MESIN LAS DAN POTONG KANTONG PLASTIK BERBASIS

PNEUMATIK DENGAN MIKROKONTROLER

Oleh

Antonius Rendi Wicaksono

NIM: 612007050

Skripsi

Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

Januari 2015

MESIN LAS DAN POTONG KANTONG PLASTIK BERBASIS PNEUMATIK

DENGAN MIKROKONTROLER

Oleh

Antonius Rendi Wicaksono

NIM : 612007050

Skripsi ini telah diterima dan disahkan

Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik

dalam

Konsentrasi Teknik Elektronika

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

Disahkan oleh :

Pembimbing I Pembimbing II

Ir. Lukas B.S, M.Sc Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng

Tanggal : Tanggal :

PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT

Saya, yang bertanda tangan di bawah ini:

NAMA : Antonius Rendi Wicaksono

NIM : 612007050

JUDUL SKRIPSI : MESIN LAS DAN POTONG KANTONG PLASTIK

BERBASIS PNEUMATIK DENGAN

MIKROKONTROLER

Menyatakan bahwa skripsi tersebut di atas bebas plagiat. Apabila ternyata

ditemukan unsur plagiat di dalam skripsi saya, maka saya bersedia mendapatkan sanksi

apapun sesuai aturan yang berlaku.

Salatiga, 3 Maret 2015

Antonius Rendi Wicaksono

Materai

Rp, 6000,-

INTISARI

Banyak industri berskala kecil yang bergerak di bidang pengelasan dan

pemotongan plastik yang masih menggunakan cara manual untuk proses

produksinya seperti industri rumahan yang dimiliki Bapak Joko Surento,

RT01/RW10, kelurahan Sangkrah, Pasar Kliwon, Surakarta. Cara manual tidak

efektif dan tidak efisien dimana hasil produksinya hanya 15 lembar untuk setiap

menitnya dan kualitas hasil pengerjaan tidak begitu rapih. Melihat permasalahan

tersebut telah dirancang sebuah mesin pengelas dan pemotong kantung plastik

secara otomatis berbasis pneumatik dengan mikrokontroler yang bertujuan

mengalihkan proses produksi plastik secara manual menjadi otomatis pada

industri rumahan. Mesin las dan potong plastik yang telah dirancang ini dapat

menghasilkan 25 lembar per menitnya. Dengan motor stepper sebagai penggerak,

sistem pneumatik sebagai pengelas dan pemotong, pemanas yang dapat diatur 150

˚C - 200 ˚C , dan sensor pendeteksi gulungan plastik yang akan mematikan mesin

saat tidak ada plastik yang melalui bagian pengelasan, mesin ini merupakan solusi

untuk meningkatkan kualitas hasil produksi dan kuantitas produksi.

ABSTRACT

Many small industry which operate in plastic welding and cutting production still

using manual methode for their production process, like home industry owned by

Mr. Joko Surento, RT01/RW10, Sangkrah district, Pasar Kliwon, Surakarta.

Manual methode seems uneffective and unefficient that can only produce 15

plastic sheets every minute and poor quality of product result. Because of that

problem, a automatic plastic welding and cutting machine that based on

pnuematic with microcontroller has been realized to replaces manual production

to automatic production in homemade industry. Welding and cutting plastic

machine that has been realized can produce 25 plastic sheets a minute. With

stepper motor as propulsion, pneumatic system as welder and cutter, a heater that

can be set beetwen 150° C to 200° C, and plastic roll detection sensor that will

turn off the machine if there is no plastic gone trough welding session, this

machine is a solution for increasing product quality and production quantity.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah Bapa Tuhan Yang Maha Kuasa atas

segala rahmat karunia yang senantiasa penulis terima dalam menyelesaikan perancangan

serta penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik

Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.

Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih kepada berbagai

pihak yang baik secara langsung maupun tidak telah membantu penulis dalam

menyelesaikan skripsi ini :

1. Yesus Kristus atas kasih karunia yang diberikan sehingga penulis bisa

mengerjakan skripsi dengan baik, penyertaan-Mu sungguh ada dan nyata dalam

pengerjaan skripsi ini.

2. Ayah saya Agung Prasetyo, ibu saya Sri Sugiyarti, yang selalu menjadi panutan

saya dan senantiasa mendoakan saya agar selalu punya semangat untuk maju dan

menjadi lebih baik lagi dari sebelumnya.

3. Bapak Ir. Lukas B.S., M.Sc. dan Bapak Gunawan Dewantoro,M.Sc.Eng. selaku

pembimbing I dan pembimbing II, terima kasih atas bimbingannya, dan

mendengarkan keluh kesah saya selama pengerjaan skripsi ini.

4. Kakak–kakak dan adik saya. Andrianto Prakoso, Cahyo Purnomo, Agung Yuono

dan Sandi Tri Baskoro yang sudah mencurahkan semua bantuannya untuk

menyelesaikan studi juga dalam pengerjaan skripsi hingga selesai.

5. Keluarga besar kos Duren’z yang banyak membantu saya dalam pengerjaan tugas

akhir ini.

6. Keluarga Bapak Krisna Djaya Darumurti yang juga selaku Dekan Fakultas

Hukum yang selama ini menjadi keluarga saya selama tinggal di kota Salatiga.

7. Seluruh staff dosen, karyawan.

8. Mbak Rista, Mbak Dita, Mbak Vera, yang membantu saya dalam bidang

administrasi dan syarat2.

9. Pak Budi, Pak Harto, Pak Bambang, dan Mas Hari. Yang telah memberi kami

pelayanan yang baik selama menjalani praktikum.

10. Teman-teman Lab Skripsi Elektro semuanya terimakasih banyak, Team Dota Lab

yang selama ini menemani saya dalam masa – masa sulit dan banyak membantu

dalam berbagai macam kendala yang ada dalam pengerjaan skripsi ini.

11. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan

terima kasih.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu

penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca sekalian sehingga skripsi

ini dapat berguna bagi kemajuan teknik elektronika.

Salatiga, Januari 2015

Penulis

DAFTAR ISI

INTISARI ........................................................................................................................... i

ABSTRACK ....................................................................................................................... ii

KATA PENGANTAR ........................................................................................................ iii

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... vii

DAFTAR TABEL ............................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... ix

BAB I PENDAHULUAN .............................................................................................. 1

1.1. Latar Belakang .......................................................................................... 1

1.2. Spesifikasi Alat ......................................................................................... 2

1.3. Sitematika penulisan ................................................................................. 3

BAB II SISTEM MESIN PEMOTONG KRUPUK KARAK ........................................ 4

2.1. Gambaran Mesin Las dan Potong Kantung Plastik berbasis pneumatik

dengan mikrokontroler............................................................................... 4

2.2. Sistem Kerja Mesin Mesin Las dan Potong Kantung Plastik berbasis

pneumatik dengan mikrokontroler............................................................. 5

2.3. Komponen Pembentuk Sistem................................................................... 9

BAB III PERANCANGAN SISTEM .............................................................................. 10

3.1. Perancangan Mekanik ............................................................................... 11

3.1.1. Rol Belakang ................................................................................. 12

3.1.2. Pengelasan Plastik ......................................................................... 12

3.1.3. Rol Depan ..................................................................................... 13

3.1.4. Pemotongan Plastik ....................................................................... 14

3.1.5. Perbandingan Gear ....................................................................... 15

3.2. Perancangan Elektronik ............................................................................ 17

3.2.1. Driver Motor Stepper .................................................................... 18

3.2.2. Sensor ........................................................................................... 19

3.2.3. Mikrokontroler .............................................................................. 21

3.2.4. Termokontrol ................................................................................ 22

3.3. Diagram Alir Sistem ................................................................................. 23

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ......................................................................... 25

4.1. Pengujian Sistem Pada Rol Depan dan Rol Belakang .............................. 25

4.2. Pengujian Sistem Pada Proses Pengelasan dan Pemotongan Plastik ........ 26

4.3. Pengujian Kapasitas Produksi ................................................................... 35

BAB V PENUTUP .......................................................................................................... 37

5.1. Kesimpulan ............................................................................................... 37

5.2. Saran Pengembangan ................................................................................ 38

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................................... 39

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Proses Manual Mesin Las dan Potong Kantong Plastik .............................. 1

Gambar 2.1. Gambaran Keseluruhan Mesin Las dan Potong Kantong Plastik

Berbasis Pneumatik dengan Mikrokontroler ............................................... 5

Gambar 2.2. Tabung Aktuator ......................................................................................... 6

Gambar 2.3. Solenoid Valve 5/2 ...................................................................................... 7

Gambar 2.4. Air Filter Regulator ..................................................................................... 8

Gambar 2.5. Senso Opto Interrupter ............................................................................... 9

Gambar 3.1. Mesin Las dan Potong Kantong Plastik ...................................................... 11

Gambar 3.2. Mekanik Rol Belakang ................................................................................ 12

Gambar 3.3. Mekanik Pengelasan Plastik ........................................................................ 13

Gambar 3.4. Mekanik Rol Depan .................................................................................... 14

Gambar 3.5. Mekanik Pemotongan Plastik ...................................................................... 15

Gambar 3.6. Perbandingan Gear yang digunakan pada Rol Plastik ................................ 17

Gambar 3.7. Untai Driver Motor Stepper ........................................................................ 18

Gambar 3.8. (a). Bagian Penyusun Opto Interrupter (b). Sensor Opto Interrupter

IRT 9608-F (c). Untai sensor Opto Interrupter ........................................... 19

Gambar 3.9. Letak Sensor dan Pemasangan Sensor Opto Interrupter .......................... 21

Gambar 3.10. Untai Mikrokontroler ATMega 32 .............................................................. 22

Gambar 3.11. Termokontrol ............................................................................................... 23

Gambar 3.12. Diagram Alir Sistem Mesin ....................................................................... 24

Gambar 4.1. Bahan Plastik Yang Digunakan .................................................................. 27

Gambar 4.2. Termokontrol Pada Suhu 100 ˚C ................................................................. 28

Gambar 4.3. Pengukuran Suhu Dengan Thermogun ........................................................ 29

Gambar 4.4. Termokontrol Pada Suhu 115 ˚C ................................................................. 30

Gambar 4.5. Pengukuran Suhu Dengan Thermogun ........................................................ 30

Gambar 4.6. Termokontrol Pada Suhu 130 ˚C ................................................................. 31

Gambar 4.7. Pengukuran Suhu Dengan Thermogun ........................................................ 32

Gambar 4.8. Termokontrol Pada Suhu 145 ˚C ................................................................. 33

Gambar 4.9. Pengukuran Suhu Dengan Thermogun ........................................................ 33

Gambar 4.10. Termokontrol Pada Suhu 160 ˚C ................................................................. 34

Gambar 4.11. Pengukuran Suhu Dengan Thermogun ........................................................ 35

Gambar 4.12. Plastik Dari Hasil Pengujian Dengan Lebar 15 cm ..................................... 36

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1. Pengujian Temperatur Pada Proses Pengelasan dan Pemotongan Plastik

Dengan Suhu 100 °C..................................................................................28

Tabel 4.2. Pengujian Temperatur Pada Proses Pengelasan dan Pemotongan Plastik

Dengan Suhu 115 °C..................................................................................29

Tabel 4.3. Pengujian Temperatur Pada Proses Pengelasan dan Pemotongan Plastik

Dengan Suhu 130 °C..................................................................................31

Tabel 4.4. Pengujian Temperatur Pada Proses Pengelasan dan Pemotongan Plastik

Dengan Suhu 145 °C..................................................................................32

Tabel 4.5. Pengujian Temperatur Pada Proses Pengelasan dan Pemotongan Plastik

Dengan Suhu 160 °C..................................................................................34