i

PERANCANGAN

MESIN PLOTTER BATIK BERBASIS CNC

Skripsi

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademi

Dalam Meyelesaikan Program Sarjana Teknik

Disusun Oleh :

Abdul Rahman Fauzi

201410120311089

HALAMAN JUDUL

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

MALANG

2018

LEMBAR PENGESAHAN

SKRIPSI

PERANCANGAI{ FLOTTER BATIK

BERBASIS CNC

Disusun Oleh :

Abdul Rahman Fauzi

20141012031 1089

Menyetujui dan Mengesahkan :

Malang, 23 Oktober 2018

Doseu Pembimbing I

ffirh. A. Fauzan HS, M.T.

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Ir. Herry Supriyanto, M.T.

Mu{ito, S.T., M.T.

ix

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

alhamdulllahirobbil ‘alamin, puji syukur kehadirat allah swt yang telah

melimpahkan rahmat, taufiq dan hidayah-nya. sholawat serta salam selalu tercurah

kepada rosulullah muhammad saw, sehingga penyusun dapat menyelesaikan tugas

akhir dengan judul “Perancangan Mesin Plotter Batik Berbasis CNC.” sebagai

syarat untuk memperoleh gelar kesarjanaan strata 1 jurusan teknik mesin fakultas

teknik universitas muhammadiyah malang.

Dalam penyusunan laporan tugas akhir ini, tentunya tidak lepas dari bantuan

dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis ingin

mengucapkan rasa terima kasih kepada :

1. Allah SWT, karena telah memberikan kesehatan, pengetahuan dan ilmu, serta

kekuatan mental dalam mengerjakan skripsi.

2. Kedua orang tua Bapak Agus Rusdiwanto dan Ibu Siti Fatimah, semua

keluarga yang telah memberikan dukungan tanpa henti.

3. Ir. Ahmad Fauzan HS, M.T selaku dosen pembimbing I.

4. Ir. Herry Supriyanto, M.T selaku dosen pembimbing II.

5. Dini Kurniawati, ST, M.T selaku dosen wali.

6. Semua Dosen Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang yang telah

membimbing penulisan perkuliahan dari awal sampai sekarang.

7. Seluruh keluarga MATC baik dosen instruktur, karyawan, part timer, dan

beserta seluruh asisten.

8. Kawan kawan seperjuangan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah

Malang yang setia mendukung, berdoa, dan bersama berkuliah di kampus ini.

9. Serta semua pihak yang membantu dalam penyelesaian tugas ahir ini.

x

Terimakasih atas bimbingan, saran, dan petunjuk serta masukan yang

diberikan sehingga tugas ahir ini dapat diselesaikan sesuai waktu dan harapan.

Bersar harapan semoga tugas ahir yang ditulis penulis susun dapat

bermanfaat dan menambah pengetahuan yang luas bagi pembacanya.

Malang, 24 Oktober 2018

Abdul Rahman Fauzi

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i

POSTER ................................................................................................................. ii

LEMBAR PENGESAH LEMBAR PENGESAHAN ........................................ iii

LEMBAR KONSULTASI ................................................................................... iv

SURAT PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN ............................................. vi

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

ABSTRACT ........................................................................................................ viii

KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix

DAFTAR TABEL .............................................................................................. xiii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xiv

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

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

1.2 Rumusan Masalah ....................................................................................... 3

1.3 Tujuan ......................................................................................................... 3

1.4 Manfaat ....................................................................................................... 3

1.5 Batasan Masalah ......................................................................................... 5

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 7

2.1 Proses Membatik ........................................................................................ 7

2.2 Pengertian Plotter ..................................................................................... 10

2.3 Computer Numerical Control .................................................................... 11

2.3.1 Pengertian CNC ............................................................................... 11

2.3.2 Bagian Bagian Mekanik Mesin CNC ................................................ 12

2.4 Metode Desain Pahl & Beitz ..................................................................... 16

BAB III : METODOLOGI PERANCANGAN ................................................ 20

3.1 Diagram Aliran Perancangan Plotter Batik ................................................ 20

3.2 Perancangan Dan Penjelasan Plotter Batik ............................................... 22

2.3.1 Perencanaan Dan Penjelasan Tugas. .............................................. 22

2.3.2 Perancangan Konsep Produk. ......................................................... 25

2.3.3 Perancangan bentuk produk (embodiment design). ...................... 32

2.3.4 Perancangan detail. ........................................................................ 35

3.3 Cara Kerja Mesin Plotter Batik .................................................................. 35

xii

BAB IV : PERHITUNGAN ................................................................................ 36

4.1 Perancangan detail. .................................................................................. 36

4.1.1 Mencari massa jenis kayu ............................................................... 37

4.1.2 Eretan atas ...................................................................................... 38

4.1.3 Eretan samping ............................................................................... 43

4.1.4 Eretan bawah .................................................................................. 52

4.1.5 system pengerol kain ...................................................................... 56

4.2 Proses pembuatan .................................................................................... 58

4.2.1 Permasalahan yang timbul saat pembuatan. ................................. 58

4.2.2 Solusi dari permasalahan proses pembuatan. ............................... 60

4.2.3 Hasil setelah dibenahi ..................................................................... 62

4.3 Perhitungan Setelah Perbaikan Desain ..................................................... 63

4.3.1 Perhitungan massa jenis kayu plywood.......................................... 63

4.3.2 Eretan atas ...................................................................................... 64

4.3.3 Eretan samping ............................................................................... 71

4.3.4 Eretan bawah .................................................................................. 83

4.4 Tinjauan potensi mampu paten mesin. .................................................... 90

4.4.1 Tinjauan paten ................................................................................ 90

4.4.2 Analisa perbandingan plotter batik dengan paten yang sudah

ada. ................................................................................................. 93

BAB V : KESIMPULAN .................................................................................... 95

5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 95

5.2 Saran 96

Daftar Pustaka ..................................................................................................... 97

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 : Data spesifikasi teknis hasil identifikasi kebutuhan ........................... 23

Tabel 3.2 : Tabel evaluasi varian 1 ....................................................................... 32

Tabel 3.3 : Tabel evaluasi varian 2 ....................................................................... 33

Tabel 3.4 : Tabel evaluasi varian 3 ....................................................................... 33

Tabel 4.1 : Data sheet motor stepper Nema .......................................................... 40

Table 4.2 : List part eretan atas ............................................................................. 40

Tabel 4.3 : Data sheet linier bearing ..................................................................... 46

Tabel 4.4: Data sheet braket holder...................................................................... 47

Table 4.5 : List part eretan samping ...................................................................... 48

Tabel 4.5 : Data sheet motor stepper Nema .......................................................... 66

Table 4.6 : List part eretan atas ............................................................................. 67

Tabel 4.7 : Data sheet linier bearing ..................................................................... 74

Tabel 4.8: Data sheet braket holder...................................................................... 76

Table 4.9 : Data sheet pillow block ....................................................................... 78

Table 4.9 : List part eretan samping ...................................................................... 79

Tabel 4.10 : Data sheet linier bearing ................................................................... 86

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 : Mendesain pola batik ........................................................................ 7

Gambar 2.2 : Melukis di kain .................................................................................. 7

Gambar 2.3 : Menutupi bagian putih ...................................................................... 7

Gambar 2.4 : Pewarnaan kain ................................................................................. 8

Gambar 2.5 : Mendesain pola batik ........................................................................ 9

Gambar 2.6 : 3 aksis pada mesin CNC ................................................................. 12

Gambar 2.7 : Bagian bagian utama eretan . .......................................................... 12

Gambar 2.8 : (a) Bidang miring pada ulir dengan membandingkan diameter

dengan kisar ..................................................................................................... 14

Gambar 2.8 (b) Skema pembebanan power screw. .............................................. 14

Diagram 2.9 : Diagram Alir Perancangan Menurut Pahl And Beitz .................... 17

Diagram 3.1 : Diagram alir perancangan mesin.................................................... 21

Diagram 3.2 : Diagram alir metode perancangan mesin plotter batik .................. 22

Diagram 3.3 : Prinsip proses kerja plotter batik ................................................... 24

Diagram 3.4 : Blok fungsi mesin Plotter Batik..................................................... 24

Diagram 3.5 : Diagram sub-sub fungsi mesin plotter batik .................................. 24

Gambar 3.2 : (a) varian 1 bila dilihat secara 3D .................................................. 27

Gambar 3.2 : (b) Varian 1 bila dilihat dari samping. ........................................... 27

Gambar 3.3 : (a) varian 2 bila dilihat secara 3D .................................................. 28

Gambar 3.3 : (b) Varian 2 bila dilihat dari samping. ........................................... 28

Gambar 3.4 : (a) varian 3 bila dilihat secara 3D .................................................. 29

Gambar 3.4 : (b) Varian 3 bila dilihat dari samping. ........................................... 29

Gambar 3.5 : Varian yang dipilih ......................................................................... 34

Gambar 4.1 : Pembagian perhitungan .................................................................. 36

Gambar 4.2 : Desain eretan atas ........................................................................... 38

Gambar 4.2 : Desain eretan atas ........................................................................... 41

Gambar 4.3 : (a) desain eretan samping dilihat secara 3D .................................... 43

Gambar 4.3: (b) desain transmisi eretan samping ................................................ 43

Gambar 4.4 : Diagram Benda Bebas Eretan samping ........................................... 44

Gambar 4.5 : Desain eretan samping .................................................................... 49

Gambar 4.6 :(a) desain eretan bawah dilihat secara 3D ........................................ 52

xv

Gambar 4.6: (b) desain transmisi eretan bawah .................................................... 52

Gambar 4.7 : Diagram benda bebas eretan bawah. ............................................... 53

Gambar 4.8 : Desain system pengerolan yang sudah diperbaiki .......................... 56

Gambar 4.9 : Eretan samping yang melengkung. ................................................. 58

Gambar 4.10 : (a) desain eretan bawah bagian A ................................................. 60

Gambar 4.10 : (b) desain eretan bawah yang desainnya sudah dirubah. .............. 60

Gambar 4.11 : (a) Gambar potongan mesin jadi ................................................... 61

Gambar 4.11: (b) Gambar detail A untuk penambahan linier bearing ................. 61

Gambar 4.12 : Gambar desain yang sudah dibuat................................................. 62

Gambar 4.13 : Desain eretan atas .......................................................................... 64

Gambar 4.14 : Desain eretan atas .......................................................................... 68

Gambar 4.15 : Desain eretan samping dilihat secara 3D ...................................... 71

Gambar 4.16 : Diagram Benda Bebas Eretan samping ......................................... 72

Gambar 4.17 : Desain eretan samping .................................................................. 80

Gambar 4.18 : Desain eretan bawah dilihat secara 3D ......................................... 83

Gambar 4.18 : Diagram benda bebas eretan bawah. ............................................. 84

Gambar 4.19 : Paten plotter X-Y .......................................................................... 90

Gambar 4.20 : Paten mekanik actuator plotter ..................................................... 91

Gambar 4.21 : Paten mekanisme pengerolan plotter ............................................ 92

Gambar 4.22 : Canting elektrik ............................................................................. 93

Gambar 4.23 : Gambar desain sistem roll plotter batik ........................................ 94

Gambar 5.1 : Gambar desain yang sudah dibuat................................................. 95

97

Daftar Pustaka

[1] Pahl, G. and Beitz, W. Engineering Design A Systematic Approach. Spriner-

Verlag : The Design Counciln, New York: McGraw-Hill 1996:

[2] G.niemann. 1999. elemen mesin. anton budiman Dlpl. Ing bambang

priambondo. Jakarta: Erlangga. 2000

[3] Antony. 1999. elemen mesin. Ir. Zainudin achmad,MSC. Jakarta: Erlangga.

2004

[4] Kiyokatsu Suga. 1987. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin.

Sularso Jakarta: PT. PRANDNYA PARAMITA 2000

[5] Heiz Joseph Gerber, West Hartford, and David J.Logan. X-Y plotter.

No.3,293,651 (Patent). 1969.

[6] Patrick nguyen, Brian C. ACTUATOR MECHANISM FOR PLOTTER

CARRIAGE. No.5,345,255 (Patent). 1994.

[7] Elmer N.leslie, Stephen S, Treadwell, all of tex. COMPACT PLOTTER FOR

GENERATION OF ACCURATE PLOTTED IMAGE OF LONG LENGTH.

No.4,686,540 (Patent). 1987.

[8] Anonymous. Batik Menurut Para Pakar [Internet]. Wordpress. 2018 [cited 21

February 2016]. Available from:

https://cantingcanting.wordpress.com/2016/02/21/batik-menurut-para-pakar/

[9] Anonymous. Batik Menurut Para Pakar [Internet]. Wordpress. 2018 [cited 21

February 2016]. Available from: http://sanggarbatikkatura.com/cara-membuat-

batik

[10] Anonymous. Batik Menurut Para Pakar [Internet]. Wordpress. 2018 [cited 21

February 2016]. Available from : https://masfikr.com/cara-membuat-batik-

tulis/

https://cantingcanting.wordpress.com/2016/02/21/batik-menurut-para-pakar/http://sanggarbatikkatura.com/cara-membuat-batikhttp://sanggarbatikkatura.com/cara-membuat-batikhttps://masfikr.com/cara-membuat-batik-tulis/https://masfikr.com/cara-membuat-batik-tulis/