OLEH : MUHAMAD TRI HANDOKO 2105 100 112 DOSEN PEMBIMBING : Prof. Dr. Ing. I Made Londen Batan, M.Eng

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Januari 2012

LATAR BELAKANG

[Adib dan Grandis, 2010]

KEUNGGULAN:

Otomatisasi

Bisa bergerak ke atas dan bawah

Daerah jangkauan pengukuran besar

Mudah dan cepat

KELEMAHAN:

Kurang presisi dan akurat

Sensor LVDT selalu kontak dengan benda uji

Hanya bisa digunakan dengan PC (port

paralel)

RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana mengatur pergerakan posisi dudukan sensor dengan penggunaan stepper motor

2. Bagaimana melakukan pengambilan data dan dapat diproses dengan bantuan software sehingga hasilnya dapat ditampilkan dalam bentuk grafik.

BATASAN MASALAH

1. Pengembangan dilakukan pada bagian sensor carriage. 2. Penelitian dan kalibrasi alat ukur dilakukan di Laboratorium Perancangan dan

Pengembangan Produk Jurusan Teknik Mesin FTI ITS. 3. Pembuatan software interface tidak dibahas.

TUJUAN

Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan alat ukur ketegaklurusan pada penelitian sebelumnya yang meliputi pengembangan mekanisme gerak dan unit kontrol.

MANFAAT

Dengan adanya pengembangan alat ukur ketegaklurusan ini diharapkan memiliki akurasi yang lebih tinggi. Serta dapat digunakan sebagai referensi untuk perbaikan dan penyempurnaan alat ukur tersebut.

DIAGRAM ALIR PENGEMBANGAN ALAT UKUR

PENGEMBANGAN PADA PEMBAWA SENSOR LVDT

Rumah Sensor LVDT

Dudukan rumah sensor LVDT dan Solenoid

Solenoid

PENGEMBANGAN PADA SENSOR CARRIAGE

Sensor Carriage

Pembawa LVDT dan Solenoid

PENGEMBANGAN UNIT KONTROL

UNIT PENGKONDISIAN SINYAL (MIKROKONTROLER)

Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus. Di dalamnya minimal terdapat sebuah inti prosesor, memori, dan perlengkapan input output. Untuk merancang sebuah sistem berbasis mikrokontroler, diperlukan perangkat keras dan perangkat lunak, yaitu: 1. Sistem minimal mikrokontroler.

a) Prosesor, yaitu mikrokontroler itu sendiri. b) Rangkaian reset agar mikrokontroler dapat menjalankan program

mulai dari awal. c) Rangkaian clock, yang digunakan untuk memberi detak pada CPU. d) Rangkaian catu daya, yang digunakan untuk memberi sumber daya.

2. Software pemrograman dan kompiler, serta downloader.

SENSOR LVDT YANG DIGUNAKAN

LVDT adalah Linear Variable Displacement Transducer, untuk membaca perubahan jarak secara linier. Input dan output berupa Tegangan AC, kemudian dikonversi ke DC melalui Signal Conditioners. Yang digunakan adalah Omega seri LD 610 ± 1.5 mm.

MOTOR STEPPER

Motor Stepper adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi gerak, prinsip dasarnya sama dengan motor DC, namun gerakannya berdasarkan step-step. Motor Stepper yang digunakan adalah Shinano Kenshi seri 1512-03 STP-58D502 dengan kepresisian 1.8º / step 2.8V / 3A. Motor stepper ini menggunakan rangkaian unipolar. Motor stepper ini juga menggunakan gearbox berupa 2 pasang roda gigi lurus dengan rasio perbandingan 22 : 44 dan 16 : 40 Sehingga untuk berputar 1 putaran penuh dengan menggunakan ulir d = 1.5mm dibutuhkan looping sebanyak 250 kali.

ASSEMBLY ALAT UKUR KETEGAKLURUSAN

DIAGRAM SOFTWARE PENGOLAH DATA

Diagram Alir Program Pengukuran Ketegaklurusan

Tidak

Tidak

Ya

Ya

KALIBRASI STAND DENGAN SPIRIT LEVEL SEBAGAI OBJEK UKUR YANG STANDAR

No Tinggi Dial Indicator LVDT

(mm) (mm) (mm)

1 15 0.060 0.183

2 30 0.034 0.142

3 45 0.002 0.105

4 60 -0.039 0.046

5 75 -0.084 0.028

6 90 -0.121 0.048

7 105 -0.153 0.053

8 120 -0.185 0.005 y = -409.38x + 42.613

R² = 0.9963 y = -536.73x + 108.43

R² = 0.8019

0

15

30

45

60

75

90

105

120

-0.400 -0.200 0.000 0.200 0.400

Jang

kaua

n (m

m)

Penyimpangan (mm)

Dial Indicator LVDT

VALIDASI DIAL INDICATOR DAN LVDT

Tinggi Dial Indicator LVDT

(mm) (mm) (mm)

15 0.060 0.183

30 0.034 0.142

45 0.002 0.105

60 -0.039 0.046

75 -0.084 0.028

90 -0.121 0.048

105 -0.153 0.053

120 -0.185 0.005

UJI PERFORMANSI

Tinggi Silinder Standart Spirit Level

(mm) (mm) (mm) 15 0.183 0.183 30 0.162 0.142 45 0.116 0.105 60 0.052 0.046 75 0.099 0.028 90 0.079 0.048 105 0.081 0.053 120 0.008 0.005

0

15

30

45

60

75

90

105

120

-0.200 0.000 0.200

Jang

kaua

n (m

m)

Penyimpangan (mm)

Silinder Standart

Spirit Level

KOMPENSASI PENGUKURAN

No Tinggi Ukur Silinder Standar sebagai

kompensasi data pengukuran (mm) (mm)

1 15 0.183

2 30 0.162

3 45 0.116

4 60 0.052

5 75 0.099

6 90 0.079

7 105 0.081

8 120 0.008 0

15

30

45

60

75

90

105

120

-0.200 0.000 0.200

Jang

kaua

n (m

m)

Penyimpangan (mm)

Silinder Standart

Kompensasi

PENGUKURAN DENGAN DIGIMATIC HEIGHT GAGE

No Tinggi Ukur

Hasil Pengukuran Hasil Pengukuran Sebelum Kompensasi Setelah kompensasi

(mm) (mm) (mm) 1 15 0.321 0.139 2 30 0.241 0.079 3 45 0.201 0.085 4 60 0.091 0.039 5 75 0.011 -0.088 6 90 0.030 -0.049 7 105 0.054 -0.027 8 120 -0.064 -0.072

0

15

30

45

60

75

90

105

120

-0.200 0.000 0.200

Jang

kaua

n (m

m)

Penyimpangan (mm)

DigimaticHeight Gage

KESIMPULAN

SARAN

1. Pengembangan mekanisme gerak dan unit kontrol, khususnya penggunaan solenoid dan motor stepper, dapat dikendalikan dengan baik oleh mikrokontroller.

2. Uji performansi alat ukur dilakukan dengan mengukur penyimpangan geometris terhadap benda standart, yaitu Spirit Level Square dan Silinder Standart. Dari uji performansi didapatkan nilai penyimpangan alat ukur yang sama besar, yaitu 183 µm.

3. Alat ukur ketegaklurusan ini dapat dipakai untuk mengukur ketegaklurusan benda lain dengan melakukan kompensasi nilai terhadap Silinder Standart, karena data Silinder Standart lebih bervariasi.

Untuk pengembangan selanjutnya akan lebih baik bila alat ukur ketegaklurusan ini dapat berada dalam satu bidang yang sama dengan benda uji dan untuk menggerakkan benda uji dapat menggunakan mekanisme seperti pada meja mesin Milling.

TUGAS AKHIR

Bipolar • Arus pada koil dapat berbolak balik untuk mengubah arah putar motor • Lilitan motor hanya satu dan dialiri arus dengan arah bolak-balik Unipolar • Arus mengalir satu arah , dan perubahan arah putar motor tergantung dari

lilitan (koil) yang dialiri arus • Lilitan terpisah dalam 2 bagian dan masing-masing bagian hanya dilewati

arus dalam satu arah saja.

AKUISISI DATA UNTUK PENGKONDISIAN SINYAL

METODE PENGUKURAN PENYIMPANGAN KETEGAKLURUSAN

1. Metode Perbandingan dengan Standar Siku 2. Metode Perbandingan dengan Batang Paralel

3. Metode Ketegaklurusan dua Bidang Paralel 4. Metode Ketegaklurusan dengan Autokolimator

DEFINISI

Ketegaklurusan adalah sebuah kondisi dimana dua buah garis atau bidang yang berpotongan membentuk sudut 90⁰. Ketegaklurusan merupakan kriteria yang paling penting dalam proses pengukuran mapun proses pembuatan komponen mesin.

Metode yang digunakan adalah Perbandingan dengan Standar Siku

VIDEO