Pneumatik bekerja dengan memanfaatkan udara yang dimampatkan
(compressed air). Udara yang dimampatkan akan didistribusikan pada
sistem yang ada sehingga kapasitas sistem terpenuhi. Untuk memenuhi
kebutuhan udara yang dimampatkan kita memerlukan Compressor
(pembangkit udara bertekanan). 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 : a.
Pencekaman benda kerja b. Penggeseran benda kerja c. Pengaturan
posisi benda kerja d. Pengaturan arah benda kerja Penerapan
pneumatik secara umum : a. Pengemasan (packaging) b. Pemakanan
(feeding) c. Pengukuran (metering) d. Pengaturan buka dan tutup
(door or chute control) e. Pemindahan material (transfer of
materials) f. Pemutaran dan pembalikan benda kerja (turning and
inverting of parts) g. Pemilahan bahan (sorting of parts) h.
Penyusunan benda kerja (stacking of components) i. Pencetakan benda
kerja (stamping and embosing of components)
Katup kontrol arah atau biasa disingkat KKA adalah alat atau
instrumentasi pneumatik yang berfungsi sebagai switch/saklar aliran
udara. Pensaklaran yang diaplikasikan memiliki banyak sistem
diantaranya memakai coil selenoid, penggerak tangan atau mekanik
lain. KKA juga difungsikan sebagai serangkaian fungsi logika atau
timer pneumatik. Penggambaran simbol KKA pada sistem peumatik.
A, B, C : Garis kerja P : Persediaan udara, hubungan dengan
udara kompresi (udara yang dimampat-kan) R, S, T : Saluran, titik
pembuangan L : Garis kebocoran Z, Y, X : Garis-garis pengontrol
Metode pengaktifan KKA bergantung pada tugas yang diperlukan.
Jenis pengaktifan bervariasi seperti secara mekanis, pneumatis,
elektris dan kombinasi dari semuanya. Simbol metode pengaktifan
diuraikan dalam standar DIN 1219 berikut ini :
Katup penghambat dengan pembatas tetap Katup tersebut berfungsi
untuk membatasi laju aliran fluida yang masuk ke dalam silinder
sehingga gerakan piston dalam silinder bisa diperlambat. Katup
pengontrol arus searah dapat distel Katup tersebut berfungsi untuk
membatasi atau mengontrol laju aliran fluida tetapi hanya satu arah
saja, Katup pembatas tekanan dapat distel Katup tersebut berfungsi
untuk membatasi tekanan dengan cara mengatur laju udara pembuangan.
Katup pembatas tekanan dapat distel tanpa pembuangan Katup tersebut
berfungsi untuk membatasi tekanan dengan cara mengatur laju udara
yang mengalir ke system pneumatik.
Flow control
Katup 5/2
Cylinder single action
Cylinder double action
Push Button mekanik
Air filter, Regulator , and Lubricator Kompressor Kabel
sambungan
selang
Limit switch
Limit switch
cylinder single action with proximity switch
Cylinder double action with proximity switch
Katup 5/2 solenoid ganda
Katup 5/2 solenoid tunggal
Katup 3/2 solenoid tunggal
Struktur sistem kontrol Pneumatik
Batang piston silinder kerja ganda bergerak keluar jika tombol
tekan ditekan. Batang piston kembali ke posisi awal setelah keluar
penuh dan tekanan pada tombol dilepas. Masalah di atas dipecahkan
oleh rangkaian kontrol dengan tata letak gambar diagram berikut
ini.
Elemen-elemen pada 3 saluran penghubung yang mempunyai sifat
satu arah dapat dipasang sebagai elemen penghubung sesuai arah
aliran udara. Dua katup yang ditandai sebagai elemen penghubung
mempunyai karakteristik logika yang ditentukan melalui dua sinyal
masukan dan satu keluaran. Salah satu katup yang membutuhkan dua
sinyal masukan untuk menghasilkan sinyal keluaran adalah katup dua
tekanan (Two Pressure Valves) atau katup fungsi DAN.
Udara bertekanan hanya mengalir jika ke dua lubang masukan
diberi sinyal. Satu sinyal masukan memblokir aliran. Jika sinyal
diberikan ke dua sisi masukan ( X dan Y ), sinyal akan lewat ke
luar. Jika sinyal masukan berbeda tekanannya, maka sinyal dengan
tekanan yang lebih besar memblokir katup dan sinyal dengan tekanan
yang lebih kecil yang mengalir ke luar sebagai sinyal keluaran.
Katup dua tekanan pada umumnya digunakan untuk kontrol pengunci,
kontrol pengaman, fungsi cek dan fungsi logika.
Katup ini mempunyai dua masukan dan satu keluaran. Jika udara
dialirkan melalui lubang pertama (Y), maka kedudukan seal katup
menutup lubang masukan yang lain sehingga sinyal dilewatkan ke
lubang keluaran (A). Ketika arah aliran udara dibalik (dari A ke
Y), silinder atau katup terhubung ke pembuangan. Kedudukan seal
tetap pada posisi sebelumnya karena kondisi tekanan.
Katup ini disebut komponen fungsi ATAU. Jika silinder atau katup
kontrol dioperasikan dari dua tempat atau lebih, katup ganti bisa
digunakan. Pada contoh berikut menunjukkan sebuah silinder yang
diaktifkan dengan menggunakan sebuah katup yang dioperasikan dengan
tangan dan lainnya dipasang pada posisi yang berjauhan.
Pada prinsipnya hal yang membedakan elektro pneumatik dan
pneumatik murni yaitu terletak dari pengontrolan dan
pengoprasianya. Bila pengoprasian dan pengontrolan pneumatik murni
dilakukan langsung ke katup dengan cara kerja mekanik, maka
pengontrolan dan pengoprasian elektro penumatik dilakukan melalui
relay dan solenoid dengan cara kerja elektronik.
Pada sistem elektro pneumatik terdapat 4 kelompok dasar yaitu :
1. Power Supply (Pasokan energi) Arus listrik Udara bertekanan 2.
Elemen-elemen masukan (Sensor) Limit switch Tombol tekan Proximity
sensor 3. Elemen pemroses (Prosessor) Switching logic Katup
solenoid Converter Pneumatik ke Elektrik 4. Aktuator dan elemen
kontrol akhir Silinder Motor Katup kontrol akhir
SIRKIT pneumatik yang digunakan untuk memindahkan suatu benda
kerja dari satu posisi ke posisi yang lain . Lihat Sket posisi.
Urutan kerja dari actuator 1.0 (A) dan 2.0 (B) adalah: A+, B+,
A-, B- . Urutan kerja ini dapat dilihat pada diagram step
pemindahan (desplacement step diagram) gambar berikut.
Cara kerja rangkaian :
Pada saat PB start ditekan maka valve solenoid Y1 aktif dan
menggerakkan silinder A dan menyentuh S2 sebagai limit switch
kemudian mengaktifkan valve solenoid Y3 dan menggerakkan silinder B
dan menyentuh limit switch S4 kemudian mengaktifkan valve solenoid
Y2 sehingga silinder 1 bergerak kembali ke posisi semuala dan
menyentuh limit switch S1 lalu mengaktifan valve solenoid Y4 dan
silinder 2 bergerak kembali ke posisi semula.
Mesin stemping yang dilengkapi dengan tiga buah silinder
pneumatik diharapkan cara kerjanya adalah sebagai berikut. Benda
kerja yang akan distemping telah disusun pada tempatnya (perhatikan
gambar disamping) dan dapat turun oleh beratnya sendiri. Silinder A
mendorong benda kerja dan sekali gus menjepit (clamping). Pada saat
itu silinder B melakukan stemping. Selesai stemping silinder A
mundur dan kemudian silinder C mendorong benda kerja keluar.
Gambar mesin stemping
Diagram step pemindahan
Solenoid valve adalah sebuah katup yang menggunakan sistem
elektromagnetik yang akan menggerakkan spool sehingga katup
pengarah bekerja dan mempunyai koil / kumparan sebagai
penggeraknya. Solenoid mengaktuasikan katup kontrol arah dan relay
bisa sebagai pemroses atau fungsi kontrol aktuator. Sebagai contoh:
jika katup kontrol arah digunakan untuk mengontrol silinder, maka
katup kontrol arah adalah elemen kontrol untuk kelompok aktuator.
Jika elemen tersebut didefinisikan sebagai sinyal prosesor, maka
harus ditempatkan pada kelompok prosesor.
Limit switch adalah salah satu sensor yang akan bekerja jika
pada bagian actuator nya tertekan suatu benda, baik dari samping
kiri ataupun kanan, mempunyai micro switch dibagian dalamnya yang
berfungsi untuk mengontakkan atau sebagai pengontak. Cara Kerja:
Ketika actuator dari Limit switch tertekan suatu benda baik dari
samping kiri ataupun kanan sebanyak 45 derajat atau 90 derajat (
tergantung dari jenis dan type limit switch ) maka, actuator akan
bergerak dan diteruskan ke bagian dalam dari limit switch, sehingga
mengenai micro switch dan menghubungkan kontak-kontaknya, pada
micro switch terdapat kontak jenis NO dan NC seperti juga sensor
lainnya, kemudian kontaknya mempunyai beban kerja sekitar 5 A,
limit switch juga mempunyai head atau kepala tempat dudukan
actuator pada bagian atas dari limit switch
Sensor atau saklar otomatis yang mendeteksi logam berdasarkan
jarak yang diperolehnya, artinya sejauhmana kedekatan objek yang
dideteksinya dengan sensor, sebab karakter dari sensor ini,
mendeteksi objek yang cukup dekat dengan satuan mili meter, umumnya
sensor ini mempunyai jarak deteksi yang bermacam-macam seperti
5,7,10,12, dan 20 mm tergantung dari type sensor yang digunakan,
semakin besar angka yang tercantum pada typenya,maka semakin besar
pula jarak deteksinya.
Cara kerja Proximity Switch Sensor ini bekerja berdasarkan jarak
objek terhadap sensor, ketika ada objek logam yang mendekat maka
sensor akan bekerja dan menghubungkan kontaknya, kemudian melalui
kabel yang tersedia bisa dihubungkan ke perangkat lainnya seperti
lampu indikator, relay dll. Pada saat sensor ini sedang bekerja
atau mendeteksi adanya logam (besi) maka akan ditandai dengan lampu
kecil berwarna merah atau hijau yang ada dibagian atas sensor,
sehingga memudahkan kita dalam memonitor kerja sensor.
