perancangan lengan romot

7/24/2019 perancangan lengan romot

1/12

RANCANG BANGUN PROTOTYPE MESIN

SORTIR TANDAN KELAPA SAWIT BERBASIS

PENCITRAAN WARNA MENGGUNAKAN

MIKROKONTROLER

LAPORAN TUGAS AKHIR

Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan

Program Pendidikan Diploma III

SPESIALISASI PRODUKSI

PROGRAM STUDI TEKNIK MEKANIK

oleh :

ADITYA SYAHPUTRA GINTING

1105012095

JURUSAN TEKNIK MEKANIK

POLITEKNIK NEGERI MEDAN

MEDAN

2014


2/12

INTISARI

Proses penyortiran yang ada saat ini di pabrik kelapa sawit masih

dilakukan secara manual sehingga kapasitas kerja serta keakuratan sortasi yang

dilakukan masih rendah, sehingga waktu tunggu TBS untuk diolah masih cukup

lama. Hal ini pada akhirnya menurunkan rendemen hasil pengolahan CPO serta

meningkatkan kadar asam pada CPO yang pada akhirnya menurunkan kuantitas

dan kualitas CPO.

Dalam perancangan ini menggunakan mikrokontroler ATMega328 sebagai

pengendali sistem pada mesin sortasi kelapa sawit. Dengan berjalannya sistem ini,

maka dapat di seleksi buah sawit yang matang atau mentah. Jika buah matang

maka secara otomatis konveyor akan bergerak maju, jika buah tidak matang maka

lengan pendorong akan mendorong buah sawit keluar.

Kata Kunci: mikrokontroler, konveyor, sawit


3/12

ABSTRACT

Sorting process that is currently in the palm oil mill is still done manually

so that the working capacity and the accuracy of the sorting is done is still low, so

that the waiting time for the processing of fresh fruit bunches still long enough.

This in turn lowers the yield of the results of processing the oil and increase the

acid levels in the CPO, which in turn lowers the quantity and quality of the CPO

In this design uses ATmega328 microcontroller as a control system on

palm sorting machines. With the passage of this system, it can be in the selection

of palm fruit ripe or raw. When ripe the fruit conveyor will automatically move

forward, if the fruit is not ripe the arm will push out the oil palm fruit.

keyword: microcontroler, conveyor, palm fruit


4/12

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, yang telah

memberi rahmat, hidayah dan karunia-Nya kepada kita semua khususnya kepada

penulis sehingga dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini.

Laporan tugas akhir ini berjudul : Rancang Bangun Prototype Mesin

Sortir Tandan Kelapa Sawit Berbasis Pencitraan Warna menggunakan

Mikrokontroler diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan dalam

menyelesaikan program Pendidikan Diploma 3 jurusan Teknik Mekanik program

studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan.

Pada laporan tugas akhir ini dibahas mengenai cara kerja mesin penyortir

kelapa sawit, perhitungan daya, proses kerja , serta cara perawatan dan perbaikan.

Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini, penulis banyak menemukan

kesulitan, namun berkat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak baik berupa

material, spiritual, informasi maupun segi administrasi hingga semua masalah

masalah tersebut dapat diatasi. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis

mengucapkan penghargaan dan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1.

M. Syahruddin, S.T., M.T., Direktur Politeknik Negeri Medan;

2. Idham Kamil, S.T., M.T., Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri

Medan;

3. Joni Indra, S.T., M.T.,Kepala Program Studi Teknik Mekanik Politeknik

Negeri Medan dan juga sebagai Dosen Pembimbing Penulis;

4. Seluruh staff pengajar dan pegawai Jurusan Teknik Mesin Politeknik

Negeri Medan;

5. Teristimewa buat Ayahanda Amali S.Si., Ibunda Setya Wahyuningsih Br.

Sembiring, Adikku Ade handayani, Febry Ulandari, Eva Riste Amelia,

Tercinta yang telah mendukung penulis dalam doa, materi dan tidak lupa

juga memberikan semangat dalam menyelesaikan tugas akhir;

6. Rekan-rekan penulis tergabung dalam tugas akhir rancang bangun ini,

Nurul Azmi Ritonga, Pegi;

7. Teman-teman di Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan;


5/12

8. Pak Hendra dan Mas Heri atas segala pengorbanannya untuk rancang

bangun ini;

9. Dan semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu.

Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini, penulis berusaha untuk menulis

yang terbaik, namun penulis sangat mengharapkan saran dan kritik yang bersifat

membangun untuk kesempurnaan laporan tugas akhir ini dan juga sebagai

masukan bagi penulis untuk masa mendatang.

Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih dengan harapan semoga

laporan ini bermanfaat bagi penulis khusunya dan para pembaca umumnya.

Medan, September 2014

Hormat penulis,

Aditya Syaputra Ginting

NIM : 1105012095


6/12

DAFTAR ISI

HALAMAN

SPESIFIKASI TUGAS AKHIR .. ii

LEMBAR PERSETUJUAN .... iiiLEMBAR PENGESAHAN . iv

INTISARI .... v

ABSTRACT.... vi

KATA PENGANTAR .. vii

DAFTAR ISI .... ix

DAFTAR GAMBAR .... xi

DAFTAR LAMPIRAN .... xii

BAB I PENDAHULUAN 1

A. Latar Belakang ... 1

B.

Perumusan Masalah .. 3C. Tujuan Tugas Akhir .... 3

D. Manfaat Tugas Akhir . 4

BAB II LANDASAN TEORI .. 5A. Teori Singkat ........................................... 5

B. Arduino Uno ........ 6

C. Mikrokontroler 7

D. Visual Basic 2008 ............................ 8

E. Pengolahan Citra Digital ...... 10

F. Jenis Jenis Motor DC .......................................................... 12G.

Belt Konveyor ..................................................................................... 15

H. Sensor Infra Red (infra merah) ............................................................. 17

I. Webcam .......................................................................................... 18

J. Relay .................................................................................................... 20

K. Poros ..................................................................................................... 24

BAB III PERANCANGAN ALAT DAN SISTEM...... 26

A. Blok Diagram Sistem Control Mesin Sortase TBS 26

B. Perancangan Rangkaian Sensor Pendeteksi Objek ................................ 29

C. Perancanga Rangkaian Driver Lampu ................................................. 29

D.

Perancangan Rangkaian Driver Motor Lengan .................................... 30E. Perancangan Perangkat Lunak Sistem ................................................. 32

F. Proses Kerja Mesin .............................................................................. 33

G. Peroses Pembuatan Mesin ................................................................. 33

H. Perawatan Mesin ................................................................................ 35


7/12

BAB IV PROSEDUR PENGAMBILAN DATA, PERHITUNGAN DATA

DAN ANALISA BIAYA ..................... 37

A. Sistem Transmisi .................................................................................. 37

B. Poros .................................................................................................... 40

C.

Bantalan ............................................................................................ 44D. Kapasitas Mesin ................................................................................... 45

E. Analisa Biaya ......................................................................................... 47

BAB V PENUTUP ........................................................................................... 48

A. Kesimpulan .......................................................................................... 48

B. Saran ................................................................................................... 49

DARTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


8/12

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1 Board Arduino Uno R3 ................................ 7

Gambar 2 Konfigurasi Pin ATMega328 . 8

Gambar 3 Motor stepper .......... 14

Gambar 4 Motor Servo .................................. 15

Gambar 5 Belt Conveyor 16

Gambar 6 Sensor Infra Red . 18

Gambar 7 Camera Webcam ................ 20

Gambar 8 Relay yang tersedia di pasaran ........................................................ 21

Gambar 9 Relay ................................................................................................ 22

Gambar 10 Bentuk kontak dari sebuah relay ................................................. 23


9/12

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Harga CPO (Crude Palm Oil) atau minyak sawit mentah dipasaran

dunia yang terus meningkat dalam kurun waktu sepuluh tahun terakhir serta

kecenderungan peningkatan permintaan CPO yang melebihi laju

pertumbuhan produksi CPO dunia. 70% pabrik yang baru didirikan tidak

memiliki kebun sendiri sehingga membuka peluang untuk kembali

meningkatkan harga beli TBS (Tandan Buah Segar) oleh pihak pabrik, yang

pada akhirnya kembali meningkatkan harga jual CPO di pasar dunia. Hal ini

merupakan peluang baik yang harus dimanfaatkan oleh kedua belah pihak,

yaitu pihak petani dan pihak pabrik. Pihak pabrik terpacu untuk

meningkatkan produksi CPO yang pada akhirnya berlomba untuk

mendapatkan suplai TBS dari petani. Pihak petani yang membaca kondisi ini

juga berlomba untuk meningkatkan produksi TBSnya untuk disuplai ke

pabrik.

Namun belakangan, terjadi fenomena penurunan kualitas CPO asal

Indonesia yang disebabkan oleh tindakan kecurangan dari beberapa oknum

petani dan pabrik kelapa sawit. Pihak petani sebagai pemasok hanya

mementingkan jumlah produksi TBS yang disuplai ke pabrik untuk mengejar

keuntungan tanpa memperhatikan kualitas dari produknya. Produk TBS yang

disuplai oleh petani bukan hanya TBS matang sesuai standar pabrik, namun

bercampur dengan TBS yang kondisinya masih mentah atau lebih buruk lagi,

yaitu dalam kondisi busuk. Pihak pabrik sendiri juga melakukan kecurangan

dengan melakukan penyortiran tidak sesuai dengan ketentuan yang berlaku,

yaitu dimana mutu TBS yang disuplai petani pada saat dilakukan sortasi oleh

pabrik diturunkan mutunya agar harga beli dari pihak petani dapat ditekan.


10/12

Proses penyortiran yang ada saat ini di pabrik kelapa sawit masih

dilakukan secara manual sehingga kapasitas kerja serta keakuratan sortasi

yang dilakukan masih rendah, sehingga waktu tunggu TBS untuk diolah

masih cukup lama. Hal ini pada akhirnya menurunkan rendemen hasil

pengolahan CPO serta meningkatkan kadar asam pada CPO yang pada

akhirnya menurunkan kuantitas dan kualitas CPO.

Dengan demikian harus ada standar mutu dan standar proses

sortasi agar kedua belah pihak tidak dirugikan. Proses sortasi pada pabrik

sendiri masih dilakukan secara manual dimana kapasitas proses sortasi masih

rendah. Hal ini menyebabkan waktu tunggu TBS matang untuk diolah

menjadi lebih lama. Penundaan pengolahan TBS mengakibatkan rendemen

CPO yang diperoleh menurun serta kadar keasaman CPO meningkat. Hal ini

menyebabkan jumlah produksi CPO menurun demikian juga dengan kualitas

CPO yang dihasilkan akan terjadi penurunan. Selain kapasitas kerja, tingkat

akurasi sortasi yang dilakukan secara manual oleh pabrik menyebabkan masih

bercampurnya TBS mentah dan TBS busuk pada proses pengolahan,

sehingga jumlah dan kualitas CPO yang dihasilkan oleh pabrik pengolahan

semakin menurun.

Untuk itu perlu dikembangkan alat dan mesin sortasi TBS sawit

yang memiliki keakuratan dan kapasitas kerja yang cukup tinggi.Bila proses

sortasi kelapa sawit dapat dilakukan menggunakan suatu alat sortasi yang

berjalan secara otomatis, memiliki akurasi dan kapasitas kerja tinggi,

memiliki standar baku mutu serta dapat beroperasi dengan biaya rendah,

maka akan diperoleh peningkatan kualitas CPO berupa kadar asam lemak

rendah serta peningkatan Produksi CPO rendemen meningkat.Melalui ulasan di atas penulis mendapat ide membuat rancang

bangun prototype mesin sortasi tandan kelapa sawit berbasis pencitraan warna

menggunakan mikrokontroler dimana mesin tersebut berfungsi untuk

mempermudah pekerjaan penyortiran kelapa sawit menjadi lebih efisien, dan

akurat.


11/12

B. Perumusan Masalah

Untuk mendapatkan hasil pembahasan yang maksimal maka penulis perlu

membatasi masalah yang akan dibahas. Adapun batasan masalah dalam

Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana gambar mesin dan komponenkomponen utama mesin

sortasi TBS (Tandan Buah Segar) kelapa sawit?

2. Bagaimana prinsip kerja mesin sortasi TBS kelapa sawit?

3. Bagaimana perhitungan komponenkomponen utama mesin yang

digunakan?

4. Bagaimana menentukan kapasitas produksi mesin?

5.

Bagaimana proses pembuatan mesin sortasi TBS kelapa sawit?

6. Bagaimana menganalisa biaya pembuatan mesin sortasi TBS kelapa

sawit?

7. Bagaimana perawatan mesin sortasi TBS kelapa sawit?

C. Tujuan Tugas Akhir

Tujuan dari rancang bangun mesin sortasi TBS (Tandan Buah Segar)

kelapa sawit ini adalah sebagai berikut :

1. Untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan Program Diploma

3 Jurusan Teknik Mekanik Politeknik Negeri Medan.

2. Menambah wawasan dan keterampilan mahasiswa dalam membuat

suatu proyek Tugas Akhir.

3. Dapat merancang bangun suatu mesin sortasi TBS kelapa sawit.

4.

Mengetahui cara kerja mesin sortasi TBS kelapa sawit.

5. Memahami hubungan antara ilmu pengetahuan yang telah diperoleh

dan menerapkannya pada dunia lingkungan dan pabrik.


12/12

D. Manfaat Tugas Akhir

Tugas akhir ini diharapkan dapat bermanfaat bagi :

1. Penulis serta pembaca, untuk menambah pengetahuan dan pengalaman

penulis serta pembaca tentang alat sortasi TBS kelapa sawit.

2. Politeknik Negeri Medan Jurusan Teknik Mekanik khususnya Program

Studi Teknik Mekanik adalah untuk membuka pola pikir dan

kreativitas mahasiswa dalam merancang suatu peralatan mesin sortasi

TBS kelapa sawit.

3. Masyarakat dan karyawan pabrik untuk mempermudah proses sortasi

TBS kelapa sawit di Pabrik Kelapa Sawit.

perancangan lengan romot

Documents

Transcript of perancangan lengan romot