Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Mesin Las Dan Potong Kantong Plastik Berbasis Pneumatik Dengan Mikrokontroler

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

Ir. Lukas B.S, M.Sc
Tanggal :

Pembimbing II


Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng
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

Materai
Rp, 6000,Antonius Rendi Wicaksono

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