journal of Production Research Vol.38 No.15 PP [5] IXTURE.pdf [6] [7] [8] [9] E. Walpole. Ronald and H Meyers. Raymond, 1989, Probability and statistic for engineers and scientist, Macmillian Publishing Co., Inc. [1] Y. Yorozu, M. Hirano, K. Oka, and Y. Tagawa, Studi elektron spektroskopi pada media optik-pembesar dan antarmuka substrat plastik (gaya jurnal terjemahan), IEEE Transl. J. Magn.Jpn., Vol. 2 (1987) [Dig. 9 th Annu. Conf. Magnetics Japan (1982) 31]. [11] Draper N.R, Smith H, 1992, Analisis Regresi Terapan, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. [12] Rochim, Taufiq, 21, Spesifikasi, Metrologi, dan Kontrol Kualitas Geometrik, Penerbit ITB, Bandung. 5