Prototype Assembly System of Bottle Filling: PROTOTYPE ASSEMBLY SYSTEM OF BOTTLE FILLING

2008-12-30T17:07:00.000+07:00

PROTOTYPE ASSEMBLY SYSTEM OF BOTTLE FILLING

2008-07-25T12:55:00.003+07:00

oleh:
Dedi Pramono 055013010
Andreas Setyo Tri Nugroho 055013011

PROGRAM STUDI DIII MEKATRONIKA
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2008

1.1. Latar Belakang

Pada dunia industri, proses produksi sangatlah luas dan berbagai macam cara pemrosesan benda kerja akan terjadi. Sistem assembly merupakan proses yang paling besar dalam proses produksi. Dalam hal ini, industri akan berupaya keras untuk mendapatkan sistem otomasi yang mudah dan handal terutama dalam bidang assembly. Tak ada lagi assembling yang dikerjakan oleh tangan manusia, sebab keuntungan menggunakan sistem otomasi akan lebih besar. Beranjak dari situ, berbagai proses assembly tercipta dan digunakan. Untuk memperoleh sistem assembly yang handal dan murah, perlu dilakukan pembuatan sistem baru dengan menyederhanakan proses-proses yang ada menjadi lebih ringkas, tetapi tidak mengurangi kehandalannya. Dengan demikian biaya akan dapat lebih ditekan.

Dengan alat ini, kami menawarkan proses assembly tersebut. Melalui alat ini juga efisiensi dari proses assembling dapat tercapai. Dan kecepatan menghasilkan produk akan lebih cepat jika dibandingkan alat assembling yang dijadikan beberapa bagian. Maka kami akan melakukan penelitian dan akan membuat prototipenya.

1.2.Perumusan Masalah

Seperti telah dijelaskan di atas bahwa pemanfaatan teknologi bagi aplikasi manufaktur menemukan arti pentingnya ketika dibutuhkan temuan baru. Oleh sebab itu, melalui tugas akhir ini akan dicoba dihasilkan suatu prototipe proses perakitan otomatis dengan kendali dan pemrogramannya.

Prototipe proses perakitan otomatis ini menggunakan kendali PLC-PIC. Yang dimaksud dengan perakitan otomatis di sini adalah beberapa proses manufaktur yang dijadikan satu dalam kesatuan sebuah proses perakitan yang otomatis sesuai sekuensial yang telah diprogramkan di dalam PLC-PIC. Sehingga proses perakitan dapat dikerjakan dalam satu unit mesin saja. Sistem kendali PLC-PIC merupakan sebuah programmable logic controller yang dibuat/dirangkai dengan menggunakan komponen PIC. Sehingga proses kerja perakitan dapat diprogram melalui bahasa pemrograman ladder yang akan diterjemahkan ke dalam kerja-kerja aktuasi dari mekanisme pneumatis yang mendukung prosesnya sesuai sekuensial yang telah ditetapkan.

1.3. Tujuan Tugas Akhir

1. Sebagai syarat kelulusan D3 Mekatronika.
2. Sebagai media pemahaman selama mengikuti perkuliahan di D3 Mekatronika.
3. Membuat desain prototipe proses perakitan otomatis untuk komponen eletronik.
Proses perakitan didesain untuk melakukan beberapa (tiga) proses secara otomatis,
4. Membuat prototipe proses perakitan otomatis untuk komponen elektronik
dengan sistem pengendali menggunakan PLC-PIC dengan didukung sistem
pneumatik dan aktuator sebagai pelaksana proses perakitan.

2.1 DESKRIPSI ALAT

Prototype assembly systems of bottle filling merupakan robot yang berfungsi untuk mengambil, mengisi, mensorting botol untuk diisi air dan selanjutnya diberi tutup, proses dilakukan di atas plate. Robot terdiri dari 3 bagian utama actuator box, plate dan controller. Sebagai eksekusi robot ini menggunakan 5 buah silinder yang kelimanya menggunakan sistem pneumatic, dan sebagai penggerak plate menggunakan motor listrik DC 12V.

Pada robot ini terdapat 3 buah suction cup yang berfungsi sebagai end effector robot. Sensor yang digunakan adalah Limit switch digunakan untuk mengetahui posisi silinder minimal dan maksimal, capasitive proximity sensor digunakan untuk mendeteksi air dan benda, inductive proximity sensor digunakan sebagai sensor untuk DIFU(differential up) dan magnetic proximity sensor (reed switch) digunakan untuk mengetahui posisi silinder maksimal dan minimal.

Alat ini dikontrol menggunakan PIC Microchip 16F877A. Untuk pemrograman PIC menggunakan Free-Software LD mikro yang bisa di download lewat internet. Sehingga program robot lebih mudah untuk dipahami. Kecepatan scanning pada Microcontroller menggunakan kristal 20MHz.

CARA KERJA

Pada robot ini menggunakan sebuah PIC 16F877A. Dimana pada PIC digunakan untuk memproses semua input dan menghasilkan output. Input berasal dari Inductive Proximity Sensor, Limit switch, Magnetic Proximity Sensor (reed switch). Sedangkan output yang dihasilkan adalah gerakan motor DC sebagai motor penggerak plate dan 8 buah solenoid untuk menggerakkan silinder dan suction cup yang menggunakan pneumatic system.

Supaya alat dapat bekerja maka tersedia tombol-tombol untuk mengoperasikan alat ini.
Adapun cara kerja alat ini :

1. Kondisi awal semua aktuator kondisi diam dan sensor-sensor tidak aktif
2. Jika sensor botol aktif (sensor kapasitif) dan tombol start ditekan maka silinder 2 akan maju

kemudian vacuum aktif suction cup akan mengambil botol kemudian silinder 2 mundur.

Kemudian silinder 1 turun menempatkan botol ke plate kemudian silinder 1 naik lagi.

Selanjutnya plate akan berputar dan jika sensor induktif (difu) akan mendeteksi aktif maka

plate akan berhenti.

3. Setelah itu silinder 1 akan turun selanjutnya silinder 3 turun untuk membuka
kran air dan botol akan diisi air dengan waktu yang telah ditentukan dan silinder
3 naik. Setelah terisi maka silinder 1 akan naik. Bersama proses ini jika sensor
deteksi botol aktif maka proses no 2 akan berjalan. Motor plate berputar lagi.
4. Sensor induktif (difu) aktif lagi motor plate berhenti dan silinder 4 maju dan
vacuum aktif dan suction cup mengambil tutup kemudian silinder 4 mundur
kemudian silinder 1 turun menutup botol. Setelah itu silinder 1 naik. Bersama
dengan proses ini jika ada benda kerja yang akan diproses maka proses no 2 dan
no 3 akan berlangsung. Motor plate berputar lagi.
5. Sensor induktif (difu) aktif lagi maka motor plate akan berhenti. Sensor tutup
dan sensor air akan mengecek apakah ada tutup dan air. Kalau tidak maka plate
akan berputar dan mereject benda .Tetapi kalau ada tutup dan air maka plate
akan berputar dan ditempatkan pada wadah yang telah disediakan. Bersama
dengan proses ini jika terdeteksi ada benda kerja yang harus diproses lagi maka
proses no 2, no 3, dan no 4 akan berulang.
6. Begitu seterusnya proses berlangsung pada alat ini.