Laporan Hasil Praktik Robotik [PDF]

Citation preview

LAPORAN HASIL PRAKTIK ROBOTIK JOB GERAKAN LENGAN ROBOT 3 DOF



KELOMPOK II: 1. 2. 3. 4. 5. 6.



ABDUL RACHMAN HANDRISUMATO H. A. NUR HIKMAH DAVID JUNIOR PANGALA FEBRIANTI REZKY SYAFCHRIN JACOBILLY ADJI YUHYIL JAMALIKA ADP.



(44418001) (44418003) (44418007) (44418008) (44418021) (44418024)



PROGRAM STUDI D4 TEKNIK MEKATRONIKA JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG 2021



i



DAFTAR ISI



HALAMAN SAMPUL ........................................................................................ i HALAMAN DAFTAR ISI .................................................................................. ii HALAMAN KATA PENGANTAR .................................................................. iii TEORI YANG MENDASARI ........................................................................... 1 1. Sinyal Listrik ........................................................................................... 1 2. Saklar ....................................................................................................... 2 3. Relay ......................................................................................................... 2 4. Solenoid .................................................................................................... 5 PRATIKUM ........................................................................................................ 6 1.



Pratikum 1 ............................................................................................. 6



1.1.



Topik Permasalahan .................................................................... 6



1.2.



Permasalahan ............................................................................... 6



1.3.



Alat dan Komonen yang digunakan ............................................. 6



1.4.



Solusi Permasalahan..................................................................... 6



1.5.



Diagram Langkah Perpindahan Torak ........................................ 6



1.6.



Prinsip Kerja Rangkaian .............................................................. 7



1.7.



Kesimpulan .................................................................................. 9



DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 10



ii



KATA PENGANTAR Assalamu’alaikum wr.wb Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada kami, sehingga penulis berhasil menyelesaikan tugas Laporan Hasil Praktik Robotik Job Gerakan Lengan Robot 3 DOF, selesai tepat pada waktunya. Salawat serta salam tak lupa kami curahkan kepada bimbingan besar kita nabi akhir zaman, nabi Muhammad SAW yang kita nantikan safaatnya di yaumul kiamah nanti. Dalam menyelesaikan laporan ini penyusun banyak mendapatkan kendala – kendala akan tetapi, berkat bantuan dari berbagai pihak akhirnya kendala tersebut dapat terselesaikan. Oleh karena itu penulis mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar – besarnya kepada semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung terlibat dalam penyusunan laporan ini. Terutama kepada Bapak Dr. Ir. Simon Ka'ka. M.T. sebagai dosen pembimbing dalam menyelesaikan laporan ini. Akhir kata semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca sehingga dapat memahami berbagai permasalahan yang muncul, dan kami mohon maaf apabila masih banyak kekurangan dalam laporan ini. Oleh karena itu, kritik dan saran sangat kami harapkan dari dosen dan teman – teman demi lebih baiknya laporan ini. Sekian yang dapat kami sampaikan, atas perhatiannya kami ucapkan terimakasih. Wassalamu’alaikum wr.wb



Makassar, 18 April 2021



Penyusun



iii



Teori yang Mendasari Elektropneumatik merupakan pengembangan dari pneumatik, dimana prinsip kerjanya memilih energi pneumatik sebagai media kerja (tenaga penggerak) sedangkan media kontrolnya mempergunakan sinyal elektrik ataupun elektronik. Sinyal elektrik dialirkan ke kumparan yang terpasang pada katup pneumatik dengan mengaktifkan sakelar, sensor ataupun sakelar pembatas (limit switch) yang berfungsi sebagai penyambung ataupun pemutus sinyal. Sinyal tersebut akan dikirimkan ke kumparan dan akan menghasilkan medan elektromagnit serta akan mengaktifkan/mengaktuasikan katup pengatur arah sebagai elemen akhir pada rangkaian kerja pneumatik. Sedangkan media kerja pneumatik akan mengaktifkan atau menggerakkan elemen kerja pneumatik seperti silinder yang akan menjalankan sistem. Adapun sistem elektro-pneumatik diantaranya : 1.



Sinyal Listrik Komponen dasar dari sinyal listrik yaitu menggunakan listrik DC 24 Volt. Rangkaian sederhana dari rangkaian listrik adalah terdiri dari tegangan sumber DC, beban dan sistem pengkawatannya.



Gambar 1. Rangkaian kelistrikan DC sederhana Ketika saklar dalam posisi menutup ( ON), arus akan bergerak melalui beban.



Arus



tersebut



akan



melalui



sebuah



penghantar



atau



konduktor.sehingga akan mengakibatkan beban atau lampu menyala.



1



2.



Saklar Saklar adalah komponen dalam rangkaian yang berfungsi untuk memutuskan atau menyambungkan arus pada beban. Saklar terdiri dari dua jenis yaitu saklar push button dan saklar mekanik.



Gambar 2. Saklar mekanis dan push button a. Saklar mekanik yaitu saklar yang digerakan secara mekanais dalam menentukan posisi ON atao OFF nya. Posisi tersebut akan tetap selama belum dirubah posisinya secara mekanik. b. Saklar push button yaitu saklar yang akan bekerja selama saklar tersebut ditekan, dan akan kembali ke posisi semula bila saklar tersebt sudah tidak ditekan kembali.



3.



Relay Relay adalah komponen untuk penyambung saluran dan pengontrol sinyal, yang kebutuhan energinya relatif kecil. Relay ini biasanya difungsikan dengan elektromagnet yang dihasilkan dari kumparan. Pada awalnya relay ini digunakan pada peralatan telekomunikasi yang berfungsi sebagai penguat sinyal. Tapi sekarang sudah umum didapatkan pada perangkat kontrol, baik pada permesinan ataupun yang lainnya.



2



Gambar 4. Relay Pemilihan relay yang sesuai kebutuhan harus memenuhi beberapa kriteria, antara lain: -



Perawatan yang minim



-



Kemampuan menyambungkan beberapa saluran secara independent



-



Mudah adaptasi dengan tegangan operasi dan tegangan tinggi



-



Kecepatan operasi tinggi, misalnya waktu yang diperlukan untuk menyambungkan saluran singkat.



Cara kerja relay: Apabila pada lilitan dialiri arus listrik maka arus listrik tadi akan mengalir melalui lilitan kawat dan akan timbul medan magnet yang mengakibatkan pelat yang ada di dekat kumparan akan tertarik ataupun terdorong sehingga saluran dapat tersambung ataupun terputus. Hal ini tergantung apakah sambungannya NO atau NC. Bila tidak ada arus listrik maka pelat tadi akan kembali ke posisi semula karena ditarik dengan pegas. Simbol Relay:



Relay Normally Open



3



Relay Normally Closed



Kombinasi NO & NC Penunjukkan angka pada relay mempunyai arti sebagai berikut: Angka yang pertama menunjukkan contactor yang keberapa sedangkan angka yang kedua selalu bernomor ¾ untuk relay NO dan ½ untuk relay yang NC. Keuntungan dan kerugian penggunaan Relay: Keuntungan: -



Mudah mengadaptasi bermacam-macam tegangan operasi



-



Tidak mudah terganggu dengan adanya perubahan temperature disekitarnya, karena relay masih bisa bekerja pada temperature 233 K (-40o C) sampai 353 K (80o C)



-



Mempunyai tahanan yang cukup tinggi pada kondisi tidak kontak



-



Memungkinkan untuk menyambungkan beberapa saluran secara independent



-



Adanya isolasi logam antara rangkaian kontrol dan rangkaian utama Oleh karena keuntungan-keuntungan di atas maka penggunaan relay sampai saat ini masih dipertahankan. Kerugian:



-



Khususnya untuk NO, bila akan diaktifkan timbul percikan api



-



Memerlukan tempat yang cukup besar



-



Bila diaktifkan, berbunyi



-



Kontaktor bisa terpengaruh dengan adanya debu



-



Kecepatan menyambung atau memutus saluran terbatas.



-



4



4.



Solenoid Di lapangan kita bisa menemukan solenoid dengan arus searah (DC) ataupun arus bolak balik (AC). Sedangkan yang sering digunakan pada Electro-pneumatik adalah Solenoid DC. Solenoid DC secara konstruktif selalu mempunyai inti yang pejal dan terbuat dari besi lunak. Dengan demikian mempunyai bentuk yang simple dan kokoh. Selain itu maksudnya agar diperoleh konduktansi optimum pada medan magnet. Bila ada kelonggaran udara, tidak akan mengakibatkan kenaikan temperature operasi, karena temperature operasi hanya akan tergantung pada besarnya tahanan kumparan serta arus listrik yang mengalir. Bila solenoid DC diaktifkan (switched on) maka arus listrik yang mengalir meningkat secara perlahan. Ketika arus listrik dialirkan ke dalam kumparan akan terjadi elektromagnet. Selama terjadinya induksi akan menghasilkan gaya yang berlawanan dengan tegangan yang digunakan. Bila solenoid dipasifkan (switched off) maka medan magnet yang pernah terjadi akan hilang dan dapat mengakibatkan tegangan induksi yang besarnya bisa beberapa kali lipat dibandingkan dengan tegangan yang ada pada kumparan. Tegangan induksi ini dapat mengakibatkan rusaknya isolasi pada gulungan koil, selanjutnya bila hal ini terjadi terus akan terjadi percikan api. Untuk mengatasi hal ini maka harus dibuat rangkaian yang meredam percikan api, misalnya dengan memasang tahanan yang dihubungkan secara paralel dengan induktansi. Sehingga bila terjadi pemutusan arus listrik, energi akan tersimpan dalam bentuk medan magnet dan dapat hilang lewat tahanan yang dipasang tadi.



5



PRATIKUM 1. Pratikum 1 1. Topik Permasalahan Bagaimana menggerakkan 3 buah torak silinder kerja ganda sebagai pengganti gerakan lengan robot 3 DOF dengan urutan gerakan torak silinder kerja ganda A+ B+ A- C+ C- B-? 2.



Permasalahan Gerakan lengan robot 3 DOF, diperankan sebagai pengganti gerakan lengan manusia. Jika setiap ruas lengan dipasang penggerak/aktuator berupa silinder pneumatik dengan variasi gerakan adalah sesuai dengan urutan langkah perpindahan gerak torak dari 3buah silinder pneumatik pada “Tugas Besar Kelompok”.



3.



Alat dan Komponen yang digunakan 1.4.1. Katup kontrol arah 5⁄2 operasi solenoid. 1.4.2. Katup kontrol arah 2⁄2 operasi tombol. 1.4.3. Silinder kerja ganda. 1.4.4. Air Service Unit. 1.4.5. Kompressor.



4.



Solusi Permasalahan



Gambar solusi rangkaian pneumatik



6



1



+24V



2 3



START



3



4



3 K1



3 K1



5 3



K2



6 3



7



8



3



B+



K3



3 C+



9 3



K4



10 3



B3



4



4



4



4



4



4



4



4



4 3



1



1



1



1



4



2



2



K4



1



K5



1



2



2



K4



K2 2 A1



A1 K1



2 A1



K2



9



3



11



+24V



A2



6 13



3 5



A2



8 9 15



7 10



13 3



15 3



K2



3



K3 4



K4 4



4



3



3



A+



3



A-



C-



4



Y1



K5



A2



4 11



A1



K4



A2



2 3



A1



K3



A2



0V



4



K4



K3



STOP



K5



Y3



4



Y2



Y5



4



Y6



Y4



0V



Gambar solusi rangkaian listrik/kontrol



7



Gambar 1 solusi program PLC aplikasi OMRON



Gambar 2 solusi program PLC aplikasi OMRON



8



Gambar 3 solusi program PLC aplikasi OMRON



Gambar 4 solusi program PLC aplikasi OMRON



9



Gambar 5 solusi program PLC aplikasi OMRON



Gambar 6 solusi program PLC aplikasi OMRON 10



Gambar solusi dsaind perubahan torak aplikasi CX-Designer 5.



Diagram Langkah Perpindahan Torak



6.



Gambar Diagram Perpindahan Torak Prinsip Kerja Rangkaian Apabila tombol pata katup kontrol arah 2⁄2 ditekan, maka udara bertekanan mengalir kesaluran 1 ke 2 pada katup 2⁄2 kemudian menuju kesaluran 1 pada katup 5⁄2 operasi solenoid. Ketika tombol START pada rangkaian listrik/kontrol ditekan maka akan mengaktifkan coil K1, dan ketika coil K1 ini aktif maka kontak coil K1 yang tadinya berstatus normaly open akan berubah status menjadi normaly close dan sebaliknya yang tadinya berstatus normaly close menjadi status normaly open. Sehingga pada saat coil K1 aktif membuat coil K2 aktif, dan ketika coil K2 ini aktif maka



11



kontak coil K2 yang tadinya berstatus normaly open akan berubah status menjadi normaly close dan sebaliknya yang tadinya berstatus normaly close menjadi status normaly open. Sehingga membuat coil selenoid Y1 aktif dan udara bertekanan akan mengalir ke saluran 1 menuju 4 pada katup 5⁄2 (a) operasi solenoid. Kemudian diteruskan menuju torak silinder kerja ganda (A) dan membuat torak silinder kerja ganda (A) bergerak maju. Ketika torak slinder kerja ganda (A) bergerak maksimum atau mencapai titik A+, maka kontak normaly open berlabel A+ aktif berubah status menjadi status normlay close sehingga membuat coil selenoid Y3 aktif, dan udara bertekan akan mengalir ke saluran 1 menuju 4 pada katup 5⁄2 (b) operasi solenoid. Kemudian diteruskan menuju torak slinder kerja ganda (B) dan membuat torak silinder kerja ganda (B) bergerak maju. Ketika torak slinder kerja ganda (B) bergerak maksimum atau mencapai titik B+, maka kontak normaly open berlabel B+ aktif berubah status menjadi status normlay close sehingga coil K3 aktif dan ketika coil K3 ini aktif maka kontak coil K3 yang tadinya berstatus normaly open akan berubah status menjadi normaly close dan sebaliknya yang tadinya berstatus normaly close menjadi status normaly open. Sehingga membuat coil selenoid Y2 aktif, dan udara bertekan akan mengalir ke saluran 1 menuju 2 pada katup 5⁄2 (a) operasi solenoid. Kemudian diteruskan menuju torak slinder kerja ganda (A) dan membuat torak silinder kerja ganda (A) bergerak mundur pada titik minimum atau A-. Ketika torak slinder kerja ganda (A) bergerak minimum atau mencapai titik A-, maka kontak normaly open berlabel A- aktif berubah status menjadi status normlay close sehingga membuat coil selenoid Y5 aktif, dan udara bertekan akan mengalir ke saluran 1 menuju 4 pada katup 5⁄2 (c) operasi solenoid. Kemudian diteruskan menuju torak slinder kerja ganda (C) dan membuat torak silinder kerja ganda (C) bergerak maju. Ketika torak slinder kerja ganda (C) bergerak maksimum atau mencapai titik C+, maka kontak normaly open berlebel C+ aktif berubah status menjadi status normlay close sehingga membuat coil K4 aktif, maka kontak coil K4 yang tadinya berstatus normaly open akan berubah status menjadi normaly close dan sebaliknya yang tadinya berstatus normaly close menjadi status normaly open.



12



Sehingga membuat coild selenoid Y6 aktif, dan udara bertekan akan mengalir ke saluran 1 menuju 2 pada katup 5⁄2 (c) operasi solenoid. Kemudian diteruskan menuju torak slinder kerja ganda (C) dan membuat torak silinder kerja ganda (C) bergerak mundur pada titik minimum atau C-. Ketika torak slinder kerja ganda (C) bergerak minimum atau mencapai titik C-, maka kontak normaly open berlabel C- aktif berubah status menjadi status normlay close sehingga membuat coil selenoid Y4 aktif, dan udara bertekan akan mengalir ke saluran 1 menuju 2 pada katup 5⁄2 (b) operasi solenoid. Kemudian diteruskan menuju torak slinder kerja ganda (B) dan membuat torak silinder kerja ganda (B) bergerak mundur pada titik minimum atau B-. Ketika coil K3 aktif maka akan membuat coil K2 tidak aktif, ketika coil K4 aktif maka akan membuat coil K3 tidak aktif, ketika coil K5 aktif maka akan membuat coil K4 tidak aktif, dan ektika coil K2 aktif maka akan membuat coil K5 tidak aktif. 7.



Kesimpulan Elektro pneumatik merupakan pengembangan dari pneumatik, dimana prinsip kerjanya memilih energi pneumatik sebagai media kerja (tenaga penggerak) sedangkan media kontrolnya mempergunakan sinyal elektrik ataupun elektronik. Sinyal elektrik dialirkan ke kumparan yang terpasang pada katup pneumatik dengan mengaktifkan sakelar, sensor ataupun sakelar pembatas yang berfungsi sebagai penyambung ataupun pemutus sinyal.



13



DAFTAR PUSTAKA https://www.slideshare.net/SusiloMonchozs/teknikpemprograman-pneumatik https://id.wikipedia.org/wiki/Pneumatik www.google.com https://teknikelektronika.com/pengertian-solenoida-cara-kerjajenis-solenoid/ https://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/ http://blog.unnes.ac.id/antosupri/pengertian-pneumatik/ https://pengetahuan-listrik.blogspot.com/2019/03/cara-kerjapneumatik-valve-dan-sistem.html



14