Konstruksi Prototipe Manipulator HASIL DAN PEMBAHASAN

29

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

5.1. Konstruksi Prototipe Manipulator

Manipulator telah berhasil dimodifikasi sesuai dengan rancangan yang telah ditentukan. Dimensi tinggi manipulator 1153 mm dengan lebar maksimum 595 mm. Bentuk manipulator hasil modifikasi dapat dilihat pada Gambar 13. Koordinat maksimum dan minimum sumbu z 1104mm dan 361 mm. Radius minimal ruang yang tersedia pada bidang xy sebesar 595 mm. Menurut Tugiyono 1998 jarak tanam tomat antar baris 50 cm sampai 80 cm dengan tinggi ajir kurang lebih 125 cm. Ruang yang tersedia pada baris tanaman dapat mencukupi untuk manuver manipulator. Daerah koordinat cakupan manipulator pada bidang xy dapat dilihat pada Gambar 14. y + x + z + Gambar 13. Hasil modifikasi manipulator Setelah dilakukan modifikasi pada joint horisontal diperoleh luas daerah cakupan manipulator lebih besar dibanding dengan yang sebelumnya. Perbedaan luas daerah cakupan manipulator dapat dilihat pada Gambar 14 dan Gambar 15. 30 Gambar 14. Luas cakupan koordinat bidang xy manipulator sebelum dimodifikasi Gambar 15. Luas cakupan koordinat bidang xy manipulator setelah dimodifikasi 1. Dudukan bawah tidak dimodifikasi Dudukan bawah menggunakan plat beton dengan ukuran 400 mm x 400 mm dan ketebalan 20 mm. Plat beton ini kemudian dilubangi pada sisi-sisi sikunya dengan ukuran diameter 4 mm. Diameter lubang ini disesuaikan dengan diameter lubang pemasangan pada roda caster. Plat beton dilubangi pada sisi-sisinya sebagai tempat untuk memasang empat roda caster yang memiliki ukuran tinggi sekitar 34 mm dengan diameter roda 25 mm. 31 Pada bagian tengah plat beton ini juga dilubangi untuk pemasangan gearbox. Plat beton ini dilubangi dngan diameter lubang 8 mm yang disesuaikan dengan lubang pemasangan pada gearbox. 2. Joint putar horisontal 1 joint 1, tidak dimodifikasi Joint 1 terdiri dari gearbox, kopel¸ dudukan motor stepper, motor stepper, dan plat poros besi. Gearbox dipasang pada plat besi pada dudukan bawah dengan pengencangan menggunakan baut berdiameter 8 mm sebanyak empat buah pada masing-masing sisinya. Dudukan motor stepper terbuat dari besi siku ukuran 92 mm x 92 mm yang pada salah satu bagian dipotong, sehingga ukurannya menjadi 92 mm x 50 mm. Pada bagian sisi dengan ukuran 50 mm dilubangi dengan diameter 8 mm sebanyak dua buah untuk pemasangan plat besi pada dudukan bawah yang kemudian dikencangkan dengan baut berdiameter 4 mm sebanyak empat buah yang disesuaikan dengan baut berdiameter 4 mm. Kopel terbuat dari poros besi pejal yag berdiameter 30 mm. Pada salah satu bagiannya dilubangi dengan diameter 8 mm menyesuaikan dengan poros motor stepper dan pada bagain lainnya dilubangi dengan diameter 10 mm menyesuaikan dengan poros masukan dari gearbox. Pengencangan antara kopel dengan poros motor stepper dan poros masukan gearbox yaitu menggunakan baut diameter 5.5 mm dan ditaps dengan ukuran 6 mm. Plat poros besi terbuat dari plat besi ukuran 220 mm x 90 mm dan poros besi besi dengan diameter 30 mm. Plat dengan poros ini disatukan dengan cara dilas. Poros dilubangi dengan diameter 15 mm disesuaikan dengan poros keluaran dari gearbox. Kedua bagian ini dikencangkan dengan baut diameter 6 mm sehingga poros besi harus dilubangi dengan diameter 6 mm sehingga poros besi harus dilubangi dengan diameter 5.5 mm dan ditaps dengan ukuran diameter 6 mm. Pada bagian plat besi pada sudut-sudut sisinya dilubangi dengan diameter 12 mm untuk pemasangan pada plat dudukan bawah dari link vertikal. Besar sudut putar joint 1 sebesar 170° untuk mencegah terjadinya kabel melilit. Pembatasan sudut putar dilakukan dengan pesangan limit switch. Komponen penyusun dudukan bawah dapat dilihat pada Gambar 13. 3. Link vertikal tidak dimodifikasi Link vertikal terdiri dari plat dudukan bawah, plat dudukan atas, plat siku, bearing, slider vertikal, dan ulir. Plat dudukan bawah dilubangi dengan diameter 12 mm sebanyak empat buah untuk dipasang dengan plat poros besi. Plat dudukan bawah juga dilubangi dengan dimeter 12 mm sebanyak empat buah disesuaikan dengan lubang pemasangan pada bearing dan dilubangi 6 mm untuk dipasang dengan plat siku sebanyak empat buah. Plat dudukan atas juga dilubangi dengan diameter 12 mm sebanyak empat buah disesuaikan dengan lubang pemasangan pada bearing sebanyak empat buah dan dilubangi 6 mm untuk dipasang dengan plat siku sebanyak empat buah. Plat dudukan atas juga dilubangi dengan diameter 6 mm untuk dipasang dengan dudukan motor servo DC dan dilubangi dengan diameter 20 mm untuk dilewati dengan poros bagian atas ulir diameter 15 mm. 32 Plat siku terbuat dari besi siku ukuran 60 mm x 60 mm dan tebal 5 mm. Salah satu bagiannya dipotong, sehingga ukurannya menjadi 60 mm x 25 mm. Plat siku yang dibutuhkan sebanyak 4 buah untuk menopang slider vertikal, dua buah dipasang pada plat dudukan atas dan dua buah lagi dipasang pada plat dudukan bawah. Pada bagian plat siku dengan ukuran 60 mm dilubangi dengan diameter 6 mm dalam arah tegak sebanyak dua buah untuk pemasangan pada slider vertikal. Pada biagian dengan ukuran 25 mm dilubangi dengan diameter 6 mm dalam arah memanjang sebanyak dua buah untuk dipasang pada plat dudukan atas dan bawah. Slider vertikal dipasang secara vertikal dengan empat buah plat siku dan dikencangkan dengan baut berdiameter 6 mm. Bearing yang digunakan jenis plan bearing segi empat sebanyak dua buah dengan diameter dalamnya 20 mm dan 15 mm yang disesuaikan dengan diameter poros bagian bawah ulir yang diameter 20 mm dan poros bagian atas yang bediameter 15 mm. Kedua bearing dipasang dengn plat dudukan atas dan bawah dan dikencangkan dengan baut berdiameter 12. Panjang poros bagian bawah ulir dipotong sehingga berukuran panjang 32 mm sesuai dengan tinggi dari bearing. Sehingga poros bagian bawah ulir tidak menembus plat dudukan bawah. Ketinggian minimum yang dapat dicapai sebesar 361 mm serta ketinggian maksimum 1104 mm. 4. Joint translasi vertikal joint 3, tidak dimodifikasi Joint vertikal atau joint 3 terdiri dari motor servo DC, dudukan motor servo DC, dan worm-gear. Dudukan motor servo DC terbuat dari saku 60 mm x 60 mm dan tebal 5 mm. Salah satu bagiannya dipotong, sehingga ukurannya dilubangi dengan diameter 5 mm sebanyak empat buah disesuaikan dengan lubang pemasangan pada motor servo DC. Pada bagian dengan ukuran 35 mm dilubangi dengan diameter 6 mm sebanyak 2 buah untuk dipasang pada plat dudukan atas dan dikencangkan dengan baut berdiameter 6 mm. Motor servo DC dipasang pada dudukan motor servo DC dan dikencangkan dengan baut berdiameter 5 mm. Roda gigi pada worm-gear dipasang dengan poros bagian atas ulir yang berdiameter 15 mm dan dikencangkan dengan baut berdiameter 6 mm. Roda cacing pada worm-gear dipasang dengan poros keluaran motor servo DC yang diameter 8 mm dan dikencangkan dengan baut 3 mm. 5. Link horisontal Link horisontal tersusun oleh dua buah plat besi. Plat besi I berukuran panjang 420 mm dengan ukuran penampang 16 mm x 20 mm. Plat besi I dibaut pada plat besi segi empat yang melekat pada ulir link vertikal. Plat besi II berukuran panjang 400 mm dan ukuran penampang 16 mm x 10 mm. Plat besi I dan besi II dihubungkan oleh poros yang berdiameter 14 mm. Poros menyalurkan putaran motor DC secara langsung. Motor DC dibaut dan dipasang tetap terhadap plat besi I sehingga poros memutar plat besi II. Ujung lain poros dihubungkan encoder. Sisi atas dan bawah poros plat besi II terdapat dua plat lingkaran berdiameter 50 mm serta tebal 5 mm. Poros kedua plat besi melingkar terdapat bearing yang berfungsi untuk menahan poros agar tetap tegak. 33 6. Joint putar horisontal 2 Joint 2 Joint putar horisontal disebut juga joint 2 terdiri dari motor DC, dudukan motor DC, poros pejal, dan encoder. Transmisi putaran motor menggunakan transmisi poros langsung. Poros motor DC dimasukkan ke dalam poros pejal dan dibaut dengan ukuran baut 5 mm. Poros encoder dihubungkan ke poros pejal dengan menggunakan karet. Penghubung karet digunakan agar tidak merusak encoder jika poros pejal mengalami kemiringan. Sudut minimal joint horisontal sebesar 20° dan sudut maksimal 320°. Bentuk joint 2 serta besar sudut putar dapat dilihat pada Gambar 16 dan gambar 17. Gambar 16. Joint dan link horisontal Gambar 17. Besar sudut minimal joint 2 34

5.2. Kalibrasi