NC&Robot Industri

7/16/2019 NC&Robot Industri

http://slidepdf.com/reader/full/ncrobot-industri 1/20

KONTROL NUMERIK /

Numerical Control (NC)



Pengertian NC

Kontrol numerik [Numerical Control atau NC] adalah

pengontrolan mesin perkakas menggunakan pita

berlobang (punched tape) atau program.

Mesin-mesin ini dapat secara otomatis memotong dan

membentuk benda-kerja tanpa operator manusia.

Suatu part program merupakan sekumpulan data numerik

yang diperlukan untuk menghasilkan suatu komponen.



Perkembangan Mesin NC

Pada 1947, Parson mengemukakan ide pembuatan kurva data 3-

axis secara otomatis dan menggunakan data untuk mengkontrol

mesin. Parson menggunakan punched card untuk mengontrol

posisi mesin.

Pada 1949, Parson dan U.S. Airforce menciptakan prototipeprogrammable milling machine.

Pada 1952, awal mulanya ditampilkan mesin milling NC “three-

axis Cincinnati Hydrotel”.

Era 1960-an, mulai dipelajari oleh U.S. Airforce untuk merancang komponen pesawat terbang. Kemampuan ini dapat

menghemat biaya untuk pemesinan presisi berbentuk contour.

Dewasa ini, pasaran mesin NC di Amerika masih di dominasi

oleh mesin buatan Jepang.



Komponen Dasar Sistem NC

NC terdiri atas komponen dasar, yaitu :

Machine Control Unit (MCU)

MCU terdiri atas :

- Data processing unit (DPU), yang

memproses pembacaan coded data dari tape atau media lain dan meneruskan

informasi (arah gerakan, feed, dan kontrol

fungsi tambahan) setiap axis ke CLU.

- Control-loops unit (CLU), mengoperasikan

mekanisme gerakan mesin, menerima

isyarat feed back tentang posisi aktual dankecepatan gerak setiap axis dan

menginformasikan kapan operasi

pemesinan selesai dikerjakan.

Mesin Perkakas



DPU dan CLU

Data processing unit (DPU), terdiri dari :- Perangkat data-input seperti paper tape reader, magnetic reader, RS-

232-C port dan lainnya.

- Data reading circuits dan parity-checking logic.

- Decoding circuits untuk pembahagian data bagi pengontrolan axis.

Control-loops unit (CLU), terdiri dari :

- Suatu fungsi interpolator untuk memerintahkan perintah machine-

motion antara data titik-titik bagi gerakan tool.

- Perangkat position-control-loops untuk semua gerakan axis (setiap

axis mempunyai control-loops terpisah).- Velocity-control loops, memerlukan kontrol feed .

- Deceleration dan backslash takeup circuits

- Kontrol untuk fungsi tambahan (coolant on/off, perubahan roda-gigi

dan spindle on/off )



Klasifikasi Sistem NC

Berdasarkan StrukturKontroler :1. Hardware-Based NC2. CNC3. DNC

Berdasarkan Tipe Mesin :1. Point to Point

2. Contouring

Berdasarkan Tipe LoopKontrol :1. Loop terbuka

2. Loop tertutup

Berdasarkan MetodePemrograman :

1. Pertambahan2. Absolut



Klasifikasi Sistem NC (1)

Bedasarkan struktur kontroler : NC (Numerical Control )

Semua fungsi kontrol merupakan hardware dengan fasilitas memori, fasilitas

interpolasi, tool offsets yang terbatas. Karena memori yang terbatas, maka

untuk pengerjaan benda kerja yang kompleks diperlukan eksternal program

(seperti tape punch dan disket) yang dibaca sejalan dengan pengerjaan benda

kerja.

CNC (Computerized Numerical Control )

CNC merupakan pengembangan NC dengan memanfaatkan memori

penyimpan program kapasitas besar dan diintegrasikan dengan kontrol

berupa mikroprosesor atau mini komputer.

DNC (Direct Numerical Control )

Pada sistem DNC, komputer pusat mengontrol beberapa machining cell . Tiap

machining cell terdiri atas beberapa mesin CNC sebagai media dialog antar

mesin dengan komputer pusat dan robot untuk loading (memasang) dan

unloading (menurunkan) benda kerja.



Klasifikasi Sistem NC (2)

Bedasarkan tipe mesin : Point to point

- Contoh sederhana : mesin drilling

- Operasi:

Bahan kerja dipindahkan menuju cutting tool sampai mencapai posisi numerik yg ditetapkan.

Cutting tool melaksanakan operasi yg diperintahkan dgn aksis diam.

Sampai tugas diselesaikan, bahan kerja berpindah ke titik berikutnya dan siklus diulangi.

- Sistem hanya membutuhkan penghitung posisi utk mengontrol posisi akhir tool sampai mencapai

titik yg akan dilubangi.

- Jalur dari titik awal sampai posisi akhir tidak dikontrol

Contouring

- Contoh : mesin milling

- Semua axis dapat bergerak secara simultan dengan kecepatan yang berbeda.- Ketika arah nonlinear dibutuhkan, kecepatan aksial berubah, bahkan dlm segmen.

- Posisi cutting tool pada akhir setiap segmen bersama dgn rasio antara kecepatan aksial

menentukan kontor yang diinginkan, dan pada waktu yang bersamaan, umpan resultan juga

mempengaruhi penyelesaian permukaan.

- Kesalahan kecepatan pada satu aksis akan menyebabkan kesalahan posisi jalur pemotong, karena

itu sistem harus memuat loop kontrol posisi kontinu sebagai tambahan terhadap penghitung

posisi.



Kelebihan & Kekurangan NC/CNC

Kelebihan

• Fleksibilitas penuh

• ketelitian tinggi

• Waktu proses lebih singkat

• Dimensi bentuk (contour)

pemotongan bisa lebih banyak

• Penyesuaian mesin mudah,

membutuhkan waktu lebih

singkat dibanding metodepermesinan lainnya

• Tdk membutuhkan operator

keahlian tinggi dan

berpengalaman

Kekurangan

• Investasi awal tinggi

• Pemeliharaann lebih kompleks :

membutuhkan teknisi

pemeliharaan spesial• Dibutuhkan Part programmer

dengan keahlian tinggi dan

terlatih



Mesin Bor

EDM

Mesin Bubut

Mesin Miling

CNC pengukir kayu

Turret Punch

Mesin pembengkok

kawat

Pemotong foam kawat

panas

Pemotong Plasma

Pemotong Jet Air

Pemotong Laser

Oxy-fuel

Penghalus permukaan

Grinder Silindris

Perkakas dengan Varian CNC



ROBOT INDUSTRI



Pengertian Robot

Kata “Robot” berasal dari bahasa Czech, robota, yg berarti pekerja. Menurut Computer Aided Manufacturing Internasional (CAM-I) :

“Robot adalah peralatan yang mampu melakukan fungsi-fungsi yang

biasanya dilakukan oleh manusia, atau peralatan yang bekerja dengan

intelegensi yang mirip dengan intelegensi manusia”

Menurut Robotics Institute of America (RIA) :

“Robot adalah peralatan manipulator yang mampu diprogram,

mempunyai berbagai fungsi yang dirancang untuk memindahkan

barang, komponen-komponen, peralatan atau alat-alat khusus melalui

berbagai gerakan terprogram untuk melasanakan berbagai pekerjaan”

Dari berbagai definisi terdapat beberapa persamaan, yaitu :

- Programmable (dapat diprogram)

- Automatic (otomatis)

- Manipulator (sebagai perangkat pemanipulasi)

- Humanlike (mempunyai kemiripan dengan manusia)



Kontrolerberfungsi sebagai pengatur seluruh

komponen dalam membentuk fungsi kerja.

Manipulator

Manipulator adalah bagian mekanik yang

dapat difungsikan untuk memindah,

mengangkat dan memanipulasi benda

kerja.

Elemen-elemen dasar sebuah manipulator

dapat berupa lengan-lengan yang saling

dihubungkan oleh suatu sambungan

(joint) secara mekanik. Sensor

Sensor adalah komponen yang berfungsi

sebagai pemberi informasi tentang berbagai

keadaan atau kedudukan dari bagian-bagian

manipulator.

Aktuator

Komponen Utama Robot

Kontroler :

Komputer, PLC,

Mikrokontroler

Manipulator

SensorAktuator



Kontroler merupakan bagian utama dari sebuah robot

yang dipergunakan untuk mengendalikan setiap gerakan

mekanik dari masing-masing bagian robot.

Kontroler robot memiliki fungsi berikut :

- Menginisialisasi dan menghentikan gerakan tiap bagian

manipulator dengan teratur pada posisi yang diinginkan.

- Menyimpan koordinat dari posisi dan data gerakan yang

teratur pada fasilitas memori.

- Memungkinkan robot untuk berkomunikasi dengan

perangkat luar, misalnya dengan komputer.

Komponen Utama : Kontroler



Secara klasik konfigurasi manipulator dapat dibagi dalam 4Kelompok, yaitu :

Polar

Konfigurasi ini cukup tegar karena sambungan lengan dan

gerakan maju mundur secara mekanik sangat kokoh Silindris

Mempunyai jangkauan berbentuk selinder yg lebih baik.

Cartesian

paling kokoh dalah hal tugas mengangkat beban Sendi-lengan ( Joint-arm )

Paling populer untuk tugas-tugas reguler di dalam pabrik

Komponen Utama : Manipulator



Konfigurasi Manipulator

Konfigurasi Polar Konfigurasi Sendi Lengan



Konfigurasi Manipulator

Konfigurasi CartesianKonfigurasi Silinder



Klasifikasi Robot

Klasifikasi Robot

Berdasarkan pemakainya :

- Robot Industri

- Robot Militer

- Robot Medis

- Robot Laboratorium

- dll

Berdasarkan Sistem Kendali :

- Robot kendali servo

- Robot kendali non-servo

Berdasarkan bentuknya :

- Fixed robot

- Mobile robot

- Bug robot

- Humanoid

- Kombinasi



Bentuk Robot

Fixed robot bug robot

Mobile robot Humanoid robot



Peningkatan produktivitas

- Jam kerja pabrik bertambah

- Mudah melakukan pergantian alat

- Otomasi skala kecil dapat diwujudkan

Kestabilan dan peningkatan kualitas produk

- Variasi hasil produksi berkurang

- Jam kerja mendekati 24 jam/hari, dikurangi waktu pergantian pekerja

Peningkatan dalam manajemen produksi

- Berkurangnya masalah personalia sebagai akibat berkurangnya tenaga kerja

- Mengatasi masalah kurangnya tenaga kerja terampil

Lingkungan kerja yang manusiawi

- Pekerja tidak tidak perlu melakukan pekerjaan berbahaya

- Tidak bekerja secara monoton

Penghematan sumber daya

- Penghematan material dan suku cadang

- Kesehatan karyawan meningkat

- Keselamatan kerja dan penghematan biaya perawatan terus membaik

Keuntungan Penggunaan Robot Industri

NC&Robot Industri

Documents

Transcript of NC&Robot Industri