iv
ANALISA KECEPATAN MOTOR STEPPER PADA MESIN CNC
MINI PLOTTER 2 AXIS LASER
BERBASIS MICROCONTROLER
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Syarat Dalam Rangka Memenuhi Penyusunan Skripsi
Jenjang S-1 Program Studi Teknik Mesin
Oleh :
FIFI FAUZIYAH YASMIN
NPM. 6415500032
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS PANCASAKTI TEGAL
2019
ii
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
ANALISA KECEPATAN MOTOR STEPPER PADA MESIN CNC MINI PLOTTER
2 AXIS LASER BERBASIS
MICROCONTROLER
NAMA PENULIS : FIFI FAUZIYAH YASMIN
NPM : 6415500032
Skripsi telah disetujui untuk diujikan :
Hari : SENIN
Tanggal : 5 Agustus 2019
Pembimbing I Pembimbing II
(M. Agus Sidiq, ST.,MT) (Galuh Renggani Wilis, ST.,MT)
NIPY. 2056211978 NIPY.16262561981
iii
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Telah dipertahankan dihadapan Sidang Dewan Penguji Skripsi Fakultas Teknik
Universitas Pancasakti Tegal
Pada hari : Kamis
Tanggal : 8 Agustus 2019
Penguji I
M. Agus Sidiq, ST.,MT (.........................................) NIPY.
2056211978
Penguji II
Rusnoto, ST., M.Eng (.........................................) NIPY.
14054121974
Penguji III
Ir. Tofik Hidayat, M.Eng (..........................................)
NIPY. 69519021969
Mengetahui
DekanFakultasTeknik
Dr. AgusWibowo, ST,MT
NIPY126518101972
iv
iv
MOTTO
1. Gagal itu urusan nanti. Yang penting kita mau mencoba dan berusaha
2. Ketika shalat menjadi kebiasaan, maka sukses menjadi kepastian
3. Jangan melayang karena pujian, jangan tumbang karena cacian
4. Bukan kita yang hebat, tapi karena ALLAH yang memudahkan urusan kita
5. Sukses bukan milik orang pintar. Sukses itu milik orang yang mau
memperjuangkan impiannya.
6. Seseorang takkan pernah memahami KEBERHASILAN,jika tak pernah
mengalami KEGAGALAN.
7. Time is a currency you can only spend once
8. In the end, we are our choices. Build yourself a great story
v
v
PERSEMBAHAN
Alhamdulillah puji syukur kepada Allah SWT diri ini tiada daya tanpa kekuatan dari-
Mu, yang telah melimpahkan segala kenikmatan dan kesehatan sehingga saya bisa
mengerjakan skripsi dengan segala ketulusan hati saya persembahkan:
1. Teruntuk orangtua saya. Mama adalah guru pertama dalam hidup saya.
Memberi saya ilmu dan terus memberi kasih sayang saya dari lahir sampai
sekarang.
2. Bapak dan Ibu dosen pembimbing, penguji dan pengajar fakultas teknik, yang
selama ini telah tulus dan ikhlas meluangkan waktunya untuk menuntun dan
mengarahkan saya, memberikan bimbingan dan pelajaran yang tiada ternilai
harganya, agar saya menjadi lebih baik. Terimakasih banyak Bapak dan Ibu
dosen, jasa kalian akan selalu ingat di hati.
3. Teman – teman seperjuangan teknik mesin UPS angkatan tahun 2015.
vi
vi
vii
vii
ABSTRAK
Fifi Fauziyah Yasmin, 6415500032. Analisa Kecepatan Motor Stepper Pada Mesin Cnc Mini
Plotter 2 Axis Laser Berbasis Microcontroler
Dosen pembimbing I : M.Agus Sidiq, ST., MT
Dosen pembimbing II: Galuh Renggani Wilis, ST., MT
Mesin CNC Mini Plotter merupakan mesin CNC yang berfokus pada CAD (Computer Aided
Design) dibagi menjadi dua kelompok, kelompok yang pertama berfokus untuk mengerjakan
pekerjaan mengkalibrasi sumbu x, z. Lalu kelompok kedua berfokus pada pekerjaan hasil
gambar laser yang diinginkan.
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh
kecepatan motor stepper dan variasi media gambar pada keefensiasian waktu pengerjaan
gambar laser.
Pengujian dilakukan pada mesin CNC Mini plotter 2 axis dengan memvariasikan
media gambar kayu MDF, kertas karton, dan kulit serta memvariasikan speed motor stepper
pada 400Hz, 750Hz, dan 1000Hz.
Kata kunci : Motor Stepper, Laser, Efesiensi Waktu
viii
viii
Abstract
Fifi Fauziyah Yasmin, 6415500032. Analysis of Stepper Motor Speed on a 2 Axis Laser-Based
Mini Plotter CNC Machine
Supervisor I: M.Agus Sidiq, ST., MT
Supervisor II: Galuh Renggani Wilis, ST., MT
Mini Plotter CNC machines are CNC machines that focus on CAD (Computer Aided Design)
divided into two groups, the first group focuses on doing the work of calibrating the x, z axis.
Then the second group focuses on the desired laser image work.
The aim of this research is to find out the effect of stepper motor speed and image media
variations on the efficiency of laser image processing time.
Tests were carried out on a 2 axis CNC Mini plotter machine by varying the MDF wood
drawing media, paperboard, and leather as well as varying the speed of the stepper motor
at 400Hz, 750Hz, and 1000Hz.
Keywords: Stepper Motor, Laser, Time Efficiency
ix
ix
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, Karena atas berkat
rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Analisa Kecepatan Motor
Stepper Pada Mesin Cnc Mini Plotter 2 Axis Laser Berbasis”
Dalam penulisan skripsi ini penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak,
untuk itu penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Agus Wibowo, ST., MT, selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas
Pancasakti Tegal.
2. Bapak Hadi Wibowo, ST., MT, selaku Ka.Prodi Teknik Mesin, Universitas Pancasakti
Tegal.
3. Bapak M.Agus Wibowo, ST., MT, selaku Dosen Pembimbing I dalam penulisan
skripsi ini.
4. Ibu Galuh Renggani Wilis, ST.,MT, selaku pembimbing II dalam penulisan
skripsi ini.
5. Seluruh staf dosen dan staf pegawai Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik,
Universitas Pancasakti Tegal.
dukungan moral dan spiritual dalam penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini tentu jauh dari kesempurnaan mengingat
keterbatasan pengetahuan dan referensi yang penulis miliki. Oleh karena itu kritik dan saran
yang sifatnya konstruktif sangat penulis harapkan dari berbagai pihak. Sekali lagi penulis
mengucapkan banyak terima kasih dan penulis mohon maaf apabila ada kekurangan
ataupun kesalahan dalam penulisan skripsi ini.
Tegal, Juli 2019
Penulis
x
x
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................................. iii
MOTTO ....................................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN ........................................................................................................... v
PERNYATAAN .............................................................................................................. vi
ABSTRAK ..................................................................................................................... vii
PRAKATA ..................................................................................................................... ix
DAFTAR ISI ................................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ xiii
DAFTAR TABEL ............................................................................................................. xv
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ......................................................................................................... 1
1.2 Batasan Masalah ..................................................................................................... 2
1.3 Rumusan Masalah ................................................................................................... 3
1.4 Tujuan Penelitian ..................................................................................................... 3
1.5 Manfaat Penelitian .................................................................................................. 4
1.6 Sistematika Penelitian ............................................................................................. 5
BAB II LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA .......................................................... 7
A. LANDASAN TEORI .......................................................................................................... 7
1. Pengertian Mesin CNC Mini Plotter .............................................................. 7
2. Motor Stepper ................................................................................................ 8
a) Motor stepper tipe Variable reluctance (VR) ......................................... 8
b) Motor stepper tipe Permanent Magnet (PM) .................................................. 9
c) Motor stepper tipe Hybrid (HB) ........................................................................ 10
3. Media Gambar ............................................................................................... 14
a. Kayu MDF ............................................................................................. 14
b. Kertas Karton ......................................................................................... 16
c. Kulit Sapi ............................................................................................... 17
4. Laser ........................................................................................................... 19
a. Pengertian Laser ..................................................................................... 20
xi
b. Sifat Laser .............................................................................................. 21
c. Jenis Laser .............................................................................................. 22
d. Klasifikasi Laser .................................................................................... 23
5. Microcontroller ........................................................................................... 25
B. TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................................................... 29
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ...................................................................................... 32
A. Metode Penelitian .......................................................................................... 32
B. Tempat dan Waktu Penelitian ........................................................................ 33
C. Variabel Penelitian ........................................................................................ 34
1. Variabel Bebas .......................................................................................... 34
2. Varibel Terikat .......................................................................................... 34
D. Metode Pengumpulan Data ........................................................................... 34
E. Instrumen Penelitian ...................................................................................... 35
1. Alat ........................................................................................................... 35
2. Bahan ........................................................................................................ 36
F. Metode Analisa Data ..................................................................................... 37
G. Diagram Alur Penelitian ............................................................................... 39
BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN ................................................................................. 40
A. Mesin CNC Mini Plotter 2 Axis Tinta dan Laser ......................................... 40
B. Cara Kerja ..................................................................................................... 42
C. Pengujian Mesin CNC Mini Plotter .............................................................. 44
1. Pengujian Engraving ................................................................................ 47
2. Perbedaan Hasil Gambar .......................................................................... 50
a Kayu MDF ............................................................................................ 51
b Kertas Karton ........................................................................................ 53
c Kulit Sapi ............................................................................................. 55
BAB V PENUTUP ................................................................................................................... 57
A. Kesimpulan .................................................................................................. 57
B. Saran ............................................................................................................. 60
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................ 61
LAMPIRAN ........................................................................................................................... 63
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Penampang melintang dari motor stepper tipe variable reluctance
(VR) ......................................................................................................................... 9
Gambar 2.2 Ilustrasi sederhana dari motor stepper tipe permanent magnet (PM) ........... 10
Gambar 2.3 Penampang melintang dari motor stepper tipe hybrid ..................................... 10
Gambar 2.4 Motor stepper dengan lilitan unipolar ............................................................. 11
Gambar 2.5 Motor stepper dengan lilitan bipolar ............................................................... 12
Gambar 2.6 skema rangkaian pengendali motor stepper .................................................... 13
Gambar 2.7 Kayu MDF ............................................................................................. 15
Gambar 2.8 Kertas Karton ........................................................................................ 16
Gambar 2.9 Kulit Sapi................................................................................................ 18
Gambar 2.10 Laser Diode 500mW ........................................................................... 20
Gambar 2.11 Daftar kekuatan dan kegunaan laser .................................................... 20
Gambar 2.12 arduino nano ATMega 328p ............................................................... 26
Gambar 2.13 drive microcontroller ..................................................................................... 27
Gambar 3.1 Laser Diode ....................................................................................................... 36
Gambar 3.2 kayu MDF ......................................................................................................... 36
Gambar 3.3 Kertas karton .................................................................................................... 37
Gambar 3.4 Kulit Sapi ........................................................................................................... 37
Gambar 4.1 Mesin CNC Mini Plotter 2 Axis .......................................................................... 40
Gambar 4.2 Grafik perbandingan kecepatan motor stepper .............................................. 46
Gambar 4.3 Pola untuk uji mesin CNC Mini Plotter 2 Axis ................................................... 46
Gambar 4.4 Waktu gambar pada media gambar kayu MDF ............................................... 48
Gambar 4.5 Waktu gambar pada media gambar kertas karton .......................................... 48
xiii
Gambar 4.6 Waktu gambar pada media gambar kulit sapi ................................................. 48
Gambar 4.7 Perbandingan waktu engraving ....................................................................... 49
xiv
DAFTAR TABEL
Table 3.1 Proses Tahap Pengujian ........................................................................................ 31
Table 3.2 Data Hasil Pengujian Perbedaan Waktu Engraving .............................................. 38
Table 3.3 Data Hasil Pengujian Perbedaan Gambar ............................................................ 38
Table 4.1 Pengujian Mesin CNC Mini Plotter ....................................................................... 44
Tabel 4.2 pengujian motor stepper ...................................................................................... 45
Tabel 4.3 Hasil dari pengujian engraving pada mesin CNC Mini Plotter .............................. 47
Tabel 4.4 hasil engraving laser dengan media gambar Kayu MDF ...................................... 51
Tabel 4.5 hasil engraving laser dengan media gambar Kertas Karton ................................. 53
Tabel 4.5 hasil engraving laser dengan media gambar Kulit Sapi ........................................ 55
1
BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang semakin pesat
mengharuskan manusia untuk berfikir kreatif dalam melakukan inovasi.
Sebagai buktinya adalah semakin canggihnya teknologi yang dapat digunakan
untuk meringankan dan mempermudah pekerjaan manusia dalam menjalani
aktifitas setiap harinya. Hal yang paling mencolok dari perkembangan ilmu
pengetahuan dan teknologi ini adalah semakin canggihnya industri manufaktur
yang menghasikan produk-produk unggulan.Contohnya pada perusahaan
industri mesin CNC yang semakin hari semakin berkembang. Dalam
perkembangannya mesin CNC, Selama ini konsumen beranggapan hanya akan
membuat proses yang lama . Masalah ini juga menyebabkan di dunia
pendidikan formal CNC sangat jarang sekali di gunakan praktikum oleh peserta
didik karena terkendala dari sumberdaya manusia (SDM) yang
mahir/menguasai dalam bidang tersebut. Oleh sebab itu untuk meningkatkan
kemajuan teknologi yang ditandai dengan adanya pembuatan atau perakitan
mesin CNC Mini Plotter yang pengerjaanya secara manual. Pembuatan atau
perakitan mesin CNC Mini Plotter yang baru pertama kali dilakukan di
lingkungan sekitar kita tanpa adanya campur tangan dari pihak asing. Dengan
mengambil komponen komponen dari dalam negeri dan dengan pengerjaan
yang dilakukan secara manual berharap mampu bersaing dengan produk yang
sudah ada misal mesin CNC pabrikan Cina. Pembuatan alat dengan modal
2
2
yang sedikit bertujuan untuk membandingkan ketelitian yang seminim
mungkin. Setelah mesin ini jadi kita dibagi menjadi dua kelompok, kelompok
yang pertama berfokus untuk mengerjakan pekerjaan mengkalibrasi sumbu x,
z. Lalu kelompok kedua berfokus pada pekerjaan menganalisa hasil gambar
dengan membandingkan variasi tinta dan laser. Semua dilakukan dengan
standart yang benar dan dengan keseriusan setiap anggotanya. Maka dalam Hal
ini perlu diadakan suatu penelitian mengenai bagaimana membuat pekerjaan
benda dengan rakitan mesin CNC yang presisi dalam waktu yang singkat
namun memiliki kepresisian yang tinggi.
2. Batasan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas serta agar dalam penelitian tidak ada
penyimpangan pembahasan, maka penulisan dan pembahasan ini
berkonsentrasi pada:
a. Mesin CNC yang akan digunakan yaitu Mesin CNC Mini Plotter 2 AXIS
Tinta dan Laser
b. Frekuensi motor stepper pada yaitu : 400Hz (34,92x10-7 m/s), 750Hz
(65,48x10-7
m/s), 1000Hz (87,3x10-7
m/s)
c. Produk hasil dari CNC Mini Plotter 2 aksis adalah Engraving dari Laser
d. Motor Stepper yang digunakan Motor Stepper Nema 17 type ATMega328
e. Media gambar untuk mesin CNC Mini Plotter 2 aksis adalah Kertas
karton, Kayu MDF, dan Kulit sapi
f. Microcontroller yang di gunakan Arduino Nano
3
g. Laser yang digunakan laser Diode Dot 12V, 500mw 405nm
h. Daya motor stepper yaitu 5.14HP, 57.86HP, 77.14HP
i. Tidak membahas pemrograman.
j. Hanya mencakup perbandingan waktu gambar laser terhadap masing-
masing media gambar.
3. Rumusan Masalah
Agar permasalahan yang dibahas pada penelitian tidak keluar dari topik
pembahasan maka rumusan masalah yang akan dibahas adalah :
a. Berapa lamakah proses pembuatan gambar yang sama pada media
gambar Kayu, Kertas, dan Kulit ?
b. Dengan kecepatan motor stepper yang sama, Media gambar mana yang
paling baik ?
c. Bagaimana mengatasi trouble pada Mesin CNC Mini Plotter 2 Axis Tinta
dan Laser ?
4. Tujuan Penelitian
Berdasarkan masalah yang telah di rumuskan penelitian ini memiliki tujuan :
a. Mengetahui waktu yang dibutuhkan menggambar dengan media gambar
Kayu, Kertas, dan Kulit.
b. Mengetahui media gambar mana yang memiliki waktu yang paling
efisien dalam menggambar dengan kecepatan motor stepper sama.
c. Mengetahui bagaimana kerja Mesin CNC Mini Plotter 2 Axis Tinta dan
Laser
4
5. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari pembuatan mesin CNC Mini
Plotter adalah :
a. Bagi Penulis
1. Sebagai suatu penerapan teori dan praktek kerja yang diperoleh saat di
bangku perkuliahan.
2. Sebagai model belajar aktif tentang cara inovasi teknologi bidang
teknik mesin.
3. Sebagai proses pembentukan karakter kerja mahasiswa dalam
menghadapi persaingan dalam kerja.
b. Bagi Perguruan Tinggi
1. Secara teoritis dapat memberikan informasi perkembangan teknologi
terbaru khususnya pada Fakultas Teknik-UPS kepada institusi
pendidikan lain.
2. Sebagai bahan kajian kuliah di Jurusan Teknik Mesin UPS.
3. Sebagai salah satu wujud Tri Dharma Perguruan Tinggi tentang
Penelitian dan Pengembangan.
5
5. Sistematika Penulisan
Untuk menyelesaikan laporan tugas akhir, penulis melakukan beberapa
penulisan antara lain sebagai berikut :
6.1 BAB I. PENDAHULUAN
Membahas mengenai Latar Belakang, Rumusan Masalah, Batasan
Masalah, Tujuan penelitian, Manfaat Penelitian serta Sistematika
Penulisan.
6.2 BAB II. LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini berisi tentang tinjauan pustaka, jurnal yang terkait serta buku-
buku pendukung. Tinjauan pustaka memuat uraian sistematis tentang
hasil riset yang didapat oleh penelitian terdahulu dan berhubungan
dengan penelitian ini. Jurnal dijadikan penuntun untuk memecahkan
masalah yang berbentuk uraian kualitatif atau model matematis.
6.3 BAB III. METODE PENELITIAN
Bab ini berisi tentang metode pengumpulan data, waktu dan tempat,
variable penelitian, diagram alur penelitian, pengujian dan pendataan
hasil penelitian.
6.4 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Menjelaskan mengenai hasil dan pembahasan yang telah didapatkan dari
hasil penelitian.
6.5 BAB V. PENUTUP
Berisi kesimpulan dan saran dari keseluruhan proses penelitian yang
telah dilakukan.
6
6.6 DAFTAR PUSTAKA
Berisi tentang buku – buku yang di jadikan referensi dalam penelitian
tugas ahkir.
6.7 LAMPIRAN
Berisi tentang lampiran-lampiran yang berhubungan dengan penelitian.
7
BAB II
LANDASAN TEORI DAN TINJAUAN PUSTAKA
A. LANDASAN TEORI
3. Pengertian Mesin CNC Mini Plotter
Computer Numerical Control / CNC (komputer kontrol numerik)
merupakan sistem otomatisasi Mesin perkakas yang dioperasikan oleh
perintah yang diprogram dalam bentuk kode angka dan disimpan dimedia
penyimpanan. Karena informasi yang digunakan berbentuk rumus
matematik, maka sistem ini dinamakan kontrol dengan angka (numerical
control).
Mesin CNC pertama kali digunakan dalam proses mengikir, membuat
lubang, memutar, mengasah dan menggergaji, dan tahun – tahun terakhir ini
juga digunakan untuk membengkokan pipa dan membuat berbagai bentuk.
Dibandingkan dengan peralatan biasa, mesin yang dikontrol dengan kode
angka ini lebih cermat, cepat, konsisten dan fleksibel, bahkan untuk
manufakturing yang sangat rumit sekalipun. Rancangan produk dapat
diubah atau disesuaikan cukup dengan mengubah instruksi saja.
Sedangkan CNC Mini Plotter sendiri adalah perkembangan dari CNC
pada umumnya. CNC mini plotter dirancang dengan bentuk portable.
Dengan mesin yang lebih kecil namun memiliki fungsi sama. Semakin
tahun mesin CNC tidak hanya memotong dengan pahat namun dengan laser.
http://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_perkakas
8
4. Motor Stepper
Motor stepper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan
mengubah pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor stepper
bergerak berdasarkan urutan pulsa yang diberikan kepada motor. Karena
itu, untuk menggerakkan motor stepper diperlukan pengendali motor
stepper yang membangkitkan pulsa-pulsa periodik. Penggunaan motor
stepper memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan penggunaan
motor DC biasa.
Keunggulannya antara lain adalah :
• Sudut rotasi motor proporsional dengan pulsa masukan sehingga lebih
mudah diatur.
• Motor dapat langsung memberikan torsi penuh pada saat mulai bergerak
• Posisi dan pergerakan repetisinya dapat ditentukan secara presisi.
• Memiliki respon yang sangat baik terhadap mulai, stop dan berbalik
(perputaran)
• Sangat realibel karena tidak adanya sikat yang bersentuhan dengan rotor
seperti pada motor DC
• Dapat menghasilkan perputaran yang lambat sehingga beban dapat
dikopel langsung ke porosnya
• Frekuensi perputaran dapat ditentukan secara bebas dan mudah pada
range yang luas.
Pada dasaranya terdapat 3 tipe motor stepper yaitu:
9
a) Motor stepper tipe Variable reluctance (VR)
Motor stepper jenis ini telah lama ada dan merupakan jenis motor yang
secara struktural paling mudah untuk dipahami. Motor ini terdiri atas
sebuah rotor besi lunak dengan beberapa gerigi dan sebuah lilitan stator.
Ketika lilitan stator diberi energi dengan arus DC, kutub-kutubnya
menjadi termagnetasi. Perputaran terjadi ketika gigi-gigi rotor tertarik
oleh kutub-kutub stator. Berikut ini adalah penampang melintang dari
motor stepper tipe variable reluctance (VR):
Gambar 2.1. Penampang melintang dari motor stepper
tipe variable reluctance (VR)
(installist.files.wordpress.com, 2009)
2. Motor stepper tipe Permanent Magnet (PM)
Motor stepper jenis ini memiliki rotor yang berbentuk seperti
kaleng bundar (tin can) yang terdiri atas lapisan magnet permanen yang
diselang-seling dengan kutub yang berlawanan (perhatikan gambar 2.2).
Dengan adanya magnet permanen, maka intensitas fluks magnet dalam
motor ini akan meningkat sehingga dapat menghasilkan torsi yang lebih
besar. Motor jenis ini biasanya memiliki resolusi langkah (step) yang
rendah yaitu antara 7,50 hingga 15
0 per langkah atau 48 hingga 24
10
langkah setiap putarannya. Berikut ini adalah ilustrasi sederhana dari
motor stepper tipe permanent magnet:
Gambar 2.2. Ilustrasi sederhana dari motor stepper
tipe permanent magnet (PM)
(installist.files.wordpress.com, 2009)
3. Motor stepper tipe Hybrid (HB)
Motor stepper tipe hibrid memiliki struktur yang merupakan
kombinasi dari kedua tipe motor stepper sebelumnya. Motor stepper tipe
hibrid memiliki gigi-gigi seperti pada motor tipe VR dan juga memiliki
magnet permanen yang tersusun secara aksial pada batang porosnya
seperti motor tipe PM. Motor tipe ini paling banyak digunkan dalam
berbagai aplikasi karena kinerja lebih baik. Motor tipe hibrid dapat
menghasilkan resolusi langkah yang tinggi yaitu antara 3,60 hingga 0,9
0
per langkah atau 100-400 langkah setiap putarannya. Berikut ini adalah
penampang melintang dari motor stepper tipe hibrid:
Gambar 2.3. Penampang melintang dari motor stepper tipe hybrid
(installist.files.wordpress.com, 2009)
11
Berdasarkan metode perancangan rangkain pengendalinya, motor
stepper dapat dibagi menjadi jenis unipolar dan bipolar. Rangkaian
pengendali motor stepper unipolar lebih mudah dirancang karena hanya
memerlukan satu switch / transistor setiap lilitannya. Untuk menjalankan
dan menghentikan motor ini cukup dengan menerapkan pulsa digital yang
hanya terdiri atas tegangan positif dan nol (ground) pada salah satu terminal
lilitan (wound) motor sementara terminal lainnya dicatu dengan tegangan
positif konstan (VM) pada bagian tengah (center tap) dari lilitan (perhatikan
gambar 2.4).
Gambar 2.4. Motor stepper dengan lilitan unipolar
(installist.files.wordpress.com, 2009)
Untuk motor stepper dengan lilitan bipolar, diperlukan sinyal pulsa yang
berubah-ubah dari positif ke negatif dan sebaliknya. Jadi pada setiap
terminal lilitan (A & B) harus dihubungkan dengan sinyal yang mengayun
dari positif ke negatif dan sebaliknya (perhatikan gambar 2.5). Karena itu
dibutuhkan rangkaian pengendali yang agak lebih kompleks daripada
rangkaian pengendali untuk motor unipolar. Motor stepper bipolar memiliki
keunggulan dibandingkan dengan motor stepper unipolar dalam hal torsi
yang lebih besar untuk ukuran yang sama.
12
Gambar 2.5. Motor stepper dengan lilitan bipolar
(installist.files.wordpress.com, 2009)
Pengendali Motor Stepper
Berikut ini akan diberikan contoh perancangan dan perhitungan
rangkaian pengendali motor stepper sederhana. Motor stepper yang digunkan
pada contoh ini bertipe hibrid unipolar, memiliki empat fasa dan panjang
langkah sebesar 1,80 per langkahi. Motor diharapkan dapat berputar dalam dua
arah dan memiliki dua kecepatan. Karena itu diperlukan pengendali motor
stepper yang memiliki empat keluaran pulsa dengan kemampuan dua arah
perputaran dan dua macam frekuensi pulsa guna mengatur kecepatan motor.
Rangkaian pengendali motor stepper (stepper motor driver)
menggunakan komponen utama berupa sebuah IC logika XOR (74LS86) dan
sebuah IC JK flip-flop (74LS76). Rangkain dengan kedua IC tersebut
berfungsi untuk menghasilkan empat pulsa keluaran berurutan yang dapat
berbalik urutannya dengan menerapkan logika tertentu pada rangkaian.
Rangkaian tersebut memerlukan pulsa clock untuk dapat beroperasi. Sebagai
sumber clock digunkan rangkaian berbasis IC timer 555. Rangkain pembangkit
clock ini dapat menghasilkan dua macam frekuensi pulsa keluaran guna
13
mendukung dua kecepatan motor stepper. Kemudian untuk mendukung pulsa-
pulsa dengan arus besar (sekitar 1 - 3 A) digunakan transistor daya NPN tipe
TIP31 sebagai solid state switch. Untuk lebih jelasnya perhatikanlah rangkaian
utama dari pengendali motor stepper di bawah ini (gambar 3.7):
Gambar 2.6. skema rangkaian pengendali motor stepper
(installist.files.wordpress.com, 2009)
14
5. Media Gambar
a. Kayu MDF
Medium Density Fiberboard atau MDF adalah salah satu jenis
bahan yang banyak digunakan untuk membuat berbagai macam
perabot seperti almari, pintu, kusen jendela, hingga meja.
Sebagaimana bahan lain pada umumnya, MDF memiliki kekurangan
dan kelebihannya sendiri. Dalam perawatannya pun, hendaknya
Anda mempertimbangkan kelebihan dan kekurangannya tersebut.
MDF adalah kayu olahan dari serpih-serpih kayu. Medium Density
Fireboard atau biasa disingkat MDF adalah material kayu olahan
yang dibuat dari kumpulan kayu dengan diameter kecil. Kumpulan
kayu berdiameter kecil tersebut kemudian dicuci lalu direbus pada
suhu tertentu sehingga membentuk bubur kertas. Berikutnya bubur
kertas tersebut diberi lem dan wax. Campuran antara bubur kertas,
lem, dan wax tersebut kemudian diberikan tekanan dan panas untuk
menghasilkan benda yang lebih solid dengan ketebalan tertentu.
Umumnya, MDF akan dipotong mengikuti standar internasional
yakni 1220 x 2440 mm.
Medium Density Fiberboard atau MDF adalah salah satu jenis
bahan yang banyak digunakan untuk membuat berbagai macam
perabot seperti almari, pintu, kusen jendela, hingga meja.
Sebagaimana bahan lain pada umumnya, MDF memiliki kekurangan
15
dan kelebihannya sendiri. Dalam perawatannya pun, hendaknya
Anda mempertimbangkan kelebihan dan kekurangannya tersebut.
Papan kayu buatan dari serbuk kayu sejenis dari mdf adalah hdf
atau high density fiberboard. Kayu mdf memiliki kepdatan
menengah atau medium sedangkan untuk hdf memiliki kepadana
yang tinggi. Nah untuk kayu buatan dengan kepadatan rendah atau
low density sering disebut dengan particle board.
Mdf banyak digunakan untuk pembuatan furniture dibandingkan
dengan hdf atau particle board karena daya tahannya. Hdf terlalu
keras sehingga berat dan gampang patah. Sedangkan untuk partikel
board justru terlalu cepat rusak karena terlalu lembek.
Gambar 2.7 Kayu MDF
(www.biopolish.com, 2015)
http://www.biopolish.com/https://i0.wp.com/biopolish.com/wp-content/uploads/2015/06/MDF-adalah-kayu-olahan-dari-serpih-serpih-kayu.jpg
16
b. Kertas karton
Karton atau dalam bahasa inggris dikenal
sebagai Paperboard adalah Material yang terbuat dari pulp, baik
pulp organik, pulp sintetis atau sisa produksi kertas (daur ulang).
Merujuk pada ISO 536, sebuah material yang terbuat dari kertas
dengan berat lebih dari 200 g/m2 dikategorikan sebagai karton.
Kemunculan karton sebagai salah satu rekayasa dibidang teknologi
material untuk memenuhi beberapa kebutuhan seperti Ekonomis dan
mudah didaur ulang (eco friendly). Karton umumnya digunakan
untuk bahan pembuatan kartu pos, kartu remi,dan lainnya yang
membutuhkan daya tahan lebih tinggi dari kertas biasa. Tekstur
kertas ini biasanya halus, tetapi juga dapat bertekstur atau
mengkilap.
Gambar 2.8. kertas karton 2,5 mm
(Tokopedia.com)
https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Paperboard&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Kertashttps://id.wikipedia.org/wiki/ISOhttps://id.wikipedia.org/wiki/Kartu_poshttps://id.wikipedia.org/wiki/Kartu_remi
17
c. Kulit Sapi
Pada ternak hidup, kulit mempunyai banyak fungsi antyara lain
sebagai alat perasa, pelindung jaringan di bawahnya, memberi
bentuk, mengatur suhui tubuh, tempat sintesis vitamin D, alat gerak
pada ular, alat pernapasan pada amfibi, dan tempat menyimpan
cadangan energi terutama pada domba dan babi. Fungsi utama kulit
adalah melindungi kerusakan dan infeksi mikroba jaringan yang ada
di bawahnya. Setelah ternak dipotong, kulit akan kehilangan
fungsinya, dan menjadi hasil ikutan yang akan segera turun
kualitasnya bila tidak segera disamak atau diawetkan.
Protein kulit terdiri dari protein kolagen, keratin, elastin, albumin,
globulin dan musin. Protein albumin, globulin dan musin larut dalam
larutan garam dapur. Protein kolagen, keratin dan elastin tidak larut
dalam air dan pelarut organik. Protein kolagen inilah yang akan
direaksikan menjadi bahan penyamak kulit untuk menghasilkan kulit
samak. Protein kolagen sangat menetukan mutu kulit samak.
Kulit samak adalah kulit hewan yang telah diubah secara kimia
guna menghasilkan bahan yang kuat, lentur, dan ntahan terhadap
pembusukan. Hampir semua kulit samak diproduksi dari kulit sapi,
domba dan kambing. Kadang-kadang kulit samak juga dihasilkan
dari kulit kuda, babi, kangguru, rusa, reptil, lumba-lumba dan singa
laut. Akhir-akhir ini kulit ikan kakap, kulit ikan pari dan
ikan tuna juga telah disamak.
https://id.wikipedia.org/wiki/Vitamin_Dhttps://id.wikipedia.org/wiki/Ularhttps://id.wikipedia.org/wiki/Amfibihttps://id.wikipedia.org/wiki/Dombahttps://id.wikipedia.org/wiki/Babihttps://id.wikipedia.org/wiki/Infeksihttps://id.wikipedia.org/wiki/Mikrobahttps://id.wikipedia.org/wiki/Kudahttps://id.wikipedia.org/wiki/Babihttps://id.wikipedia.org/wiki/Kangguruhttps://id.wikipedia.org/wiki/Rusahttps://id.wikipedia.org/wiki/Reptilhttps://id.wikipedia.org/wiki/Lumba-lumbahttps://id.wikipedia.org/wiki/Singa_lauthttps://id.wikipedia.org/wiki/Singa_lauthttps://id.wikipedia.org/wiki/Parihttps://id.wikipedia.org/wiki/Tuna
18
Kulit samak digunakan untuk menghasilkan berbagai macam
barang seperti sepatu, sendal, tas, ikat pinggang, koper, jaket, topi,
jok mobil, sarung HP, dompet dan cindera mata seperti gantungan
kunci. Barang kerajinan lain yang dihasilkan dari kulit mentah
misalnya wayang kulit, hiasan dinding, kaligrafi, beduk, genderang,
kendang, dan kipas.
Gambar 2.9 Bahan kulit sapi yang telah diberi warna
(radium.co.id)
https://id.wikipedia.org/wiki/Sepatuhttps://id.wikipedia.org/wiki/Sendalhttps://id.wikipedia.org/wiki/Tashttps://id.wikipedia.org/wiki/Ikat_pingganghttps://id.wikipedia.org/wiki/Koperhttps://id.wikipedia.org/wiki/Jakethttps://id.wikipedia.org/wiki/Topihttps://id.wikipedia.org/wiki/HPhttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Dompet&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Wayang_kulithttps://id.wikipedia.org/wiki/Kaligrafihttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Beduk&action=edit&redlink=1https://id.wikipedia.org/wiki/Genderanghttps://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kipas&action=edit&redlink=1
19
6. Laser
a. Pengertian Laser Diode
Diode laser, ( LD ), diode laser injeksi ( ILD ), atau laser diode adalah
perangkat semikonduktor yang mirip dengan diode pemancar cahaya di
mana sinar laser dibuat di persimpangan diode. Diode laser dapat secara
langsung mengubah energi listrik menjadi cahaya. Didorong oleh tegangan,
pn-transisi doped memungkinkan untuk rekombinasi elektron dengan
lubang. Karena penurunan elektron dari tingkat energi yang lebih tinggi ke
yang lebih rendah, radiasi, dalam bentuk foton yang dipancarkan dihasilkan.
Ini adalah emisi spontan. Emisi terstimulasi dapat dihasilkan ketika proses
dilanjutkan dan selanjutnya menghasilkan cahaya dengan fase, koherensi,
dan panjang gelombang yang sama.
Pilihan bahan semikonduktor menentukan panjang gelombang sinar yang
dipancarkan, yang dalam diode laser saat ini berkisar dari infra merah ke spektrum
UV. Laser diode adalah jenis laser yang paling umum diproduksi, dengan
berbagai macam kegunaan yang mencangkup komunikasi serat optik,
pembaca barcode, laser pointer, pembaca/perekaman CD / DVD / Blu-Ray
disc membaca/merekam , pemcentakan laser, pemindai laser dan penerangan
sinar cahaya.
https://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=id&prev=search&rurl=translate.google.com&sl=en&sp=nmt4&u=https://en.m.wikipedia.org/wiki/Semiconductor&xid=17259,15700021,15700043,15700186,15700191,15700248,15700253&usg=ALkJrhiuFQFzmmNUBh-T8G9JApUxtWsLmghttps://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=id&prev=search&rurl=translate.google.com&sl=en&sp=nmt4&u=https://en.m.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode&xid=17259,15700021,15700043,15700186,15700191,15700248,15700253&usg=ALkJrhgTuDVeBEliv-Skwy7HnFF5eT1I0Qhttps://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=id&prev=search&rurl=translate.google.com&sl=en&sp=nmt4&u=https://en.m.wikipedia.org/wiki/Active_laser_medium&xid=17259,15700021,15700043,15700186,15700191,15700248,15700253&usg=ALkJrhiFpUO3kcYHxGKKl1_YWp45J40Zpghttps://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=id&prev=search&rurl=translate.google.com&sl=en&sp=nmt4&u=https://en.m.wikipedia.org/wiki/P-n_junction&xid=17259,15700021,15700043,15700186,15700191,15700248,15700253&usg=ALkJrhhsxdE8ROQfcz2v-EeeRY1GqenagQhttps://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=id&prev=search&rurl=translate.google.com&sl=en&sp=nmt4&u=https://en.m.wikipedia.org/wiki/Carrier_generation_and_recombination&xid=17259,15700021,15700043,15700186,15700191,15700248,15700253&usg=ALkJrhg8CbbTWPODeZje7E5fbxstMU_jEQhttps://translate.googleusercontent.com/translate_c?depth=1&hl=id&prev=search&rurl=translate.google.com&sl=en&sp=nmt4&u=https://en.m.wikipedia.org/wiki/Electron_hole&xid=17259,15700021,15700043,15700186,15700191,15700248,15700253&usg=ALkJrhiIvq1VNZYHd40eEp3JAUV15bTDkg
20
Gambar 2.10 Laser diode 500mW
(sumber ; toko-alisha)
Gambar 2.11 Daftar kekuatan dan kegunaan laser
(Wikipedia, 2011)
21
b. Sifat-Sifat Sinar Laser
Sinar laser sangat berbeda dengan sinar-sinar biasa. Sinar laser
memiliki sifat-sifat berikut:
Sinar laser bersifat monokromatik, artinya sinar laser hanya mengandung
satu panjang gelombang tertentu saja. Panjang gelombang sinar ini
ditentukan oleh jumlah energi yang dilepaskan pada saat elektron jatuh
ke tingkat orbit yang lebih rendah.
Sinar yang dilepaskan oleh laser bersifat koheren, artinya sinar laser
“terorganisasi”, yaitu tiap-tiap foton penghasil sinar laser bergerak
serempak secara teratur satu sama lain. Secara teknis, ini berarti bahwa
semua foton memiliki muka gelombang yang sama dan menyatu satu
sama lain.
Sinar laser sangat terarah. Sinar laser memiliki berkas yang sangat rapat,
kuat dan terkonsentrasi. Bandingkan dengan sinar lampu biasa, yang
memancarkan cahaya dalam berbagai arah, serta sinarnya sangat lemah
dan menyebar.
Ketiga karakteristik sinar laser di atas dapat tercapai berkat adanya proses
rangsangan emisi (emisi yang distimulasi). Peristiwa emisi terstimulasi ini
tidak terjadi pada sumber sinar lampu biasa. Dalam sumber-sumber sinar
seperti itu, semua atom-atom melepaskan foton-foton mereka secara acak.
Sementara itu, pada emisi terstimulasi pemancaran foton terjadi secara
terorganisasi.
22
c. Jenis-Jenis laser
Terdapat banyak jenis-jenis laser. Laser intensitas sedang bisa
berupa padatan, gas, cairan atau semikonduktor. Laser umumnya
ditentukan oleh jenis material penguat yang digunakan:
Laser zat padat menggunakan material penguatan yang tersebar
dalam sebuah matriks padatan (seperti rubi atau neodimium:
laser ytrium-aluminium garnet, atau laser YAG). Laser
neodimium: laser YAG memancarkan sinar inframerah dengan
panjang gelombang 1064 nanometer.
Laser gas (helium dan helium-neon, HeNe, merupakan laser gas
yang paling lazim) biasanya menghasilkan sinar merah yang
tampak. Laser CO2 memancarkan energi dalam daerah dekat
inframerah, yang sering digunakan untuk memotong material-
material keras.
Laser excimer (nama excimer berasal dari excited and dimers)
menggunakan gas-gas reaktif, seperti klorin dan flourin, yang
dicampur dengan gas-gas lembam seperti argon, kripton, atau
xenon. Pada saat distimulasi secara listrik, maka sebuah molekul
pseudo (dimer) terbentuk. Pada saat diperkuat, dimer akan
menghasilkan cahaya dalam rentang warna ultraviolet.
Laser warna menggunakan pewarna organik yang kompleks,
seperti rhodamin 6G, dalam larutan atau suspensi sebagai
23
medium penguat. Laser jenis ini dapat diatur-atur sehingga
memiliki banyak rentang warna.
Laser semikonduktor, sering kali disebut laser diode, bukanlah
laser zat padat. Alat elektronik ini umumnya sangat kecil dan
mengonsumsi daya yang rendah. Laser jenis ini dapat disusun
berlarik-larik membentuk sebuah larik yang besar, seperti
sumber penulis dalam beberapa printer laser atau pemutar CD.
d. Klasifikasi Laser
Laser digolongkan menjadi empat kelompok bergantung pada
potensi bahaya biologis yang ditimbulkannya. Pada saat Anda
melihat sebuah laser, maka laser tersebut seharusnya diberi label
dengan salah satu dari keempat label berikut:
Kelas I – laser kelas ini tidak dapat memancarkan radiasi laser pada
tingkat membahayakan yang diketahui.
Kelas IA – ini adalah label untuk laser yang tidak dimaksudkan
untuk dilihat (disorotkan ke mata), misalnya pada scanner laser
supermarket. Batas daya teratas untuk laser kelas IA adalah 4,0 mW.
Kelas II – merupakan laser sinar tampak berdaya rendah yang
pancaran sinarnya di atas tingkat laser kelas I tetapi daya yang
dipancarkannya di atas 1 mW.
24
Kelas IIIA– merupakan laser berdaya menengah (sekitar 1 -5
mW), yang dapat berbahaya jika berkas sinarnya dipandang secara
berhadap-hadapan. Hampir semua laser pointer merupakan kelas
ini.
Kelas IIIB – merupakan laser berdaya menengah di atas kelas
IIIA.
Kelas IV – merupakan laser berdaya tinggi (kurang lebih 500 mW,
dengan pulsa gelombang 10 J/cm2). Laser ini berbahaya untuk
dilihat dalam situasi apapun (dilihat secara langsung atau
merupakan difusi berkasnya saja). Laser ini juga berpotensi
menyebabkan kebakaran dan luka yang serius pada kulit. Fasilitas
dengan laser kelas IV membutuhkan pengendalian yang ketat.
25
7. Microcontroler Arduino Module
Menurut Malik (2009:1), bahwa “Mikrokontroler adalah sebagai sebuah
sistem komputer yang dibangun pada sebuah keping (chip) tunggal”.
Menurut Saefullah dkk (2009:319), “Mikrokontroler merupakan komponen
utama atau biasa disebut juga sebagai otak yang berfungsi sebagai pengatur
pergerakan motor (Motor Driver) dan pengolah data yang dihasilkan oleh
komparator sebagai bentuk keluaran dari sensor”
Mikrokontroler merupakan sebuah processor yang digunakan untuk
kepentingan kontrol. Meskipun mempunyai bentuk yang jauh lebih kecil
dari suatu komputer pribadi dan computer mainframe, mikrokontroler
dibangun dari elemen-elemen dasar yang sama. Seperti umumnya
komputer, mikrokontroler adalah alat yang mengerjakan instruksi-instruksi
yang diberikan kepadanya. Artinya, bagian terpenting dan utama dari suatu
sistem terkomputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh
seorang programmer. Program ini menginstruksikan komputer untuk
melakukan tugas yang lebih kompleks yang diinginkan oleh programmer.
Dalam pembuatan mesin CNC mini plotter ini penulis menggunakan
mikrokontroler arduino nano atmega 328p seperti pada gambar 1.1 berikut :
26
Gambar 2.13 arduino nano ATMega 328p
(Sumber Makerfire, 2018).
ATMega 328P adalah mikrokontroller keluaran dari Atmel yang
mempunyai arsitektur RISC (Reduce Instruction Set Computer) yang
dimana setiap proses eksekusi data lebih cepat dari pada arsitektur CISC
(Completed Instruction Set Computer). Mikrokontroller ATmega 328P
memiliki arsitektur Harvard, yaitu memisahkan memori untuk kode
program dan memori untuk data sehingga dapat memaksimalkan kerja
dan parallelism. Instruksi - instruksi dalam memori program dieksekusi
dalam satu alur tunggal, dimana pada saat satu instruksi dikerjakan instruksi
berikutnya sudah diambil dari memori program.
Mikrokontroler ATmega328P beroperasi pada frekuensi clock sampai 16
Mhz. ATmega328P memiliki dua Power Saving Mode yang dapat dikontrol
melalui software, yaitu Idle Mode dan Power Down Mode. Pada Idle
Mode, CPU tidak aktif sedangkan isi RAM tetap dipertahankan
dengan timer/counter, serial port dan interrupt system tetap berfungsi. Pada
Power Down Mode, isi RAM akan disimpan tetapi osilatornya tidak akan
berfungsi sehingga semua fungsi dari chip akan berhenti sampai mendapat
reset secara hardwar.
27
Driver Motor
Gambar 1.3 Driver motor
(Sumber ; futuretech3d.com).
Perancangan sistem driver untuk mengendalikan motor DC
menggunakan sistem driver h-brdige. Beberapa komponen yaitu
MOSFET disusun menjadi h-bridge sehingga dapat mengendalikan
motor DC. Input yang digunakan adalah potensiometer. Input dari
potensiometer diproses oleh mikrokontroler. Mikrokontroler
memberi ouput ke driver sehingga driver dapet mengendalikan
putaran motor DC. Dari hasil pengujian driver mampu
mengendalikan motor untuk putar kanan, putar kiri dan bervariasi
kecepatannya. Untuk mengetahui kecepatan motor DC diukur
dengan tachometer. Untuk perancangan perangkat keras meliputi:
perancangan rangkaian catu daya, perancangan rangkaian LCD,
perancangan rangkaian sensor perancangan rangkaian
mikrokontroler ATMEGA328P , dan perancangan rangkaian driver
motor. Perancangan sistem perangkat lunak merancang program
yang dapat mengendalikan motor DC. Dari hasil pengujian motor
28
DC dapat berputar kanan, kiri dan kecepatannya dapat dipercepat
dan diperlambat sesuai dengan PWM yang diatur dalam program
yang dimasukan ke dalam mikrokontroler.
29
B. TINJAUAN PUSTAKA
1. Munadi, A. Syukri, J. D. Setiawan, M. Ariyanto 2018 dalam jurnal yang
berjudul “RANCANG-BANGUN PROTOTIPE MESIN CNC LASER
ENGRAVING DUA SUMBU MENGGUNAKAN DIODE LASER”
menyimpulkan bahwa dari hasil pengujian analisa pembebanan
menggunakan FEM diperoleh nilai defleksi terbesar pada poros sumbu X
sebesar 0,01806mm dengan ukuran fine mesh sebesar 5,25mm. Toleransi
ini sangat diijinkan karena batas toleransi geometric mesin perkakas
sebesar 0,025mm. Adapun metode pergerakan sumbu mesin yang terbaik
berdasarkan kecepatan pemakanan dipilih metode 1/8 micro stepping.
Hasil pengujian untuk material benda kerja kertas karton, papan triplek,
dan akrelik telah menunjukan hasil yang baik untuk proses engraving.
2. W. A. Ghoni, I. Santosa, M. F. Sidiq 2018 dalam jurnalnya yang berjudul
”EFEKTIFITAS KINERJA MESIN CNC PORTABLE BERBASIS
MICROCONTROLER ARDUINO DAN MODUL CNC SHIELD
TERHADAP MESIN MILLING KONVENSIONAL” menyimpulkan dari
hasil pengujian terdapat selisih rata-rata dimensi desain sebesar 0,3mm
untuk cnc portable dan 1,4mm mesin milling konvesional untuk waktu
pengerjaan 146 menit untuk cnc portable dan 315 menit untuk mesin
milling konvesional.
30
3. Suharto, K. Purbono, A. Supriadi, Karnowahadi 2018 dalam jurnal yang
berjudul “GRAFIR BATU ALAM DENGAN MESIN CNC ROUTER
UNTUK MENINGKATKAN RAGAM PRODUK KREATIF
INDONESIA” menyimpulkan bahwa dari hasil pengujian :
a. Parameter permesinan CNC Router untuk grafir batu marmer kecepatan
potong (cutting speed) 30 m/min, putaran spindle (spindle rotation)
12000 rpm, kecepatan/laju pemakanan (feedrate) 2000 mm/min.
b. Analisis faktor yang berpengaruhi terhadap kekasaran permukaan grafir
marmer pertama adalah kecepatan/laju pemakanan, kedalaman
pemakanan artinya semakin tinggi nilainya semakin tinggi nilai
kekasaran permukaan batu marmer.
c. Keamanan cutting tools terpilih cutting tools bahan karbida jenis
engraving bits sudut 60º. Tiap diameter 0,5mm mampu menyelesaikan
grafir marmer logo polines waktu 01:36:22, logo ristekdikti 01:54:53,
logo garuda 01:40:26 tanpa cutting tool. Dengan pendingin cairan
dromus ang kontinyu untuk menjaga cutting tools bekerja optimal.
d. Perkayaan ragam produk kreatif grafir marmer dapat dimulai dengan
disain input berbagai ragam foto pada halaman CorelDraw menjadi
siluet, dilanjutkan dengan setting Aspire vectric dan ekskusi Mach3
pada mesin CNC router.
4. Sudarno, Martono, S. Mauladin, 2016 dalam jurnal yang berjudul
”RANCANG BANGUN CNC ROUTER BERBASIS ARDUINO”
menyimpulkan bahwa telah berhasil dibuat mesin CNC Router dengan
31
menggunakan beberapa Hardware antara lain Arduino Uno R3, Arduino
CNC Shield, A4988 Motor Stepper Drive, dan Software-software yaitu
arduino, X-loader, Mastercam Mill 9, dan Gbrl controller.
Hasil pengujian mesin CNC Router menunjukan adanya sedikit
perbedaan ukuran antara benda jadi dan program yang disebabkan oleh
diameter alat luaran dan jenis pengerjaan (contour).
5. Rusdiyantoro, 2018 dalam jurnal yang berjudul “DESIGN OF
WOODWOOD MACHINER USER ROUTER” menyimpulkan bahwa dari
hasil pengujian :
a. Sebuah. Pengaturan waktu untuk hasil ukiran untuk desain mesin
dari peneliti adalah lebih banyak aktivitas dengan hasil perancang
mesin ukiran tangan yang lebih efisien untuk kualitas waktu
pemrosesan. Mengenakan handrouter sebagai penggerek primer
dan bit router yang dapat diubah sesuai keinginan, mesin ini dapat
membuat berbagai motif desain ukiran.
Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan dalam penelitian ini
dapat disimpulkan sebagai berikut: efisien dan cepat dengan
menggunakan sistem copier.
b. Biaya peneliti adalah tidak terlalu mahal untuk membuat mesin
ukiran.
32
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. Metode Penelitian
Ditinjau dari jenis datanya metode penelitian yang digunakan dalam
penelitian ini adalah metode eksperimen. Adapun yang dimaksud dengan
metode eksperimen yaitu penelitian yang dilakukan terhadap variabel yang
data-datanya belum ada sehingga perlu dilakukan proses manipulasi melalui
pemberian treatmen/perlakuan tertentu terhadap subjek penelitian yang
kemudian di amati/diukur dampaknya (data yang akan datang). Selanjutnya ,
metode eksperimen adalah metode penelitian yang digunakan untuk mencari
pengaruh perlakuan tertentu terhadap yang lain dalam kondisi yang
terkedalikan.
Menurut Emmory, penelitian eksperimen merupakan bentuk khusus
investivigasi yang dilakukan untuk menentukan variabel-variabel apa saja dan
bagaimana bentuk hubungan antara satu dengan yang lainya. Menurut konsep
klasik, eksperimen merupakan penelitian untuk menentukan pengaruh variabel
perlakuan (independent variabel) terhadap variabel dampak (dependen
variabel).
Penelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah CNC Mini Plotter
2.
33
B. Tempat Dan Waktu Penelitian
Pada proses penelitian ini akan dilakukan di Laboratorium Fakultas
Teknik Mesin Universitas Pancasakti Tegal. Adapun waktu pelaksanaan
penelitian mulai bulan Juni – Agustus 2019.
Tabel 3.1 Proses Tahap Pengujian
1. Proses pembuatan benda uji di Labratorium Universitas Pancasakti Tegal.
2. Pengujian gambar laser 500mw di Laboraturium Universitas Pancasakti
Tegal.
NO Tahapan Kegiatan Tahun 2019 Bulan Ke
1 2 3 4 5 6 7 8
1 Pencarian Judul v v
2 Pencarian Refrensi
v v
3 Pembuatan Proposal Skripsi
v v v
4 Bimbingan Proposal Skripsi
v v v
5 Penyedian Bahan Penelitian
v v
6 Penelitian
v v
7 Pengolohan Data
v
8 Penyusunan Laporan Skripsi v v
34
C. Variabel Penelitian
Variabel penelitian pada dasarnya adalah segala sesuatu yang berbentuk
apa saja yang ditetapkan oleh peneliti untuk dipelajari sehingga diperoleh
informasi tentang hal tersebut, Kemudiaan ditarik kesimpulan. Dalam
penelitian ini ada 2 macam variabel, yaitu :
1. Variabel Bebas
Variabel bebas adalah kondisi yang mempengaruhi munculnya
suatu gejala. Dalam penelitian ini variabel bebasnya adalah Variasi jenis
media gambar pada mesin CNC Mini Plotter 2 axis tinta dan laser.
2. Variabel Teikat
Variabel terikat adalah variabel yang mempengaruhi atau yang
menjadi akibat karena adanya variabel bebas. Dalam penelitian ini,
variabel terikatnya adalah Efesiensi Waktu dalam menggambar.
D. Metode Pengumpulan Data
Adapun metode-metode pengumpulan data yang akan dilakukan antara
lain adalah :
a. Observasi yaitu pengumpulan data yang dilakukan dengan cara
menggandakan penelitian secara langsung pada obyek penelitian dalam
penelitian ini penulis mengadakan pengamatan di bengkel laboratirium
teknik Universitas Pancasakti Tegal.
b. Melakukan wawancara serta diberi arahan dari dosen pembimbing .
35
c. Eksperimen ialah percobaan pengumpulan data dilakukan dengan
mengadakan penelitian secara langsung pada obyek penelitian.
Eksperimen pada penelitian ini ialah suatu buah mesin CNC Mini Plotter 2
axis tinta dan laser dengan variasi jenis media gambar.
d. Studi pustaka yaitu penulis mengumpulkan data yang diperoleh dari buku-
buku ilmiah, laporan penelitian, karangan-karangan ilmiah tesis dan
disertasi, peraturan-peraturan, ketetapan-ketetapan, buku tahunan,
ensklopedia, dan sumber-sumber tertulis baik tercetak maupun elektronik
yang berhubungan dengan penelitian.
E. Intrumen Penelitian
Instrumen penelitian adalah suatu alat yang digunakan mengukur
fenomena alam maupun sosial yang diamati. Secara spesifik semua fenomena
ini disebut variabel penelitian. Penelitian yang digunakan antara lain ialah:
1. Alat
Pada penelitian ini Alat yang perlu disiapkan dari penelitian ini antara
lain :
a. Mesin CNC Mini Plotter 2 Axis tinta dan laser
b. Software HSM Inventor
c. Alat Pencatat Waktu (Stopwatch)
36
2. Bahan
Pada penelitian ini menggunakan bahan sebagai berikut :
a. Benda kerja
Gambar 3.1. Laser Diode
b. Kayu MDF
Gambar 3.2. Kayu MDF
https://i0.wp.com/biopolish.com/wp-content/uploads/2015/06/MDF-adalah-kayu-olahan-dari-serpih-serpih-kayu.jpghttps://i0.wp.com/biopolish.com/wp-content/uploads/2015/06/MDF-adalah-kayu-olahan-dari-serpih-serpih-kayu.jpg
37
c. Kertas Karton
Gambar 3.3 Kertas Karton
d. Kulit Sapi
Gambar 3.4 Kulit Sapi
F. Metode Analisa Data
Langkah-langkah menganalisa pengujian benda kerja ini dilakukan
dengan mengunakan variasi cairan pendingin yang telah ditentukan. Pada
setiap percobaan untuk mencari nilai kekasaran dan nilai kerataan yang telah
di lakukan dengan cara pendinginan, untuk mendapatkan nilai kekasaran dan
kerataan permukaan tententunya ada beberapa faktor yang mempegaruhi nilai
tersebut, yaitu kecepatan spindel dan kecepatan pemakanan yang mana
38
penulis sudah membatasi nilai kecepatan spindel sebesar 950 rpm dan
kecepatan pemakanan 18 mm/menit. Yang mana akan mendapatkan hasil data
yang diperoleh dituliskan dalam bentuk tabel sebabgai berikut :
Tabel 3.2 Data Hasil Pengujian Perbedaan Waktu Engraving
No
Media Gambar
Waktu Engraving
400 Hz 750 Hz 1000 Hz
1 Kayu MDF
2 Kertas Karton
3 Kulit Sapi
Tabel 3.3 Data Hasil Pengujian Perbedaan Gambar
No
Media Gambar
Hasil Gambar
400 Hz 750 Hz 1000 Hz
1 Kayu MDF
2 Kertas Karton
3 Kulit Sapi
39
G. Diagram Alur Penelitian
Studi Referens
Mulai
Studi Literatur
Persiapan Alat dan Bahan
Pembuatan pola atau gambar dengan
Software HSM Inventor
Kayu MDF Kertas Karton Kulit Sapi
uji coba alat
Proses Menggambar pada frekuensi
kecepatan 500Hz, 750Hz, 1500Hz
Pengamatan perbedaan waktu menggambar
Analisa data
kesimpulan
selesai
40
BAB IV
ANALISA DAN PEMBAHASAN
A. Mesin CNC Mini Plotter 2 Axis Laser dan Tinta
SpesifikasimesinCNCMini Plotter 2 Axis Tintadan Laser yaitu mesin
CNC mini yang memiliki 2 Axis yang berseberangan. Mesin ini berbentuk
seperti simbol ╬ dengan satu sisi untuk tinta/pena. Serta sisi satunya
laser.Mesin CNC Mini Plotter memilikipanjang 50cm danlebar
42m.Dengan 2 Motor Steper,Motor Stepper yang digunakan Motor
Stepper Nema 17 type ATMega328.Belt 6mmx170mm.
Gambar 4.1 Mesin CNC Mini Plotter 2 Axis
41
Perhitungan Speed
Speed = n x
n = 0,006667 x
= 34,92 x 10
-7 m/s
n = 0,0125x
= 65,48 x 10
-7 m/s
n = 0,016667 x
= 87,3 x10
-7 m/s
Perhitungan Konsumsi Daya
T = (5250 x HP) HP = T x n
n 5250
HP =
= 2,69 x 10
-7HP
HP =
= 5,05 x 10
-7HP
HP =
= 6,73 x 10
-7HP
Daya Maksimal yaitu 5018,56 watt
Ket :
T = Torsi motor (nm) n = kecepatan putar (rpm)
HP = Daya konstanta : 5250
Speed = kecepatan (m/s)
42
B. Cara Kerja Alat
Tidak
YA
Arduino membaca input
Motor bekerja membuat gambar pada
media gambar
Catat perbedaan waktu pada 3 media gambar
dengan variasi speed motor stepper 400Hz,
750Hz,dan 100Hz
Laser 500mw
Pena
Motor Stepper on
start
Apakah
datamenjalankan
laser/tidak
selesai
Input gambar pada arduino CNC
Shield Drawing
Membuat perbandinngan
hasil gambar
43
Keterangan :
1. Mengaktifkan CNC Mini Plotter
Ketika kabel USB telah di sambungkan dengan laptop maka driver
telah diaktifkan, dan mesin CNC akan ketitik 0 secara otomatis. Mesin
akan berbentuk lambang ╬.
2. Membuka aplikasi arduino CNC Shield Drawing
Untuk membembuat CNC bekerja, bukalah aplikasi CNC Shield
Drawing. Masukkan gambar yang di inginkan. Lalu atur speed seperti
yang diinginkan.
3. Engraving
Proses engraving akan berjalan. Proses ini biasaya memakan waktu
cukup lama.
4. Catat waktu yang di butuhkan CNC untuk menggambar. Variasi speed
motor stepper dapat membuat perbedaan waktu. Serta 3 media gambar
akan memiliki perbedaan waktu pula.
5. Hasil gambar yang telah dibuat. Fotolah dan buat kesimpulan
perbedaannya.
44
C. Pengujian Mesin CNC Mini Plotter
Untuk menghasilkan gerakan sumbu yang presisi, maka dilakukan
optimasi sistem pergerakan sumbu yang dilakukan akuator motor stepper pada
mesin CNC Mini Plotter 2Axis Tinta dan Laser.
Tabel 4.1 Pengujian Mesin CNC Mini Plotter
No Pengujian Tujuan Skenario Hasil yang di
harapkan
1 Komponen Mengetahui apakah
seluruh komponen
berjalan
Menguji setiap
komponen
terkait mesin
CNC mini
plotter 2 axis
Seluruh
komponen
berjalan
lancar
Motor
Stepper
Motor stepper dapat
mengerakan besi as
untuk menggambar
Menjalankan
mesin,membuat
gambar dgn
kecepatan
berbeda
Gerak besi as
berjalan dgn
lancar dan
menggambar
tanpa macet
Laser Mengetahui sinar
laser mampu
membakar dan
melakukanengraving
Menyalakan
laser dan
mengatur fokus
laser secara
manual.
Laser
membuat
goresan
(Engraving)
dgn gambar
tajam
Servo
Mengerakan pena
(tinta)
Menguji dengan
membuat
tulisan
membuat
tulisan dg
baik
45
2
Menguji
mekanis
mesin CNC
Mini
Plotterdengan
media gambar
yang di
tentukan
Mengetahui berapa
lama waktu yang di
tentukan untuk
membuat gambar
Membuat 1
gambar dengan
3media gambar
berbeda. Lihat
perbedaan
Waktu dan
Hasil Gambar
Mekanis
mesin CNC
Mini Plotter
berjalan
lancar.
Perbedaan
waktu dan
hasil terlihat.
Padapenelitian ini parameter yang digunakan adalah kecepatan motor
stepper dan variasi media gambar. Untuk kecepatan motor stepper digunakan 3
variasi kecepatan yang berbeda, yaitu: 400Hz,750Hz, dan 1000Hz. Sedangkan
untuk variasi media gambarnya yaitu: Kayu MDF, Kertas Karton,Kulit Sapi
Tabel 4.2 variasi speed terhadap time laser tanpa engraving
No Speed(mm/min) Time Laser
(mm/pixels)
1 400mm/min 100mm/pixels
2 750mm/min 60mm/pixels
3 1000 mm/min 15mm/pixels
46
Gambar 4.2 Grafik perbandingan kecepatan motor stepper
Tahap berikutnya adalah uji coba mesin ini untuk melakukan proses
engraving. Peneliti mengaplikasikannya terhadap media gambar Kayu MDF,
Kertas Karton, dan Kulit Sapi. Objek media gambar berbeda bertujuan untuk
mengetahui kemampuan laser dalam melakukan penggoresan atau engraving
pada media gambar dengan kekakuan yang berbeda. Serta untuk mengetahui
waktu yang dibutuhkan dalam setiap pengerjaan.
Dalam hal ini peneliti mencoba menggambar atau membentuk pola “PISTON”
Gambar 4.3 Pola untuk uji mesin CNC Mini Plotter 2 Axis
0
20
40
60
80
100
120
400Hz 750Hz 1000Hz
Variasi Speed Motor Stepper Terhadap Time Laser
Time Laser(sekon)
47
1. Pengujian Waktu Engraving
PengujianWaktuEngravingdilakukandengancaramenghitung waktu
pengukiran laser pada media gambar posisi awal ke posisi akhir
yaitudengan pengambilan data pengujian dengan speed berbeda.
Pengujianinibertujuanuntukmengetahuiwaktu pengukiran, apakah
sesuai dengan yang di butuhkan atau tidak.Parameter pengujian yang
dilakukan pada mesin terhadap ketiga media gambar adalah kecepatan
waktu engraving.
Tabel 4.3 Hasil dari pengujian engraving pada mesin CNC Mini Plotter
No
Media
Gambar
Speed(m/
s)
Waktu Engraving(s)
Rata-rata
1
Kayu
MDF
400 4187 4305 4543 4345
750 4012 2626 3802 3480
1000 2479 2378 1980 2279
2 Kertas
Karton
400 3191 3509 4031 3577
750 2765 2187 2284 2412
1000 2541 1998 1928 2156
3 Kulit Sapi 400 2170 2567 2736 2491
750 1761 1498 2693 1948
1000 2012 1761 1339 1704
48
400mm/min 750mm/min 1000mm/min
Gambar 4.4 waktu gambar pada media gambar kayuMDF
400mm/min 750mm/min 1000mm/min
Gambar 4.5 catatan waktu gambar pada media gambar kertas karton
400mm/min 750mm/min 1000mm/min
Gambar 4.6 catatan waktu gambar pada media gambar kulit sapi
Hasil dari pengujian menunjukan bahwa semakin rendah kecepatan
engraving akan membuat gambar pada media gambar sempurna dan
sebaliknya.
49
Gambar 4.7 perbandingan waktu engraving
Tingkat Speed Motor Stepper untukengraving dengan
menggunakanlaser pada media gambaryang menghasilkan waktu yang
bebeda. Perbedaan ketebalan media gambar juga berpengaruh pada
proses engraving. Hal ini benar-benar membuktikan bahwa pengaruh
kecepatan dan pemilihan media gambar menjadi pertimbangan.
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
400Hz 750Hz 1000Hz
Variasi Speed Terhadap Perbandingan Waktu
Kayu MDF
Kertas Karton
Kulit Sapi
speed waktu (s)
50
2. Perbedaan Hasil Gambar
Pembahasan berikutnya adalah hasil gambar. Hal ini bertujuan untuk
mengetahui perbedaan gambar pada proses engraving. Cara yang
digunakan untuk menguji perbedaan hasil gambar yang dihasilkan
mesin CNC Mini Plotter 2 Axis ini sangatlah mudah dengan cara
membuat sebuah pola yang sama akan tetapi menggunakan media
gambar yang berbeda.Kecepatan motor stepper yang bervariasi juga
dapat membuat hasil gambar berbeda.Mesin CNC Mini Ploter
menggambar sebuah PISTON, dengan demikian dapat kita lihat
ketebalan gambar dan pengikisannya. Parameter dari proses ini adalah
Ketebalan gambar dan kesempurnaan pengikisan.
51
a. Tabel 4.3 hasil engraving laser dengan media gambar Kayu MDF
No
Media Gambar
Speed
Hasil Engrving
1 Kayu MDF
400Hz
750H
1000HZ
52
Analisa hasil gambar dengan media gambar kayuMDF:
i. Hasil gambar pada kayu MDF memiliki ketajaman yang baik.
ii. Speed motor stepper mempengaruhi hasil gambar. Sehingga semakin
tinggi speed pada motor stepper, maka semakin berkurang ketajaman
gambar
iii. Engraving yanglaser lakukan terjadi sempurna. Dengan speed 400hz
mampu menggores 0,4-1mm.Seperti pada hasil gambar, semakin tinggi
speed semakin berkurang proses engraving.
iv. Kekurangan dari mediagambar iniadalah waktutempuhnyaterlalu lama.
Hal tersebutkurangefektif.
v. Ketebalan bahan mempengaruhi waktu pengambilan data.
53
b. Tabel 4.4 hasil engraving laser dengan media gambar kertas karton
No
Media Gambar
Speed
Hasil Engrving
2 Kertas Karton
400Hz
750H
1000HZ
54
Analisa hasil gambar dengan media gambar kertas karton:
i. Hasil gambar pada kertas karton memiliki ketajaman baik.
ii. Speed motor stepper mempengaruhi hasil gambar. Sehingga semakin
tinggi speed pada motor stepper, maka semakin berkurang ketajaman
gambar. Hal ini sama seperti media gambar kayu MDF.
iii. Ketebalan bahan mempengaruhi waktu pengambilan data.
iv. Hanya speed 400Hz yang mampu melakukan engraving.Seperti pada
hasil gambar, semakin tinggi speed semakin berkurang proses
engraving.
v. Kekurangan dari media gambar iniadalah media gambar menjadi kotor
karena proses pembakaran.
vi. Waktutempuhnyalebih cepat di banding kayu MDF. Hal ini termasuk
efektif.
55
c. Tabel 4.5 hasil engraving laser dengan media gambar
No
Media Gambar
Speed
Hasil Engrving
3 Kulit Sapi
400Hz
750H
1000HZ
56
Analisa hasil gambar dengan media gambar kulit sapi:
i. Hasil gambar pada kulit sapi memiliki ketajaman lebih rendah di
banding dua media yang lain.
ii. Speed motor stepper mempengaruhi hasil gambar. Sehingga semakin
tinggi speed pada motor stepper, maka semakin berkurang ketajaman
gambar. Hal ini sama seperti media gambar kayu MDF dan kertas
karton.
iii. Ketebalan bahan mempengaruhi waktu pengambilan data.
iv. Tidak dapat melakukan engraving
v. Kekurangan dari media gambar iniadalah media gambar menjadi kotor
karena proses pembakaran.
vi. Waktutempuhnyalebih cepat di banding kayu MDFdan keras. Hal ini
termasuk efektif. Namun tidak terjadinya engraving membuat kulit
tidak lebih baik dari kertas karton.
57
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari skripsi yang berjudul “ANALISA
KECEPATAN MOTOR STEPPER PADA HASIL GAMBAR MESIN CNC
MINI PLOTTER 2 AXIS TINTA DAN LASER BERBASIS
MICROCONTROLLER” adalah sebagai berikut :
a. a) Lama pembuatan gambar PISTON pada kayu MDF memiliki rata-rata
56:08. Dengan speed 400Hz, laser bisa menggambar dalam waktu
01:12:24 . lalu dengan speed 750Hz, dapat menggambar dalam waktu
58:01. dan speed1000Hz dalam waktu 37:59.
b) Lalu pada media gambar kertas, memiliki rata-rata waktu 45:15. Speed
400Hz memiliki waktu lama yaitu 59:37 . Dengan speed 750Hz, memiliki
waktu 41:31.Dan speed 1000Hz, dalam waktu 35:56.
c) Yang terakhir menggunakan kulit. Mesin mampu menggambar dengan
rata-rata waktu 33:44. Dengan speed terlama yaitu 400hz memiliki waktu
41:31. Speed 750hz, 32:28. Dan speed 1000hz, waktu tercepat yaitu
28:24.
b. Pengujian dengan speed yang sama dengan 3 media gambar yang berbeda,
hasil yang paling efektif adalah Kulit Sapi. Namun bila harus melihat dari
hasil gambar, yang paling sempurna adalah Kayu MDF. Karena hasil
58
gambar yang lebih baik dan tajam. Serta engraving yang tergores
sempurna.
c. Cara mengatasi mesin ketika trouble shoot
1. Tidak ada suplai listrik
a. Cek power suplai
Apakah ada suplai listrik atau tidak
Jika tidak ada, maka perbaiki power suplai
Jika ada, lanjut ke pengecekan selanjutnya
b. Cek tombol on/off
Apakah berfungsi atau tidak
Jika tidak berfungsi, maka perbaiki atau ganti
Jika berfungsi, lanjut ke pengecekan selanjutnya
c. Cek wiring atau kabel
Apakah ada kabel putus atau tidak
Jika ada kabel yang putus atau rusak, maka segera perbaiki atau
ganti
2. Sistem arduino tidak berfungsi
a. Cek suplai listrik
Apakah ada suplai listrik atau tidak
Jika tidak ada, maka perbaiki power suplai
Jika ada, lanjut ke pengecekan selanjutnya
b. Cek cooding data pada sistem
Apakah sistem sesuai atau tidak, cek pengcoodingan pada sistem
59
Jika sudah sesuai, maka lakukan pengecekan kerja sistem
3. Mesin CNC tidak mau bergerak
a. cek suplai listrik
Apakah ada suplai listrik atau tidak
Jika tidak ada, maka perbaiki power suplai
Jika ada, lanjut ke pengecekan selanjutnya
b. cek motor stepper
apakah motor stepper dapat bekerja atau tidak
jika tidak, maka perbaiki motor stepper
jika dapat bekerja, maka lanjutkan pengecekan selanjutnya
c. cek kekencangan belt
apakah belt dalam posisi kencang atau tidak
jika belt kendor, maka setel belt dalam posisi kencang
jikabelt kencang, maka lanjutkan pengecekan selanjutnya
d. cek bearing atau laher
apakah laher pada shaft dapat berjalan berjalan atau tidak
jika tidak, maka ganti laher dan lumasi sahft dengan stempet atau
grease
4. Gambar Tidak sesuai
a. Cek gambar pada aplikasi. Lihat pada keterangan gambar yang
diinginkan.
Jika sudah benar, maka lakukan pengecekan selanjutnya
b. Cek cara kerja sistem pada arduino
60
5. Apakah coodingan sudah benar atau tidak
B. Saran
Pada penulisan skripsi ini tentu masih terdapat kekurangan yang
dapat disempurnakan lagi pada penelitian berikutnya. Agar alat ini dapat
menjadi lebih sempurna, terdapat beberapa saran yang dapat dipergunakan
diantaranya :
1. Rangkaian elektroniknya dapat dikembangkan dengan menambahkan
sebuah rangkaian penyimpan daya sementara apabila terjadi listrik mati.
2. Mekanis dapat dikembangkan dengan rancangan yang lebih besar yang
lebih kuat sehingga mekanis berjalan lancar ketika menggambar.
3. Kembangkanaxis agar dapat menggambar dimediagambar 3D.
4. Dilakukan penelitian lebih lanjut tentang plotter pada tinta
61
DAFTAR PUSTAKA
A.Stepanov, M. Manninen, I. Parnanen, M. Hirvimaki, A. Salminen. 2015,
“Laser cutting of leather: Tool for industry or designers?”, Physics Procedia,
Vol. 78, 157-162
Besley, M.J. 1997. “Laser and Their Aplication.Landon”, Taylor & Francis
Ltd
G.M. Martinova, A.I. Obuhova, L.I. Martinovaa, A.S. Grigoriev. 2014, “An
approach to building specialized CNC systems for non-traditional
processes”, Procedia CIRP, Vol. 14, 511–516.
G.M. Martinov, A.I. Obuhov, L. I. Martinova, A.S. Grigoriev. 2016, “An
approach to building a specialized CNC system for laser engraving
machining”, Procedia CIRP, Vol. 41, 998-1003.
https://www.academia.edu/20073652/A-
Review_on_Laser_Engraving_Process. Diakses pada tanggal 1 juli 2019
https://www.academia.edu/38230865/THE_EFFECTS_OF_LASER_ENGRA
VING_METHODS_ON_CERAMIC_SURFACES.pdf. Diakses pada tanggal
1 juli 2019
http:// Www.himaone.net. Diakses pada tanggal 1 juli 2019
https://id.scribd.com/doc/235654118/Arduino-Laser-Engraver-
pdf&ved=2ahUKEwjrqs2zJviAhUhTI8KHSb4B1wQFjADegQIBRAB&usg
=AOvVaw0DdGYdUfQSgvWKfkHGtym7. Diakses pada tanggal 19 juni
2019
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3113823/&ved=2ahUKEwiQj
uWSzJviAhWBPI8KHUjEALcQFjABegQIBxAJ&usg=AOvVaw0YJJLNn
4uZ_j2Op9OOgQcu. Diakses pada tanggal 10 juni 2019
http:// Www.phytron.eu. Diakses pada tanggal 10 juni 2019
J. Pandremenos, C. Doukas, P. Stavropoulos, G. Chryssolouris. 2013,
“Machining with robots: acritical review, in: 7th International Conference
on Digital Enterprise Technology, 2011.
Khan, L.A. 2014. Design and Fabrication of a CNC Machine for Engraving
and Drilling. International Interdisciplinary Journal of Scientific Research. 1
(3): 1-6.
https://www.academia.edu/20073652/A-Review_on_Laser_Engraving_Processhttps://www.academia.edu/20073652/A-Review_on_Laser_Engraving_Processhttps://www.academia.edu/38230865/THE_EFFECTS_OF_LASER_ENGRAVING_METHODS_ON_CERAMIC_SURFACES.pdfhttps://www.academia.edu/38230865/THE_EFFECTS_OF_LASER_ENGRAVING_METHODS_ON_CERAMIC_SURFACES.pdfhttp://www.himaone.net/https://id.scribd.com/doc/235654118/Arduino-Laser-Engraver-pdf&ved=2ahUKEwjrqs2zJviAhUhTI8KHSb4B1wQFjADegQIBRAB&usg=AOvVaw0DdGYdUfQSgvWKfkHGtym7https://id.scribd.com/doc/235654118/Arduino-Laser-Engraver-pdf&ved=2ahUKEwjrqs2zJviAhUhTI8KHSb4B1wQFjADegQIBRAB&usg=AOvVaw0DdGYdUfQSgvWKfkHGtym7https://id.scribd.com/doc/235654118/Arduino-Laser-Engraver-pdf&ved=2ahUKEwjrqs2zJviAhUhTI8KHSb4B1wQFjADegQIBRAB&usg=AOvVaw0DdGYdUfQSgvWKfkHGtym7https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3113823/&ved=2ahUKEwiQjuWSzJviAhWBPI8KHUjEALcQFjABegQIBxAJ&usg=AOvVaw0YJJLNn4uZ_j2Op9OOgQcuhttps://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3113823/&ved=2ahUKEwiQjuWSzJviAhWBPI8KHUjEALcQFjABegQIBxAJ&usg=AOvVaw0YJJLNn4uZ_j2Op9OOgQcuhttps://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3113823/&ved=2ahUKEwiQjuWSzJviAhWBPI8KHUjEALcQFjABegQIBxAJ&usg=AOvVaw0YJJLNn4uZ_j2Op9OOgQcuhttp://www.phytron.eu/
62
K. Wu, C. Krewet, B. Kuhlenkotter. 2017, “Dynamic performance of industrial
robot in corner path with CNC controller”, Robotics and Computer-
Integrated Manufacturing, 1-6.
Munadi, Aulia Syukri, Joga D. Setiawan, Mochammad Ariyanto. 2018,
“Rancang Bangun Prototipe Mesin CNC Laser Engraving Dua Sumbu
Mengunakan Diode Laser”, Jurnal Teknik Mesin Indonesia, Vol. 13, No. 1
Nanda Afrilyan. 2015. Pemodelan Mesin CNC Engraving Untuk Pembuatan
PCB. Fakultas Teknik Program Studi S-1 Teknik Mesin. Universitas
Diponegoro. Skripsi
N. Hidayanti, A. Farooqi, O.I. Alsultan, N.B. Yusoff. 2017, “Design and
development of CNC robotic machine integrate-able with Nd-Yag laser
device”, Procedia Engineering, Vol. 184,
Pramana Allan. 2011. Kontrol Mesin Bor PCB Otomatis Dengan
Menggunakan Programmable Logic Controller. Jurusan teknik elektro.
Universitas Kristen petra.
Pratama, Rio Dimas. 2015. Computer Numberical Control.
http://digilibmercubuana.ac.id manager n!@file_skripsi Isi
2844291899014.pdf. diakses pada tanggal 22 juni 2019
PT. DEPRINTZ 2014. Perbedaan Mesin Laser Cutting Engraving Dan Mesin
CNC Router. http://ww.deprintz.com/news/19/Beda-Mesin-Laser-Cutting-
dengan-Mesin-CNC-Router. Diakses pada tanggal 19 juni 2019
Rusdiyantoro. 2018, “Design Of Woodwood Machinery Using Router”,
Tibuana, Vol.1
Sandri, 2017. CNC (Computer Numberical Control) Engraver. Planet
Elektrik Bengkulu
Sudarno, Martono, Sholih Mauladin. 2016, “Rancang Bangun Mesin CNC
Router Berbasis Arduino”, Politeknosains, Vol. XV, No. 2
Suharto, Kunto Purbono, Ahmad Supriyadi, Karnowahadi. 2018, “Grafir Alam
Dengan Mesin CNC Router Untuk Meningkatkan Ragam Produk Kreatif
Indonesia”, Jurnal Simetrik, Vol. 8
Surianti Heru. 2018, “LASER”, Banyak.Berkata, Fisika 8(2): 37-44. Diakses
pada tanggal 19 juni 2019
Syahrul, 2016. Motor Stepper: Teknologi, Metoda Dan Rangkaian Control.
http://jurnal.unikom.ac.id/_s/data/jurnal/v06-n02/vol-6-artikel-
7.pdf/pdf/vol-6-artikel-7.pdf. Diakses pada 01 juli 2019
http://ww.deprintz.com/news/19/Beda-Mesin-Laser-Cutting-dengan-Mesin-CNC-Routerhttp://ww.deprintz.com/news/19/Beda-Mesin-Laser-Cutting-dengan-Mesin-CNC-Routerhttp://jurnal.unikom.ac.id/_s/data/jurnal/v06-n02/vol-6-artikel-7.pdf/pdf/vol-6-artikel-7.pdfhttp://jurnal.unikom.ac.id/_s/data/jurnal/v06-n02/vol-6-artikel-7.pdf/pdf/vol-6-artikel-7.pdf
63
triprasetia, Rokhmad Astika, 2016. “Membuat Sendiri Mesin Mini CNC
dengan DVD Room Bekas dan Arduino Uno”
http://www.okmad.com/2016/04/membuat-sendiri-mesin-minicnc-
dengan.hmtl. Diakses pada tanggal 18 Juli 2019
Y. Chen, F. Dong. 2013, “Robot machining: recent development and future
research issues”, Int. J. Adv. Manuf. Technol., Vol. 66, No. 9–12, 1489–
1497.
http://www.okmad.com/2016/04/membuat-sendiri-mesin-minicnc-dengan.hmtlhttp://www.okmad.com/2016/04/membuat-sendiri-mesin-minicnc-dengan.hmtl
64
LAMPIRAN
HASIL GAMBAR PADA KERTAS KARTON
65
HASIL DARI KULIT SAPI
66
HASIL GAMBAR DARI KAYU MDF
67
KERANGKA MESIN CNC MINI PLOTTER 2 AXIS
68
PROSES PEMBUATAN MESIN
69
70
MESIN MEMBUAT GAMBAR