File

Laporan
Mendesain Aplikasi Pneumatik
“Prototipe Alat Pengepak Barang Otomatis”
Oleh
Hendrayadi Fariansyah
5215107316
FAKULTAS TEKNIK
PRODI PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRONIKA
UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
2013
A. Judul Praktikum
“Prototipe Alat Pengepak Barang Otomatis”
B. Tujuan Praktikum
a. Mahasiswa mampu membuat rangkaian aplikasi pneumatic
b. Mahasiswa mampu membuat prototype alat pengepak barang otomatis berbasis
pneumatik
C. Alat dan Bahan
a. Laptop/notebook dan Software aplikasi Festo Fluidsim versi student
b. Silinder kerja ganda
c. Katup kontrol solenoid valve 5/2
d. kompressor
e. Selang penghubung
f. Relay dan push button
g. Saklar
h. Tegangan 24 volt dc
D. Teori Dasar
Pneumatik merupakan teori atau pengetahuan tentang udara yang bergerak, keadaankeadaan keseimbangan udara dan syarat-syarat keseimbangan. Kata pneumatik berasal
bahasa Yunani “ pneuma “ yang berarti “napas” atau “udara”. Jadi pneumatik berarti terisi
udara atau digerakkan oleh udara mampat. Pneumatik merupakan cabang teori aliran atau
mekanika fluida dan tidak hanya meliputi penelitian aliran-aliran udara melalui suatu sistem
saluran, yang terdiri atas pipa-pipa, selang-selang, gawai dan sebagainya, tetapi juga aksi dan
penggunaan
udara
yang
dimampatkan.
Pneumatik
menggunakan
hukum-hukum
aeromekanika, yang menentukan keadaan keseimbangan gas dan uap (khususnya udara
atmosfir)
dengan
adanya
gaya-gaya
luar
(aerostatika)
dan
teori
aliran
(aerodinamika).Pneumatik dalam industri merupakan ilmu pengetahuan dari semua proses
mekanik dimana udara memindahkan suatu gaya atau gerakan. Jadi pneumatik meliputi
semua komponen mesin atau peralatan, di mana terjadi proses-proses pneumatik.
Komponen pneumatik beroperasi pada tekanan 8 s.d. 10 bar, tetapi dalam praktik dianjurkan
beroperasi
pada
tekanan
5
s.d.
6
bar
untuk
penggunaan
yang
ekonomis.
Beberapa bidang aplikasi di industri yang menggunakan media pneumatik dalam hal
penangan material adalah sebagai berikut :
1. Digunakan untuk pencekaman benda kerja
2. Digunakan untuk pergeseran benda kerja
3. Digunakan untuk pengaturan posisi benda kerja
4. Digunakan untuk pengaturan arah benda kerja
Penerapan sistem pneumatic secara umum :
1. Pengemasan (packaging)
2. Pemakanan (feeding)
3. Pengukuran (metering)
4. Pengaturan buka dan tutup (door or cute control)
5. Pemindahan material (transfer of material)
6. Pemutaran dan pembalikan benda kerja (turning dan inverting of parts)
7. Pemilahan bahan (sorting of parts)
8. Penyusunan benda kerja(stacking of components)
9. Pencetakan benda kerja (stamping and embossing of components)
Susunan sistem pneumatic adalah sebagai berikut :
1. Catu daya (energy supply)
2. Energy masukan (sensor)
3. Energy pengolah (processor)
4. Elemen kerja (actuator)
Keuntungan pemakaian pneumatik
1. Merupakan media kerja yang mudah didapat dan mudah diangkut
2. Mudah disimpan
3. Bersih dan kering
4. Tidak peka terhadap perubahan suhu
5. Aman terhadap kebakaran dan ledakan
6. Tidak diperlukan pendingin fluida kerja
7. Menguntungkan karena udara bisa digunakan secara gratis
8. Mudah dalam hal perawatan dan pemiliharanan
Kerugian/keterbatasan pemakain pneumatik
1. Ketermampatan udara
Udara dapat dimampatkan. Oleh sebab itu adalah tidak mungkin untuk mewujudkan
kecepatan-kecepatan piston dan pengisian yang perlahan-lahan dan tetap, tergantung dari
bebannya.
2. Gangguan suara
Udara yang ditiup ke luar menyebabkan kebisingan (desisan) mengalir ke luar, terutama
dalam ruang-ruang kerja sangat mengganggu.
Pemecahan : dengan memberi peredam suara (silinder)
3.
Kelembaban udara
Kelembaban udara dalam udara bertekanan pada waktu suhu menurun dan tekanan
meningkat dipisahkan sebagai tetesan air (air embun).
Pemecahan : penggunaan filter-filter untuk pemisahan air embun (dan juga untuk
penyaring kotoran-kotoran).
4. Bahaya pembekuan
Pada waktu pemuaian tiba-tiba (dibelakang pemakai udara bertekanan) dan penurunan
suhu yang bertalian dengan pemuaian tiba-tiba ini, dapat terjadi pembentukan es.
Pemecahan : batasi pemuaian udara bertekanan dalam perkakas-perkakas pneumatik,
biarkan udara memuai sepenuhnya pada saat diadakan peniupan ke luar.
5. Pelumasan udara bertekanan
Oleh karena tidak adanya sistem pelumasan untuk bagian-bagian yang bergerak, maka
bahan pelumas ini dimasukkan bersamaan dengan udara yang mengalir, untuk itu bahan
pelumas harus dikabutkan dalam udara bertekanan.
Perhatikan gambar dibawah ini :
Gambar komponen komponen pneumatic
E. Langkah Kerja
1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan
2. Pasanglah komponen sesuai dengan gambar rangkaian ( lihat gambar rangkaian pada
poin F ).
3. Sambungkan selang – selang penghubung untuk menghubungkan komponen yang satu
dengan yang lainnya sesuai gambar rangkaian.
4. Jika rangkaian sudah siap dan pemasangannya sudah benar sesuai dengan gambar
rangkaian, hidupkan compressor
5. Atur tekanan udara yang akan digunakan (sesuaikan dengan kebutuhan)
6. Hidupkan sumber tegangan pada rangkaian elektro pneumatic
7. Perhatikan dan catat hasil praktikum tersebut.
F. Gambar Desain dan Rangkaian
1) Gambar Desain Alat
2) Gambar Rangkaian alat
3) Prinsip Kerja Alat
Prinsip kerja dari alat ini adalah pada saat barang menyentuh sensor 1 (sensor 1
membaca keberadaan barang), maka silinder A akan bergerak maju dan mendorong
barang tersebut. Setelah mendorong barang silinder A akan bergerak masuk kembali
bersamaan dengan konveyer akan aktif . Kemudian ketika barang terbaca oleh sensor 2
maka konveyer akan berhenti dan silinder B akan bergerak keluar (mengepak barang
tersebut) dan kemudian bergerak masuk kembali seperti kondisi semula.
G. Hasil Praktikum dan Cara Kerja Alat
1) Kondisi awal rangkaian
2) Pada saat tombol start di tekan, maka tegangan 24 volt akan mengaktifkan relay (RL1)
sehingga saklar RL 1 akan berubah kondisi menjadi NC. Karena kondisi saklar RL1
berubah menjadi NC, maka tegangan 24 volt akan mengaktifkan solenoid valve (SV1)
sehingga silinder A akan bergerak keluar. Silinder bergerak keluar secara perlahan karena
diberikan one way flow control sebesar 40%.
3) Kemudian, pada saat silinder A mencapai kondisi maksimal (A+) aktif, maka saklar A+
akan berubah kondisi menjadi NC sehingga tegangan 24 volt akan mengaktifkan relay
(RL2). Kondisi relay (RL2) yang aktif mengakibatkan saklar RL2 akan berubah kondisi
menjadi kondisi NC, sehingga tegangan 24 volt akan mengaktifkan timer (T1). Dan pada
saat yang bersamaan dengan aktifnya timer, kondisi SV1 akan non aktif karena saklar RL2
yang dipasang diatas SV1 berubah kondisi menjadi NO sehingga silinder A akan bergerak
masuk secara otomatis karena pada solenoid valve 5/2 diberikan spring.
4) Selanjutnya pada saat timer (T1) berhenti menghitung, maka saklar T1 akan berubah
kondisi menjadi NC sehingga tegangan 24 volt akan mengalir dan mengaktifkan SV2.
Kondisi SV2 yang aktif akan menyebabkan silinder B akan bergerak keluar sampai
mencapai kondisi maksimal (B+) aktif. Pergerakan silinder akan pelan karena dipasang
one way flow control.
5) Ketika silinder B mencapai kondisi maksimal (B+) aktif, maka saklar B+ akan berubah
kondisi menjadi NC sehingga tegangan 24 volt akan mengalir melalui saklar B+ dan
mengaktifkan relay (RL3). Kondisi relay RL3 yang aktif akan mengakibatkan saklar RL3
yang terpasang diatas timer akan berubah kondisi menjadi NO sehingga SV2 tidak aktif.
Kondisi SV2 yang tidak aktif mengakibatkan silinder B akan bergerak masuk karena pada
solenoid 5/2 valve diberikan spring.
6) Selanjutnya, ketika sensor B- aktif maka saklar B- akan berubah kondisi menjadi NC
sehingga RL4 akan aktif. kondisi B- akan mengaktifkan SV1 aktif kembali sehingga
silinder A akan bergerak keluar.
7) Rangkaian tersebut akan berulang – ulang dengan menampilkan logika kerja geraknya
silinder seperti siklus A+ A- B+ B-
H. Kesimpulan
Dari hasil praktikum yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Tombol start digunakan untuk mengaktifkan rangkaian dan tombol stop digunakan untuk
menghentikan kerja rangkaian.
2. Rangkaian dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan.
3. Solenoid valve dapat beroperasi sesuai dengan yang diperintahkan.
4. Silinder dapat beroperasi dan bergerak maju/mundur dengan baik.
5. Konveyer dapat beroperasi dengan baik.
6. Relay dan timer dapat bekerja dengan baik.