24
•
Rangkaian pengendali motor servo DC Horizontal Rangkaian pengendali motor servo DC berfungsi mengendalikan
motor servo DC melalui amplifier dari motor servo DC dalam hal pemberian sinyal pulsa dan arah putaran motor. Rangkaian ini tidak
mengendalikan secara langsung brake untuk keamanan dan limit switch
sebagai titik acuan.
•
Rangkaian pengendali motor servo DC Vertikal Rangkaian pengendali motor servo DC berfungsi mengendalikan
motor servo DC dalam hal penyalaan, arah putaran, brake atau rem, dan limit switch untuk keamanan dan sebagai titik acuan.
•
Rangkaian pembaca dan penghitung pulsa encoder Rangkaian pembaca dan penghitung pulsa encoder berfungsi
membaca pulsa yang sudah dihitung oleh rangkaian penghitung pulsa encoder
dan menghitung atau mencacah pulsa keluaran dari encode. 8.
Sistem Interface Interface
berfungsi sebagai penghubung antara komputer controller dengan rangkaian luar seperti rangkaian pengendali motor dan rangkaian
pembaca pulsa encoder. 9. Kontroller
Kontroller berfungsi sebagai pengendali seluruh kinerja dari
manipulator .
C. RANCANGAN STRUKTURAL
Rancangan struktural dari masing-masing komponen pembentuk manipulator
antara lain: 1.
Dudukan bawah Struktur komponen penyusun dudukan bawah antara lain:
•
Roda bebas caster Roda bebas yang digunakan memiliki tinggi sekitar 34 mm dengan
diameter roda 25 mm.
25
•
Plat besi Plat besi yang digunakan mempunyai ukuran 400 x 400 mm
dengan ketebalan 20 mm. Plat besi ini memiliki berat sekitar 18 kg. 2.
Joint sudut Struktur komponen penyusun joint sudut antara lain:
•
Gearbox Gearbox
yang digunakan merupakan sistem transmisi worm-gear yang mereduksi putaran dengan perbandingan 1:10. Putaran motor
stepper berkurang 10 kali setelah melewati gear box, sebaliknya daya
yang dihasilkan meningkat 10 kali dari daya yang dihasilkan oleh motor stepper.
•
Motor stepper Motor stepper yang digunakan adalah jenis motor stepper unipolar
dengan merk Vexta model ASM66AC-T3.6 produksi Oriental Motor. Motor stepper ini dilengkapi dengan amplifier tipe ASD12B-C
Tabel 1. Spesifikasi motor stepper Tegangan
2.69 Volt Arus
1.7 Ampere Torsi maksimum
1.25 Nm Batas kecepatan
0 - 500 rpm Rasio gir
3.6 : 1 Resolusi
0.1 pulsa
•
Dudukan motor stepper Dudukan motor stepper terbuat dari besi siku ukuran 92 x 92 mm
dan tebal 5 mm yang dipotong, sehingga ukurannya menjadi 92 x 50 mm.
•
Kopel Kopel terbuat dari poros besi pejal yang mempunyai diameter 30
mm. Dengan lubang untuk poros dari motor stepper berukuran 8 mm dan lubang untuk poros masukan dari gear box berukuran 10 mm.
26
•
Plat poros besi Plat poros besi terbuat dari plat besi ukuran 220 x 90 mm dan
poros besi dengan diameter 30 mm. Plat dengan poros ini disatukan dengan cara dilas.
3. Link Vertikal
Struktur komponen penyusun link vertikal sudut antara lain:
•
Plat dudukan Plat dudukan bawah terbuat dari plat alumunium dengan ukuran
180 x 180 mm dan tebal 15 mm. Plat dudukan atas terbuat dari plat alumunium dengan ukuran 210 x 125 mm dan tebal 13 mm.
•
Plat siku Plat siku terbuat dari besi siku ukuran 60 x 60 mm dan tebal 5 mm.
Salah satu bagiannya dipotong, sehingga ukurannya menjadi 60 x 25 mm.
•
Bantalan bearing Bantalan yang digunakan berjumlah dua. Bantalan pertama
digunakan untuk menumpu poros pada bagian bawah ulir dengan diameter dalamnya berukuran 20 mm. Bantalan kedua digunakan
untuk menahan poros pada bagian atas ulir dengan diameter dalamnya berukuran 15 mm. Kedua bantajan ini berjenis plan bearing.
Berdasarkan gerakan bantalan terhadap poros, bantalan yang digunakan adalah bantalan gelinding rolling bearing. Sedangkan
berdasarkan arah beban terhadap poros merupakan jenis bantalan radial. Berdasarkan alurnya, bantalan ini masuk ke dalam jenis
bantalan arus dalam baris tunggal.
•
Slider Vertikal Slider vertikal
yang digunakan memiliki ukuran 960 x 20 x 19 mm. Slider
vertikal dipasang secara vertikal yang di tahan atau ditumpu oleh plat siku pada bagian bawah dan atasnya.
27
•
Ulir Ulir yang digunakan merupakan ulir tenaga jenis ball screw. Ulir
dipasang vertikal dan ditumpu oleh dua buah bearing. Panjang poros yang berulir yaitu 880 mm. Ulir yang digunakan adalah ulir tunggal
karena jarak baginya sama dengan kisar. Kisar adalah jarak antara puncak-puncak yang berbeda satu putaran dari satu jalur pada ulir
Sularso dan Suga, 1987. Jarak baginya yaitu 10 mm. Diameter dalam ulir 20 mm dan diameter luar 25 mm dengan sudut ulir sebesar 90
. 4.
Joint Vertikal Struktur komponen penyusun joint vertikal antara lain:
•
Motor servo DC Motor servo DC yang digunakan memiliki spesifikasi daya 60
Watt, tegangan 65 volt, arus 1,3 ampere dan putaran maksimum 3000 RPM. Encoder pada motor ini memiliki spesifikasi tegangan 5 volt
dengan output keluaran pulsa A dan pulsa B. Keluaran pada pulsa A menghasilkan 200 pulsa per satu putaran, sama halnya dengan
keluaran pada pulsa B juga menghasilkan 200 pulsa per satu putaran.
•
Dudukan motor servo DC Dudukan motor servo DC terbuat dari siku 60 x 60 mm dan tebal 5
mm. Salah satu bagiannya dipotong, sehingga ukurannya menjadi 60 x 35 mm.
•
Roda gigi cacing worm gear Roda gigi cacing terdiri atas sebuah roda gigi dan pasangannya
berupa cacing. Spesifikasi dari roda gigi dan cacingnya yaitu roda gigi memiliki diameter dalam 45 mm dengan jumlah gigi 30 buah. Cacing
memiliki diameter dalam 10 mm dan jarak bagi 5 mm. 5. Link Horizontal
Struktur komponen penyusun link horizontal antara lain:
•
Kotak segiempat Kotak segiempat terdiri dari 4 plat alumunium yang tersusun
menjadi sebuah box. Boxplat memiliki ukuran 180 x 125 x 66 mm. Plat
28 alumunium yang digunakan mempunyai tebal 11 mm. Plat
dikencangkan dengan menggunakan baut pengencang.
•
Slider Horizontal Slider
yang digunakan memiliki ukuran 936 x 20 x 16 mm. 6.
Joint Horizontal Struktur komponen penyusun manipulator horizontal antara lain:
•
Motor servo DC Motor servo DC yang digunakan adalah motor DC merk National
tipe TS 1982 N123 E6 dengan spesifikasi tegangan DC 60 V, arus 0.3 A, daya output 60 W, dan putaran maksimum 3000 rpm. Motor servo
DC ini belum dilengkapi dengan brake rem maka harus dibuat rem
buatan.
Motor telah di lengkapi encoder. Encoder pada motor ini memiliki spesifikasi tegangan 5 volt dengan output keluaran pulsa A dan pulsa
B. Keluaran pada pulsa A menghasilkan 200 pulsa per satu putaran, sama halnya dengan keluaran pada pulsa B juga menghasilkan 200
pulsa per satu putaran.
•
Rack-Pinion Rack-pinion
terdiri dari rack yaitu batang besi yang bergerigi dan pinion
yaitu pasangan roda giginya. Rack berukuran panjang 100 cm, lebar 3 cm dan tebal 7 mm. Pinion mempunyai dimeter dalam 41 mm
dan jumlah gigi sebanyak 19 buah. Tipe roda gigi yang digunakan adalah tipe roda gigi lurus dimana letak giginya berjajar pada dua
bidang silinder. 7.
Sistem Kendali
•
Power supply Power supply berfungsi memberikan catu daya bagi rangkaian-
rangkaian elektronika penunjang dan motor-motor penggerak pada manipulator
. Unit ini berupa transformator dan jembatan dioda yang berfungsi untuk merubah tegangan AC menjadi DC. Tegangan yang
tersedia adalah 5 V, 12 V, 24 V, dan 64 V.
29
•
Rangkaian pengendali motor stepper Rangkaian ini berupa IC 555, IC 4023, IC 4049, rangkaian switch
transistor, dan limit switch untuk keamanan dan titik acuan. Gambar rangkaian dapat dilihat pada Lampiran 4.
•
Rangkaian pengendali servo motor DC vertikal Rangkaian ini terdiri dari IC 4023, IC 4049, rangkaian switch
transistor, relay, dan limit switch. Unit ini terhubung dengan driver dari motor DC sebelum terhubung dengan motor DC. Gambar
rangkaian dapat dilihat pada Lampiran 5.
•
Rangkaian pengendali servo motor DC horizontal Rangkaian ini terdiri dari IC 4023, IC 4049, rangkaian switch
transistor, relay ON-OFF motor dan rem, relay untuk H-bridge motor, dan limit switch. Gambar rangkaian dapat dilihat pada Lampiran 6.
•
Rangkaian penguat encoder motor DC horizontal Rangkaian ini terdiri dari IC 555 dan resistor. Dari rangkaian ini
CN kaki 6 dapat berupa sinyal segi empat yang dibangkitkan dari komputer sehingga kecepatan putar motor stepper bisa diatur. Gambar
rangkaian dapat dilihat pada Lampiran 7. 8.
Interface Interface
terhubung pada slot ISA komputer dengan alamat 0X 300. Unit ini terdiri dari PPI 8255, buffer IC 74LS245, IC 74LS688 dengan
saklar untuk keperluan pengalamatan. Untuk lebih jelasnya, lihat Lampiran 10.
9. Kontroller Sebagai unit kontroler digunakan komputer jenis Pentium I yang
dilengkapi dengan slot ISA untuk pemasangan sistem interface. Komputer ini dilengkapi dengan program bahasa-C untuk pemrograman algoritma
pengendalian dari manipulator.
30
D. ANALISIS TEKNIK
