RANCANG BANGUN MEDIA PEMBELAJARAN MESIN CNC DENGAN MENGGUNAKAN SERVO MOTOR PADA LABORATORIUM COMPUTER NUMERICAN CONTROL AGUS SUWANDI, S.T. Laboratorium Terpadu UIN Sunan Kalijaga, Telp. (0274) 550694, Fax. (0274) 556764
[email protected]
ABSTRACT Every company make their product with standart quality product. Standart quality can be implementation with their good system and machine. Many big company already use good machine for their production system. Mesin CNC is verry important for develop and keep good quality for every product, its can make product simililar until 99% acurate. So that, this machine is used in many campany for suppory their production. In education world, no many university can give the knowladge abaout CNC machine because its verry complicated machine for learn, so that now this jurnal can explain about concept of CNC mechine for Education and develop CNC Laboratory of UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta Keywords : mekatronik
PENDAHULUAN Perkembangan keilmuan mekatronik saat ini mulai semakin berkembang, pengembangan keilmuan mekatronik dipadukan dari dua buah keilmuan yang sudah sangat berkembang yaitu mekanika dan elektronika. Mekanika teknik atau dikenal juga sebagai mekanika rekayasa merupakan bidang ilmu utama untuk perilaku struktur, atau mesin terhadap beban yang bekerja padanya. Perilaku struktur tersebut umumnya adalah lendutan dan gaya-gaya (gaya reaksi dan gaya internal). Elektronika digital adalah sistem elektronika yang menggunakan isyarat digital. Elektronika digital adalah representasi dari aljabar boolean dan digunakan di komputer, telpon genggam dan berbagai produk konsumen lainnya. Dalam sebuah sirkuit digital, sinyal direpresentasikan dengan satu dari dua macam kondisi yaitu 1 (high, active, true,) dan 0 (low, nonactive, false). Atau jika direspresentasika dalam tegangan 1 dapat berarti tegangan maksimum (umumnya 5 V atau 3 V) dan 0 berarti tegangan minimum (umumnya 0 v, tapi ada pula yang 2,5 V). hal ini dikarenakan varian dari bahan pembuatnya.
1
BAHAN DAN METODE
Media pembelajaran mesin CNC ini dibuat dengan menerapkan sistem kemudahan dalam penerapannya untuk pendidikan, ini dilakukan karena pada laboratorium CNC tidak memiliki alat peraga yang mendukung untuk diajarkan kepada mahasiswa. Dalam membuat mesin ini, ada beberapa komponen utama yang akan dibuat yaitu:
1. Perancangan pannel peraga CNC Pannel peraga CNC ini merupakan suatu teknik untuk mempelajari secara mendetail dari aplikasi mesin CNC. Pembelajaran ini dimaksudkan untuk memberikan gambaran secara langsung dari pembuatan, perakitan komponen-komponen yang digunakan, mengatur controller dan operation program yang dibuat untuk menjalankan motor CNC. Untuk membangun suatu Pannel peraga CNC menggunakan tahapan sebagai berikut,:
a. Mengatur pannel peraga pannelnya Hasil studi dan pengumpulan datadirumuskan dalam suatu perancangan Pannel peraga mesin CNC. Dalam perancangan tersebut akan selalu dilakukan trial error dari beberapa data yang dimiliki, hal ini sangat penting untuk mendapatkan kombinasi yang tepat antara konsep yang ada dengan hasil yang didapatkan. Banyak data yang berubah dalam aplikasi pembuatan pannel peraga CNC ini. Hasil perancangan diimplementasikan dalam bentuk Pannel peraga CNC menggunakan struktur yang tersedia di laboratorium, dalam hal ini menggunakan pannel peraga CNC yang sudah rusak yang dulu pernah digunakan.
Pannel peraga
yang sudah jadi diujicoba apakah sudah sesuai dengan yang
diharapkan, kekuatan dan ketepatan menjadi keharusan dalam perancangan pannel peraga CNC ini, hasil perancangan diimplementasikan dalam bentuk Pannel peraga CNCmenggunakan struktur yang tersedia di laboratorium, dalam hal ini menggunakan pannel peraga CNC yang sudah rusak yang dulu pernah digunakan.
Pannel peraga
yang sudah jadi diujicoba apakah sudah sesuai dengan yang
diharapkan, kekuatan dan ketepatan menjadi keharusan dalam perancangan pannel peraga CNC ini.
2
b. Perancangan bahan yang digunakan Untuk itu merakit pannel peraga CNC tersusun atas beberapa bagian, sebagai berikut:
Scada CIM Software, adalah sebuah software pengendali yang diinstal di dalam sebuah komputer dan dihubungkan dengan kabel data ke breakout board.
Breakout board adalah sebuah buffer yang mengatur gerakan dan fungsi CNC melalui controllernya.
Driver Servo adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengatur gerakan stepper motor yang terhubung menjadi satu.
Motor Servo adalah alat yang digunakan untuk menggerakkan setiap axis yang ada di mesin CNC.
Power supply adalah alat yang menghasilkan arus 5 volt yang diintegrasikan ke breakout board
Setelah semua bahan telah terpasang selanjutnya dilakukanpemasangan wiring, perancangan wiring pannel peraga CNC ini sangatlah rumit sehingga membutuhkan kehati-hatian, kesalahan kecil dapat mengakibatkan beberapa komponen akan mengalami kerusakan akibat terbakar ataupun kesalahan pemberian arus. Desain pannel peraga CNC yang diterapkan terlihat pada gambar1
Gambar.1 Pannel peraga CNC c. Software Scada CIM Software Scada CIM adalah software untuk mengontrol/mengendalikan mesin CNC, software ini digunakan untuk mengendalikan mesin CNC karena software Scada ini sangat mudah digunakan.berikut contah dari Screenshoot softwareScada CIM dapat dilihat pada gambar 2
3
Gambar. 2 Screenshoot SCADA CIM
HASIL DAN PEMBAHASAN . Dari proses hasil penelitian yang dilakukan diperoleh beberapa prosedure yang harus dilakukan dalam menjalankan Scada CIM ini agar dapat terintegrasi terhadap komponenkomponen mekanik yang telah terhubung, berikut adalah prosedur yang harus dilaksanakan: penjelasan secara umum tentang kerangka kerja Board pannel CNC. Untuk memudahkan pemahaman, berikut akan terlebih dahulu menu pada mach3 dan akan dijelaskan cara bekerja secara detail per sub komponen di dalam pembuatan CNC.
1. Prosedure pemasangan Driver Servo 2. Prosedure pemasangan Servo motor 3. Prosedure pemasangan Power Supply 4. Prosedure pemasangan BreakOut Board 5. Prosedure pemasangan PCI Card 6. Prosedure Configurasi C++ Server dan Client 7. Prosedure installasi Scada CIM
4
1. Prosedure pemasangan Driver Servo Pada driver Servo ini yang harus diperhatikan adalah pemasangan kabel dari motor Servo. Nomer yang terdapat pada kabel motor harus dicocokkan dengan kode yang ada pada Driver Servo seperti pada gambar 3.
Gambar 3. Driver Servo motor
Secara detail adalah sebagai beikut: 1. Dari motor Servo terdapat 2 kabel data, yang pertama kabel Encoder. Colokkan kabel encoder ini ke CN2 pada Servo Driver 2. Dari motor Servo terdapat 2 kabel data, yang Kedua kabel PCI Card. Colokkan kabel PCI Card ini ke CN1 pada Servo Driver 3.
Dari motor Servo terdapat 3 kabel data, yang kedua kabel dari dalam motor. Colokkan kabel Motor sesuai kode berikut: -
Kode U disambungkan terhadap kabel warna Merah
-
Kode V disambungkan terhadap kabel warna Putih
-
Kode W disambungkan terhadap kabel warna Hitam
-
Kode RST adalah Main Power atau PLN Power 220 V
4. L1 dan L2 adalah kabel data untuk Control Motor
5
Gambar 4. Servo motor
2. Prosedure pemasangan Power supply
Power supply yang digunakan adalah power 5 volt , outputnya dimasukkan ke breakout nya 0 untuk + ,-5 untuk – nya
Gambar 6.Power supply 5 volt
3. Prosedure pemasangan PCI Card
PCI Card ini adalah alat yang digunakan untuk menyatukan beberapa komponen yang akan digabungkan menjadi pannel peraga CNC, berikut gambarnya dan ada beberapa inputannya yaitu:
6
Gambar 7.PCI Card
Gambar 7. Terminal
Prosedure Configurasi C++ Server dan Client
a. Configurasi Server Station
Buka menu Administration Tool dan setting seluruh menunya: 7
Setting User DSN
Pilih Tab User DSN Klik menu tombol Add pada samping kanan
Klik dua kali di SQL Server
8
Buat Data Source ke SQL Server dengan cara mengisi Wizard ini: Nama
: ODBC_SQL
Descript
: SQL
Server
: CIM/ADAPTON
Setelah selesai pilih Next
9
Pilih menu With SQL Server Login ID
: CIM
Kemudian klik Next Ceklist change the default database ‘’walta db’’
Setelah selesai mensetting User DSN dilanjutkan dengan System DSN
Setting System DSN
10
Pilih menu Add dan buat data source baru ”Creat New Data Source”
Klik dua kali di SQL Server
11
Buat Data Source ke SQL Server dengan cara mengisi Wizard ini: Nama
: Local Server
Descript
:
Server
: (local)
Setelah selesai pilih Next
12
Pilih menu With SQL Server Login ID
: Administator
Kemudian klik Next Ceklist change the default database ‘’walta db’ finish
Install SQL Server
Connect SQL Server data yang telah diinstal ke komputer Server ??????
b. Configurasi Client /Vision Station 1. ODBC data Source Administator
User DSN Add
: klik pilih SQL server
Nama
: ODBC_SQL
Descript
: server
Server
:CIM/ADAPTONE
Pilih menu With SQL Server Login ID
: CIM 13
Kemudian klik Next Ceklist change the default database ‘’walta db’’ √ perform Setelah selesai mensetting User DSN dilanjutkan dengan ODBCMSDE
2. ODBCMSDE
Add
: klik pilih SQL server
Nama
: ODBCMSDE
Descript
: waltaDB
Server
:CIM_VISION \MACHINES
Pilih menu With SQL Server Login ID
: sa
Finish
User Server
Buat Data Source ke SQL Server dengan cara mengisi Wizard ini: Nama
: Local Server
Descript
:
Server
: (local)
Setelah selesai pilih Next Pilih menu With SQL Server Login ID
: user
Kemudian klik Next Ceklist change the default database ‘’walta db’ finish
14
KESIMPULAN DAN SARAN
1.
Kesimpulan Penelitian ini berhasil mendesain dan mengimplementasikan Media pembelajaran Mesin CNCdengan menggunakan stepper motor yang dapat digunakan untuk pembelajaran mahasiswa di Laboratorium Teknik Industri UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta.
2.
Saran Perlu dilakukan penelitian selanjutnya dengan menggunakan Servo motor yang juga banyak digunakan di perusahaan besar.
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada: 1. Laboratorium Terpadu UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta 2. Program Studi Teknik Industri, Fak. Sains Dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga 3. Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga
15
DAFTAR PUSTAKA
Anonim
(1998),
CNC-Simulator
Programmer’s
Guide
for
Milling.
Berlin
:
MTSMathematisch Technische Software-Entwicklung GmbH
Anonim, Modul 1 Teori Dasar Mesin Frais CNC ( Computer Numerical Control) Jurusan Pendidikan Teknik Mesin-FPTK, Universitas Pendidikan Indonesia
Hood-Daniel, Patrick and Kelly, James Floyd (2009). Build Your Own CNC Machine. New York : Apress.
https://id.wikipedia.org/wiki/Elektronika_digital
Kibbe, R.R., Neely, J.E., Meyer, R.O., and White,W.T. (1999).Machine Tool Practices, edisi 6. Ohio : Prentice Hall.
Manual Operation MTS CNC Pusztai, Josep and Sava Michael. Computer Numerical Control. Virginia : Reston Publishing Company, Inc. 1983 M. Arif Wibisono, Chandra Galih Wisudawan, Eli Hirma Afriliana, Alfian Arbi, Integrasi Proses Desain Dan Manufaktur Batik Tulis, Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) ke-9 Palembang, 13-15 Oktober 2010.
Pusztai, Josep and Sava, Michael (1983). Computer Numerical Control. Virginia : Reston Publishing Company, Inc.
Suwandi, Agus (2010). Modul Praktikum Proses Manufaktur. Yogyakarta :Program Studi Teknik Industri, Fak. Sains dan Teknologi, UIN Sunan Kalijaga.
Ulrich K.T., Eppinger S.D., Product Design andDevelopment, 2nd ed., McGraw-Hill Inc. New York,NY, 2000.
https://id.wikipedia.org/wiki/Elektronika_digital 16
