Welcome to Repositori Universitas Muria Kudus - Repositori Universitas Muria Kudus
LAPORAN SKRIPSI
DESAIN AUTOMATIC LINE PLASTIC PACKING CAKE
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 328
SAIFUL HUDA
NIM. 201354055
DOSEN PEMBIMBING
IR, MASRUKI KABIB, M.T
ROCHMAD WINARSO, S.T., M.T
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN (SI)
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MURIA KUDUS
2017
i
ii
iii
PERNYATAAN KEASLIAN
Saya yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama
: Saiful Huda
NIM
: 201354055
Tempat & Tanggal Lahir
: Jepara, 16 Juli 1995
Judul Skripsi
: Desain Automatic Line Plastic Packing Cake
Berbasis Mikrokontroler Atmega 328
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa penulisan Skripsi ini berdasarkan hasil
perancangan, pemikiran dan pemaparan asli dari saya sendiri, baik untuk naskah
laporan maupun kegiatan lain yang tercantum sebagai bagian dari Skripsi ini.
Seluruh ide, pendapat, atau materi dari sumber lain telah dikutip dalam Skripsi
dengan cara penulisan referensi yang sesuai.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan apabila di kemudian
hari terdapat penyimpangan dan ketidak benaran dalam pernyataan ini, maka saya
bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar dan sanksi lain
sesuai dengan peraturan yang berlaku di Universitas Muria Kudus.
Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar tanpa paksaan dari pihak
manapun.
Kudus, 20 Februari 2017
Yang memberi pernyataan,
Materai 6000
Saiful Huda
NIM. 20135405
iv
DESAIN AUTOMATIC LINE PLASTIC PACKING CAKE BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 328
Nama Mahasiswa
: Saiful Huda
NIM
: 201354055
Pembimbing
:
1. Ir, Masruki Kabib, MT
2. Rochmad Winarso, ST., MT
ABSTRAK
Pada proses pengamasan roti pada industri umumnya menggunakan
proses manual dengan heater yang mengakibatkan kurang maksimalnya kualitas
pengemasan dan dibutuhkan waktu yang kurang efisien yang bergantung pada
tenaga manusia yang cendrung semakin berkurang ketika semakin banyak tenaga
yang dikeluarkan yang dikarekan tidak berkelanjutan pada setiap tahapanya.
Dengan adanya perancangan ini bertujuan agar dapat dilakukanya proses
automatic packing cake dengan proses yang berkelanjutan serta tahapanya libih
spesifik yang membuat kualitas dan kuantitas produk yang dikemas menjadi
maksimal, menarik, sehingga membuat konsumen tertarik untuk membeli produk
tersebut. Proses perancangan automatic line plastic packing cake ini
menggunakan metode identifikasi masalah, studi literatur, analisa kebutuhan,
konsep yang matang, proses perhitungan matematis yang valid, dan rangkaian
sistem kendali yang otomatis. Hasil perancangan ini dengan kapasitas kemasan
sebesar 21 unit/menit pada conveyor mengggunakan daya motor 0,24 hp, pada
press menggunakan heater dengan daya 24 watt, dan penumatik dengan torak 16
mm, batang torak 6 mm, dan debit 2,4 liter/m3, serta besar tekanan 1 bar.
Kata kunci : Automatic Line, Conveyor, Heater
i
DESIGN AUTOMATIC LINE PLASTIC PACAGING CAKE BASED
MIKROKONTROLER ATMEGA 328
Nama Mahasiswa
: Saiful Huda
NIM
: 201354055
Pembimbing
:
1. Ir, Masruki Kabib, MT
2. Rochmad Winarso, ST., MT
ABSTRACT
In a progress of bread packaging in majority of home industry uses
manual heater which causes unmaximum packaging quality and needs inefficient
time depending on human activity which will be after working for long time.
Given this design aims to be process of automatic packing cake with an ongoing
process and the stages of specific ma ke the quality and quantity of the products
are packed to maximum, attractive, thus making consumers interested in buying
the product. The process of designing plastic automatic packing line this cake
using the method of problem identification, literature studies, analysis of needs, a
mature concept, the process of mathematical calculations are valid, and a series
of automatic control systems. The result of this design with a packaging capacity
of 21 units / min on a conveyor use 0.24 hp motor power, the press using a heater
with 24 watts power, and penumatic with 16 mm piston, piston rod 6 mm, and the
discharge of 2.4 liters / m3 , as well as great a pressure of 1 bar.
Keyword : Automatic Line, Conveyor, Heater
ii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warrahmatullahi Wabarakatuh.
Segala puja dan puji syukur bagi Allah SWT dan Sholawat serta Salam tetap
tercurah pada Nabi besar Muhammad SAW. Dengan Rahmat dan Ridho-Nya
akhirnya penulisan laporan tugas akhir yang berjudul “DESAIN AUTOMATIC
LINE PLASTIC PACKING CAKE BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA
328”, dapat terselesaikan.
Dalam proses penyelesaian laporan ini, banyak pihak yang telah membantu,
baik secara langsung maupun secara tidak langsung, secara materi, moral, maupun
scara spiritual. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima
kasih dan hormat yang sebesar-besarnya:
1. Keluarga besar penulis dirumah, ayahanda, ibunda tercinta terima kasih
atas kesabaran juga kasih sayang serta do’anya yang senantiasa
mendukung penuh untuk kesuksesan penulis, baik moril, maupun materil.
2. Bapak Ir, Masruki Kabib, MT. selaku Dosen pembimbing I yang telah
meluangkan waktu, wacana, serta perhatian sehingga penulis dapat
menyelesaikan laporan proyek akhir ini.
3. Bapak Rochmad Winarso, ST., MT., selaku Dosen pembimbing II dan
selaku Wakil Rektor bidang kemahasiswaan Universitas Muria Kudus.
Terima kasih atas segala masukan serta memberikan dorongan dalam
membimbing penulis selama penyusunan laporan ini.
4. Kepada seluruh Kaprogdi dan dosen Teknik Mesin Universitas Muria
Kudus, terima kasih atas ilmu yang diberikan, semoga penulis dapat
mengamalkan dan menjadi amal jariyah.
iii
5. Kepada Ulil, Indra, Panji, Ginanjar, Riswanda, Andi, Misbah, Izun, dan
rekan-rekan seperjuangan Teknik Mesin UMK yang banyak membantu
dalam penyusunan laporan ini.
6. Kepada rekan-rekan kelompok kreatif Obeng FT UMK.
7. Kepada rekan-rekan kelompok KKN Tanjung Anyar.
Penulis menyadari bahwa penyusunan laporan tugas akhir ini mungkin
belum bisa dikatakan sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik,
saran dan sumbangan pemikiran dari berbagai pihak yang bersifat membangun
demi terciptanya laporan yang lebih baik. Semoga hasil karya penuliasan ini dapat
memberikan manfaat bagi kehidupan kita semua.
Wassalamu’alaikum Warrahmatullahi Wabarakatuh.
Kudus, 20 Februari 2017
Penyusun
iv
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL .................................................................................................. i
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iii
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN ............................................................. iv
ABSTRAK ...............................................................................................................v
ABSTRAC ............................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi
DAFTAR TABEL .................................................................................................xv
DAFTAR SIMBOL ............................................................................................. xvi
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................1
1.1 Latar Belakang ................................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah...........................................................................................6
1.3 Batasan Masalah .............................................................................................6
1.4 Tujuan .............................................................................................................6
1.5 Manfaat ...........................................................................................................6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................8
2.1 Plastik Sebagai Media Pengemasan ...............................................................8
2.2 Pengembangan Belt Conveyor dan Mesin Press ..........................................10
2.3 Motor Stepper ...............................................................................................11
2.4 Sensor Fotosel...............................................................................................15
2.5 Arduino .........................................................................................................16
2.6 Silinder penumatik ........................................................................................17
2.7 Bantalan ........................................................................................................19
2.8 Sabuk Transmisi ...........................................................................................20
2.9 Roller Conveyor ............................................................................................21
BAB III METODOLOGI .......................................................................................22
3.1 Diagram Alur Proses Perancangan ..............................................................23
3.2 Identifikasi Permasalahan .............................................................................24
v
3.3 Studi Literatur ...............................................................................................25
3.4 Analisa Kebutuhan .......................................................................................26
3.5 Konsep ..........................................................................................................27
3.5.1 Konsep Pertama .....................................................................................27
3.5.2 Konsep Kedua........................................................................................29
3.6 Pemilihan Konsep .........................................................................................30
3.7 Perhitungan Spesifikasi ................................................................................33
3.8 Perhitungan Komponen ................................................................................33
3.9 Perangkaian Sistem Kendali .........................................................................34
3.10 Simulasi Desain ...........................................................................................35
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................36
4.1 Perhitungan Spesifikasi ................................................................................36
4.1.1 Kapasitas Jumlah Unit .........................................................................36
4.1.2 Kapasitas Beban Maksimal .................................................................37
4.2 Perhitungan Komponen ................................................................................38
4.2.1 Komponen Konveyor ..........................................................................38
4.2.2 Komponen Press ..................................................................................54
4.3 Perangkaian Sistem Kendali .........................................................................73
4.3.1 Diagram Blok ......................................................................................73
4.3.2 Perancangan Hardware ......................................................................75
4.3.3 Jenis Komponen dan Prinsip Kerja .....................................................76
4.4 Simulasi Desain ............................................................................................79
4.4.1 Simulasi Gerakan .................................................................................79
4.4.2 Simulasi Pembebanan ..........................................................................80
BAB V PENUTUP ...............................................................................................84
5.1 Kesimpulan ...................................................................................................84
5.1.1 Conveyor .............................................................................................84
5.1.2 Press ....................................................................................................84
5.2 Saran .............................................................................................................85
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................86
LAMPIRAN
BIODATA PENULIS
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Motor DC Stepper ............................................................................11
Gambar 2.2. Motor stepper tipe variable reluctance ............................................13
Gambar 2.3. Motor stepper tipe permanent magnet (PM) .....................................13
Gambar 2.4. Penampang melintang dari motor stepper tipe hybrid ......................14
Gambar 2.5. Motor stepper dengan lilitan unipolar ..............................................14
Gambar 2.6. Motor stepper dengan lilitan bipolar ...............................................15
Gambar 2.7. Konstruksi Fotosel.............................................................................16
Gambar 2.8. Papan Arduino uno ............................................................................16
Gambar 2.9. Spesifkasi Arduino uno ....................................................................17
Gambar 2.10. Ilustrasi hukum Pascal.....................................................................18
Gambar 2.11. Ilustrasi Hukum Boyle-Mariott .......................................................18
Gambar 2.12. Arah Gaya Bantalan ........................................................................19
Gambar 2.13. Tipe Sabuk Transmisi......................................................................20
Gambar 2.14. Size Sabuk Puli ................................................................................20
Gambar 2.15. Roller ...............................................................................................21
Gambar 3.1. Diagram Alir Perancangan ................................................................22
Gambar 3.2. Konsep Pertama.................................................................................28
Gambar 3.3. Konsep Kedua ...................................................................................29
Gambar 3.4. Konsep Terpilih .................................................................................31
Gambar 3.5. Arah Gerakan ....................................................................................35
Gambar 4.1. Kapasitas Jumlah Unit .......................................................................36
Gambar 4.2. Kapasitas Jumlah Unit.......................................................................37
Gambar 4.3. Roller Conveyor . ...............................................................................38
Gambar 4.4. Putaran Roller ....................................................................................39
Gambar 4.5. Diameter Roller .................................................................................39
Gambar 4.6. Belt Conveyor ....................................................................................43
vii
Gambar 4.7. Panjang Belt.......................................................................................43
Gambar 4.8. Motor Penggerak ...............................................................................46
Gambar 4.9. Bantalan.............................................................................................49
Gambar 4.10. Sistem Transmisi .............................................................................51
Gambar 4.11. Poros ................................................................................................52
Gambar 4.12. SFD dan BMD Poros.......................................................................53
Gambar 4.13. Komponen Pressing.........................................................................54
Gambar 4.14. Rangkaian Heater ............................................................................54
Gambar 4.15. Cetakan ............................................................................................56
Gambar 4.16. Batang Pengarah ..............................................................................57
Gambar 4.17. Dudukan ..........................................................................................58
Gambar 4.18. Gaya Untuk Menekan Plastik Kemasan ..........................................60
Gambar 4.19. Silinder Penumatik ..........................................................................62
Gambar 4.20. Standard Penumatik ........................................................................64
Gambar 4.21. Tekanan pada Saluran Silinder Penumatik......................................64
Gambar 4.22. Gaya tekan yang terjadi pada tumpuan aktuator .............................67
Gambar 4.23. SFD dan BMD Pada Tumpuan Aktuator ........................................68
Gambar 4.24. Pembebanan pada rangka ................................................................69
Gambar 4.25. Perhitungan pembebanan ................................................................69
Gambar 4.26. SFD dan BMD dari plat rangka atas ...............................................70
Gambar 4.27. Tipe sambungan las .......................................................................71
Gambar 4.28. Diagram blok proses gerak motor stepper ......................................73
Gambar 4.29. Diagram blok sistem pengepres ......................................................74
Gambar 4.30. Perancangan hardware ....................................................................75
Gambar 4.31. Konstruksi Fotosel...........................................................................77
Gambar 4.32. Papan Arduino uno ..........................................................................78
Gambar 4.33. Spesifkas Arduino uno ....................................................................78
Gambar 4.34. 2D Arah Gerakan ............................................................................79
viii
Gambar 4.35. 3D Arah Gerakan ............................................................................79
Gambar 4.36. Area Yang Terkena Beban ..............................................................81
Gambar 4.37. Tumpuan Permukaan.......................................................................81
Gambar 4.38. Von mises stress ..............................................................................83
Gambar 4.39. Displacement ..................................................................................83
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Kandungan Gizi Cake ............................................................................1
Tabel 3.1. Analisa Kebutuhan ................................................................................25
Tabel 3.2. Pemilihan Konsep .................................................................................30
Tabel 4.1. Data Percobaan .....................................................................................60
Tabel 4.2. Hasil Simulasi Gerakan .........................................................................80
Tabel 4.3. Matrial Rangka ......................................................................................80
Tabel 4.4. Pembebanan ..........................................................................................81
Tabel 4.5. Hasil Simulasi Pembebanan ..................................................................82
x
DAFTAR SIMBOL
Unit/jamm
Nomor
Persamaan
1
kg.mm
2
Rpm
3
N
4
Luas Penampang
mm2
5
V
Volume
mm3
6
M
Massa
kg
7
R
Jari-jari
mm
8
D
Diameter
mm
9
P
Daya motor
HP
10
p
Tekanan
kg/cm2
11
Simbol
Keterangan
Q
Kapasitas
T
Momen puntir / Torsi
N
Putaran
F
Gaya Aksial
A
A
Luas Penampang
Qs
Debit
Satuan
cm
2
liter/menit
xi
12
13
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Gambar kerja
Lampiran 2 Foto copy buku bimbingan
Lampiran 3 Biodata Penulis
xii
DESAIN AUTOMATIC LINE PLASTIC PACKING CAKE
BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA 328
SAIFUL HUDA
NIM. 201354055
DOSEN PEMBIMBING
IR, MASRUKI KABIB, M.T
ROCHMAD WINARSO, S.T., M.T
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN (SI)
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MURIA KUDUS
2017
i
ii
iii
PERNYATAAN KEASLIAN
Saya yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama
: Saiful Huda
NIM
: 201354055
Tempat & Tanggal Lahir
: Jepara, 16 Juli 1995
Judul Skripsi
: Desain Automatic Line Plastic Packing Cake
Berbasis Mikrokontroler Atmega 328
Menyatakan dengan sebenarnya bahwa penulisan Skripsi ini berdasarkan hasil
perancangan, pemikiran dan pemaparan asli dari saya sendiri, baik untuk naskah
laporan maupun kegiatan lain yang tercantum sebagai bagian dari Skripsi ini.
Seluruh ide, pendapat, atau materi dari sumber lain telah dikutip dalam Skripsi
dengan cara penulisan referensi yang sesuai.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan apabila di kemudian
hari terdapat penyimpangan dan ketidak benaran dalam pernyataan ini, maka saya
bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan gelar dan sanksi lain
sesuai dengan peraturan yang berlaku di Universitas Muria Kudus.
Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar tanpa paksaan dari pihak
manapun.
Kudus, 20 Februari 2017
Yang memberi pernyataan,
Materai 6000
Saiful Huda
NIM. 20135405
iv
DESAIN AUTOMATIC LINE PLASTIC PACKING CAKE BERBASIS
MIKROKONTROLER ATMEGA 328
Nama Mahasiswa
: Saiful Huda
NIM
: 201354055
Pembimbing
:
1. Ir, Masruki Kabib, MT
2. Rochmad Winarso, ST., MT
ABSTRAK
Pada proses pengamasan roti pada industri umumnya menggunakan
proses manual dengan heater yang mengakibatkan kurang maksimalnya kualitas
pengemasan dan dibutuhkan waktu yang kurang efisien yang bergantung pada
tenaga manusia yang cendrung semakin berkurang ketika semakin banyak tenaga
yang dikeluarkan yang dikarekan tidak berkelanjutan pada setiap tahapanya.
Dengan adanya perancangan ini bertujuan agar dapat dilakukanya proses
automatic packing cake dengan proses yang berkelanjutan serta tahapanya libih
spesifik yang membuat kualitas dan kuantitas produk yang dikemas menjadi
maksimal, menarik, sehingga membuat konsumen tertarik untuk membeli produk
tersebut. Proses perancangan automatic line plastic packing cake ini
menggunakan metode identifikasi masalah, studi literatur, analisa kebutuhan,
konsep yang matang, proses perhitungan matematis yang valid, dan rangkaian
sistem kendali yang otomatis. Hasil perancangan ini dengan kapasitas kemasan
sebesar 21 unit/menit pada conveyor mengggunakan daya motor 0,24 hp, pada
press menggunakan heater dengan daya 24 watt, dan penumatik dengan torak 16
mm, batang torak 6 mm, dan debit 2,4 liter/m3, serta besar tekanan 1 bar.
Kata kunci : Automatic Line, Conveyor, Heater
i
DESIGN AUTOMATIC LINE PLASTIC PACAGING CAKE BASED
MIKROKONTROLER ATMEGA 328
Nama Mahasiswa
: Saiful Huda
NIM
: 201354055
Pembimbing
:
1. Ir, Masruki Kabib, MT
2. Rochmad Winarso, ST., MT
ABSTRACT
In a progress of bread packaging in majority of home industry uses
manual heater which causes unmaximum packaging quality and needs inefficient
time depending on human activity which will be after working for long time.
Given this design aims to be process of automatic packing cake with an ongoing
process and the stages of specific ma ke the quality and quantity of the products
are packed to maximum, attractive, thus making consumers interested in buying
the product. The process of designing plastic automatic packing line this cake
using the method of problem identification, literature studies, analysis of needs, a
mature concept, the process of mathematical calculations are valid, and a series
of automatic control systems. The result of this design with a packaging capacity
of 21 units / min on a conveyor use 0.24 hp motor power, the press using a heater
with 24 watts power, and penumatic with 16 mm piston, piston rod 6 mm, and the
discharge of 2.4 liters / m3 , as well as great a pressure of 1 bar.
Keyword : Automatic Line, Conveyor, Heater
ii
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warrahmatullahi Wabarakatuh.
Segala puja dan puji syukur bagi Allah SWT dan Sholawat serta Salam tetap
tercurah pada Nabi besar Muhammad SAW. Dengan Rahmat dan Ridho-Nya
akhirnya penulisan laporan tugas akhir yang berjudul “DESAIN AUTOMATIC
LINE PLASTIC PACKING CAKE BERBASIS MIKROKONTROLER ATMEGA
328”, dapat terselesaikan.
Dalam proses penyelesaian laporan ini, banyak pihak yang telah membantu,
baik secara langsung maupun secara tidak langsung, secara materi, moral, maupun
scara spiritual. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima
kasih dan hormat yang sebesar-besarnya:
1. Keluarga besar penulis dirumah, ayahanda, ibunda tercinta terima kasih
atas kesabaran juga kasih sayang serta do’anya yang senantiasa
mendukung penuh untuk kesuksesan penulis, baik moril, maupun materil.
2. Bapak Ir, Masruki Kabib, MT. selaku Dosen pembimbing I yang telah
meluangkan waktu, wacana, serta perhatian sehingga penulis dapat
menyelesaikan laporan proyek akhir ini.
3. Bapak Rochmad Winarso, ST., MT., selaku Dosen pembimbing II dan
selaku Wakil Rektor bidang kemahasiswaan Universitas Muria Kudus.
Terima kasih atas segala masukan serta memberikan dorongan dalam
membimbing penulis selama penyusunan laporan ini.
4. Kepada seluruh Kaprogdi dan dosen Teknik Mesin Universitas Muria
Kudus, terima kasih atas ilmu yang diberikan, semoga penulis dapat
mengamalkan dan menjadi amal jariyah.
iii
5. Kepada Ulil, Indra, Panji, Ginanjar, Riswanda, Andi, Misbah, Izun, dan
rekan-rekan seperjuangan Teknik Mesin UMK yang banyak membantu
dalam penyusunan laporan ini.
6. Kepada rekan-rekan kelompok kreatif Obeng FT UMK.
7. Kepada rekan-rekan kelompok KKN Tanjung Anyar.
Penulis menyadari bahwa penyusunan laporan tugas akhir ini mungkin
belum bisa dikatakan sempurna. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik,
saran dan sumbangan pemikiran dari berbagai pihak yang bersifat membangun
demi terciptanya laporan yang lebih baik. Semoga hasil karya penuliasan ini dapat
memberikan manfaat bagi kehidupan kita semua.
Wassalamu’alaikum Warrahmatullahi Wabarakatuh.
Kudus, 20 Februari 2017
Penyusun
iv
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL .................................................................................................. i
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iii
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN ............................................................. iv
ABSTRAK ...............................................................................................................v
ABSTRAC ............................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi
DAFTAR TABEL .................................................................................................xv
DAFTAR SIMBOL ............................................................................................. xvi
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xvii
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................1
1.1 Latar Belakang ................................................................................................1
1.2 Rumusan Masalah...........................................................................................6
1.3 Batasan Masalah .............................................................................................6
1.4 Tujuan .............................................................................................................6
1.5 Manfaat ...........................................................................................................6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................8
2.1 Plastik Sebagai Media Pengemasan ...............................................................8
2.2 Pengembangan Belt Conveyor dan Mesin Press ..........................................10
2.3 Motor Stepper ...............................................................................................11
2.4 Sensor Fotosel...............................................................................................15
2.5 Arduino .........................................................................................................16
2.6 Silinder penumatik ........................................................................................17
2.7 Bantalan ........................................................................................................19
2.8 Sabuk Transmisi ...........................................................................................20
2.9 Roller Conveyor ............................................................................................21
BAB III METODOLOGI .......................................................................................22
3.1 Diagram Alur Proses Perancangan ..............................................................23
3.2 Identifikasi Permasalahan .............................................................................24
v
3.3 Studi Literatur ...............................................................................................25
3.4 Analisa Kebutuhan .......................................................................................26
3.5 Konsep ..........................................................................................................27
3.5.1 Konsep Pertama .....................................................................................27
3.5.2 Konsep Kedua........................................................................................29
3.6 Pemilihan Konsep .........................................................................................30
3.7 Perhitungan Spesifikasi ................................................................................33
3.8 Perhitungan Komponen ................................................................................33
3.9 Perangkaian Sistem Kendali .........................................................................34
3.10 Simulasi Desain ...........................................................................................35
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................36
4.1 Perhitungan Spesifikasi ................................................................................36
4.1.1 Kapasitas Jumlah Unit .........................................................................36
4.1.2 Kapasitas Beban Maksimal .................................................................37
4.2 Perhitungan Komponen ................................................................................38
4.2.1 Komponen Konveyor ..........................................................................38
4.2.2 Komponen Press ..................................................................................54
4.3 Perangkaian Sistem Kendali .........................................................................73
4.3.1 Diagram Blok ......................................................................................73
4.3.2 Perancangan Hardware ......................................................................75
4.3.3 Jenis Komponen dan Prinsip Kerja .....................................................76
4.4 Simulasi Desain ............................................................................................79
4.4.1 Simulasi Gerakan .................................................................................79
4.4.2 Simulasi Pembebanan ..........................................................................80
BAB V PENUTUP ...............................................................................................84
5.1 Kesimpulan ...................................................................................................84
5.1.1 Conveyor .............................................................................................84
5.1.2 Press ....................................................................................................84
5.2 Saran .............................................................................................................85
DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................86
LAMPIRAN
BIODATA PENULIS
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Motor DC Stepper ............................................................................11
Gambar 2.2. Motor stepper tipe variable reluctance ............................................13
Gambar 2.3. Motor stepper tipe permanent magnet (PM) .....................................13
Gambar 2.4. Penampang melintang dari motor stepper tipe hybrid ......................14
Gambar 2.5. Motor stepper dengan lilitan unipolar ..............................................14
Gambar 2.6. Motor stepper dengan lilitan bipolar ...............................................15
Gambar 2.7. Konstruksi Fotosel.............................................................................16
Gambar 2.8. Papan Arduino uno ............................................................................16
Gambar 2.9. Spesifkasi Arduino uno ....................................................................17
Gambar 2.10. Ilustrasi hukum Pascal.....................................................................18
Gambar 2.11. Ilustrasi Hukum Boyle-Mariott .......................................................18
Gambar 2.12. Arah Gaya Bantalan ........................................................................19
Gambar 2.13. Tipe Sabuk Transmisi......................................................................20
Gambar 2.14. Size Sabuk Puli ................................................................................20
Gambar 2.15. Roller ...............................................................................................21
Gambar 3.1. Diagram Alir Perancangan ................................................................22
Gambar 3.2. Konsep Pertama.................................................................................28
Gambar 3.3. Konsep Kedua ...................................................................................29
Gambar 3.4. Konsep Terpilih .................................................................................31
Gambar 3.5. Arah Gerakan ....................................................................................35
Gambar 4.1. Kapasitas Jumlah Unit .......................................................................36
Gambar 4.2. Kapasitas Jumlah Unit.......................................................................37
Gambar 4.3. Roller Conveyor . ...............................................................................38
Gambar 4.4. Putaran Roller ....................................................................................39
Gambar 4.5. Diameter Roller .................................................................................39
Gambar 4.6. Belt Conveyor ....................................................................................43
vii
Gambar 4.7. Panjang Belt.......................................................................................43
Gambar 4.8. Motor Penggerak ...............................................................................46
Gambar 4.9. Bantalan.............................................................................................49
Gambar 4.10. Sistem Transmisi .............................................................................51
Gambar 4.11. Poros ................................................................................................52
Gambar 4.12. SFD dan BMD Poros.......................................................................53
Gambar 4.13. Komponen Pressing.........................................................................54
Gambar 4.14. Rangkaian Heater ............................................................................54
Gambar 4.15. Cetakan ............................................................................................56
Gambar 4.16. Batang Pengarah ..............................................................................57
Gambar 4.17. Dudukan ..........................................................................................58
Gambar 4.18. Gaya Untuk Menekan Plastik Kemasan ..........................................60
Gambar 4.19. Silinder Penumatik ..........................................................................62
Gambar 4.20. Standard Penumatik ........................................................................64
Gambar 4.21. Tekanan pada Saluran Silinder Penumatik......................................64
Gambar 4.22. Gaya tekan yang terjadi pada tumpuan aktuator .............................67
Gambar 4.23. SFD dan BMD Pada Tumpuan Aktuator ........................................68
Gambar 4.24. Pembebanan pada rangka ................................................................69
Gambar 4.25. Perhitungan pembebanan ................................................................69
Gambar 4.26. SFD dan BMD dari plat rangka atas ...............................................70
Gambar 4.27. Tipe sambungan las .......................................................................71
Gambar 4.28. Diagram blok proses gerak motor stepper ......................................73
Gambar 4.29. Diagram blok sistem pengepres ......................................................74
Gambar 4.30. Perancangan hardware ....................................................................75
Gambar 4.31. Konstruksi Fotosel...........................................................................77
Gambar 4.32. Papan Arduino uno ..........................................................................78
Gambar 4.33. Spesifkas Arduino uno ....................................................................78
Gambar 4.34. 2D Arah Gerakan ............................................................................79
viii
Gambar 4.35. 3D Arah Gerakan ............................................................................79
Gambar 4.36. Area Yang Terkena Beban ..............................................................81
Gambar 4.37. Tumpuan Permukaan.......................................................................81
Gambar 4.38. Von mises stress ..............................................................................83
Gambar 4.39. Displacement ..................................................................................83
ix
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Kandungan Gizi Cake ............................................................................1
Tabel 3.1. Analisa Kebutuhan ................................................................................25
Tabel 3.2. Pemilihan Konsep .................................................................................30
Tabel 4.1. Data Percobaan .....................................................................................60
Tabel 4.2. Hasil Simulasi Gerakan .........................................................................80
Tabel 4.3. Matrial Rangka ......................................................................................80
Tabel 4.4. Pembebanan ..........................................................................................81
Tabel 4.5. Hasil Simulasi Pembebanan ..................................................................82
x
DAFTAR SIMBOL
Unit/jamm
Nomor
Persamaan
1
kg.mm
2
Rpm
3
N
4
Luas Penampang
mm2
5
V
Volume
mm3
6
M
Massa
kg
7
R
Jari-jari
mm
8
D
Diameter
mm
9
P
Daya motor
HP
10
p
Tekanan
kg/cm2
11
Simbol
Keterangan
Q
Kapasitas
T
Momen puntir / Torsi
N
Putaran
F
Gaya Aksial
A
A
Luas Penampang
Qs
Debit
Satuan
cm
2
liter/menit
xi
12
13
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Gambar kerja
Lampiran 2 Foto copy buku bimbingan
Lampiran 3 Biodata Penulis
xii