BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM 4.1. Pendahuluan Sebelum digunakan untuk produksi, rancangan prototype robot auto spray ini harus diuji terlebih dahulu. Pengujian ini berfungsi untuk: Mengetahui kondisi komponen input dan output, apakah berfungsi dengan baik. Mengetahui cara kerja alat yang dibuat dengan mengacu pada karakteristik teoritis dan spesifikasi yang diinginkan sesuai dengan yang diharapkan. Mengetahui kemungkinan masalah-masalah yang timbul selama pengujian dan menganalisa tersebut untuk selanjutnya dilakukan troubleshooting. Mengetahui cycle time yang didapatkan oleh robot kemudian membandingkan cycle time yang didapatkan dengan cara manual. Sesuai dengan tujuan diatas, pengujian dapat dilakukan pada masing-masing komponen input dan output untuk mengetahui fungsinya. Setelah itu, pengujian dilakukan pada rancangan alat secara keseluruhan. 4.2. Pengujian 4.2.1. Pengujian Robot Controller Pengujian terhadap robot controller dilakukan secara langsung yaitu dapat dilihat pada monitor LCD yang terdapat pada badan FlexPendant. Baik saat PLC tersebut dalam keadaan beroperasi ataupun tidak beroperasi. 63
Untuk itu harus dilakukan prosedur sebagai berikut : yang pertama kali harus dilakukan adalah robot controller tersebut harus sudah dihubungkan pada sumber arus AC yaitu dihubungkan ke socket XS0 (power input), setelah kabel power pada XS0 sudah terhubung ke sumber power, putar saklar power Q1 untuk power ON, dimana pada saat controller ON, maka: 1. Lampu indikator motor ON: menyala kedip (blinking). Push Button lamp ON Gambar 4.1. Indikator motor penggerak posisi standby. Lampu indikator menyala kedip ( blinking) pada saat mode program, hal ini menunjukkan bahwa motor penggerak robot berada pada posisi standby dan siap untuk digunakan. 64
2. Monitor FlexPendant: menyala dan startup program window. Gambar 4.2. Layar utama FlexPendant saat robot controller selesai startup. Pada saat robot controller dihidupkan, maka FlexPendant Unit akan menampilkan proses startup window dan layar akan menampilkan menu utama. Setelah prosedur diatas dilakukan, lalu cek startup program window pada FlexPendant. Apabila terjadi error pada saat startup, maka tampilan monitor pada FlexPendant akan muncul alarm warning yang menandakan bahwa adanya peringatan atau error yang terjadi. Gambar.4.3. Error message yang di tampilkan pada FlexPendant. 65
Error message tersebut bisa diabaikan oleh pemrogram dengan memilih opsi acknowledge untuk melanjutkan ke menu utama. Apabila error message tersebut tidak berupa error yang mengganggu sistem (hanya berupa warning), maka error message tersebut tidak akan muncul kembali, tetapi jika error message tersebut merupakan masalah sistem, maka akan selalu muncul secara terus menerus sebelum masalah tersebut hilang meskipun opsi acknowledge dipilih. 3. Power supply internal (XS10): menghasilkan tegangan 24VDC Gambar 4.4. Pengukuran power supply internal robot controller. Pada panel robot controller terdapat internal power supply yang berfungsi sebagai sumber tegangan pada input dan output. Tegangan yang dikeluarkan oleh internal power supply robot adalah sebesar 24VDC. 4.2.2. Pengujian Eksternal Power Supply 220VAC/24VDC Eksternal Power Supply perlu dilakukan pengujian agar mengetahui apakah keluaran tegangan power supply sudah sesuai dengan yang dibutuhkan untuk memberikan tegangan pada alat yang dibuat, hasil pengukuran dapat dilihat dengan menggunakan multimeter. 66
(a) (b) Gambar.4.5. Hasil pengukuran input power supply (a) dan hasil pengukuran output power supply (b). Dari gembar diatas, dapat diketahui bahwa tegangan input power supply yang terukur yaitu sebesar 222.5VAC sedangkan tegangan output power supply yang terukur yaitu sebesar 24VDC. 4.2.3. Pengujian Input Robot controller IRC5 M2004 memiliki 16 port input yang dapat dimanfaatkan oleh robot controller sebagai masukkan sistem. Pada sistem yang digunakan, terdapat beberapa input, diantaranya: 1. Sensor proximity sebanyak 3 buah. 2. Saklar tekan sebanyak 2 buah. 3. Saklar putar 3 posisi sebanyak 1 buah. 4.2.3.a. Pengujian Terhadap Sensor Proximity Pengujian terhadap sensor proximity harus dilakukan pada saat sensor tersebut dihubungkan dengan rangkaian listrik bertegangan 24VDC. 67
Untuk menguji sensor ini diperlukan sebuah multimeter untuk mengukur hasil tegangan keluaran yang dihasilkan. (a) (b) Gambar.4.6. Pengukuran tegangan output proximity (a) dan proximity yang sedang memberikan sinyal aktif (b). Hal yang pertama kali yang harus diperhatikan saat menghubungkan sensor proximity dengan rangkaian bertegangan adalah koneksi pengkabelan dari sensor tersebut. Karena jika terjadi kesalahan dalam pengkabelan dapat mengakibatkan sensor tidak dapat membaca inputan bahkan sensor tersebut bisa mengalami kerusakan. Oleh karena itu, sebelum mengoneksikannya, perancang wajib membaca datasheet dari proximity yang akan digunakan. Data hasil dari pengujian sensor proximity dengan mendekatkan sebuah benda metal dapat dilihat pada tabel dibawah ini. 68
Tabel 4.1. Hasil pengukuran pengujian sensor proximity Hasil uji ke- Sensor Ke 1 Sensor Ke 2 Sensor Ke 3 1 24.17 V 24.12 V 24.02 V 2 23.76 V 24.22 V 24.11 V 3 24.22 V 24.10 V 24.09 V 4 24.05 V 24.12 V 24.05 V 5 24.10 V 24.11 V 24.12 V Berdasarkan dari data yang diperlihatkan pada tabel 4.1 dapat disimpulkan bahwa sensor proximity masih bisa digunakan dan masih dalam keadaan baik karena ketika sensor proximity menghasilkan tegangan sebesar 0V pada saat tidak terhalang oleh benda. 4.2.3.b. Pengujian Saklar Tekan Dan Saklar Putar Pengujian terhadap saklar tekan dan saklar putar dapat dilakukan tanpa perlu menghubungkan dengan rangkaian listrik. Pada pengujian saklar ini, cukup hanya menggunakan multimeter yaitu dengan cara menggunakan fitur kontinuitas yang tersedia di dalam multimeter yang kemudian probe multimeter dihubungkan dengan kontak point dari saklar tersebut. Pada fitur kontinuitas, terdapat berupa suara beep ketika kedua kontak point pada saklar saling terhubung. Hal ini menandakan bahwa kontak point saklar tersebut bekerja dengan baik. 4.2.4. Pengujian Output Robot controller IRC5 M2004 memiliki 16 port output yang dapat dimanfaatkan oleh robot controller sebagai keluaran sistem. Pada sistem yang digunakan, terdapat satu unit solenoid valve 3/2 untuk membuka 69
nozzle gun dan dua unit solenoid valve 5/2 yang masing-masing digunakan untuk menggerakkan rotary indexing table dan menggerakkan silinder. 4.2.4.a. Pengujian Solenoid 3/2 Pada pengujian solenoid ini menggunakan rangkaian listrik bertegangan 24VDC yang dihubungkan ke coil solenoid dan angin dari rangkaian pneumatik yang dihubungkan ke input solenoid dan di keluarkan untuk membuka nozzle gun Gambar.4.7. Pengujian solenoid valve 3/2. Pada saat pengujian, coil soleniod dihubungkan dengan rangkaian bertegangan 24VDC. Ketika coil terhubung, maka solenoid akan membuka valve dan mengeluarkan angin yang telah terhubung dari rangkaian pneumatik dan membuka nozzle gun sehingga menyemprotkan cat yang berasal dari tabung cat. 4.2.4.b. Pengujian Solenoid 5/2 Pada pengujian solenoid ini juga menggunakan rangkaian listrik bertegangan 24VDC yang dihubungkan ke coil solenoid dan angin dari rangkaian pneumatik yang dihubungkan ke input solenoid, tetapi untuk 70
outputnya berbeda dengan solenoid 3/2. Untuk solenoid 5/2, outputnya di keluarkan untuk menggerakkan/memutar rotary indexing table. Pada saat pengujian, coil soleniod dihubungkan dengan rangkaian bertegangan 24VDC. Ketika coil terhubung, maka solenoid akan membuka valve dan mengeluarkan angin yang telah terhubung dari rangkaian pneumatik. Gambar.4.8. Pengujian solenoid valve 5/2. Pada solenoid 5/2, memiliki 2 saluran keluaran yaitu normally open (NO) dan normally closed (NC). Untuk saluran keluaran normally closed (NC ) digunakan untuk mendorong pengunci rotary indexer sedangkan untuk saluran normally open (NO) digunakan untuk mendorong/memutar rotary indexer. Hal ini sama seperti yang di terapkan untuk penggunaan pada silinder, untuk saluran keluaran normally open (NO) digunakan untuk mendorong silinder ke posisi mundur sedangkan untuk saluran normally closed (NC) digunakan untuk mendorong silinder ke posisi maju. Dari pengujian kedua solenoid tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa coil solenoid dan valve bekerja dengan baik. 71
4.2.4. Pengujian Foot Valve Foot valve pada perancangan prototype ini berfungsi untuk mendorong silinder pembuka penjepit paint mask secara manual. (a) (b) Gambar.4.9. Foot valve (a) dan silinder pembuka paint mask yang terdorong saat foot valve digunakan (b). 4.2.5. Pengujian Terhadap Rangkaian Keseluruhan Pengujian terhadap rangkaian keseluruhan yang terhubung dengan robot controller dilakukan setelah semua rangkaian pendukung disambungkan / dihubungkan sesuai dengan gambar rangkaian sistem. Pada pengujian rangkaian keseluruhan, langkah-langkah pengujiannya adalah sebagai berikut: 1. Menghubungkan seluruh rangkaian yaitu kabel komunikasi robot dengan robot controller, rangkaian input dan output, serta rangkaian sistem pneumatiknya. 2. Menghubungkan kabel power robot controller dengan sumber tegangan PLN. 72
3. Melakukan prosedur pengoperasian alat ( persiapan cat dan persiapan material pengujian). 4. Melakukan penyetingan penyesuaian nozle gun, hal ini difungsikan untuk mengatur konsumsi material cat dan angin yang digunakan agar hasil spray tidak berlebihan dan tidak kekurangan. 4.2.5.a. Pengujian manual mode Setelah langkah-langkah diatas telah dilakukan, operator memulai proses dengan memutar saklar putar ke posisi manual terlebih dahulu. Hal ini dikarenakan operator membutuhkan adaptasi dengan sistem loading dan unloading pada prototype yang dibuat. Sistem loading dan unloading pada prototype ini masih menggunakan foot valve untuk membuka/mengunci silinder penjepit material pada paint mask. Setelah material di loading, operator harus menekan tombol manual start untuk memulai proses, maka rotary indexing table akan berputar. Setelah rotary indexing table berhenti berputar, maka akan memberi sinyal stop dari proximity yang kemudian dijadikan sebagai inputan robot untuk memulai spray secara otomatis. Selama pengujian sistem menggunakan mode manual, operator mampu menyesuaikan dengan cycle time yang ditargetkan yaitu kurang dari 6.32 detik (5.39s) untuk proses spray menggunakan prototype. 4.2.5.b. Pengujian auto mode Pengujian pada mode auto, langkah awalnya sama seperti langkahlangkah awal pengujian. Setelah langkah-langkah tersebut dilakukan, operator memulai proses dengan memutar saklar putar ke posisi auto terlebih dahulu. Untuk mode auto, operator tidak memerlukan banyak pergerakan, misalnya seperti terus menerus menekan tombol start untuk memulai proses dan menginjak pedal foot valve untuk membuka/mengunci silinder penjepit paint mask saat loading dan unloading material. Pada mode auto, operator cukup menekan satu kali tombol start auto untuk memulai proses. Setelah tombol start auto ditekan, maka secara 73
otomatis mengkaktifkan solenoid valve no.3 untuk membuka silinder penjepit paint mask untuk loading material. Setelah material diloading ke paint mask, maka silinder akan mundur dan mengunci penjepit pain mask secara otomatis. Kemudian setelah silinder berada diposisi mundur, maka proximity akan mengirim sinyal input ke robot controller untuk memberikan perintah selanjutnya yaitu mengaktifkan solenoid valve no.2. Solenoid valve ini berfungsi untuk memutar rotary indexing table. Setelah rotary indexing table berhenti berputar, maka akan mengaktifkan proximity stop yang outputnya kemudian diproses sebagai input robot controller sebagai perintah untuk memulai proses spray. Selama pengujian prototype robot auto spray painting, ditemukan beberapa siklus program yang tidak sesuai, diantaranya adalah sebagai berikut: 1. Pada saat rotary indexing table belum berhenti berputar, robot sudah memulai proses spray meskipun lampu proximity stop belum hidup. Hal ini dikarenakan robot sudah mendapatkan sensing input terlalu cepat. 2. Pada saat rotary indexing table belum berhenti berputar, solenoid no.3 secara tiba-tiba membuka valve dan mendorong silinder penjepit paint mask, sehingga mengakibatkan silinder bertabrakan dengan penjepit paint mask. Hal ini juga disebabkan oleh pembacaan sensing input yang terlalu cepat. 3. Pada saat memutar rotary indexing table, solenoid no.2 membuka dan menutup lebih cepat, sehingga mengakibatkan rotary indexer macet. Hal ini disebabkan oleh pemberian timer pulse output yang terlalu cepat. Selama pengujian sistem menggunakan mode auto, operator juga mendapatkan cycle time lebih cepat dari yang ditargetkan yaitu kurang dari 6.32 detik (5.39s) untuk proses spray. Meskipun adanya penambahan delay timer terhadap pembacaan input agar mengurangi tingkat sensitifitas robot controller dan tidak membaca input lebih awal. 74
Dari pengujian menggunakan mode manual maupun mode auto, didapatkan hasil spray yang baik antara body part 1 dan body part 2 selain itu didapatkan dengan kualitas yang sama dan tidak terdapat miss match atau ketidakseragaman warna pada sisi samping (titik temu antara kedua body part). Berikut ini merupakan hasil perbandingan pengukuran antara manual spray menggunakan operator dengan menggunakan prototype robot auto spray. 75
Tabel.4.2. hasil perbandingan pengukuran lama waktu antara manual spray operator dengan prototype robot auto spray. Pengujian Ke- Mode dan Lama waktu spray (dalam second) Manual Prototype Operator No.1 Operator No.2 1 5.35 3.15 3.17 2 5.40 2.95 3.20 3 5.41 3.00 3.09 4 5.37 3.30 3.11 5 5.40 3.10 3.25 6 5.42 3.20 3.22 7 5.41 3.23 3.30 8 5.38 3.17 3.21 9 5.37 3.11 3.22 10 5.39 3.12 3.18 Total 53.9 31.33 31.95 Rata-rata 5.39 3.13 3.19 Dari tabel diatas, dapat diketahui bahwa hasil pengukuran spray menggunakan prototype robot dapat lebih cepat 0.93 s dibandingkan dengan 2 operator. Jika operator dapat menghasilkan output 2 part dalam waktu 6.32s atau 1139 part dalam satu jam, maka prototype dapat menghasilkan output 2 part dalam waktu 5.39s atau 1384 part dalam waktu satu jam. 76
Berikut ini merupakan hasil pengujian prototype robot auto spray menggunakan mode manual dan auto. Tabel 4.3. hasil pengujian prototype robot auto spray menggunakan mode manual dan auto. No Kondisi Hasil Keterangan 1 Manual Baik Sistem bekerja tanpa masalah 2 Auto Pada saat rotary indexing table belum berhenti berputar, robot sudah memulai proses spray meskipun lampu proximity stop belum hidup. 3 Auto Pada saat rotary indexing table belum berhenti berputar, solenoid no.3 secara tiba-tiba membuka valve dan mendorong silinder penjepit paint mask, sehingga mengakibatkan silinder bertabrakan dengan penjepit paint mask. 4 Auto Pada saat memutar rotary indexing table, solenoid no.2 membuka dan menutup lebih cepat, sehingga mengakibatkan rotary indexer macet. Penambahan instruksi timer delay (0.2s) untuk menunda pembacaan input Penambahan instruksi timer delay (0.2s) untuk menunda pembacaan input Penambahan instruksi timer pulse output yang awalnya 0.2s dirubah menjadi 0.5s untuk menunda proses pulse output 77