MAKALAH JENIS-JENIS AKTUATOR ELEKTRONIK, PNEUMATIK DAN HIDROLIK. Disusun sebagai tugas mata kuliah Mekatronika dan Robotika.

dokumen-dokumen yang mirip
AKTUATOR AKTUATOR 02/10/2016. Rian Rahmanda Putra Fakultas Ilmu Komputer Universitas Indo Global Mandiri

AKTUATOR. Aktuator C(s) Sensor / Tranduser

TKC306 - Robotika. Eko Didik Widianto. Sistem Komputer - Universitas Diponegoro

MAKALAH MOTOR STEPPER DI BIDANG INDUSTRI

Elektro Hidrolik Aplikasi sitem hidraulik sangat luas diberbagai bidang indutri saat ini. Kemampuannya untuk menghasilkan gaya yang besar, keakuratan

MEKANIKA ROBOTIKA. 1. Pendahuluan Mekanika 2. Mekanisme Aktuator 3. Komponens Sistem Penggerak : Roda gigi (Gir) & sabuk / rantai 4.

B. PERBANDINGAN TIAP MEDIA KERJA A. MENGENAL MACAM MEDIA KERJA

Penggunaan sistem Pneumatik antara lain sebagai berikut :

Mekatronika Modul 9 Motor Stepper

BAB II LANDASAN TEORI

Kegiatan Belajar 3 : Mengoperasikan Sistem Aktuator

Komponen Sistem Pneumatik

Penggerak Robot. Nuryono S.W. UAD TH22452 ROBOTIKA

BAB 2 LANDASAN TEORI

LANDASAN TEORI. Mesin Power Press adalah peralatan yang mempunyai prinsip kerja

DESAIN MESIN PRESS PENUTUP BOTOL OTOMATIS MENGGUNAKAN INVENTOR 2015

PENGERTIAN DAN PERBEDAAN SISTEM HIDROLIK DAN PNEUMATIK

Aktuator digunakan untuk mengerakkan mekanik pada robot. Slides from Braunl and Jussi Suomela

Gambar 2.32 Full pneumatik element

LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM KENDALI. Kontrol Putaran Motor DC. Dosen Pembimbing Ahmad Fahmi

BAB I PENDAHULUAN. hasil yang diperoleh semakin baik dan sesuai dengan yang diinginkan.

Pemodelan Sistem Kontrol Motor DC dengan Temperatur Udara sebagai Pemicu

KENDALI MOTOR DC. 3. Mahasiswa memahami pengontrolan arah putar dan kecepatan motor DC menggunakan

Elektronika Daya dan Electrical Drives. AC & DC Driver Motor

4.4 Elektro Pneumatik

Bab VI. Motor Stepper

PRAKTIKUM DAC HIDROLIK

Pertemuan-1: Pengenalan Dasar Sistem Kontrol

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI PERANGKAT KERAS

JOBSHEET 5. Motor Servo dan Mikrokontroller

PERENCANAAN SIDE BUMPER ADAPTIF PADA TRUK MITSUBISHI COLT DIESEL 100 PS (4 RODA)

BAB II TEORI. 2.1 Pengertian Sistem Pengaturan

BAB II LANDASAN TEORI

MEMBUAT TUJUAN PEMBELAJARAN KHUSUS DAN ALAT EVALUASI PEMBELAJARAN JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB II LANDASAN TEORI

SISTEM PENGATURAN PENYIMPANAN DAN PENGIRIMAN BARANG DENGAN PENGGERAK PNEUMATIK BERBASIS PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

USER MANUAL PALANGAN KERETA API OTOMATIS MATA DIKLAT : SISTEM PENGENDALI ELEKTRONIKA

BAB II DASAR TEORI Mesin bending Megobal

Pembangkit listrik tenaga angin adalah suatu pembangkit listrik yang menggunakan angin sebagai sumber energi untuk menghasilkan energi listrik.

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

SISTEM KENDALI DIGITAL

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Mekatronika Modul 13 Praktikum Pneumatik

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

II. TINJAUAN PUSTAKA. PLC adalah sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan

BAB III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA. Dalam system tenaga listrik, daya merupakan jumlah energy listrik yang

Module : Sistem Pengaturan Kecepatan Motor DC

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN. Motor listrik dewasa ini telah memiliki peranan penting dalam bidang industri.

Bab 2. Landasan Teori

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

PENGENALAN ROBOTIKA. Keuntungan robot ini adalah pengontrolan posisi yang mudah dan mempunyai struktur yang lebih kokoh.

BAB II LANDASAN TEORI. mobil seperti motor stater, lampu-lampu, wiper dan komponen lainnya yang

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Model Matematik Sistem Elektromekanik

PRINSIP KERJA, CARA KERJA DAN PENERAPAN APLIKASI TRANSFORMATOR DIFFERENSIAL TUGAS PENGUKURAN TEKNIK KELOMPOK IV

1BAB I PENDAHULUAN. contohnya adalah baterai. Baterai memberikan kita sumber energi listrik mobile yang

RANCANG BANGUN SIMULATOR CNC MULTIAXIS DENGAN MOTOR STEPPER AC

BAB I PENDAHULUAN. tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar)

III. METODE PENELITIAN. Teknik Elektro Universitas Lampung dilaksanakan mulai bulan Desember 2011

Mesin Diesel. Mesin Diesel

BAB IV PENGUJIAN ALAT DAN ANALISA

Pengendalian Lengan Robot Berbasis Mikrokontroler AT89C51 Menggunakan Transduser Ultrasonik

Pendahuluan. Prinsip Kerja Motor Stepper

APLIKASI PLC PADA PENGENDALIAN MESIN BOR OTOMATIS DENGAN SISTEM MONITORING BERBASIS VISUAL BASIC 6.0

Pengantar Mekatronika

PENDETEKSI LOGAM BERBASIS PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROL) DENGAN SISTEM PNEUMATIK PADA KONVEYOR

BAB III LANDASAN TEORI. Programmable Logic Controllers (PLC) adalah komputer elektronik yang mudah

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

SYNCHRONOUS GENERATOR. Teknik Elektro Universitas Indonesia Depok 2010

Mesin AC. Dian Retno Sawitri

BAB 2 LANDASAN TEORI. robotika. Salah satu alasannya adalah arah putaran motor DC, baik searah jarum jam

SISTEM KONVERTER DC. Desain Rangkaian Elektronika Daya. Mochamad Ashari. Profesor, Ir., M.Eng., PhD. Edisi I : cetakan I tahun 2012

PERANCANGAN LENGAN ROBOT MENGGUNAKAN MOTOR STEPPER BERBASIS PLC (Programmable Logic Controller) Di PT FDK INDONESIA

MESIN LISTRIK. 2. JENIS MOTOR LISTRIK Motor berdasarkan bermacam-macam tinjauan dapat dibedakan atas beberapa jenis.

BAB IV. ANALISA dan PENGUJIAN ALAT

DAFTAR ISI PROSEDUR PERCOBAAN PERCOBAAN PENDAHULUAN PERCOBAAN Kontrol Motor Induksi dengan metode Vf...

BAB II DASAR TEORI. maka dari hukum Newton diatas dapat dirumuskan menjadi: = besar dari gaya Gravitasi antara kedua massa titik tersebut;

APLIKASI PLC OMRON CPM 1A 30 I/O UNTUK PROSES PENGEPAKAN BOTOL SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN SISTEM PNEUMATIK

SISTEM PENGENDALIAN MOTOR SINKRON SATU FASA BERBASIS MIKROKONTROLER

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

SOAL SOAL SEMESTER GASAL KELAS XII TITIL MATA DIKLAT : MENGOPERASIKAN MESIN KENDALI ELEKTRONIK (011/KK/10) JUMLAH SOAL : PAKET : B

BAB III DASAR TEORI. menuju bagian proses lainya yaitu bagian proses expire date printing dan

Mesin Arus Bolak Balik

BAB II SISTEM PENENTU AXIS Z ZERO SETTER

PENGEMBANGAN SISTEM PNEUMATIC DALAM BIDANG ROBOTIC DALAM KAITANNYA DENGAN OTOMATISASI PROSES INDUSTRI

Mesin AC. Motor Induksi. Dian Retno Sawitri

Studi Penggunaan Permanen Magnet Servo Motor Tegangan 460 V DC, 1850 Rpm Pada Mesin Potong Karton

AN-0012 Jenis-jenis Motor

II. TINJAUAN PUSTAKA. Pergerakan meja kerja digerakan oleh sebuah motor sebagai penggerak dan poros

BAB III PERANCANGAN DAN APLIKASI KONTROL MESIN PEMISAH BARANG

M O T O R D C. Motor arus searah (motor dc) telah ada selama lebih dari seabad. Keberadaan motor dc telah membawa perubahan besar sejak dikenalkan

TELAH DI-REVIEW DAN DISETUJUI ISINYA OLEH :

Bab V. Motor DC (Direct Current)

ALAT PENGINGAT DAN PEMBATAS KECEPATAN PADA KEDARAAN BERMOTOR

BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang. Perkembangan teknologi saat ini sangat pesat khususnya pada bidang

BAB III RANGKAIAN PENGENDALI DAN PROGRAM PENGENDALI SIMULATOR MESIN PEMBEGKOK

BAB II LANDASAN TEORI

LEMBAR DISKUSI SISWA MATER : INDUKSI ELEKTROMAGNETIK IPA TERPADU KELAS 9 SEMESTER 2

Transkripsi:

MAKALAH JENIS-JENIS AKTUATOR ELEKTRONIK, PNEUMATIK DAN HIDROLIK Disusun sebagai tugas mata kuliah Mekatronika dan Robotika Disusun Oleh Rian Glori Suseno 521 512 2629 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNJ 2014

PENDAHULUAN 1 1.1. Latar Belakang Perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan mengubah cara pandang manusia dalam menyelesaikan segala urusannya. Pekerjaan-pekerjaan yang sebelumnya tidak dapat dilakukan manusia, kini dapat dilakukan dengan bantuan mesin atau alat. Bukan hanya itu, posisi manusia sebagai pekerja juga dapat digantikan dengan robot atau mesin-mesin otomatis. Sehingga, pekerjaan yang sebelumnya memakan waktu lama, kini dapat dilakukan cepat. Pada dasarnya gerak robot atau mesin meniru gerakan dari manusia. Salah satu gerakan yang sering ditiru adalah gerakan tangan manusia, yang memiliki pergerakan pitch, yaw, dan roll. Gerakan seperti ini banyak diaplikasikan pada robot-robot di industri manufatktur seperti industri trasnportasi, elektronik,dan lain-lain. Proses yang cepat dan tingkat ketilitian yang tinggi membuat robot banyak dipakai di industri. Hal ini kemudian memicu inovasi-inovasi dalam sistem penggerak pada robot atau mesin. Kemajuan teknologi pada motor elektronik, dan komputer membuat pergerakan yang sebelumnya mustahil dilakukan robot menjadi mungkin untuk dilakukan. 1.2. Perumusan Masalah Rumusan masalah pada makalah adalah sebagai berikut: 1. Apa yang dimaksud dengan aktuator? 2. Jenis-jenis aktuator? 1.3. Tujuan Tujuan penulis membuat makalah adalah: 1. Sebagai tugas untuk mata kuliah Mekatronika dan robotika 2. Menjelaskan pengertian aktuator 3. Menjelaskan fungsi aktuator

PEMBAHASAN 2 2.1. Pengertian Aktuator Sebuah aktuator adalah fungsional element yang menghubungkan bagian proses informasi dari sebuah sistem kontrol elektronik dengan teknis atau nonteknis, semisal biologi, proses. Aktuator bisa digunakan untuk mengendalikan aliran energi, massa, atau volume. Satuan dari aktuator disebut energi atau power. Kontrol dari aktuator selalu menggunakan daya elektrik minim, idealnya tanpa mengkonsumsi daya sama sekali. Fungsi utama dari aktuator adalah sebagai komponen penguat dan pengkonversi daya, kemudian menguatkan sinyal kontrol menjadi sinyal baru dengan daya yang besar dan sesuai dengan daya yang dibutuhkan oleh plant. Gambar 2. Blok diagram closed loop control system. Klasifikasi aktuator berdasarkan daya Gambar 1. Strukur fungsi aktuator Struktur dari fungsi sebuah aktuator dapat digambarkan dengan komponen dasar yakni energy controller dan energy converter (Gambar 1.). Dimana variabel output dari energy controller merupakan energi yang dihasilkan oleh sebuah power supply yang dikontrol via variabel input yang biasanya menggunakan transistor dan katup. yang dhasilkan ada tiga yakni : - Aktuator elektrik - Aktuator pneumatik - Aktuator hidrolik Sedangkan klasifikasi aktuator berdasarkan pergerakan ada dua yakni linier dan berputar. 2.2. Macam-macam aktuator elektrik Yang dimaksud dengan aktuator elektrik merupakan aktuator yang mengubah energi listrik menjadi energi gerak dengan menggunakan prinsip elektromagnet. Ada beberapa

macam aktuator elektrik yang linier dan rotasi, diantaranya: Aktuator Elektrik Linier 1. Selenoid Selenoid merupakan aktuator linier, biasanya digunakan untuk gerakan short stroke (pukulan pendek). Selenoid terbuat dari lilitan tembaga, plunger,dan cangkang besi. yang dihasilkan cukup besar. Gambar 3. Konstruksi selenoid Untuk menghemat penggunaan energi, biasanya selenoid menggunakan pegas untuk membalikkan posisi plunger dalam keadaan awal. Gambar 5. Konstruksi dari motor and ball screw. 3. Motor and lead screw Memiliki cara kerja yang sama dengan motor and ball screw, perbedaanya terletak pada pergeseran lebih tinggi yang dihasilkan pada screw. Aktuator jenis ini memiliki efisiensi yang kurang bagus, sekitar dibawah 25%. Gambar 4. Bentuk fisik selenoid 2. Motor and ball screw Merupakan aktuator linier menggunakan electric motor, seperti servomotor dan screw jack dengan bola yang bersikulasi ulang (reciculating). Salah satu keunggulan dari aktuator jenis ini adalah gaya Gambar 6. Bentuk fisik dari motor and screw. Aktuator Elektrik Rotasi 1. Motor DC Motor DC merupakan motor yang menggunakan arus DC untuk membuat gaya magnetic, sehingga menggerakan poros (shaft).

Ada dua bagian terpenting pada motor DC yakni rotor bagian yang bergerak dan stator bagian yang tak bergerak. paling jelas ada pada bagian lilitannya (stator). Gambar 7. Konstruksi sederhana motor DC Cara kerja dari sebuah DC Motor adalah dengan mengalirkan arus melalui brushes, yang kemudian diterima oleh comutator sehingga menghasilkan medan magnet pada coil. Perbedaan polaritas antara gaya magnet dengan coil, menyebabkan rotor bergerak. Gambar 9. Representasi dari sebuah motor AC sederhana. Arus AC mengalir melalui satu atau lebih lilitan pada stator, menghasilkan medan magnet berfluktuasi yang akan tarik menarik dengan rotor, sehingga rotor dapat bergerak. Gambar 8. Bentuk fisik motor DC. 2. Motor AC Motor AC merupakan motor yang bergerak menggunakan sumber arus AC. Memiliki bagian yang sama dengan motor DC, yakni stator dan rotor, akan tetapi memiliki cara kerja yang berbeda. Perbedaanya yang Gambar 10. Bentuk fisik dari motor AC. 3. Motor Stepper Stepper motor bekerja berdasarkan pulsa-pulsa listrik. Setiap kali mengirim pulsa ke pengontrol elektronik, maka motor akan bergerak selangkah, yaitu satu putaran sudut kecil.

Ada dua jenis stepper motor yang banyak dipakai, yakni Bipolah stepper motor dan unipolar stepper motor. Bipolar stepper motor bekerja dengan menggunakan satu lilitan penuh pada setiap bagian stator untuk melakukan gerak satu langkah. Gambar 14. Konstruksi Unipolar stepper motor. Salah satu keunggulan dari unipolar stepper motor adalah penggunaan daya yang rendah disebabkan hanya menggunakan setengah coil. Gambar 12. Konstruksi bipolar stepper motor. Ciri-ciri dari bipolar stepper motor, adalah terdapat empat kabel sebagai media transfer arus. Gambar 13. Bentuk fisik bipolar stepper motor. Sedangkan unipolar stepper motor, bekerja dengan menggunakan setengah dari lilitan pada setiap statornya. Sehingga kabel yang disediakan pada unipolar stepper motor biasanya lebih dari empat. Dimana terdapat sebuah common, yang dapat diberikan ke ground atau VCC. Gambar 15. Bentuk fisik unipolar stepper motor. 4. Servo Motor Servo motor merupakan kombinasi dari motor, gear box, dan rangkaian kontrol elektronik yang dibungkus bersama pada satu tempat. Gambar 16. Bentuk fisik servo motor. Motor dapat bergerak dengan tegangan AC atau DC,

namun biasanya orang-orang menggunakan motor servo dengan sumber DC. Servo motor pada dasarnya dikendalikan via pulse width modulation (PWM). Sebagai contoh untuk jenis servo kecil pada RC. Pulsa yang mengendalikan di atur pada frekuensi konstan yakni 20ms, dengan durasi keadaan positif pada setiap pulsanya akan mengatur posisi dari motor, dan lembah diantara pulsa tidak dihiraukan. Jangkauan dari lebar pulsa untuk motor yang kecil adalah 1 ms sampai 2 ms, dengan spesifikasi jangkauan -90 sampai +90 derajat berdasarkan titik tengahnya. eksternal dikenakan ke sejumlah fluida (bisa gas ataupun cairan), maka tekanan tersebut akan dipindahkan seluruhnya ke semua bagian dari fluida tersebut. Gambar 18. Ilustrasi sederhana tentang aktuator hidrolik. Sehingga di dapat persamaan Gambar 17. Posisi dari gerak servo motor yang dikendalikan dengan lebar pulsa. Berdasarkan rotasi, terdapat dua jenis servo, yakni servo yang dapat bergerak sebesar 180 derajat dan 360 derajat. Aktuator linier Hidrolik 1. Hidrolik cylinder Merupakan jenis aktuator hidrolik yang sering digunakan untuk gerakan linier untuk beban-beban yang berat yang tidak mampu dilakukan oleh aktuator pneumatic, semisal rams. 2.3. Macam-macam aktuator Hidrolik Pada tahun 1653, ilmuwan Blaise Pascal menyatakan teori: apabila tekanan Gambar 19. Bentuk fisik dari hidrolik cylinder.

Pada jenis cylinder yang praktis, cara kerjanya adalah dengan memberikan fluida pada silinder, dan terdapat piston B sebagai input dan piston A sebagai output. Gambar 20. Cylinder Praktis Untuk menghemat penggunaan energi, terdapat jenis cylinder yang menggunakan pegas. Selain itu, keunggulan aktuator ini adalah tingkat presisi yang tinggi, sampai dengan 0.01mm. 2.4. Macam-macam aktuator pneumatik Jika hidrolik menggunakan fluida dalam bentuk cairan, pneumatik menggunakan udara yang ternyata memilki kaidah yang sama dalam hubungnnya dengan gaya dan luas area. Perbedaanya adalah bahwa udara yang ditekan atau dimampatkan, volumenya akan berubah. Maka, untuk membangkitkan tekananan yang dibutuhkan dalam pengoperasian piston, pompa harus melakukan pekerjaan tambahan yaitu memampatkan udara. Gambar 21. Cylinder berpegas. Untuk melakukan gerakan linier secara dua arah, terdapat cylinder dengan katup transfer hidrolik. Sehingga cylinder dapat melakukan double acting dan jugan mengendalikan gerak cylinder menjadi lebih telilti. Aktuator linier Pneumatik 1. Pnumatic rams : rod type Merupakan jenis aktuator linier dengan single acting push or pull. Jenis aktuator ini dapat bekerja menahan. Gambar 22. Cylinder dengan katup Gambar 23. Pneumatic Rams: rod type. 2. Pneumatic rams: rodless type

Alat ini diperkenalkan sekitar beberapa tahun yang lalu. Perbedaan tipe rod dengan rodless, terletak pada piston yang digerakkan. Pada tipe rodless, piston yang digerakkan ada dua, sehingga dapat melakukan double action. Gambar 24. Rodless air cylinder. Konstruksi dari aktuator jenis ini adalah slot pada sisi dari cylinder yang dibungkus dengan sebuah elastomeric seal backed dan juga sebuah potongan stainless steel yang fleksibel yang dipindahkan oleh lintasan dari piston dan carrier (pengangkut). Gambar 25. Bentuk fisik rodless type 3. Pneumatic diapraghms Diapragm aktuator digunakan dimana udara yang menekan pada tingkat medium, Gambar x. Diapragm pneumatic actuator atau dengan kata lain untuk keamanan pada lingkungan sekitar dimana bahaya mungkin bisa terjadi.

KESIMPULAN 3 3.1. Kesimpulan Aktuator merupakan komponen penggerak pada sebuah sistem kontrol, berfungsi sebagai komponen penguat dan pengkonversi daya, kemudian menguatkan sinyal kontrol menjadi sinyal baru dengan daya yang besar dan sesuai dengan daya yang dibutuhkan oleh plant. Terdapat 3 jenis aktuator berdasarkan energi penggeraknya, yakni jenis aktuator hidrolik, elektrik, dan pneumatik. Dan berdasarkan geraknya, terdapat jenis aktuator linier dan rotasi. Aktuator elektrik, merupakan aktuator yang mengubah energi listrik menjadi energi gerak dengan menggunakan prinsip elektromagnet. Sedangkan akuator hidrolik, merupakan jenis aktutor yang menggunakan prinsip fluida yang incompressible. Lalu aktuator pneumatik, sama halnya dengan aktuator hidrolik, tapi menggunakan angin sebagai penggeraknya.

Daftar Pustaka D.A Bradley, D. Dawson, N.C. Burd, A.J. Loader, Mechtatronics: Electronics in products and processes,, Springer. Platt, Charles, Encyclopedia of electronic components Volume 1, 2013, O Reilly Media, Inc : Sebastopol.