BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini sangat pesat, terutama di bidang elektronika dan robotika. Sistem otomatisasi banyak menggantikan peranan manusia sebagai labor atau pekerja. Perkembangan ilmu robotika dapat menuntut manusia menjadi lebih maju, kreatif, inovatif dan efisien. Kelebihan robot sebagai pekerja adalah mampu berkerja terus menerus tanpa lelah, tidak memerlukan munum makan atau istirahat, tidak digaji dan mampu bekerja di tempat yang berbahaya. Suatu industri tanpa kehadiran sistem otomatisasi dan robotika maka akan kalah dalam bersaing. Kontrol numerik (Numerical Control) adalah metode pengendalian pergerakan komponen mesin dengan memasukkan instruksi dikodekan dalam bentuk data numerik ke dalam sistem (James G. Keramas, 1999, hal 248). Mesin CNC dapat melekukan pekerjaan yang memerlukan ketelitian tinggi seperti mengebor (milling ), memotong (cutting ), menulis, atau mengukir. Namun mesin CNC yang terdapat dipasaran berharga relatif mahal dan sulit dijangkau oleh kantong masyarakat indonesia. Dengan mengganti bagian ujung mesin CNC ( End Effector ), maka mesin tersebut dapat diaplikasikan untuk bebagai keperluan. 1
2 Dengan adanya permasalahan permasalahan diatas, penulis membuat Prototype Mesin CNC berbasis Arduino UNO dengan Software GBRL Controller yang terjangkau atau low cost dibandingkan Mesin CNC konvensional. Motor stepper digunakan sebagai motor pengatur koordinat dari End Effector. Sistem koordinat yang digunakan dalam perancangan prototype mesin CNC adalah Koordinat Kartesian atau Rectangular Coordinated. Diperlukan 3 (tiga) buah motor stepper bipolar dalam membuat prototype mesin CNC. Sesuai dengan standar koordinat kartesian yakni koordinat X, koordinat Y dan koordinat Z. IC A4988 digunakan sebagai motor stepper driver CNC. Software GBRL Controller untuk mengirimkan kode G-Code ke Arduino UNO melalui komunikasi serial. Arduino sebagai pengeksekusi program yang dikirimkan dari Software GBRL Controller. 1.2 Rumusan Masalah Penelitian Berdasarkan latar belakang diatas, maka ditentukan permasalahan sebagai berikut: 1. Bagaimana cara merancang dan membuat sebuah Prototype Mesin CNC menggunakan Arduino UNO? 2. Bagaimana cara mengendalikan motor stepper menggunakan motor stepper driver IC A4988? 3. Bagaimana cara kalibrasi input gambar di komputer dengan output yang dihasilkan mesin CNC?
3 1.3 Batasan Masalah Batasan masalah dari Tugas Akhir ini meliputi perancangan dan pembuatan Prototype mesin CNC yang memiliki workspace / wilayah kerja sebesar 20 x 30 cm dengan End Effector berupa ballpoint. 1.4 Tujuan Penelitian Adapun tujuan yang diinginkan penulis dari penyusunan Tugas Akhir ini antara lain: 1. Untuk membuat rancangan hardware dan software prototype mesin CNC berbasis arduino UNO dengan Software GBRL Controller. 1.5 Metode Penelitian Metode yang digunakan penulisan Tugas Akhir ini adalah: 1. Metode Studi Literatur Metode ini dilakukan dengan cara mempelajari dan berusaha memahami buku-buku literatur, laporan-laporan, pencarian menggunakan internet dan bentuk penulisan lain yang berhubungan dengan penulisan ini. 2. Perancangan Alat dan Eksperimen Metode ini merupakan tahap pembuatan alat dan tindak lanjut dari tahap perancangan adalah merealisasikan alat sesuai dengan tujuan melalui eksperimen-eksperimen yang dilakukan, sehingga didapat data yang ingin dicapai untuk ditarik kesimpulan untuk pengembangan lebih lanjut.
4 1.6 Sistematika Penulisan Untuk membahas permasalahan yang telah disampaikan di atas maka dalam Tugas Akhir ini dibuat sistematika penulisan. Adapun sistematika penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Pada bab ini akan disajikan latar belakang masalah, perumusan masalah, tujuan penelitian, metode penelitian, pembatasan dan ruang lingkup permasalahan serta sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TEORI Menjelaskan tentang Arduino UNO, IC A4988, motor stepper, linier motion, bearing, rangkaian power supply, CNC, G-Code dan Software GBRL controller. BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT Berisi mengenai pembuatan mekanik mesin CNC, realisasi rangkaian dan perancangan coding program pada aplikasi Arduino. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA Menjelaskan tentang pengujian-pengujian dan analisa yang dilakukan terhadap ketelitian dan koordinat pada mesin CNC.
5 BAB V PENUTUP Tugas Akhir. Berisi kesimpulan-kesimpulan dan saran-saran yang diambil dari hasil