FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PANCASAKTI TEGAL 2019repository.upstegal.ac.id/395/1/skripsi...

iv

ANALISA KECEPATAN MOTOR STEPPER PADA MESIN CNC

MINI PLOTTER 2 AXIS LASER

BERBASIS MICROCONTROLER

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Syarat Dalam Rangka Memenuhi Penyusunan Skripsi

Jenjang S-1 Program Studi Teknik Mesin

Oleh :

FIFI FAUZIYAH YASMIN

NPM. 6415500032

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS PANCASAKTI TEGAL

2019

ii

ii

LEMBAR PERSETUJUAN

ANALISA KECEPATAN MOTOR STEPPER PADA MESIN CNC MINI PLOTTER

2 AXIS LASER BERBASIS

MICROCONTROLER

NAMA PENULIS : FIFI FAUZIYAH YASMIN

NPM : 6415500032

Skripsi telah disetujui untuk diujikan :

Hari : SENIN

Tanggal : 5 Agustus 2019

Pembimbing I Pembimbing II

(M. Agus Sidiq, ST.,MT) (Galuh Renggani Wilis, ST.,MT)

NIPY. 2056211978 NIPY.16262561981

iii

iii

HALAMAN PENGESAHAN

Telah dipertahankan dihadapan Sidang Dewan Penguji Skripsi Fakultas Teknik

Universitas Pancasakti Tegal

Pada hari : Kamis

Tanggal : 8 Agustus 2019

Penguji I

M. Agus Sidiq, ST.,MT (.........................................) NIPY.

2056211978

Penguji II

Rusnoto, ST., M.Eng (.........................................) NIPY.

14054121974

Penguji III

Ir. Tofik Hidayat, M.Eng (..........................................)

NIPY. 69519021969

Mengetahui

DekanFakultasTeknik

Dr. AgusWibowo, ST,MT

NIPY126518101972

iv

iv

MOTTO

1. Gagal itu urusan nanti. Yang penting kita mau mencoba dan berusaha

2. Ketika shalat menjadi kebiasaan, maka sukses menjadi kepastian

3. Jangan melayang karena pujian, jangan tumbang karena cacian

4. Bukan kita yang hebat, tapi karena ALLAH yang memudahkan urusan kita

5. Sukses bukan milik orang pintar. Sukses itu milik orang yang mau

memperjuangkan impiannya.

6. Seseorang takkan pernah memahami KEBERHASILAN,jika tak pernah

mengalami KEGAGALAN.

7. Time is a currency you can only spend once

8. In the end, we are our choices. Build yourself a great story

v

v

PERSEMBAHAN

Alhamdulillah puji syukur kepada Allah SWT diri ini tiada daya tanpa kekuatan dari-

Mu, yang telah melimpahkan segala kenikmatan dan kesehatan sehingga saya bisa

mengerjakan skripsi dengan segala ketulusan hati saya persembahkan:

1. Teruntuk orangtua saya. Mama adalah guru pertama dalam hidup saya.

Memberi saya ilmu dan terus memberi kasih sayang saya dari lahir sampai

sekarang.

2. Bapak dan Ibu dosen pembimbing, penguji dan pengajar fakultas teknik, yang

selama ini telah tulus dan ikhlas meluangkan waktunya untuk menuntun dan

mengarahkan saya, memberikan bimbingan dan pelajaran yang tiada ternilai

harganya, agar saya menjadi lebih baik. Terimakasih banyak Bapak dan Ibu

dosen, jasa kalian akan selalu ingat di hati.

3. Teman – teman seperjuangan teknik mesin UPS angkatan tahun 2015.

vi

vi

vii

vii

ABSTRAK

Fifi Fauziyah Yasmin, 6415500032. Analisa Kecepatan Motor Stepper Pada Mesin Cnc Mini

Plotter 2 Axis Laser Berbasis Microcontroler

Dosen pembimbing I : M.Agus Sidiq, ST., MT

Dosen pembimbing II: Galuh Renggani Wilis, ST., MT

Mesin CNC Mini Plotter merupakan mesin CNC yang berfokus pada CAD (Computer Aided

Design) dibagi menjadi dua kelompok, kelompok yang pertama berfokus untuk mengerjakan

pekerjaan mengkalibrasi sumbu x, z. Lalu kelompok kedua berfokus pada pekerjaan hasil

gambar laser yang diinginkan.

Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh

kecepatan motor stepper dan variasi media gambar pada keefensiasian waktu pengerjaan

gambar laser.

Pengujian dilakukan pada mesin CNC Mini plotter 2 axis dengan memvariasikan

media gambar kayu MDF, kertas karton, dan kulit serta memvariasikan speed motor stepper

pada 400Hz, 750Hz, dan 1000Hz.

Kata kunci : Motor Stepper, Laser, Efesiensi Waktu

viii

viii

Abstract

Fifi Fauziyah Yasmin, 6415500032. Analysis of Stepper Motor Speed on a 2 Axis Laser-Based

Mini Plotter CNC Machine

Supervisor I: M.Agus Sidiq, ST., MT

Supervisor II: Galuh Renggani Wilis, ST., MT

Mini Plotter CNC machines are CNC machines that focus on CAD (Computer Aided Design)

divided into two groups, the first group focuses on doing the work of calibrating the x, z axis.

Then the second group focuses on the desired laser image work.

The aim of this research is to find out the effect of stepper motor speed and image media

variations on the efficiency of laser image processing time.

Tests were carried out on a 2 axis CNC Mini plotter machine by varying the MDF wood

drawing media, paperboard, and leather as well as varying the speed of the stepper motor

at 400Hz, 750Hz, and 1000Hz.

Keywords: Stepper Motor, Laser, Time Efficiency

ix

ix

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, Karena atas berkat

rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Analisa Kecepatan Motor

Stepper Pada Mesin Cnc Mini Plotter 2 Axis Laser Berbasis”

Dalam penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak,

untuk itu penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Dr. Agus Wibowo, ST., MT, selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas

Pancasakti Tegal.

2. Bapak Hadi Wibowo, ST., MT, selaku Ka.Prodi Teknik Mesin, Universitas Pancasakti

Tegal.

3. Bapak M.Agus Wibowo, ST., MT, selaku Dosen Pembimbing I dalam penulisan

skripsi ini.

4. Ibu Galuh Renggani Wilis, ST.,MT, selaku pembimbing II dalam penulisan

skripsi ini.

5. Seluruh staf dosen dan staf pegawai Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik,

Universitas Pancasakti Tegal.

dukungan moral dan spiritual dalam penyelesaian skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini tentu jauh dari kesempurnaan mengingat

keterbatasan pengetahuan dan referensi yang penulis miliki. Oleh karena itu kritik dan saran

yang sifatnya konstruktif sangat penulis harapkan dari berbagai pihak. Sekali lagi penulis

mengucapkan banyak terima kasih dan penulis mohon maaf apabila ada kekurangan

ataupun kesalahan dalam penulisan skripsi ini.

Tegal, Juli 2019

Penulis

x

x

DAFTAR ISI

LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................................. iii

MOTTO ....................................................................................................................... iv

PERSEMBAHAN ........................................................................................................... v

PERNYATAAN .............................................................................................................. vi

ABSTRAK ..................................................................................................................... vii

PRAKATA ..................................................................................................................... ix

DAFTAR ISI ................................................................................................................... x

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ xiii

DAFTAR TABEL ............................................................................................................. xv

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ......................................................................................................... 1

1.2 Batasan Masalah ..................................................................................................... 2

1.3 Rumusan Masalah ................................................................................................... 3

1.4 Tujuan Penelitian ..................................................................................................... 3

1.5 Manfaat Penelitian .................................................................................................. 4

1.6 Sistematika Penelitian ............................................................................................. 5

BAB II LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA .......................................................... 7

A. LANDASAN TEORI .......................................................................................................... 7

1. Pengertian Mesin CNC Mini Plotter .............................................................. 7

2. Motor Stepper ................................................................................................ 8

a) Motor stepper tipe Variable reluctance (VR) ......................................... 8

b) Motor stepper tipe Permanent Magnet (PM) .................................................. 9

c) Motor stepper tipe Hybrid (HB) ........................................................................ 10

3. Media Gambar ............................................................................................... 14

a. Kayu MDF ............................................................................................. 14

b. Kertas Karton ......................................................................................... 16

c. Kulit Sapi ............................................................................................... 17

4. Laser ........................................................................................................... 19

a. Pengertian Laser ..................................................................................... 20

xi

b. Sifat Laser .............................................................................................. 21

c. Jenis Laser .............................................................................................. 22

d. Klasifikasi Laser .................................................................................... 23

5. Microcontroller ........................................................................................... 25

B. TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................................................... 29

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ...................................................................................... 32

A. Metode Penelitian .......................................................................................... 32

B. Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................................ 33

C. Variabel Penelitian ........................................................................................ 34

1. Variabel Bebas .......................................................................................... 34

2. Varibel Terikat .......................................................................................... 34

D. Metode Pengumpulan Data ........................................................................... 34

E. Instrumen Penelitian ...................................................................................... 35

1. Alat ........................................................................................................... 35

2. Bahan ........................................................................................................ 36

F. Metode Analisa Data ..................................................................................... 37

G. Diagram Alur Penelitian ............................................................................... 39

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ................................................................................. 40

A. Mesin CNC Mini Plotter 2 Axis Tinta dan Laser ......................................... 40

B. Cara Kerja ..................................................................................................... 42

C. Pengujian Mesin CNC Mini Plotter .............................................................. 44

1. Pengujian Engraving ................................................................................ 47

2. Perbedaan Hasil Gambar .......................................................................... 50

a Kayu MDF ............................................................................................ 51

b Kertas Karton ........................................................................................ 53

c Kulit Sapi ............................................................................................. 55

BAB V PENUTUP ................................................................................................................... 57

A. Kesimpulan .................................................................................................. 57

B. Saran ............................................................................................................. 60

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................ 61

LAMPIRAN ........................................................................................................................... 63

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Penampang melintang dari motor stepper tipe variable reluctance

(VR) ......................................................................................................................... 9

Gambar 2.2 Ilustrasi sederhana dari motor stepper tipe permanent magnet (PM) ........... 10

Gambar 2.3 Penampang melintang dari motor stepper tipe hybrid ..................................... 10

Gambar 2.4 Motor stepper dengan lilitan unipolar ............................................................. 11

Gambar 2.5 Motor stepper dengan lilitan bipolar ............................................................... 12

Gambar 2.6 skema rangkaian pengendali motor stepper .................................................... 13

Gambar 2.7 Kayu MDF ............................................................................................. 15

Gambar 2.8 Kertas Karton ........................................................................................ 16

Gambar 2.9 Kulit Sapi................................................................................................ 18

Gambar 2.10 Laser Diode 500mW ........................................................................... 20

Gambar 2.11 Daftar kekuatan dan kegunaan laser .................................................... 20

Gambar 2.12 arduino nano ATMega 328p ............................................................... 26

Gambar 2.13 drive microcontroller ..................................................................................... 27

Gambar 3.1 Laser Diode ....................................................................................................... 36

Gambar 3.2 kayu MDF ......................................................................................................... 36

Gambar 3.3 Kertas karton .................................................................................................... 37

Gambar 3.4 Kulit Sapi ........................................................................................................... 37

Gambar 4.1 Mesin CNC Mini Plotter 2 Axis .......................................................................... 40

Gambar 4.2 Grafik perbandingan kecepatan motor stepper .............................................. 46

Gambar 4.3 Pola untuk uji mesin CNC Mini Plotter 2 Axis ................................................... 46

Gambar 4.4 Waktu gambar pada media gambar kayu MDF ............................................... 48

Gambar 4.5 Waktu gambar pada media gambar kertas karton .......................................... 48

xiii

Gambar 4.6 Waktu gambar pada media gambar kulit sapi ................................................. 48

Gambar 4.7 Perbandingan waktu engraving ....................................................................... 49

xiv

DAFTAR TABEL

Table 3.1 Proses Tahap Pengujian ........................................................................................ 31

Table 3.2 Data Hasil Pengujian Perbedaan Waktu Engraving .............................................. 38

Table 3.3 Data Hasil Pengujian Perbedaan Gambar ............................................................ 38

Table 4.1 Pengujian Mesin CNC Mini Plotter ....................................................................... 44

Tabel 4.2 pengujian motor stepper ...................................................................................... 45

Tabel 4.3 Hasil dari pengujian engraving pada mesin CNC Mini Plotter .............................. 47

Tabel 4.4 hasil engraving laser dengan media gambar Kayu MDF ...................................... 51

Tabel 4.5 hasil engraving laser dengan media gambar Kertas Karton ................................. 53

Tabel 4.5 hasil engraving laser dengan media gambar Kulit Sapi ........................................ 55

1

BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin pesat

mengharuskan manusia untuk berfikir kreatif dalam melakukan inovasi.

Sebagai buktinya adalah semakin canggihnya teknologi yang dapat digunakan

untuk meringankan dan mempermudah pekerjaan manusia dalam menjalani

aktifitas setiap harinya. Hal yang paling mencolok dari perkembangan ilmu

pengetahuan dan teknologi ini adalah semakin canggihnya industri manufaktur

yang menghasikan produk-produk unggulan.Contohnya pada perusahaan

industri mesin CNC yang semakin hari semakin berkembang. Dalam

perkembangannya mesin CNC, Selama ini konsumen beranggapan hanya akan

membuat proses yang lama . Masalah ini juga menyebabkan di dunia

pendidikan formal CNC sangat jarang sekali di gunakan praktikum oleh peserta

didik karena terkendala dari sumberdaya manusia (SDM) yang

mahir/menguasai dalam bidang tersebut. Oleh sebab itu untuk meningkatkan

kemajuan teknologi yang ditandai dengan adanya pembuatan atau perakitan

mesin CNC Mini Plotter yang pengerjaanya secara manual. Pembuatan atau

perakitan mesin CNC Mini Plotter yang baru pertama kali dilakukan di

lingkungan sekitar kita tanpa adanya campur tangan dari pihak asing. Dengan

mengambil komponen komponen dari dalam negeri dan dengan pengerjaan

yang dilakukan secara manual berharap mampu bersaing dengan produk yang

sudah ada misal mesin CNC pabrikan Cina. Pembuatan alat dengan modal

2

2

yang sedikit bertujuan untuk membandingkan ketelitian yang seminim

mungkin. Setelah mesin ini jadi kita dibagi menjadi dua kelompok, kelompok

yang pertama berfokus untuk mengerjakan pekerjaan mengkalibrasi sumbu x,

z. Lalu kelompok kedua berfokus pada pekerjaan menganalisa hasil gambar

dengan membandingkan variasi tinta dan laser. Semua dilakukan dengan

standart yang benar dan dengan keseriusan setiap anggotanya. Maka dalam Hal

ini perlu diadakan suatu penelitian mengenai bagaimana membuat pekerjaan

benda dengan rakitan mesin CNC yang presisi dalam waktu yang singkat

namun memiliki kepresisian yang tinggi.

2. Batasan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas serta agar dalam penelitian tidak ada

penyimpangan pembahasan, maka penulisan dan pembahasan ini

berkonsentrasi pada:

a. Mesin CNC yang akan digunakan yaitu Mesin CNC Mini Plotter 2 AXIS

Tinta dan Laser

b. Frekuensi motor stepper pada yaitu : 400Hz (34,92x10-7 m/s), 750Hz

(65,48x10-7

m/s), 1000Hz (87,3x10-7

m/s)

c. Produk hasil dari CNC Mini Plotter 2 aksis adalah Engraving dari Laser

d. Motor Stepper yang digunakan Motor Stepper Nema 17 type ATMega328

e. Media gambar untuk mesin CNC Mini Plotter 2 aksis adalah Kertas

karton, Kayu MDF, dan Kulit sapi

f. Microcontroller yang di gunakan Arduino Nano

3

g. Laser yang digunakan laser Diode Dot 12V, 500mw 405nm

h. Daya motor stepper yaitu 5.14HP, 57.86HP, 77.14HP

i. Tidak membahas pemrograman.

j. Hanya mencakup perbandingan waktu gambar laser terhadap masing-

masing media gambar.

3. Rumusan Masalah

Agar permasalahan yang dibahas pada penelitian tidak keluar dari topik

pembahasan maka rumusan masalah yang akan dibahas adalah :

a. Berapa lamakah proses pembuatan gambar yang sama pada media

gambar Kayu, Kertas, dan Kulit ?

b. Dengan kecepatan motor stepper yang sama, Media gambar mana yang

paling baik ?

c. Bagaimana mengatasi trouble pada Mesin CNC Mini Plotter 2 Axis Tinta

dan Laser ?

4. Tujuan Penelitian

Berdasarkan masalah yang telah di rumuskan penelitian ini memiliki tujuan :

a. Mengetahui waktu yang dibutuhkan menggambar dengan media gambar

Kayu, Kertas, dan Kulit.

b. Mengetahui media gambar mana yang memiliki waktu yang paling

efisien dalam menggambar dengan kecepatan motor stepper sama.

c. Mengetahui bagaimana kerja Mesin CNC Mini Plotter 2 Axis Tinta dan

Laser

4

5. Manfaat Penelitian

Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari pembuatan mesin CNC Mini

Plotter adalah :

a. Bagi Penulis

1. Sebagai suatu penerapan teori dan praktek kerja yang diperoleh saat di

bangku perkuliahan.

2. Sebagai model belajar aktif tentang cara inovasi teknologi bidang

teknik mesin.

3. Sebagai proses pembentukan karakter kerja mahasiswa dalam

menghadapi persaingan dalam kerja.

b. Bagi Perguruan Tinggi

1. Secara teoritis dapat memberikan informasi perkembangan teknologi

terbaru khususnya pada Fakultas Teknik-UPS kepada institusi

pendidikan lain.

2. Sebagai bahan kajian kuliah di Jurusan Teknik Mesin UPS.

3. Sebagai salah satu wujud Tri Dharma Perguruan Tinggi tentang

Penelitian dan Pengembangan.

5

5. Sistematika Penulisan

Untuk menyelesaikan laporan tugas akhir, penulis melakukan beberapa

penulisan antara lain sebagai berikut :

6.1 BAB I. PENDAHULUAN

Membahas mengenai Latar Belakang, Rumusan Masalah, Batasan

Masalah, Tujuan penelitian, Manfaat Penelitian serta Sistematika

Penulisan.

6.2 BAB II. LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

Bab ini berisi tentang tinjauan pustaka, jurnal yang terkait serta buku-

buku pendukung. Tinjauan pustaka memuat uraian sistematis tentang

hasil riset yang didapat oleh penelitian terdahulu dan berhubungan

dengan penelitian ini. Jurnal dijadikan penuntun untuk memecahkan

masalah yang berbentuk uraian kualitatif atau model matematis.

6.3 BAB III. METODE PENELITIAN

Bab ini berisi tentang metode pengumpulan data, waktu dan tempat,

variable penelitian, diagram alur penelitian, pengujian dan pendataan

hasil penelitian.

6.4 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Menjelaskan mengenai hasil dan pembahasan yang telah didapatkan dari

hasil penelitian.

6.5 BAB V. PENUTUP

Berisi kesimpulan dan saran dari keseluruhan proses penelitian yang

telah dilakukan.

6

6.6 DAFTAR PUSTAKA

Berisi tentang buku – buku yang di jadikan referensi dalam penelitian

tugas ahkir.

6.7 LAMPIRAN

Berisi tentang lampiran-lampiran yang berhubungan dengan penelitian.

7

BAB II

LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA

A. LANDASAN TEORI

3. Pengertian Mesin CNC Mini Plotter

Computer Numerical Control / CNC (komputer kontrol numerik)

merupakan sistem otomatisasi Mesin perkakas yang dioperasikan oleh

perintah yang diprogram dalam bentuk kode angka dan disimpan dimedia

penyimpanan. Karena informasi yang digunakan berbentuk rumus

matematik, maka sistem ini dinamakan kontrol dengan angka (numerical

control).

Mesin CNC pertama kali digunakan dalam proses mengikir, membuat

lubang, memutar, mengasah dan menggergaji, dan tahun – tahun terakhir ini

juga digunakan untuk membengkokan pipa dan membuat berbagai bentuk.

Dibandingkan dengan peralatan biasa, mesin yang dikontrol dengan kode

angka ini lebih cermat, cepat, konsisten dan fleksibel, bahkan untuk

manufakturing yang sangat rumit sekalipun. Rancangan produk dapat

diubah atau disesuaikan cukup dengan mengubah instruksi saja.

Sedangkan CNC Mini Plotter sendiri adalah perkembangan dari CNC

pada umumnya. CNC mini plotter dirancang dengan bentuk portable.

Dengan mesin yang lebih kecil namun memiliki fungsi sama. Semakin

tahun mesin CNC tidak hanya memotong dengan pahat namun dengan laser.

http://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_perkakas

8

4. Motor Stepper

Motor stepper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan

mengubah pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor stepper

bergerak berdasarkan urutan pulsa yang diberikan kepada motor. Karena

itu, untuk menggerakkan motor stepper diperlukan pengendali motor

stepper yang membangkitkan pulsa-pulsa periodik. Penggunaan motor

stepper memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan penggunaan

motor DC biasa.

Keunggulannya antara lain adalah :

• Sudut rotasi motor proporsional dengan pulsa masukan sehingga lebih

mudah diatur.

• Motor dapat langsung memberikan torsi penuh pada saat mulai bergerak

• Posisi dan pergerakan repetisinya dapat ditentukan secara presisi.

• Memiliki respon yang sangat baik terhadap mulai, stop dan berbalik

(perputaran)

• Sangat realibel karena tidak adanya sikat yang bersentuhan dengan rotor

seperti pada motor DC

• Dapat menghasilkan perputaran yang lambat sehingga beban dapat

dikopel langsung ke porosnya

• Frekuensi perputaran dapat ditentukan secara bebas dan mudah pada

range yang luas.

Pada dasaranya terdapat 3 tipe motor stepper yaitu:

9

a) Motor stepper tipe Variable reluctance (VR)

Motor stepper jenis ini telah lama ada dan merupakan jenis motor yang

secara struktural paling mudah untuk dipahami. Motor ini terdiri atas

sebuah rotor besi lunak dengan beberapa gerigi dan sebuah lilitan stator.

Ketika lilitan stator diberi energi dengan arus DC, kutub-kutubnya

menjadi termagnetasi. Perputaran terjadi ketika gigi-gigi rotor tertarik

oleh kutub-kutub stator. Berikut ini adalah penampang melintang dari

motor stepper tipe variable reluctance (VR):

Gambar 2.1. Penampang melintang dari motor stepper

tipe variable reluctance (VR)

(installist.files.wordpress.com, 2009)

2. Motor stepper tipe Permanent Magnet (PM)

Motor stepper jenis ini memiliki rotor yang berbentuk seperti

kaleng bundar (tin can) yang terdiri atas lapisan magnet permanen yang

diselang-seling dengan kutub yang berlawanan (perhatikan gambar 2.2).

Dengan adanya magnet permanen, maka intensitas fluks magnet dalam

motor ini akan meningkat sehingga dapat menghasilkan torsi yang lebih

besar. Motor jenis ini biasanya memiliki resolusi langkah (step) yang

rendah yaitu antara 7,50 hingga 15

0 per langkah atau 48 hingga 24

10

langkah setiap putarannya. Berikut ini adalah ilustrasi sederhana dari

motor stepper tipe permanent magnet:

Gambar 2.2. Ilustrasi sederhana dari motor stepper

tipe permanent magnet (PM)


3. Motor stepper tipe Hybrid (HB)

Motor stepper tipe hibrid memiliki struktur yang merupakan

kombinasi dari kedua tipe motor stepper sebelumnya. Motor stepper tipe

hibrid memiliki gigi-gigi seperti pada motor tipe VR dan juga memiliki

magnet permanen yang tersusun secara aksial pada batang porosnya

seperti motor tipe PM. Motor tipe ini paling banyak digunkan dalam

berbagai aplikasi karena kinerja lebih baik. Motor tipe hibrid dapat

menghasilkan resolusi langkah yang tinggi yaitu antara 3,60 hingga 0,9

0

per langkah atau 100-400 langkah setiap putarannya. Berikut ini adalah

penampang melintang dari motor stepper tipe hibrid:

Gambar 2.3. Penampang melintang dari motor stepper tipe hybrid


11

Berdasarkan metode perancangan rangkain pengendalinya, motor

stepper dapat dibagi menjadi jenis unipolar dan bipolar. Rangkaian

pengendali motor stepper unipolar lebih mudah dirancang karena hanya

memerlukan satu switch / transistor setiap lilitannya. Untuk menjalankan

dan menghentikan motor ini cukup dengan menerapkan pulsa digital yang

hanya terdiri atas tegangan positif dan nol (ground) pada salah satu terminal

lilitan (wound) motor sementara terminal lainnya dicatu dengan tegangan

positif konstan (VM) pada bagian tengah (center tap) dari lilitan (perhatikan

gambar 2.4).

Gambar 2.4. Motor stepper dengan lilitan unipolar


Untuk motor stepper dengan lilitan bipolar, diperlukan sinyal pulsa yang

berubah-ubah dari positif ke negatif dan sebaliknya. Jadi pada setiap

terminal lilitan (A & B) harus dihubungkan dengan sinyal yang mengayun

dari positif ke negatif dan sebaliknya (perhatikan gambar 2.5). Karena itu

dibutuhkan rangkaian pengendali yang agak lebih kompleks daripada

rangkaian pengendali untuk motor unipolar. Motor stepper bipolar memiliki

keunggulan dibandingkan dengan motor stepper unipolar dalam hal torsi

yang lebih besar untuk ukuran yang sama.

12

Gambar 2.5. Motor stepper dengan lilitan bipolar


Pengendali Motor Stepper

Berikut ini akan diberikan contoh perancangan dan perhitungan

rangkaian pengendali motor stepper sederhana. Motor stepper yang digunkan

pada contoh ini bertipe hibrid unipolar, memiliki empat fasa dan panjang

langkah sebesar 1,80 per langkahi. Motor diharapkan dapat berputar dalam dua

arah dan memiliki dua kecepatan. Karena itu diperlukan pengendali motor

stepper yang memiliki empat keluaran pulsa dengan kemampuan dua arah

perputaran dan dua macam frekuensi pulsa guna mengatur kecepatan motor.

Rangkaian pengendali motor stepper (stepper motor driver)

menggunakan komponen utama berupa sebuah IC logika XOR (74LS86) dan

sebuah IC JK flip-flop (74LS76). Rangkain dengan kedua IC tersebut

berfungsi untuk menghasilkan empat pulsa keluaran berurutan yang dapat

berbalik urutannya dengan menerapkan logika tertentu pada rangkaian.

Rangkaian tersebut memerlukan pulsa clock untuk dapat beroperasi. Sebagai

sumber clock digunkan rangkaian berbasis IC timer 555. Rangkain pembangkit

clock ini dapat menghasilkan dua macam frekuensi pulsa keluaran guna

13

mendukung dua kecepatan motor stepper. Kemudian untuk mendukung pulsa-

pulsa dengan arus besar (sekitar 1 - 3 A) digunakan transistor daya NPN tipe

TIP31 sebagai solid state switch. Untuk lebih jelasnya perhatikanlah rangkaian

utama dari pengendali motor stepper di bawah ini (gambar 3.7):

Gambar 2.6. skema rangkaian pengendali motor stepper


14

5. Media Gambar

a. Kayu MDF

Medium Density Fiberboard atau MDF adalah salah satu jenis

bahan yang banyak digunakan untuk membuat berbagai macam

perabot seperti almari, pintu, kusen jendela, hingga meja.

Sebagaimana bahan lain pada umumnya, MDF memiliki kekurangan

dan kelebihannya sendiri. Dalam perawatannya pun, hendaknya

Anda mempertimbangkan kelebihan dan kekurangannya tersebut.

MDF adalah kayu olahan dari serpih-serpih kayu. Medium Density

Fireboard atau biasa disingkat MDF adalah material kayu olahan

yang dibuat dari kumpulan kayu dengan diameter kecil. Kumpulan

kayu berdiameter kecil tersebut kemudian dicuci lalu direbus pada

suhu tertentu sehingga membentuk bubur kertas. Berikutnya bubur

kertas tersebut diberi lem dan wax. Campuran antara bubur kertas,

lem, dan wax tersebut kemudian diberikan tekanan dan panas untuk

menghasilkan benda yang lebih solid dengan ketebalan tertentu.

Umumnya, MDF akan dipotong mengikuti standar internasional

yakni 1220 x 2440 mm.

Medium Density Fiberboard atau MDF adalah salah satu jenis

bahan yang banyak digunakan untuk membuat berbagai macam

perabot seperti almari, pintu, kusen jendela, hingga meja.

Sebagaimana bahan lain pada umumnya, MDF memiliki kekurangan

15

dan kelebihannya sendiri. Dalam perawatannya pun, hendaknya

Anda mempertimbangkan kelebihan dan kekurangannya tersebut.

Papan kayu buatan dari serbuk kayu sejenis dari mdf adalah hdf

atau high density fiberboard. Kayu mdf memiliki kepdatan

menengah atau medium sedangkan untuk hdf memiliki kepadana

yang tinggi. Nah untuk kayu buatan dengan kepadatan rendah atau

low density sering disebut dengan particle board.

Mdf banyak digunakan untuk pembuatan furniture dibandingkan

dengan hdf atau particle board karena daya tahannya. Hdf terlalu

keras sehingga berat dan gampang patah. Sedangkan untuk partikel

board justru terlalu cepat rusak karena terlalu lembek.

Gambar 2.7 Kayu MDF

(www.biopolish.com, 2015)

http://www.biopolish.com/https://i0.wp.com/biopolish.com/wp-content/uploads/2015/06/MDF-adalah-kayu-olahan-dari-serpih-serpih-kayu.jpg

16

b. Kertas karton

Karton atau dalam bahasa inggris dikenal

sebagai Paperboard adalah Material yang terbuat dari pulp, baik

pulp organik, pulp sintetis atau sisa produksi kertas (daur ulang).

Merujuk pada ISO 536, sebuah material yang terbuat dari kertas

dengan berat lebih dari 200 g/m2 dikategorikan sebagai karton.

Kemunculan karton sebagai salah satu rekayasa dibidang teknologi

material untuk memenuhi beberapa kebutuhan seperti Ekonomis dan

mudah didaur ulang (eco friendly). Karton umumnya digunakan

untuk bahan pembuatan kartu pos, kartu remi,dan lainnya yang

membutuhkan daya tahan lebih tinggi dari kertas biasa. Tekstur

kertas ini biasanya halus, tetapi juga dapat bertekstur atau

mengkilap.

Gambar 2.8. kertas karton 2,5 mm

(Tokopedia.com)

https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Paperboard&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Kertashttps://id.wikipedia.org/wiki/ISOhttps://id.wikipedia.org/wiki/Kartu_poshttps://id.wikipedia.org/wiki/Kartu_remi

17

c. Kulit Sapi

Pada ternak hidup, kulit mempunyai banyak fungsi antyara lain

sebagai alat perasa, pelindung jaringan di bawahnya, memberi

bentuk, mengatur suhui tubuh, tempat sintesis vitamin D, alat gerak

pada ular, alat pernapasan pada amfibi, dan tempat menyimpan

cadangan energi terutama pada domba dan babi. Fungsi utama kulit

adalah melindungi kerusakan dan infeksi mikroba jaringan yang ada

di bawahnya. Setelah ternak dipotong, kulit akan kehilangan

fungsinya, dan menjadi hasil ikutan yang akan segera turun

kualitasnya bila tidak segera disamak atau diawetkan.

Protein kulit terdiri dari protein kolagen, keratin, elastin, albumin,

globulin dan musin. Protein albumin, globulin dan musin larut dalam

larutan garam dapur. Protein kolagen, keratin dan elastin tidak larut

dalam air dan pelarut organik. Protein kolagen inilah yang akan

direaksikan menjadi bahan penyamak kulit untuk menghasilkan kulit

samak. Protein kolagen sangat menetukan mutu kulit samak.

Kulit samak adalah kulit hewan yang telah diubah secara kimia

guna menghasilkan bahan yang kuat, lentur, dan ntahan terhadap

pembusukan. Hampir semua kulit samak diproduksi dari kulit sapi,

domba dan kambing. Kadang-kadang kulit samak juga dihasilkan

dari kulit kuda, babi, kangguru, rusa, reptil, lumba-lumba dan singa

laut. Akhir-akhir ini kulit ikan kakap, kulit ikan pari dan

ikan tuna juga telah disamak.

https://id.wikipedia.org/wiki/Vitamin_Dhttps://id.wikipedia.org/wiki/Ularhttps://id.wikipedia.org/wiki/Amfibihttps://id.wikipedia.org/wiki/Dombahttps://id.wikipedia.org/wiki/Babihttps://id.wikipedia.org/wiki/Infeksihttps://id.wikipedia.org/wiki/Mikrobahttps://id.wikipedia.org/wiki/Kudahttps://id.wikipedia.org/wiki/Babihttps://id.wikipedia.org/wiki/Kangguruhttps://id.wikipedia.org/wiki/Rusahttps://id.wikipedia.org/wiki/Reptilhttps://id.wikipedia.org/wiki/Lumba-lumbahttps://id.wikipedia.org/wiki/Singa_lauthttps://id.wikipedia.org/wiki/Singa_lauthttps://id.wikipedia.org/wiki/Parihttps://id.wikipedia.org/wiki/Tuna

18

Kulit samak digunakan untuk menghasilkan berbagai macam

barang seperti sepatu, sendal, tas, ikat pinggang, koper, jaket, topi,

jok mobil, sarung HP, dompet dan cindera mata seperti gantungan

kunci. Barang kerajinan lain yang dihasilkan dari kulit mentah

misalnya wayang kulit, hiasan dinding, kaligrafi, beduk, genderang,

kendang, dan kipas.

Gambar 2.9 Bahan kulit sapi yang telah diberi warna

(radium.co.id)

https://id.wikipedia.org/wiki/Sepatuhttps://id.wikipedia.org/wiki/Sendalhttps://id.wikipedia.org/wiki/Tashttps://id.wikipedia.org/wiki/Ikat_pingganghttps://id.wikipedia.org/wiki/Koperhttps://id.wikipedia.org/wiki/Jakethttps://id.wikipedia.org/wiki/Topihttps://id.wikipedia.org/wiki/HPhttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Dompet&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Wayang_kulithttps://id.wikipedia.org/wiki/Kaligrafihttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Beduk&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Genderanghttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kipas&action=edit&redlink=1

19

6. Laser

a. Pengertian Laser Diode

Diode laser, ( LD ), diode laser injeksi ( ILD ), atau laser diode adalah

perangkat semikonduktor yang mirip dengan diode pemancar cahaya di

mana sinar laser dibuat di persimpangan diode. Diode laser dapat secara

langsung mengubah energi listrik menjadi cahaya. Didorong oleh tegangan,

pn-transisi doped memungkinkan untuk rekombinasi elektron dengan

lubang. Karena penurunan elektron dari tingkat energi yang lebih tinggi ke

yang lebih rendah, radiasi, dalam bentuk foton yang dipancarkan dihasilkan.

Ini adalah emisi spontan. Emisi terstimulasi dapat dihasilkan ketika proses

dilanjutkan dan selanjutnya menghasilkan cahaya dengan fase, koherensi,

dan panjang gelombang yang sama.

Pilihan bahan semikonduktor menentukan panjang gelombang sinar yang

dipancarkan, yang dalam diode laser saat ini berkisar dari infra merah ke spektrum

UV. Laser diode adalah jenis laser yang paling umum diproduksi, dengan

berbagai macam kegunaan yang mencangkup komunikasi serat optik,

pembaca barcode, laser pointer, pembaca/perekaman CD / DVD / Blu-Ray

disc membaca/merekam , pemcentakan laser, pemindai laser dan penerangan

sinar cahaya.

https://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=id&prev=search&rurl=translate.google.com&sl=en&sp=nmt4&u=https://en.m.wikipedia.org/wiki/Semiconductor&xid=17259,15700021,15700043,15700186,15700191,15700248,15700253&usg=ALkJrhiuFQFzmmNUBh-T8G9JApUxtWsLmghttps://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=id&prev=search&rurl=translate.google.com&sl=en&sp=nmt4&u=https://en.m.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode&xid=17259,15700021,15700043,15700186,15700191,15700248,15700253&usg=ALkJrhgTuDVeBEliv-Skwy7HnFF5eT1I0Qhttps://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=id&prev=search&rurl=translate.google.com&sl=en&sp=nmt4&u=https://en.m.wikipedia.org/wiki/Active_laser_medium&xid=17259,15700021,15700043,15700186,15700191,15700248,15700253&usg=ALkJrhiFpUO3kcYHxGKKl1_YWp45J40Zpghttps://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=id&prev=search&rurl=translate.google.com&sl=en&sp=nmt4&u=https://en.m.wikipedia.org/wiki/P-n_junction&xid=17259,15700021,15700043,15700186,15700191,15700248,15700253&usg=ALkJrhhsxdE8ROQfcz2v-EeeRY1GqenagQhttps://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=id&prev=search&rurl=translate.google.com&sl=en&sp=nmt4&u=https://en.m.wikipedia.org/wiki/Carrier_generation_and_recombination&xid=17259,15700021,15700043,15700186,15700191,15700248,15700253&usg=ALkJrhg8CbbTWPODeZje7E5fbxstMU_jEQhttps://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=id&prev=search&rurl=translate.google.com&sl=en&sp=nmt4&u=https://en.m.wikipedia.org/wiki/Electron_hole&xid=17259,15700021,15700043,15700186,15700191,15700248,15700253&usg=ALkJrhiIvq1VNZYHd40eEp3JAUV15bTDkg

20

Gambar 2.10 Laser diode 500mW

(sumber ; toko-alisha)

Gambar 2.11 Daftar kekuatan dan kegunaan laser

(Wikipedia, 2011)

21

b. Sifat-Sifat Sinar Laser

Sinar laser sangat berbeda dengan sinar-sinar biasa. Sinar laser

memiliki sifat-sifat berikut:

Sinar laser bersifat monokromatik, artinya sinar laser hanya mengandung

satu panjang gelombang tertentu saja. Panjang gelombang sinar ini

ditentukan oleh jumlah energi yang dilepaskan pada saat elektron jatuh

ke tingkat orbit yang lebih rendah.

Sinar yang dilepaskan oleh laser bersifat koheren, artinya sinar laser

“terorganisasi”, yaitu tiap-tiap foton penghasil sinar laser bergerak

serempak secara teratur satu sama lain. Secara teknis, ini berarti bahwa

semua foton memiliki muka gelombang yang sama dan menyatu satu

sama lain.

Sinar laser sangat terarah. Sinar laser memiliki berkas yang sangat rapat,

kuat dan terkonsentrasi. Bandingkan dengan sinar lampu biasa, yang

memancarkan cahaya dalam berbagai arah, serta sinarnya sangat lemah

dan menyebar.

Ketiga karakteristik sinar laser di atas dapat tercapai berkat adanya proses

rangsangan emisi (emisi yang distimulasi). Peristiwa emisi terstimulasi ini

tidak terjadi pada sumber sinar lampu biasa. Dalam sumber-sumber sinar

seperti itu, semua atom-atom melepaskan foton-foton mereka secara acak.

Sementara itu, pada emisi terstimulasi pemancaran foton terjadi secara

terorganisasi.

22

c. Jenis-Jenis laser

Terdapat banyak jenis-jenis laser. Laser intensitas sedang bisa

berupa padatan, gas, cairan atau semikonduktor. Laser umumnya

ditentukan oleh jenis material penguat yang digunakan:

Laser zat padat menggunakan material penguatan yang tersebar

dalam sebuah matriks padatan (seperti rubi atau neodimium:

laser ytrium-aluminium garnet, atau laser YAG). Laser

neodimium: laser YAG memancarkan sinar inframerah dengan

panjang gelombang 1064 nanometer.

Laser gas (helium dan helium-neon, HeNe, merupakan laser gas

yang paling lazim) biasanya menghasilkan sinar merah yang

tampak. Laser CO2 memancarkan energi dalam daerah dekat

inframerah, yang sering digunakan untuk memotong material-

material keras.

Laser excimer (nama excimer berasal dari excited and dimers)

menggunakan gas-gas reaktif, seperti klorin dan flourin, yang

dicampur dengan gas-gas lembam seperti argon, kripton, atau

xenon. Pada saat distimulasi secara listrik, maka sebuah molekul

pseudo (dimer) terbentuk. Pada saat diperkuat, dimer akan

menghasilkan cahaya dalam rentang warna ultraviolet.

Laser warna menggunakan pewarna organik yang kompleks,

seperti rhodamin 6G, dalam larutan atau suspensi sebagai

23

medium penguat. Laser jenis ini dapat diatur-atur sehingga

memiliki banyak rentang warna.

Laser semikonduktor, sering kali disebut laser diode, bukanlah

laser zat padat. Alat elektronik ini umumnya sangat kecil dan

mengonsumsi daya yang rendah. Laser jenis ini dapat disusun

berlarik-larik membentuk sebuah larik yang besar, seperti

sumber penulis dalam beberapa printer laser atau pemutar CD.

d. Klasifikasi Laser

Laser digolongkan menjadi empat kelompok bergantung pada

potensi bahaya biologis yang ditimbulkannya. Pada saat Anda

melihat sebuah laser, maka laser tersebut seharusnya diberi label

dengan salah satu dari keempat label berikut:

Kelas I – laser kelas ini tidak dapat memancarkan radiasi laser pada

tingkat membahayakan yang diketahui.

Kelas IA – ini adalah label untuk laser yang tidak dimaksudkan

untuk dilihat (disorotkan ke mata), misalnya pada scanner laser

supermarket. Batas daya teratas untuk laser kelas IA adalah 4,0 mW.

Kelas II – merupakan laser sinar tampak berdaya rendah yang

pancaran sinarnya di atas tingkat laser kelas I tetapi daya yang

dipancarkannya di atas 1 mW.

24

Kelas IIIA– merupakan laser berdaya menengah (sekitar 1 -5

mW), yang dapat berbahaya jika berkas sinarnya dipandang secara

berhadap-hadapan. Hampir semua laser pointer merupakan kelas

ini.

Kelas IIIB – merupakan laser berdaya menengah di atas kelas

IIIA.

Kelas IV – merupakan laser berdaya tinggi (kurang lebih 500 mW,

dengan pulsa gelombang 10 J/cm2). Laser ini berbahaya untuk

dilihat dalam situasi apapun (dilihat secara langsung atau

merupakan difusi berkasnya saja). Laser ini juga berpotensi

menyebabkan kebakaran dan luka yang serius pada kulit. Fasilitas

dengan laser kelas IV membutuhkan pengendalian yang ketat.

25

7. Microcontroler Arduino Module

Menurut Malik (2009:1), bahwa “Mikrokontroler adalah sebagai sebuah

sistem komputer yang dibangun pada sebuah keping (chip) tunggal”.

Menurut Saefullah dkk (2009:319), “Mikrokontroler merupakan komponen

utama atau biasa disebut juga sebagai otak yang berfungsi sebagai pengatur

pergerakan motor (Motor Driver) dan pengolah data yang dihasilkan oleh

komparator sebagai bentuk keluaran dari sensor”

Mikrokontroler merupakan sebuah processor yang digunakan untuk

kepentingan kontrol. Meskipun mempunyai bentuk yang jauh lebih kecil

dari suatu komputer pribadi dan computer mainframe, mikrokontroler

dibangun dari elemen-elemen dasar yang sama. Seperti umumnya

komputer, mikrokontroler adalah alat yang mengerjakan instruksi-instruksi

yang diberikan kepadanya. Artinya, bagian terpenting dan utama dari suatu

sistem terkomputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh

seorang programmer. Program ini menginstruksikan komputer untuk

melakukan tugas yang lebih kompleks yang diinginkan oleh programmer.

Dalam pembuatan mesin CNC mini plotter ini penulis menggunakan

mikrokontroler arduino nano atmega 328p seperti pada gambar 1.1 berikut :

26

Gambar 2.13 arduino nano ATMega 328p

(Sumber Makerfire, 2018).

ATMega 328P adalah mikrokontroller keluaran dari Atmel yang

mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang

dimana setiap proses eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC

(Completed Instruction Set Computer). Mikrokontroller ATmega 328P

memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan memori untuk kode

program dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan kerja

dan parallelism. Instruksi - instruksi dalam memori program dieksekusi

dalam satu alur tunggal, dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi

berikutnya sudah diambil dari memori program.

Mikrokontroler ATmega328P beroperasi pada frekuensi clock sampai 16

Mhz. ATmega328P memiliki dua Power Saving Mode yang dapat dikontrol

melalui software, yaitu Idle Mode dan Power Down Mode. Pada Idle

Mode, CPU tidak aktif sedangkan isi RAM tetap dipertahankan

dengan timer/counter, serial port dan interrupt system tetap berfungsi. Pada

Power Down Mode, isi RAM akan disimpan tetapi osilatornya tidak akan

berfungsi sehingga semua fungsi dari chip akan berhenti sampai mendapat

reset secara hardwar.

27

Driver Motor

Gambar 1.3 Driver motor

(Sumber ; futuretech3d.com).

Perancangan sistem driver untuk mengendalikan motor DC

menggunakan sistem driver h-brdige. Beberapa komponen yaitu

MOSFET disusun menjadi h-bridge sehingga dapat mengendalikan

motor DC. Input yang digunakan adalah potensiometer. Input dari

potensiometer diproses oleh mikrokontroler. Mikrokontroler

memberi ouput ke driver sehingga driver dapet mengendalikan

putaran motor DC. Dari hasil pengujian driver mampu

mengendalikan motor untuk putar kanan, putar kiri dan bervariasi

kecepatannya. Untuk mengetahui kecepatan motor DC diukur

dengan tachometer. Untuk perancangan perangkat keras meliputi:

perancangan rangkaian catu daya, perancangan rangkaian LCD,

perancangan rangkaian sensor perancangan rangkaian

mikrokontroler ATMEGA328P , dan perancangan rangkaian driver

motor. Perancangan sistem perangkat lunak merancang program

yang dapat mengendalikan motor DC. Dari hasil pengujian motor

28

DC dapat berputar kanan, kiri dan kecepatannya dapat dipercepat

dan diperlambat sesuai dengan PWM yang diatur dalam program

yang dimasukan ke dalam mikrokontroler.

29

B. TINJAUAN PUSTAKA

1. Munadi, A. Syukri, J. D. Setiawan, M. Ariyanto 2018 dalam jurnal yang

berjudul “RANCANG-BANGUN PROTOTIPE MESIN CNC LASER

ENGRAVING DUA SUMBU MENGGUNAKAN DIODE LASER”

menyimpulkan bahwa dari hasil pengujian analisa pembebanan

menggunakan FEM diperoleh nilai defleksi terbesar pada poros sumbu X

sebesar 0,01806mm dengan ukuran fine mesh sebesar 5,25mm. Toleransi

ini sangat diijinkan karena batas toleransi geometric mesin perkakas

sebesar 0,025mm. Adapun metode pergerakan sumbu mesin yang terbaik

berdasarkan kecepatan pemakanan dipilih metode 1/8 micro stepping.

Hasil pengujian untuk material benda kerja kertas karton, papan triplek,

dan akrelik telah menunjukan hasil yang baik untuk proses engraving.

2. W. A. Ghoni, I. Santosa, M. F. Sidiq 2018 dalam jurnalnya yang berjudul

”EFEKTIFITAS KINERJA MESIN CNC PORTABLE BERBASIS

MICROCONTROLER ARDUINO DAN MODUL CNC SHIELD

TERHADAP MESIN MILLING KONVENSIONAL” menyimpulkan dari

hasil pengujian terdapat selisih rata-rata dimensi desain sebesar 0,3mm

untuk cnc portable dan 1,4mm mesin milling konvesional untuk waktu

pengerjaan 146 menit untuk cnc portable dan 315 menit untuk mesin

milling konvesional.

30

3. Suharto, K. Purbono, A. Supriadi, Karnowahadi 2018 dalam jurnal yang

berjudul “GRAFIR BATU ALAM DENGAN MESIN CNC ROUTER

UNTUK MENINGKATKAN RAGAM PRODUK KREATIF

INDONESIA” menyimpulkan bahwa dari hasil pengujian :

a. Parameter permesinan CNC Router untuk grafir batu marmer kecepatan

potong (cutting speed) 30 m/min, putaran spindle (spindle rotation)

12000 rpm, kecepatan/laju pemakanan (feedrate) 2000 mm/min.

b. Analisis faktor yang berpengaruhi terhadap kekasaran permukaan grafir

marmer pertama adalah kecepatan/laju pemakanan, kedalaman

pemakanan artinya semakin tinggi nilainya semakin tinggi nilai

kekasaran permukaan batu marmer.

c. Keamanan cutting tools terpilih cutting tools bahan karbida jenis

engraving bits sudut 60º. Tiap diameter 0,5mm mampu menyelesaikan

grafir marmer logo polines waktu 01:36:22, logo ristekdikti 01:54:53,

logo garuda 01:40:26 tanpa cutting tool. Dengan pendingin cairan

dromus ang kontinyu untuk menjaga cutting tools bekerja optimal.

d. Perkayaan ragam produk kreatif grafir marmer dapat dimulai dengan

disain input berbagai ragam foto pada halaman CorelDraw menjadi

siluet, dilanjutkan dengan setting Aspire vectric dan ekskusi Mach3

pada mesin CNC router.

4. Sudarno, Martono, S. Mauladin, 2016 dalam jurnal yang berjudul

”RANCANG BANGUN CNC ROUTER BERBASIS ARDUINO”

menyimpulkan bahwa telah berhasil dibuat mesin CNC Router dengan

31

menggunakan beberapa Hardware antara lain Arduino Uno R3, Arduino

CNC Shield, A4988 Motor Stepper Drive, dan Software-software yaitu

arduino, X-loader, Mastercam Mill 9, dan Gbrl controller.

Hasil pengujian mesin CNC Router menunjukan adanya sedikit

perbedaan ukuran antara benda jadi dan program yang disebabkan oleh

diameter alat luaran dan jenis pengerjaan (contour).

5. Rusdiyantoro, 2018 dalam jurnal yang berjudul “DESIGN OF

WOODWOOD MACHINER USER ROUTER” menyimpulkan bahwa dari

hasil pengujian :

a. Sebuah. Pengaturan waktu untuk hasil ukiran untuk desain mesin

dari peneliti adalah lebih banyak aktivitas dengan hasil perancang

mesin ukiran tangan yang lebih efisien untuk kualitas waktu

pemrosesan. Mengenakan handrouter sebagai penggerek primer

dan bit router yang dapat diubah sesuai keinginan, mesin ini dapat

membuat berbagai motif desain ukiran.

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dalam penelitian ini

dapat disimpulkan sebagai berikut: efisien dan cepat dengan

menggunakan sistem copier.

b. Biaya peneliti adalah tidak terlalu mahal untuk membuat mesin

ukiran.

32

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. Metode Penelitian

Ditinjau dari jenis datanya metode penelitian yang digunakan dalam

penelitian ini adalah metode eksperimen. Adapun yang dimaksud dengan

metode eksperimen yaitu penelitian yang dilakukan terhadap variabel yang

data-datanya belum ada sehingga perlu dilakukan proses manipulasi melalui

pemberian treatmen/perlakuan tertentu terhadap subjek penelitian yang

kemudian di amati/diukur dampaknya (data yang akan datang). Selanjutnya ,

metode eksperimen adalah metode penelitian yang digunakan untuk mencari

pengaruh perlakuan tertentu terhadap yang lain dalam kondisi yang

terkedalikan.

Menurut Emmory, penelitian eksperimen merupakan bentuk khusus

investivigasi yang dilakukan untuk menentukan variabel-variabel apa saja dan

bagaimana bentuk hubungan antara satu dengan yang lainya. Menurut konsep

klasik, eksperimen merupakan penelitian untuk menentukan pengaruh variabel

perlakuan (independent variabel) terhadap variabel dampak (dependen

variabel).

Penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah CNC Mini Plotter

2.

33

B. Tempat Dan Waktu Penelitian

Pada proses penelitian ini akan dilakukan di Laboratorium Fakultas

Teknik Mesin Universitas Pancasakti Tegal. Adapun waktu pelaksanaan

penelitian mulai bulan Juni – Agustus 2019.

Tabel 3.1 Proses Tahap Pengujian

1. Proses pembuatan benda uji di Labratorium Universitas Pancasakti Tegal.

2. Pengujian gambar laser 500mw di Laboraturium Universitas Pancasakti

Tegal.

NO Tahapan Kegiatan Tahun 2019 Bulan Ke

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Pencarian Judul v v

2 Pencarian Refrensi

v v

3 Pembuatan Proposal Skripsi

v v v

4 Bimbingan Proposal Skripsi

v v v

5 Penyedian Bahan Penelitian

v v

6 Penelitian

v v

7 Pengolohan Data

v

8 Penyusunan Laporan Skripsi v v

34

C. Variabel Penelitian

Variabel penelitian pada dasarnya adalah segala sesuatu yang berbentuk

apa saja yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari sehingga diperoleh

informasi tentang hal tersebut, Kemudiaan ditarik kesimpulan. Dalam

penelitian ini ada 2 macam variabel, yaitu :

1. Variabel Bebas

Variabel bebas adalah kondisi yang mempengaruhi munculnya

suatu gejala. Dalam penelitian ini variabel bebasnya adalah Variasi jenis

media gambar pada mesin CNC Mini Plotter 2 axis tinta dan laser.

2. Variabel Teikat

Variabel terikat adalah variabel yang mempengaruhi atau yang

menjadi akibat karena adanya variabel bebas. Dalam penelitian ini,

variabel terikatnya adalah Efesiensi Waktu dalam menggambar.

D. Metode Pengumpulan Data

Adapun metode-metode pengumpulan data yang akan dilakukan antara

lain adalah :

a. Observasi yaitu pengumpulan data yang dilakukan dengan cara

menggandakan penelitian secara langsung pada obyek penelitian dalam

penelitian ini penulis mengadakan pengamatan di bengkel laboratirium

teknik Universitas Pancasakti Tegal.

b. Melakukan wawancara serta diberi arahan dari dosen pembimbing .

35

c. Eksperimen ialah percobaan pengumpulan data dilakukan dengan

mengadakan penelitian secara langsung pada obyek penelitian.

Eksperimen pada penelitian ini ialah suatu buah mesin CNC Mini Plotter 2

axis tinta dan laser dengan variasi jenis media gambar.

d. Studi pustaka yaitu penulis mengumpulkan data yang diperoleh dari buku-

buku ilmiah, laporan penelitian, karangan-karangan ilmiah tesis dan

disertasi, peraturan-peraturan, ketetapan-ketetapan, buku tahunan,

ensklopedia, dan sumber-sumber tertulis baik tercetak maupun elektronik

yang berhubungan dengan penelitian.

E. Intrumen Penelitian

Instrumen penelitian adalah suatu alat yang digunakan mengukur

fenomena alam maupun sosial yang diamati. Secara spesifik semua fenomena

ini disebut variabel penelitian. Penelitian yang digunakan antara lain ialah:

1. Alat

Pada penelitian ini Alat yang perlu disiapkan dari penelitian ini antara

lain :

a. Mesin CNC Mini Plotter 2 Axis tinta dan laser

b. Software HSM Inventor

c. Alat Pencatat Waktu (Stopwatch)

36

2. Bahan

Pada penelitian ini menggunakan bahan sebagai berikut :

a. Benda kerja

Gambar 3.1. Laser Diode

b. Kayu MDF

Gambar 3.2. Kayu MDF

https://i0.wp.com/biopolish.com/wp-content/uploads/2015/06/MDF-adalah-kayu-olahan-dari-serpih-serpih-kayu.jpghttps://i0.wp.com/biopolish.com/wp-content/uploads/2015/06/MDF-adalah-kayu-olahan-dari-serpih-serpih-kayu.jpg

37

c. Kertas Karton

Gambar 3.3 Kertas Karton

d. Kulit Sapi

Gambar 3.4 Kulit Sapi

F. Metode Analisa Data

Langkah-langkah menganalisa pengujian benda kerja ini dilakukan

dengan mengunakan variasi cairan pendingin yang telah ditentukan. Pada

setiap percobaan untuk mencari nilai kekasaran dan nilai kerataan yang telah

di lakukan dengan cara pendinginan, untuk mendapatkan nilai kekasaran dan

kerataan permukaan tententunya ada beberapa faktor yang mempegaruhi nilai

tersebut, yaitu kecepatan spindel dan kecepatan pemakanan yang mana

38

penulis sudah membatasi nilai kecepatan spindel sebesar 950 rpm dan

kecepatan pemakanan 18 mm/menit. Yang mana akan mendapatkan hasil data

yang diperoleh dituliskan dalam bentuk tabel sebabgai berikut :

Tabel 3.2 Data Hasil Pengujian Perbedaan Waktu Engraving

No

Media Gambar

Waktu Engraving

400 Hz 750 Hz 1000 Hz

1 Kayu MDF

2 Kertas Karton

3 Kulit Sapi

Tabel 3.3 Data Hasil Pengujian Perbedaan Gambar

No

Media Gambar

Hasil Gambar

400 Hz 750 Hz 1000 Hz

1 Kayu MDF

2 Kertas Karton

3 Kulit Sapi

39

G. Diagram Alur Penelitian

Studi Referens

Mulai

Studi Literatur

Persiapan Alat dan Bahan

Pembuatan pola atau gambar dengan

Software HSM Inventor

Kayu MDF Kertas Karton Kulit Sapi

uji coba alat

Proses Menggambar pada frekuensi

kecepatan 500Hz, 750Hz, 1500Hz

Pengamatan perbedaan waktu menggambar

Analisa data

kesimpulan

selesai

40

BAB IV

ANALISA DAN PEMBAHASAN

A. Mesin CNC Mini Plotter 2 Axis Laser dan Tinta

SpesifikasimesinCNCMini Plotter 2 Axis Tintadan Laser yaitu mesin

CNC mini yang memiliki 2 Axis yang berseberangan. Mesin ini berbentuk

seperti simbol ╬ dengan satu sisi untuk tinta/pena. Serta sisi satunya

laser.Mesin CNC Mini Plotter memilikipanjang 50cm danlebar

42m.Dengan 2 Motor Steper,Motor Stepper yang digunakan Motor

Stepper Nema 17 type ATMega328.Belt 6mmx170mm.

Gambar 4.1 Mesin CNC Mini Plotter 2 Axis

41

Perhitungan Speed

Speed = n x

n = 0,006667 x

= 34,92 x 10

-7 m/s

n = 0,0125x

= 65,48 x 10

-7 m/s

n = 0,016667 x

= 87,3 x10

-7 m/s

Perhitungan Konsumsi Daya

T = (5250 x HP) HP = T x n

n 5250

HP =

= 2,69 x 10

-7HP

HP =

= 5,05 x 10

-7HP

HP =

= 6,73 x 10

-7HP

Daya Maksimal yaitu 5018,56 watt

Ket :

T = Torsi motor (nm) n = kecepatan putar (rpm)

HP = Daya konstanta : 5250

Speed = kecepatan (m/s)

42

B. Cara Kerja Alat

Tidak

YA

Arduino membaca input

Motor bekerja membuat gambar pada

media gambar

Catat perbedaan waktu pada 3 media gambar

dengan variasi speed motor stepper 400Hz,

750Hz,dan 100Hz

Laser 500mw

Pena

Motor Stepper on

start

Apakah

datamenjalankan

laser/tidak

selesai

Input gambar pada arduino CNC

Shield Drawing

Membuat perbandinngan

hasil gambar

43

Keterangan :

1. Mengaktifkan CNC Mini Plotter

Ketika kabel USB telah di sambungkan dengan laptop maka driver

telah diaktifkan, dan mesin CNC akan ketitik 0 secara otomatis. Mesin

akan berbentuk lambang ╬.

2. Membuka aplikasi arduino CNC Shield Drawing

Untuk membembuat CNC bekerja, bukalah aplikasi CNC Shield

Drawing. Masukkan gambar yang di inginkan. Lalu atur speed seperti

yang diinginkan.

3. Engraving

Proses engraving akan berjalan. Proses ini biasaya memakan waktu

cukup lama.

4. Catat waktu yang di butuhkan CNC untuk menggambar. Variasi speed

motor stepper dapat membuat perbedaan waktu. Serta 3 media gambar

akan memiliki perbedaan waktu pula.

5. Hasil gambar yang telah dibuat. Fotolah dan buat kesimpulan

perbedaannya.

44

C. Pengujian Mesin CNC Mini Plotter

Untuk menghasilkan gerakan sumbu yang presisi, maka dilakukan

optimasi sistem pergerakan sumbu yang dilakukan akuator motor stepper pada

mesin CNC Mini Plotter 2Axis Tinta dan Laser.

Tabel 4.1 Pengujian Mesin CNC Mini Plotter

No Pengujian Tujuan Skenario Hasil yang di

harapkan

1 Komponen Mengetahui apakah

seluruh komponen

berjalan

Menguji setiap

komponen

terkait mesin

CNC mini

plotter 2 axis

Seluruh

komponen

berjalan

lancar

Motor

Stepper

Motor stepper dapat

mengerakan besi as

untuk menggambar

Menjalankan

mesin,membuat

gambar dgn

kecepatan

berbeda

Gerak besi as

berjalan dgn

lancar dan

menggambar

tanpa macet

Laser Mengetahui sinar

laser mampu

membakar dan

melakukanengraving

Menyalakan

laser dan

mengatur fokus

laser secara

manual.

Laser

membuat

goresan

(Engraving)

dgn gambar

tajam

Servo

Mengerakan pena

(tinta)

Menguji dengan

membuat

tulisan

membuat

tulisan dg

baik

45

2

Menguji

mekanis

mesin CNC

Mini

Plotterdengan

media gambar

yang di

tentukan

Mengetahui berapa

lama waktu yang di

tentukan untuk

membuat gambar

Membuat 1

gambar dengan

3media gambar

berbeda. Lihat

perbedaan

Waktu dan

Hasil Gambar

Mekanis

mesin CNC

Mini Plotter

berjalan

lancar.

Perbedaan

waktu dan

hasil terlihat.

Padapenelitian ini parameter yang digunakan adalah kecepatan motor

stepper dan variasi media gambar. Untuk kecepatan motor stepper digunakan 3

variasi kecepatan yang berbeda, yaitu: 400Hz,750Hz, dan 1000Hz. Sedangkan

untuk variasi media gambarnya yaitu: Kayu MDF, Kertas Karton,Kulit Sapi

Tabel 4.2 variasi speed terhadap time laser tanpa engraving

No Speed(mm/min) Time Laser

(mm/pixels)

1 400mm/min 100mm/pixels

2 750mm/min 60mm/pixels

3 1000 mm/min 15mm/pixels

46

Gambar 4.2 Grafik perbandingan kecepatan motor stepper

Tahap berikutnya adalah uji coba mesin ini untuk melakukan proses

engraving. Peneliti mengaplikasikannya terhadap media gambar Kayu MDF,

Kertas Karton, dan Kulit Sapi. Objek media gambar berbeda bertujuan untuk

mengetahui kemampuan laser dalam melakukan penggoresan atau engraving

pada media gambar dengan kekakuan yang berbeda. Serta untuk mengetahui

waktu yang dibutuhkan dalam setiap pengerjaan.

Dalam hal ini peneliti mencoba menggambar atau membentuk pola “PISTON”

Gambar 4.3 Pola untuk uji mesin CNC Mini Plotter 2 Axis

0

20

40

60

80

100

120

400Hz 750Hz 1000Hz

Variasi Speed Motor Stepper Terhadap Time Laser

Time Laser(sekon)

47

1. Pengujian Waktu Engraving

PengujianWaktuEngravingdilakukandengancaramenghitung waktu

pengukiran laser pada media gambar posisi awal ke posisi akhir

yaitudengan pengambilan data pengujian dengan speed berbeda.

Pengujianinibertujuanuntukmengetahuiwaktu pengukiran, apakah

sesuai dengan yang di butuhkan atau tidak.Parameter pengujian yang

dilakukan pada mesin terhadap ketiga media gambar adalah kecepatan

waktu engraving.

Tabel 4.3 Hasil dari pengujian engraving pada mesin CNC Mini Plotter

No

Media

Gambar

Speed(m/

s)

Waktu Engraving(s)

Rata-rata

1

Kayu

MDF

400 4187 4305 4543 4345

750 4012 2626 3802 3480

1000 2479 2378 1980 2279

2 Kertas

Karton

400 3191 3509 4031 3577

750 2765 2187 2284 2412

1000 2541 1998 1928 2156

3 Kulit Sapi 400 2170 2567 2736 2491

750 1761 1498 2693 1948

1000 2012 1761 1339 1704

48

400mm/min 750mm/min 1000mm/min

Gambar 4.4 waktu gambar pada media gambar kayuMDF


Gambar 4.5 catatan waktu gambar pada media gambar kertas karton


Gambar 4.6 catatan waktu gambar pada media gambar kulit sapi

Hasil dari pengujian menunjukan bahwa semakin rendah kecepatan

engraving akan membuat gambar pada media gambar sempurna dan

sebaliknya.

49

Gambar 4.7 perbandingan waktu engraving

Tingkat Speed Motor Stepper untukengraving dengan

menggunakanlaser pada media gambaryang menghasilkan waktu yang

bebeda. Perbedaan ketebalan media gambar juga berpengaruh pada

proses engraving. Hal ini benar-benar membuktikan bahwa pengaruh

kecepatan dan pemilihan media gambar menjadi pertimbangan.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

400Hz 750Hz 1000Hz

Variasi Speed Terhadap Perbandingan Waktu

Kayu MDF

Kertas Karton

Kulit Sapi

speed waktu (s)

50

2. Perbedaan Hasil Gambar

Pembahasan berikutnya adalah hasil gambar. Hal ini bertujuan untuk

mengetahui perbedaan gambar pada proses engraving. Cara yang

digunakan untuk menguji perbedaan hasil gambar yang dihasilkan

mesin CNC Mini Plotter 2 Axis ini sangatlah mudah dengan cara

membuat sebuah pola yang sama akan tetapi menggunakan media

gambar yang berbeda.Kecepatan motor stepper yang bervariasi juga

dapat membuat hasil gambar berbeda.Mesin CNC Mini Ploter

menggambar sebuah PISTON, dengan demikian dapat kita lihat

ketebalan gambar dan pengikisannya. Parameter dari proses ini adalah

Ketebalan gambar dan kesempurnaan pengikisan.

51

a. Tabel 4.3 hasil engraving laser dengan media gambar Kayu MDF

No

Media Gambar

Speed

Hasil Engrving

1 Kayu MDF

400Hz

750H

1000HZ

52

Analisa hasil gambar dengan media gambar kayuMDF:

i. Hasil gambar pada kayu MDF memiliki ketajaman yang baik.

ii. Speed motor stepper mempengaruhi hasil gambar. Sehingga semakin

tinggi speed pada motor stepper, maka semakin berkurang ketajaman

gambar

iii. Engraving yanglaser lakukan terjadi sempurna. Dengan speed 400hz

mampu menggores 0,4-1mm.Seperti pada hasil gambar, semakin tinggi

speed semakin berkurang proses engraving.

iv. Kekurangan dari mediagambar iniadalah waktutempuhnyaterlalu lama.

Hal tersebutkurangefektif.

v. Ketebalan bahan mempengaruhi waktu pengambilan data.

53

b. Tabel 4.4 hasil engraving laser dengan media gambar kertas karton

No

Media Gambar

Speed

Hasil Engrving

2 Kertas Karton

400Hz

750H

1000HZ

54

Analisa hasil gambar dengan media gambar kertas karton:

i. Hasil gambar pada kertas karton memiliki ketajaman baik.



gambar. Hal ini sama seperti media gambar kayu MDF.

iii. Ketebalan bahan mempengaruhi waktu pengambilan data.

iv. Hanya speed 400Hz yang mampu melakukan engraving.Seperti pada

hasil gambar, semakin tinggi speed semakin berkurang proses

engraving.

v. Kekurangan dari media gambar iniadalah media gambar menjadi kotor

karena proses pembakaran.

vi. Waktutempuhnyalebih cepat di banding kayu MDF. Hal ini termasuk

efektif.

55

c. Tabel 4.5 hasil engraving laser dengan media gambar

No

Media Gambar

Speed

Hasil Engrving

3 Kulit Sapi

400Hz

750H

1000HZ

56

Analisa hasil gambar dengan media gambar kulit sapi:

i. Hasil gambar pada kulit sapi memiliki ketajaman lebih rendah di

banding dua media yang lain.



gambar. Hal ini sama seperti media gambar kayu MDF dan kertas

karton.

iii. Ketebalan bahan mempengaruhi waktu pengambilan data.

iv. Tidak dapat melakukan engraving

v. Kekurangan dari media gambar iniadalah media gambar menjadi kotor

karena proses pembakaran.

vi. Waktutempuhnyalebih cepat di banding kayu MDFdan keras. Hal ini

termasuk efektif. Namun tidak terjadinya engraving membuat kulit

tidak lebih baik dari kertas karton.

57

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari skripsi yang berjudul “ANALISA

KECEPATAN MOTOR STEPPER PADA HASIL GAMBAR MESIN CNC

MINI PLOTTER 2 AXIS TINTA DAN LASER BERBASIS

MICROCONTROLLER” adalah sebagai berikut :

a. a) Lama pembuatan gambar PISTON pada kayu MDF memiliki rata-rata

56:08. Dengan speed 400Hz, laser bisa menggambar dalam waktu

01:12:24 . lalu dengan speed 750Hz, dapat menggambar dalam waktu

58:01. dan speed1000Hz dalam waktu 37:59.

b) Lalu pada media gambar kertas, memiliki rata-rata waktu 45:15. Speed

400Hz memiliki waktu lama yaitu 59:37 . Dengan speed 750Hz, memiliki

waktu 41:31.Dan speed 1000Hz, dalam waktu 35:56.

c) Yang terakhir menggunakan kulit. Mesin mampu menggambar dengan

rata-rata waktu 33:44. Dengan speed terlama yaitu 400hz memiliki waktu

41:31. Speed 750hz, 32:28. Dan speed 1000hz, waktu tercepat yaitu

28:24.

b. Pengujian dengan speed yang sama dengan 3 media gambar yang berbeda,

hasil yang paling efektif adalah Kulit Sapi. Namun bila harus melihat dari

hasil gambar, yang paling sempurna adalah Kayu MDF. Karena hasil

58

gambar yang lebih baik dan tajam. Serta engraving yang tergores

sempurna.

c. Cara mengatasi mesin ketika trouble shoot

1. Tidak ada suplai listrik

a. Cek power suplai

Apakah ada suplai listrik atau tidak

Jika tidak ada, maka perbaiki power suplai

Jika ada, lanjut ke pengecekan selanjutnya

b. Cek tombol on/off

Apakah berfungsi atau tidak

Jika tidak berfungsi, maka perbaiki atau ganti

Jika berfungsi, lanjut ke pengecekan selanjutnya

c. Cek wiring atau kabel

Apakah ada kabel putus atau tidak

Jika ada kabel yang putus atau rusak, maka segera perbaiki atau

ganti

2. Sistem arduino tidak berfungsi

a. Cek suplai listrik




b. Cek cooding data pada sistem

Apakah sistem sesuai atau tidak, cek pengcoodingan pada sistem

59

Jika sudah sesuai, maka lakukan pengecekan kerja sistem

3. Mesin CNC tidak mau bergerak

a. cek suplai listrik




b. cek motor stepper

apakah motor stepper dapat bekerja atau tidak

jika tidak, maka perbaiki motor stepper

jika dapat bekerja, maka lanjutkan pengecekan selanjutnya

c. cek kekencangan belt

apakah belt dalam posisi kencang atau tidak

jika belt kendor, maka setel belt dalam posisi kencang

jikabelt kencang, maka lanjutkan pengecekan selanjutnya

d. cek bearing atau laher

apakah laher pada shaft dapat berjalan berjalan atau tidak

jika tidak, maka ganti laher dan lumasi sahft dengan stempet atau

grease

4. Gambar Tidak sesuai

a. Cek gambar pada aplikasi. Lihat pada keterangan gambar yang

diinginkan.

Jika sudah benar, maka lakukan pengecekan selanjutnya

b. Cek cara kerja sistem pada arduino

60

5. Apakah coodingan sudah benar atau tidak

B. Saran

Pada penulisan skripsi ini tentu masih terdapat kekurangan yang

dapat disempurnakan lagi pada penelitian berikutnya. Agar alat ini dapat

menjadi lebih sempurna, terdapat beberapa saran yang dapat dipergunakan

diantaranya :

1. Rangkaian elektroniknya dapat dikembangkan dengan menambahkan

sebuah rangkaian penyimpan daya sementara apabila terjadi listrik mati.

2. Mekanis dapat dikembangkan dengan rancangan yang lebih besar yang

lebih kuat sehingga mekanis berjalan lancar ketika menggambar.

3. Kembangkanaxis agar dapat menggambar dimediagambar 3D.

4. Dilakukan penelitian lebih lanjut tentang plotter pada tinta

61

DAFTAR PUSTAKA

A.Stepanov, M. Manninen, I. Parnanen, M. Hirvimaki, A. Salminen. 2015,

“Laser cutting of leather: Tool for industry or designers?”, Physics Procedia,

Vol. 78, 157-162

Besley, M.J. 1997. “Laser and Their Aplication.Landon”, Taylor & Francis

Ltd

G.M. Martinova, A.I. Obuhova, L.I. Martinovaa, A.S. Grigoriev. 2014, “An

approach to building specialized CNC systems for non-traditional

processes”, Procedia CIRP, Vol. 14, 511–516.

G.M. Martinov, A.I. Obuhov, L. I. Martinova, A.S. Grigoriev. 2016, “An

approach to building a specialized CNC system for laser engraving

machining”, Procedia CIRP, Vol. 41, 998-1003.

https://www.academia.edu/20073652/A-

Review_on_Laser_Engraving_Process. Diakses pada tanggal 1 juli 2019

https://www.academia.edu/38230865/THE_EFFECTS_OF_LASER_ENGRA

VING_METHODS_ON_CERAMIC_SURFACES.pdf. Diakses pada tanggal

1 juli 2019

http:// Www.himaone.net. Diakses pada tanggal 1 juli 2019

https://id.scribd.com/doc/235654118/Arduino-Laser-Engraver-

pdf&ved=2ahUKEwjrqs2zJviAhUhTI8KHSb4B1wQFjADegQIBRAB&usg

=AOvVaw0DdGYdUfQSgvWKfkHGtym7. Diakses pada tanggal 19 juni

2019

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3113823/&ved=2ahUKEwiQj

uWSzJviAhWBPI8KHUjEALcQFjABegQIBxAJ&usg=AOvVaw0YJJLNn

4uZ_j2Op9OOgQcu. Diakses pada tanggal 10 juni 2019

http:// Www.phytron.eu. Diakses pada tanggal 10 juni 2019

J. Pandremenos, C. Doukas, P. Stavropoulos, G. Chryssolouris. 2013,

“Machining with robots: acritical review, in: 7th International Conference

on Digital Enterprise Technology, 2011.

Khan, L.A. 2014. Design and Fabrication of a CNC Machine for Engraving

and Drilling. International Interdisciplinary Journal of Scientific Research. 1

(3): 1-6.

https://www.academia.edu/20073652/A-Review_on_Laser_Engraving_Processhttps://www.academia.edu/20073652/A-Review_on_Laser_Engraving_Processhttps://www.academia.edu/38230865/THE_EFFECTS_OF_LASER_ENGRAVING_METHODS_ON_CERAMIC_SURFACES.pdfhttps://www.academia.edu/38230865/THE_EFFECTS_OF_LASER_ENGRAVING_METHODS_ON_CERAMIC_SURFACES.pdfhttp://www.himaone.net/https://id.scribd.com/doc/235654118/Arduino-Laser-Engraver-pdf&ved=2ahUKEwjrqs2zJviAhUhTI8KHSb4B1wQFjADegQIBRAB&usg=AOvVaw0DdGYdUfQSgvWKfkHGtym7https://id.scribd.com/doc/235654118/Arduino-Laser-Engraver-pdf&ved=2ahUKEwjrqs2zJviAhUhTI8KHSb4B1wQFjADegQIBRAB&usg=AOvVaw0DdGYdUfQSgvWKfkHGtym7https://id.scribd.com/doc/235654118/Arduino-Laser-Engraver-pdf&ved=2ahUKEwjrqs2zJviAhUhTI8KHSb4B1wQFjADegQIBRAB&usg=AOvVaw0DdGYdUfQSgvWKfkHGtym7https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3113823/&ved=2ahUKEwiQjuWSzJviAhWBPI8KHUjEALcQFjABegQIBxAJ&usg=AOvVaw0YJJLNn4uZ_j2Op9OOgQcuhttps://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3113823/&ved=2ahUKEwiQjuWSzJviAhWBPI8KHUjEALcQFjABegQIBxAJ&usg=AOvVaw0YJJLNn4uZ_j2Op9OOgQcuhttps://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3113823/&ved=2ahUKEwiQjuWSzJviAhWBPI8KHUjEALcQFjABegQIBxAJ&usg=AOvVaw0YJJLNn4uZ_j2Op9OOgQcuhttp://www.phytron.eu/

62

K. Wu, C. Krewet, B. Kuhlenkotter. 2017, “Dynamic performance of industrial

robot in corner path with CNC controller”, Robotics and Computer-

Integrated Manufacturing, 1-6.

Munadi, Aulia Syukri, Joga D. Setiawan, Mochammad Ariyanto. 2018,

“Rancang Bangun Prototipe Mesin CNC Laser Engraving Dua Sumbu

Mengunakan Diode Laser”, Jurnal Teknik Mesin Indonesia, Vol. 13, No. 1

Nanda Afrilyan. 2015. Pemodelan Mesin CNC Engraving Untuk Pembuatan

PCB. Fakultas Teknik Program Studi S-1 Teknik Mesin. Universitas

Diponegoro. Skripsi

N. Hidayanti, A. Farooqi, O.I. Alsultan, N.B. Yusoff. 2017, “Design and

development of CNC robotic machine integrate-able with Nd-Yag laser

device”, Procedia Engineering, Vol. 184,

Pramana Allan. 2011. Kontrol Mesin Bor PCB Otomatis Dengan

Menggunakan Programmable Logic Controller. Jurusan teknik elektro.

Universitas Kristen petra.

Pratama, Rio Dimas. 2015. Computer Numberical Control.

http://digilibmercubuana.ac.id manager n!@file_skripsi Isi

2844291899014.pdf. diakses pada tanggal 22 juni 2019

PT. DEPRINTZ 2014. Perbedaan Mesin Laser Cutting Engraving Dan Mesin

CNC Router. http://ww.deprintz.com/news/19/Beda-Mesin-Laser-Cutting-

dengan-Mesin-CNC-Router. Diakses pada tanggal 19 juni 2019

Rusdiyantoro. 2018, “Design Of Woodwood Machinery Using Router”,

Tibuana, Vol.1

Sandri, 2017. CNC (Computer Numberical Control) Engraver. Planet

Elektrik Bengkulu

Sudarno, Martono, Sholih Mauladin. 2016, “Rancang Bangun Mesin CNC

Router Berbasis Arduino”, Politeknosains, Vol. XV, No. 2

Suharto, Kunto Purbono, Ahmad Supriyadi, Karnowahadi. 2018, “Grafir Alam

Dengan Mesin CNC Router Untuk Meningkatkan Ragam Produk Kreatif

Indonesia”, Jurnal Simetrik, Vol. 8

Surianti Heru. 2018, “LASER”, Banyak.Berkata, Fisika 8(2): 37-44. Diakses

pada tanggal 19 juni 2019

Syahrul, 2016. Motor Stepper: Teknologi, Metoda Dan Rangkaian Control.

http://jurnal.unikom.ac.id/_s/data/jurnal/v06-n02/vol-6-artikel-

7.pdf/pdf/vol-6-artikel-7.pdf. Diakses pada 01 juli 2019

http://ww.deprintz.com/news/19/Beda-Mesin-Laser-Cutting-dengan-Mesin-CNC-Routerhttp://ww.deprintz.com/news/19/Beda-Mesin-Laser-Cutting-dengan-Mesin-CNC-Routerhttp://jurnal.unikom.ac.id/_s/data/jurnal/v06-n02/vol-6-artikel-7.pdf/pdf/vol-6-artikel-7.pdfhttp://jurnal.unikom.ac.id/_s/data/jurnal/v06-n02/vol-6-artikel-7.pdf/pdf/vol-6-artikel-7.pdf

63

triprasetia, Rokhmad Astika, 2016. “Membuat Sendiri Mesin Mini CNC

dengan DVD Room Bekas dan Arduino Uno”

http://www.okmad.com/2016/04/membuat-sendiri-mesin-minicnc-

dengan.hmtl. Diakses pada tanggal 18 Juli 2019

Y. Chen, F. Dong. 2013, “Robot machining: recent development and future

research issues”, Int. J. Adv. Manuf. Technol., Vol. 66, No. 9–12, 1489–

1497.

http://www.okmad.com/2016/04/membuat-sendiri-mesin-minicnc-dengan.hmtlhttp://www.okmad.com/2016/04/membuat-sendiri-mesin-minicnc-dengan.hmtl

64

LAMPIRAN

HASIL GAMBAR PADA KERTAS KARTON

65

HASIL DARI KULIT SAPI

66

HASIL GAMBAR DARI KAYU MDF

67

KERANGKA MESIN CNC MINI PLOTTER 2 AXIS

68

PROSES PEMBUATAN MESIN

70

MESIN MEMBUAT GAMBAR

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PANCASAKTI TEGAL 2019repository.upstegal.ac.id/395/1/skripsi...

Documents

Transcript of FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PANCASAKTI TEGAL 2019repository.upstegal.ac.id/395/1/skripsi...