Pemrograman Programmable Logic Controller (PLC) Pada Mesin Finger Joint

BAB II
LANDASAN TEORI

2.1 Programmable Logic Controller ( PLC )
NEMA

(The

National

Electrical

Manufacturers

Association)

mendefinisikan PLC sebagai piranti elektronika digital yang menggunakan
memori yang bisa diprogram sebagai penyimpan internal dari sekumpulan
instruksi dengan mengimplementasikan fungsi-fungsi tertentu, seperti logika,
sekuensial, pewaktuan, perhitungan, dan aritmetika, untuk mengendalikan
berbagai jenis mesin ataupun proses melalui modul I/O digital dan atau analog.

PLC banyak digunakan pada aplikasi-aplikasi industri, misalnya pada pabrik
minuman, pabrik kertas, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, hampir semua
aplikasi memerlukan kontrol listrik atau elektronik lainnya (Putra, 2004: 3).
2.1.1 Pengenalan PLC
PLC mempunyai karakter kontrol yang sifatnya bertahap, yakni proses itu
berjalan sequence untuk mendapatkan kondisi akhir yang diinginkan. Controller
ini menerima input dan menghasilkan output sinyal-sinyal listrik untuk
mengendalikan suatu sistem.
Konsep dari PLC adalah sebagai berikut:
1

Programmable: kemampuannya dalam membuat program yang ingin
dirancang dan kemampuannya dalam hal memori program yang telah dibuat.

2

Logic: kemampuannya dalam memproses input secara aritmetik (ALU),
yaitu melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan,
membagi, mengurangi dan negasi.

3

Controller: kemampuannya dalam mengontrol dan mengatur proses
sehingga menghasilkan output yang diinginkan.

(forum belajar bersama,http://instrumentasidanfisika.blogspot.com/2010/09/plckenali-dulu-dasarnya.html, akses 15 Agustus 2013)

4
Universitas Sumatera Utara

Ada berbagai macam jenis dan spesifikasi PLC, tergantung kebutuhan
sipemakai. Salah satu contoh bentuk fisik dari PLC ini ditunjukkan seperti
Gambar 2.1 di bawah ini.

Gambar 2. 1 PLC Type Siemens Simatic S7

2.1.2

Bagian-Bagian PLC
Ada terdapat bagian – bagian dari PLC, yaitu : CPU, Terminal Supply,

Terminal Pentanahan Fungsional, Terminal Keluaran, Terminal Masukan,
Indikator PC, Terminal pentanahan pengaman, Indikator masukan (Indikator,
Indikator keluaran, Memori PLC, Peripheral Port, Exspanssion I /O (Frans,
Skripsi, 2009: 8-11).
2.2.3.1 CPU
CPU adalah otak dalam PLC, merupakan tempat mengolah program
sehingga sistem kontrol yang telah didesain akan bekerja seperti yang telah
diprogramkan. CPU ini juga menangani komunikasi dengan piranti eksternal,
interkoneksi antar bagian-bagian internal PLC, eksekusi program, dan lain – lain.
CPU terdiri dari bermacam-macam rangkaian memori untuk menyimpan
program, menyimpan macam-macam tabel yang diperlukan untuk status bit dan
data manipulasi, menyimpan instruksi-instruksi program yang berfungsi untuk

5
Universitas Sumatera Utara

memberikan petunjuk-petunjuk pada orang yang melaksanakan program.
Perangkat CPU dipasang pada rak-rak atau panel-panel standard dengan
spesifikasi sebagai berikut :

Perangkat CPU tersebut terdiri dari :
a. Modul Catu Daya
b. Modul Kontrol Logik
c. Modul Kontrol Aritmatik
d. Modul Kontrol I/O
e. Modul Memori
f. Modul Input dan Output Pembantu
2.2.3.2 Terminal Supply
Adalah terminal untuk memberi tegangan supply ke PLC
2.2.3.3 Terminal Masukan
Adalah terminal yang menghubungkan ke rangkaian input PLC.
2.2.3.4 Terminal Keluaran
Adalah terminal yang menghubungkan ke rangkaian output PLC.
2.2.3.5 Terminal Pentanahan Fungsional
Adalah terminal pertanahan yang harus diketanahkan jika
menggunakan tegangan sumber AC.
2.2.3.6 Indikator PC
Indikator yang memperlihatkan atau menampilkan status operasi
atau mode dari PC.
2.2.3.7 Terminal pentanahan pengaman

Adalah terminal pengaman pentanahan untuk mengurangi resiko
kejutan listrik.
2.2.3.8 Indikator masukan
Indikator masukan atau indikator input menyala saat terminal
masukan ON.

6
Universitas Sumatera Utara

2.2.3.9 Indikator keluaran
Indikator keluaran atau indikator output menyala saat terminal
keluaran ON.
2.2.3.10 Memori PLC
a. IR (Internal Relay)
IR berfungsi untuk menyimpan status keluaran dan masukan PLC.
Daerah IR terbagi atas tiga macam area, yaitu area masukan, area
keluaran dan area kerja.
b. SR (Special Relay)
SR memiliki fungsi-fungsi khusus seperti untuk pencacah, interupsi
dan status flags.

c.

AR (Auxilary Relay)
AR terdiri dari flags dan bit untuk tujuan-tujuan khusus. Dapat

menunjukkan kondisi PLC yang disebabkan oleh kegagalan sumber
tegangan, kondisi spesial I/O, kondisi input atau output unit, kondisi CPU
PLC, kondisi memori PLC.
d. LR (Link Relay)
Berfungsi untuk data link pada PLC link system. Tukar-menukar
informasi antara dua PLC atau lebih dalam suatu sistem kontrol yang
saling berhubungan satu dengan yang lain dan artinya untuk
menggunakan banyak PLC.
e. HR (Holding Relay)
Holding Relay berfungsi untuk mempertahankan kondisi kerja
rangkaian PLC yang sedang dioperasikan apabila terjadi gangguan pada
sumber tegangan dan akan menyimpan kondisi kerja PLC walaupun sudah
dimatikan.
f. TR (Temporary Relay)
Berfungsi untuk penyimpanan sementara kondisi logika program

pada ladder diagram yang mempunyai titik percabangan khusus.
g. DM (Data Memory)
Berfungsi untuk penyimpanan data-data program karena isi DM
tidak akan hilang (reset) walaupun sumber tegangan PLC mati.
7
Universitas Sumatera Utara

2.2.3.11 Peripheral Port
Penghubung antara CPU dengan PC atau peralatan peripheral lainnya,
2.2.3.12 Exspanssion I /O
Penghubung CPU ke exspanssion I/O unit.
2.1.3 Bahasa Pemograman
Terdapat banyak pilihan bahasa untuk membuat program dalam PLC.
Masing-masing bahasa mempunyai keuntungan dan kerugian tergantung dari
sudut pandang kita sebagai user/pemogram. Pada umumnya terdapat 2 bahasa
pemograman sederhana dari PLC, yaitu pemograman diagram ladder dan
bahasa instruction list. (mnemonic code). Diagram Ladder adalah bahasa yang
dimiliki oleh setiap PLC (Frans, Skripsi, 2009: 18).
2.1.4 Diagram Ladder
Instruksi tangga atau ladder instruction adalah instruksi-instruksi yang

terkait dengan kondisi-kondisi di dalam diagram tangga. Instruksi-instruksi
tangga, baik yang independen maupun kombinasi atau gabungan dengan blok
instruksi berikut atau sebelumnya, akan membentuk kondisi eksekusi.
Diagram ladder menggambarkan program dalam bentuk grafik. Diagram
ini

dikembangkan

dari

kontak-kontak

relay

yang

terstruktur

yang

menggambarkan aliran arus listrik. Dalam diagram ladder terdapat dua buah
garis vertikal dimana garis vertikal sebelah kiri dihubungkan dengan sumber
tegangan positip catu daya dan garis sebelah kanan dihubungkan dengan sumber
tegangan negatip catu daya.
Program ladder ditulis menggunakan bentuk pictorial atau simbol yang
secara umum mirip dengan rangkaian kontrol relay. Program ditampilkan pada
layar dengan elemen-elemen seperti normally open contact, normally closed
contact, timer, counter, sequencer dan lain – lain ditampilkan seperti dalam
bentuk pictorial.
Di bawah kondisi yang tepat, listrik dapat mengalir dari rel sebelah kiri
ke beban menuju jalur rel di sebelah kiri yang dioperasikan oleh saklar. Contoh

8
Universitas Sumatera Utara

hal tersebut dapat digambarkan pada diagram ladder gambar 2.2. Peraturan
secara umum di dalam menggambarkan program ladder diagram adalah :


Daya mengalir dari rel kiri ke rel kanan



Output koil tidak boleh dihubungkan secara langsung di rel sebelah
kiri.



Tidak ada kontak yang diletakkan di sebelah kanan output coil



Hanya diperbolehkan satu output koil pada ladder line (Frans, Skripsi,
2009: 19).

Dengan diagram ladder, kondisi di atas direpresentasikan menjadi Gambar
2. 2 di bawah ini.

Gambar 2. 2Diagram Ladder
Di antara dua garis vertikal ini, dipasang kontak-kontak yang

menggambarkan kontrol dari switch, sensor atau output. Satu baris dari diagram
disebut dengan satu rung. Input menggunakan symbol
dan

(kontak normally open)

(kontak normally close). Output mempunyai simbol () yang terletak paling

kanan.
2.2.3.13 Instruksi-instruksi diagram ladder
(a) LOAD (LD) dan LOAD NOT (LD NOT)
Masing-masing instruksi ini membutuhkan satu baris kode
mnemonik dan kondisi eksekusinya, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.3
di bawah ini.

9
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 3 Contoh Instruksi LD dan LD Not
(b) AND dan AND NOT
Bila terdapat dua atau lebih kondisi yang dihubungkan secara seri
pada garis instruksi yang sama, maka instruksi pertama LD atau LD NOT
dan kemudian sisanya menggunakan instruksi AND atau AND NOT.
Diagram ladder untuk instruksi di atas ditunjukkan pada Gambar 2.4 di
bawah ini.

Gambar 2. 4 Contoh instruksi AND dan AND NOT
(c) OR dan OR NOT
Bila dua atau lebih kondisi dihubungkan secara pararel, artinya
dalam garis instruksi yang berbeda kemudian bergabung lagi dalam satu
10
Universitas Sumatera Utara

garis instruksi yang sama, maka kondisi pertama terkait dengan instruksi
LD atau LD NOT dan kemudian sisanya berkaitan dengan instruksi OR
atau OR NOT.
Gambar diagram ladder untuk kondisi paralel ditunjukkan seperti
pada Gambar 2.5 berikut ini.

Gambar 2. 5 Contoh Instruksi OR dan OR NOT
(d) OUT
Cara yang paling mudah untuk mengeluarkan hasil kombinasi
kondisi eksekusi adalah dengan menyambung langsung dengan keluaran
melalui instruksi OUTPUT (OUT). Instruksi ini digunakan untuk
mengontrol bit operan yang bersangkutan berkaitan dengan kondisi
eksekusi apakah ON atau Off.
Diagram ladder untuk instruksi OUT ditunjukkan seperti pada
Gambar 2.6 di bawah ini.

Gambar 2. 6 Contoh Instruksi OUT

11
Universitas Sumatera Utara

(e) END
Instruksi terakhir yang harus dituliskan atau digambarkan dalam diagram
tangga adalah instruksi END. Jika suatu diagram tangga atau program PLC
tidak dilengkapi instruksi END, maka program tidak dapat dijalankan. Bentuk
digram ladder untuk instruksi END ditunjukkan seperti Gambar 2.7 di bawah
ini (Frans, Skripsi, 2009: 20-22).

Gambar 2. 7 Contoh intruksi END
2.2.3.14 Prinsip – Prinsip Diagram Ladder PLC
Dengan menunjukkan hubungan antara satu rangkaian kontrol
dengan ladder diagram untuk lebih mudah mempresentasikannya. Pada
kedua gambar di bawah ini menunjukkan cara kerja yang sama walaupun
dalam bentuk penggambaran yang berbeda. Yang mana 2.8a merupakan
penggambaran start-stop motor secara diagram kontrol dan 2.8b
menunjukkan penggambaran start-stop motor secara diagram ladder
(Frans, Skripsi, 2009: 23).
start

stop

safety

Thermal Over
Motor
Load

(a).

12
Universitas Sumatera Utara

start

stop

Thermal Over
safety Load

Motor

(b)
Gambar 2. 8 a ) Rangkaian Kontrol Start–Stop Motor
b ) Diagram Ladder Start- Stop Motor

2.1.5 Eksekusi Program
Saat eksekusi program dijalankan, unit CPU didalam PLC akan menscan program dari atas ke bawah, memeriksa semua kondisi dan mengerjakan
semua instruksi terkait ke arah bawah.
Dengan demikian penting untuk menempatkan instruksi-instruksi sesuai
urutan yang seharusnya, sehingga program bisa bekerja atau berjalan sesuai
dengan yang dikehendaki. Dan CPU selalu mengerjakan instruksi dari kiri ke
kanan sebelum kembali lagi ke titik cabang kemudian mengerjakan pada garis
instruksi berikutnya dan seterusnya (Frans, Skripsi, 2009: 25).
2.1.6 Personal Computer
Ada 2 cara memasukkan program ke PLC, yaitu :
a. Dengan Programming Console
Karena tidak menggunakan Programming Console pada Tugas Akhir
ini untuk memasukkan program ke PLC, maka penjelasan cara memasukkan
program ke PLC yang dijelaskan adalah menggunakan Personal Computer
b. Dengan Personal Computer
Personal Computer berfungsi untuk memasukkan perintah atau
program secara berurutan, yaitu dengan menggambarkan diagram ladder pada
computer. Diagram ladder di gambar pada file FC1, dan ladder fungsi END di
gambar pada file OB1. Untuk koneksi ke PLC, komputer harus menggunakan
peripheral port untuk mengkoneksi ke PLC. Namun, karena di dalam tugas
akhir program hanya di simulasikan di komputer saja, jadi tidak perlu

13
Universitas Sumatera Utara

mengkoneksi ke PLC. Berikut ini adalah Gambar 2.10 yang menunjukkan
skema cara mengkoneksi komputer ke PLC.

Gambar 2. 9 Skema cara mengkoneksi komputer ke PLC
Kemudian, langkah berikutnya adalah ON kan komputer, lalu pilih
program software PLC SIEMENS. Setelah program terbuka, klik toolbar
“Simulation On/Off” seperti terlihat pada Gambar 2.11 dibawah ini.

Gambar 2. 10 Tampilan software PLC Siemens pada PC
Setelah itu, maka pada PC akan ditampilkan seperti Gambar 2.12
berikut ini.

14
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 11 Tampilan proses simulation on/off
Setelah itu, klik RUN-P, lalu pada tab sebelumnya ( Gambar 2.5 ), klik
download untuk mengkoneksi tanggapan dari RUN-P. Maka, setelah proses
berhasil, maka disinilah PLC dapat diprogram dengan menggambarkan
diagram ladder pada lembar file FC1 dan OB1 untuk fungsi END. Contoh
pemograman diagram ladder dapat ditunjukkan pada Gambar 2.13 dan Gambar
2.14 dibawah ini.

15
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 12 Pemograman diagram Ladder pada file FC1

16
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 13 Pemrograman Diagram Ladder pada file OB1
Kemudian langkah berikutnya adalah mengklik toolbar download pada
file FC1 dan OB1 seperti yang ditampilkan pada Gambar 2.15 dan Gambar 2.16
di bawah ini. Tujuannya adalah untuk mengkoneksi file ini ke program simulation
On/Off

Gambar 2. 14 Proses klik toolbar download pada file FC1

17
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 15 Proses klik toolbar download pada file OB1
Selanjutnya program dapat di RUN, dengan mengklik toolbar monitor
On/Off pada file FC1 dan OB1. Berikut ini adalah Gambar 2.17 dan Gambar 2.18
yang menunjukkan tampilan RUN.

Gambar 2. 16 Tampilan program RUN (monitor On) pada file FC1.

18
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 17 Tampilan program RUN (monitor On) pada file OB1.
Selanjutnya PLC dapat dioperasikan sesuai dengan program diagram
ladder yang telah diberikan. Fungsi dan kegunaan dari PLC dapat dikatakan
hampir tidak terbatas. Tapi dalam prakteknya dapat dibagi secara umum dan
khusus. Secara umum fungsi dari PLC adalah sebagai berikut :
a. Kontrol Random
Dalam hal ini, PLC difungsikan hanya untuk keperluan beban random.
Artinya, pengoperasian pada masing–masing beban tidak berpengaruh satu sama
lain.
b. Kontrol Sekuensial
PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk
keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), di sini PLC menjaga
agar semua step/langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan
yang tepat.
c. Kontrol Interlock
PLC juga dapat digunakan untuk pemrosesan teknik secara interlock.
Artinya, di sini PLC berperan agar dalam setiap step pada proses interlock
berlangsung dalam urutan yang tepat.
d. Monitoring Plant

19
Universitas Sumatera Utara

PLC secara terus menerus memonitor suatu sistem (misalnya temperatur,
tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan
sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas)
atau menampilkan pesan tersebut ke operator.
2.1.7 Masukan - Masukan PLC
Kecerdasan sebuah sistem tergantung pada kemampuan sebuah PLC
untuk membaca sinyal dari berbagai macam jenis sensor dan piranti-piranti
masukan lainnya. Untuk bisa melakukan perubahan pada memori status
masukan tersebut, dibutuhkan sumber tegangan untuk memicu masukan.
Pada Gambar 2.19 berikut menunjukkan hubungan rangkaian internal
dari sensor jenis keluaran sinking dengan masukan PLC yang bersifat sourcing
(memberikan arus). Keluaran sensor ini adalah transistor jenis NPN. Dalam
keadaan normal, tegangan yang mencatu basis transistor output ini bernilai nol
volt sehingga transistor berada dalam keadaan off. Jika terjadi perubahan pada
besaran yang dideteksinya, maka akan timbul tegangan basis yang besarnya
sama dengan tegangan pada input PLC yang menyebabkan transistor menjadi
ON. Dengan demikian, arus diijinkan mengalir dari output sensor sinking
(kolektor transistor) ke kaki emitornya (sehingga sensor ini dikenal dengan
nama sinking sensor/penyerap arus). Pada kondisi ini, PLC akan bekerja,
kemudian arus akan mengalir ke PLC (Frans, Skripsi, 2009: 25).

V+

Fenomena
fisik

Sensor/
detektor

Tr NPN

basis

V-

Gambar 2. 18 Contoh Menghubungkan Sensor Masukan

20
Universitas Sumatera Utara

2.1.8 Keluaran PLC
Sistem tidaklah akan lengkap jika tidak ada fasilitas keluaran, beberapa
alat atau piranti yang banyak digunakan adalah motor, solenoida, relai, lampu
indikator dan sebagainya. PLC menggunakan keluaran berupa relai, dengan
adanya relai ini, menghubungkan dengan piranti eksternal menjadi lebih mudah.
Pada Gambar 2.20 ditunjukkan gambar rangkaian internal rangkaian
relai sebagai keluaran dari PLC (Frans, Skripsi, 2009: 26).

Gambar 2. 19 Relai Sebagai Keluaran Pada PLC

2.2 Finger Joint
2.2.1 Umum
Sambungan antara balok kayu yang satu dengan yang lainnya pada
umumnya menggunakan pen & lubang. Pada kayu dengan ukuran kecil,
konstruksi ini kurang optimal. Oleh sebab itu, finger joint memiliki prinsip
dasar yang sama dengan sambungan gerigi.
Finger joint adalah mesin yang berproses membentuk finger – finger di
ujung – ujung dari kayu – kayu yang masuk ke dalam mesin tersebut dan
selanjutnya finger kayu yang satu dengan finger kayu yang lainnya di satukan
melalui proses jointing menjadi satu kesatuan yang utuh dan bernilai ekonomis.
Pada dasarnya, kayu – kayu ini adalah sisa – sisa kayu yang didaur ulang
kembali. Mesin ini sangat populer dan berteknologi tinggi di industri perkayuan

21
Universitas Sumatera Utara

saat ini. Sambungan finger joint seperti pertemuan jari jemari kita. Banyaknya
'jari' dan garis sambungan memberikan permukaan bidang lem yang lebih luas
sehingga konstruksi lebih kuat. Proses kontruksinya cepat dan mudah, panjang
'pen' tidak perlu terlalu panjang sehingga tidak banyak membuang kayu. Ini
sebuah kelebihan paling besar pada finger joint. Konstruksi ini begitu disukai
oleh para produsen furniture dengan skala kapasitas produksi menengah ke atas.
Pada finger joint, terdapat juga kelemahan pada konstruksi ini.
Kelemahannya adalah bila proses pembuatan konstruksi tidak presisi dan
terdapat banyak pecah pada ujungnya sehingga pada saat sambungan direkatkan
akan terlihat celah di antara ujung sambungan. Pada proses yang baik celah
tersebut akan terisi dengan lem. Selain itu, adanya garis pada sambungan arah
memanjang. Garis ini akan nampak apabila tekanan yang diberikan pada saat
perakitan tidak cukup kuat untuk menahan kedua bidang finger joint.
2.2.2 Peralatan Pada Mesin Finger Joint
Peralatan yang ada pada mesin finger joint adalah sebagai berikut:
1. Motor AC 3 Fasa
Motor AC 3 phase bekerja dengan memanfaatkan perbedaan fasa sumber
untuk menimbulkan gaya putar pada rotornya. Motor induksi tiga fasa memiliki
dua komponen dasar yaitu stator dan rotor, bagian rotor dipisahkan dengan
bagian stator oleh celah udara yang sempit (air gap). Tipe dari motor induksi tiga
fasa berdasarkan lilitan pada rotor dibagi menjadi dua macam yaitu rotor belitan
(wound rotor) adalah tipe motor induksi yang memiliki rotor terbuat dari lilitan
yang sama dengan lilitan statornya dan rotor sangkar tupai (Squirrel-cage rotor)
yaitu tipe motor induksi dimana konstruksi rotor tersusun oleh beberapa
batangan logam yang dimasukkan melewati slot-slot yang ada pada rotor motor
induksi, kemudian setiap bagian disatukan oleh cincin sehingga membuat
batangan logam terhubung singkat dengan batangan logam yang lain.

22
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 20 Konstruksi Motor Listrik 3 Fasa


Prinsip Kerja Motor Listrik 3 Fasa
Apabila sumber tegangan 3 fase dipasang pada kumparan stator, akan

timbul medan putar dengan kecepatan seperti rumus berikut :
Ns = 120 f/P
dimana:
Ns = Kecepatan Putar
f = Frekuensi Sumber
P = Kutub motor
Medan putar stator tersebut akan memotong batang konduktor pada rotor.
Akibatnya pada batang konduktor dari rotor akan timbul GGL induksi. Karena
batang konduktor merupakan rangkaian yang tertutup maka GGL akan
menghasilkan arus (I). Adanya arus (I) di d alam medan magnet akan
menimbulkan gaya (F) pada rotor. Bila kopel mula yan g dihasilkan oleh gaya (F)
pada rotor cukup besar untuk memikul kopel beban, rotor akan berputar searah
dengan medan putar stator. GGL induksi timbul karena terpoton gn ya batang
konduktor (rotor) oleh medan putar stator. Artinya agar GGL induksi tersebut
timbul, diperlukan adanya perbedaan relatif antara kecepatan medan putar stator
(ns) dengan kecepatan berputar rotor (nr).
Perbedaan kecepatan antara nr dan ns disebut slip (s), dinyatakan dengan

23
Universitas Sumatera Utara

S= (ns- nr)/ ns
Bila nr = ns, GGL induksi tidak akan timbul dan arus tidak mengalir pada
batang konduktor (rotor), dengan demikian tidak dihasilkan kopel. Dilihat dari
cara kerjanya, motor induksi disebut juga sebagai motor tak serempak atau
asinkron.


Hubungan antara beban, kecepatan dan torsi (torque)
Gambar di bawah ini menunjukkan grafik hubungan antara torque -

kecepatan dengan arus pada motor induksi 3 phase:
-

Motor mulai menyala ternyata terdapat arus start yang tinggi akan tetapi
torque-nya rendah.

-

Saat motor mencapai 80% dari kecepatan penuh, torque-nya mencapai titik
tertinggi dan arusnya mulai menurun.

-

Pada saat motor sudah mencapai kecepatan penuh, atau kecepatan sinkron,
arus torque dan stator turun ke nol.

Gambar 2. 21 Grafik Torque – Kecepatan Motor Induksi AC 3 Fasa

24
Universitas Sumatera Utara

2. Pneumatik
Pneumatik merupakan teori atau pengetahuan tentang udara yang
bergerak,

keadaan-keadaan

keseimbangan

udara

dan

syarat-syarat

keseimbangan. Perkataan pneumatik berasal bahasa Yunani “ pneuma “ yang
berarti “napas” atau “udara”. Jadi pneumatik berarti terisi udara atau digerakkan
oleh udara mampat.


Silinder Pneumatik
Silinder pneumatik adalah katup yang digunakan untuk menggerakkan

beban berat. Memiliki 2 type, single action dan double action. Single action
dimana pergerakan batang silinder pneumatik setengahnya dilakukan oleh pegas,
sedangkan double action dua pergerakan keluar dan kedalam sama2 dilakukan
oleh pneumatic.

Gambar 2. 22 Silinder Pneumatik
Sistem single action, input di bagian belakang pneumatic akan mendorong
batang keluar. Jika udara pneumatic off maka batang kembali kebelakang
dengan pegas

Gambar 2. 23 Pneumatik Sistem Single Action
Sistem double action, dua input pneumatic digunakan untuk mendorong
batang keluar dan kedalam

Gambar 2. 24 Pneumatik Sistem Double Action

25
Universitas Sumatera Utara

Komponen pneumatik beroperasi pada tekanan 8 s.d. 10 bar, tetapi dalam
praktik dianjurkan beroperasi pada tekanan 5 s.d. 6 bar untuk penggunaan yang
ekonomis. Beberapa bidang aplikasi di industri yang menggunakan media
pneumatik dalam hal penangan material adalah sebagai berikut :
a. Pencekraman benda kerja
b. Penggeseran benda kerja
c. Pengaturan posisi benda kerja
d. Pengaturan arah benda kerja
Penerapan pneumatik secara umum :
a. Pengemasan (packaging)
b. Pemakanan (feeding)
c. Pengukuran (metering)
d. Pengaturan buka dan tutup (door or chute control)
e. Pemindahan material (transfer of materials)
f. Pemutaran dan pembalikan benda kerja (turning and inverting of parts)
g. Pemilahan bahan (sorting of parts)
h. Penyusunan benda kerja (stacking of components)
i.

Pencetakan

benda

kerja

(stamping

and

embosing

of

components)

Susunan sistem pneumatik adalah sebagai berikut :
a. Catu daya (energi supply)
b. Elemen masukan (sensors)
c. Elemen pengolah (processors)
d. Elemen kerja (actuators)
Persaingan antara peralatan pneumatik dengan peralatan mekanik, hidrolik
atau elektrik makin menjadi besar. Dalam penggunaannya sistem pneumatik
diutamakan karena beberapa hal yaitu :
a. paling banyak dipertimbangkan untuk beberapa mekanisasi,
b. dapat bertahan lebih baik terhadap keadaan-keadaan tertentu
Udara bertekanan memiliki banyak sekali keuntungan, tetapi dengan
sendirinya juga terdapat segi-segi yang merugikan atau lebih baik pembatasanpembatasan pada penggunaannya. Hal-hal yang menguntungkan dari pneumatik

26
Universitas Sumatera Utara

pada mekanisasi yang sesuai dengan tujuan sudah diakui oleh cabang-cabang
industri yang lebih banyak lagi. Pneumatik mulai digunakan untuk pengendalian
maupun penggerakan mesin-mesin dan alat-alat.
3. Solenoid Valve
Solenoid valve pneumatic adalah katup yang digerakan oleh energi listrik,
mempunyai kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakan
plunger yang dapat digerakan oleh arus AC maupun DC. Solenoid valve
pneumatic atau katup (valve) solenoida mempunyai lubang keluaran, lubang
masukan, lubang jebakan udara (exhaust) dan lubang Inlet Main. Lubang Inlet
Main, berfungsi sebagai terminal / tempat udara bertekanan masuk atau supply
(service unit), lalu lubang keluaran (Outlet Port) dan lubang masukan (Outlet
Port), berfungsi sebagai terminal atau tempat tekanan angin keluar yang
dihubungkan ke pneumatic, sedangkan lubang jebakan udara (exhaust), berfungsi
untuk mengeluarkan udara bertekanan yang terjebak saat plunger bergerak atau
pindah posisi ketika solenoid valve pneumatic bekerja.

Gambar 2. 25 Gambar Solenoid Valve
`

Prinsip kerja dari solenoid valve/katup (valve) solenoida yaitu katup listrik

yang mempunyai koil sebagai penggeraknya dimana ketika koil mendapat supply
tegangan maka koil tersebut akan berubah menjadi medan magnet sehingga
menggerakan plunger pada bagian dalamnya ketika plunger berpindah posisi
maka pada lubang keluaran dari solenoid valve pneumatic akan keluar udara
bertekanan yang berasal dari supply (service unit), pada umumnya solenoid valve

27
Universitas Sumatera Utara

pneumatic ini mempunyai tegangan kerja 100/200 VAC namun ada juga yang
mempunyai tegangan kerja DC.

Gambar 2. 26 Gambar Konstruksi Solenoid Valve
Berikut keterangan gambar Solenoid Valve Pneumatic:
1. Valve Body
2. Terminal masukan (Inlet Port)
3. Terminal keluaran (Outlet Port)
4. Manual Plunger
5. Terminal slot power suplai tegangan
6. Kumparan gulungan (koil)
7. Spring
8. Plunger
9. Lubang jebakan udara (exhaust from Outlet Port)
10. Lubang Inlet Main
11. Lubang jebakan udara (exhaust from inlet Port)
12. Lubang plunger untuk exhaust Outlet Port
13. Lubang plunger untuk Inlet Main
14. Lubang plunger untuk exhaust inlet Port

28
Universitas Sumatera Utara

Dibawah ini dapat dilihat cara kerja plunger selenoid valve pneumatic
dalam menyalurkan udara bertekanan kedalam tabung pneumatik (silinder
pneumatik kerja tunggal)

Gambar 2. 27 Proses Kerja Solenoid Valve
4. Cara Kerja Sistem Pneumatic

Gambar 2. 28 Aplikasi Kerja Sistem Pneumatik
29
Universitas Sumatera Utara

Kompressor diaktifkan dengan cara menghidupkan penggerak mula
umumnya motor listrik. Udara akan disedot oleh kompresor kemudian ditekan ke
dalam tangki udara hingga mencapai tekanan beberapa bar. Untuk menyalurkan
udara bertekanan ke seluruh sistem (sirkuit pneumatik) diperlukan unit pelayanan
atau service unit yang terdiri dari penyaring (filter), katup kran (shut off valve)
dan pengatur tekanan (regulator).
Service unit ini diperlukan karena udara bertekanan yang diperlukan di
dalam sirkuit pneumatik harus benar-benar bersih, tekanan operasional pada
umumnya hanyalah sekitar 6 bar. Selanjutnya udara bertekanan disalurkan dengan
bekerjanya solenoid valve pneumatic ketika mendapat tegangan input pada
kumparan dan menarik plunger sehingga udara bertekanan keluar dari outlet port
melalui selang elastis menuju katup pneumatik (katup pengarah/inlet port
pneumatic). Udara bertekanan yang masuk akan mengisi tabung pneumatik
(silinder pneumatik kerja tunggal) dan membuat piston bergerak maju dan udara
bertekanan tersebut terus mendorong piston dan akan berhenti di lubang outlet
port pneumatic atau batas dorong piston.
5. Limit Switch
Limit switch atau dalam bahasa Indonesianya bisa juga disebut saklar
pembatas, dalam artian mendeteksi gerakan dari suatu mesin sehingga bisa
mengontrolnya atau memberhentikan gerakan dari mesin tersebut sehingga dapat
membatasi

gerakan

mesin

dan

tidak

sampai

kebablasan,

pemakaiannyapun sangat umum dan banyak, juga mempunyai prinsip kerja yang
sederhana. Ada berbagai jenis dan model Limit switch yang ada, tergantung dari
tipenya, gambar diatas adalah salah satu diantaranya yang akan diuraikan disini.

30
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 29 Limit Switch
Limit switch adalah salah satu sensor yang akan bekerja jika pada bagian
actuator nya tertekan suatu benda, baik dari samping kiri ataupun kanan,
mempunyai micro switch dibagian dalamnya yang berfungsi untuk mengontakkan
atau sebagai pengontak, gambar batang yang mempunyai roda itu namanya
actuator lalu diikat dengan sebuah baud, berfungsi untuk menerima tekanan dari
luar, roda berfungsi agar pada saat limit switch menerima tekanan , bisa bergerak
bebas, kemudian mempunyai tiga lubang pada body nya berfungsi untuk tempat
dudukan baud pada saat pemasangan di mesin.
Ketika actuator dari Limit switch tertekan suatu benda baik dari samping
kiri ataupun kanan sebanyak 45 derajat atau 90 derajat ( tergantung dari jenis dan
type limit switch ) maka, actuator akan bergerak dan diteruskan ke bagian dalam
dari limit switch, sehingga mengenai micro switch dan menghubungkan kontakkontaknya, pada micro switch terdapat kontak jenis NO dan NC seperti juga
sensor lainnya, kemudian kontaknya mempunyai beban kerja sekitar 5 A, untuk
dihubungkan ke perangkat listrik lainnya, dan begitulah seterusnya, selain itu limit
switch juga mempunyai head atau kepala tempat dudukan actuator pada bagian
atas dari limit switch dan posisinya bisa dirubah-rubah sesuai dengan kebutuhan.
Contoh-contoh penggunaan limit switch adalah sebagai berikut :
•

Digunakan untuk sensor door open/close.
• Digunakan untuk sensor cylinder up/down.
• Digunakan untuk sensor Safety cover (emergency stop).
• Digunakan untuk sensor mesin home posisi.

31
Universitas Sumatera Utara

6. Sensor Photo Electric Switch
Penginderaan fotoelektrik menggunakan sinar cahaya untuk mendeteksi
ada atau tidaknya obyek. Teknologi ini merupakan alternatif yang ideal untuk
sensor jarak induktif ketika penginderaan jarak yang dibutuhkan lebih panjang
atau ketika item yang akan dirasakan adalah non logam. AUTONICS 4 jenis
tujuan secara umum produk sensor fotoelektrik baris dirancang dengan teknologi
canggih yang dikombinasikan dengan teknologi optik dan listrik, secara garis
besar dipilih dalam berbagai bidang industri untuk fungsi optimal, kualitas,
fleksibilitas aplikasi dan kehandalan serta harganya kompetitif dengan perusahaan
industri.
Prinsip kerja sensor Photoelectric
Sensor ini menggunakan elemen peka cahaya untuk mendeteksi objek dan
terdiri dari emitor (sumber cahaya) dan penerima.

Gambar 2. 30 Proses Kerja Photo Electric Switch

Gambar 2. 31 Bentuk Fisik Photo Electric Switch dan Rangkaian Sensor Photo
Electric Switch

32
Universitas Sumatera Utara

Sensor photo electric switch bekerja dengan prinsip seperti transistor
sebagai saklar. Energi cahaya akan diubah menjadi suatu sinyal listrik. Adanya
suatu reflector yang berfungsi untuk memantulkan cahaya yang dipancarkan
oleh Photoelectric.
Karakteristik yang dimiliki adalah sebagai berikut :
a. Beroperasi pada catu tegangan : 12 Volt – 24 Volt DC.
b. Arus yang dikonsumsi maksimal 20 miliampere
c. Sumber cahaya yang digunakan adalah LED merah
d. Memiliki penguat sendiri (diatur dengan potensiometer)
f. Waktu respon yang dimiliki 1 milidetik On dan 1 milidetik Off
Keluaran sensor yaitu kaki 2 dapat langsung dihubungkan dengan
terminal masukan PLC .
LED didalam rangkaian ini berfungsi sebagai indikator apakah sensor dalam
keadaan aktif atau tidak.Rangkaian sensor ini dicatu dengan 15 Volt. Sensor ini
akan memberikan logika ‘1’ (tegangan 0 Volt Vdc) saat aktif dan memberikan
logika ‘0’ (tegangan 15 Vdc) saat tidak aktif. Sinyal ini yang akan diproses oleh
PLC.

Gambar 2. 32 Rangkaian Sensor Photo Electric Switch Yang Di Hubungkan ke
Terminal Masukan PLC
Sistem kerja photoelectric di bagi menjadi lima, yaitu Thru-beam, Reflex,
Polarized Reflex, Diffuse dan Diffuse with Background suppesion.

33
Universitas Sumatera Utara

- Thru-beam :
Pada type ini transmitter dan Receiver terpisah dalam 2 unit, bila obyek
menghalangi cahaya dari transmitter ke receiver maka keluaran dari sensor ini
akan berubah sesuai dengan switching dari sensor tersebut.
- Reflex :
Pada tipe ini transmitter dan receiver berada dalam 1 unit, dan di butuhkan sebuah
reflector untuk memantulkan cahaya dari transmitter ke receivernya. Bila obyek
menghalangi cahaya yg diterima receiver, maka keluaran dari sensor akan
berubah sesuai dengan switchingnya. Tipe ini tidak bisa digunakan untuk
mendeteksi obyek yg mengkilap, karena pantulan cahaya dari transmitter oleh
obyek yg mengkilap dapat mengacaukan kerja sensor tersebut.
- Polarized Reflex:
Merupakan pengembangan dari tipe reflex, sehingga tipe ini bisa digunakan untuk
mendeteksi obyek yg mengkilap.
- Diffuse:
Pada tipe ini transmitter dan receiver berada dalam 1 unit. Apabila receiver
menerima cahaya dari transmitter yg di pantulkan oleh obyek , maka keluaran dari
sensor akan berubah sesuai dengan jenis switchingnya.
- Diffuse with background suppression :
Tipe ini merupakan pengembangan dari tipe diffuse, sensor ini dapat digunakan
untuk mendeteksi obyek dengan latar belakang. Jarak deteksi pada system ini
dapat diatur sehingga hanya pantulan dari obyeknya yang mengubah keluaran dari
sensor.
7. Magnetic Sylinder Sensor
Magnetic Sylinder Sensor digunakan untuk mendeteksi posisi piston di
dalam silinder pneumatik. Sensor ini terpasang langsung ke body silinder dan
beroperasi sesuai dengan prinsip yang sama seperti sensor proximity. Sensor
tersebut mendeteksi magnet cincin piston melalui dinding rumah yang terbuat dari
nonmagnetizable bahan (aluminium, kuningan, stainless steel).

34
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 33 Peletakan Sensor Magnetic Sylinder

Gambar 2. 34 Bentuk Fisik Sensor Magnetic Sylinder

Gambar 2. 35 Connection Diagram Pada Sensor Magnetic Sylinder

35
Universitas Sumatera Utara

8. Sensor Proximity
Di sensor Proximity ini di bagi lagi menjadi dua type yaitu inductive
Proximity dan Capacitive Proximity.
- Inductive Proximity
Bekerja berdasarkan perubahan induktansi apabila ada obyek metal yg
berada dalam daerah kerjanya. Hanya dapat mendetkesi benda yg terbuat dari
metal. Dengan jarak deteksi maksimum 6 cm. Jarak deteksi di pengaruhi dari jenis
metal obyeknya .(misal jarak deteksi untuk besi berbeda dengan untuk tembaga).

Gambar 2. 36 Sensor Induktif Proximity
- Capacitive Proximity
Bekerja berdasarkan perubahan kapasitas apabila ada obyek yg berada
dalam daerah deteksinya. Dapat mendeteksi semua jenis benda dalam jarak
deteksi maksimum 2 cm.

36
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 37 Sensor Kapasitif Proximity

Gambar 2. 38 Connection Diagram Sensor Proximity
2.2.3 Peralatan Dan Proses Kerja Masing – Masing

Peralatan

Pada

Mesin Finger Joint
Berbagai macam gabungan dan kombinasi peralatan yang saling
berhubungan satu sama lain bekerja menjadi satu kesatuan pada finger joint
machine akan dijelaskan secara berurutan. Gambar di bawah ini menunjukkan
finger joint tampak keseluruhan.

37
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 39 Finger Joint Tampak Keseluruhan
Berikut adalah mesin – mesin yang ada pada Finger Joint :
1. Mesin Infeed
Peralatan – peralatan yang memiliki peranan penting yang ada pada mesin
Mesin Infeed 1:
a. Konveyor
b. Solenoid Valve
c. Silinder Pneumatic
d. Photo Electric Switch
2. Mesin Finger Shape Joint 1
Peralatan – peralatan yang memiliki peranan penting yang ada pada mesin
Finger Shape Joint 1 :
a. Infeeding
b. Solenoid Valve
c. Silinder Pneumatic
d. Photo Electric Switch
e. Cutting Feeding
f. Cutter
g. Shaper

38
Universitas Sumatera Utara

3. Mesin Infeed 2 (Transfer wood from Finger Shape Joint 1 to Finger Shape
Joint 2)
4. Mesin Finger Shape Joint 2
Peralatan – peralatan yang memiliki peranan penting yang ada pada mesin
Finger Shape Joint 2 :
a. Infeeding 2
b. Solenoid Valve
c. Silinder Pneumatic 2
d. Photo Electric Switch
e. Cutting Feeding 2
f. Cutter 2
g. Shaper 2
h. Lem
5. Mesin Infeed 3
Peralatan – peralatan yang memiliki peranan penting yang ada pada mesin
Infeed 3 adalah :
a. Infeeding 3
b. Solenoid Valve
c. Silinder Pneumatic
d. Photo Electric Switch
e. Infeeding Joint
f. Power Feeding Roller
6. Mesin Finger Joint
Peralatan – peralatan yang memiliki peranan penting yang ada pada mesin
Finger Joint adalah :
a. Silinder Pneumatic 3
•

Silinder Pneumatic Top : pada area Cutter 3

•

Silinder Pneumatic Bottom : pada area Cutter 3

•

Silinder Pneumatic Top

•

Silinder Pneumatic Push Side

•

Silinder Pneumatic
39
Universitas Sumatera Utara

•

Silinder Pneumatic Top Press Jointing

b. Cutter 3
c. Hydraulic Pump
2.2.3.1 Mesin Infeed
Mesin Infeed adalah conveyor yang berfungsi sebagai input pada kayu
yang akan di kirim ke mesin finger shape joint 1.

Gambar 2. 40 Mesin Infeed
2.2.3.2 Mesin Finger Shape Joint 1
Mesin Finger Shape Joint 1 adalah mesin yang berfungsi membentuk
finger di satu sisi ujung kayu. Peralatan – peralatan yang memiliki peranan
penting yang ada pada mesin Finger Shape Joint 1 :
a. Infeeding
Infeeding pada mesin ini adalah konveyor yang satu area dengan
silinder pneumatic side dan silinder pneumatic top

40
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 41 Infeeding
b.

Silinder Pneumatic
Terdapat 4 buah silinder pneumatic pada mesin Finger Shape Joint 1,
yaitu:
9. silinder pneumatic top.
2. silinder pneumatic side.
3. silinder pneumatic pembatas.
4. silinder pneumatic pendorong.
Silinder pneumatic top dan side bekerja untuk menge-press kayu – kayu
yang sudah berada pada posisinya untuk di press. Untuk mengkondisikan
kayu pada posisi yang tepat untuk siap di press, di sinilah peranan sensor
photo electric switch. Silinder pneumatic pembatas bekerja sebagai pembatas
kayu – kayu yang akan di press. Kombinasi kerja antara silinder pneumatic
pembatas dan sensor photo electric switch yang akan membuat kayu berada
pada posisinya untuk di press.

41
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 42 Silinder Pneumatic
c. Cutting Feeding
Cutting Feeding pada mesin ini berfungsi menggerakkan Infeeding dan
silinder pneumatic side dan top bergeser menuju dan melewati cutter. Cutting
feeding bekerja putar balik, bergerak ke kanan dan ke kiri.

Gambar 2. 43 Cutting Feeding
d. Cutter
Cutter adalah mesin yang bekerja meratakan ujung kayu – kayu dengan
memotong sisi ujung kayu sebelum dibentuk finger.

42
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 44 Cutter
e. Shaper
Shaper adalah mesin yang berfungsi membentuk finger pada ujung kayu.

Gambar 2. 45 Shaper

43
Universitas Sumatera Utara

Pada proses awal ( proses I ) pada situasi gambar di bawah ini, mesin
infeed mendorong kayu menuju infeeding. Sampai di infeeeding, kayu di dorong
sampai mengenai silinder pneumatic pembatas dan tepat

di bawah silinder

pneumatic top. Di saat itu, photo electric switch menyensor kayu – kayu
tersebut. Tujuannya adalah untuk memastikan posisi ujung dari kayu – kayu
tersebut sudah sejajar dan tepat di bawah silinder pneumatic top. Setelah sensor
tersebut memastikan posisi kayu sudah tepat, maka sensor memberi sinyal untuk
meng-Off-kan infeeding dan meng-On-kan silinder pneumatic side dan top.
Kemudian silinder pneumatic side dan top bekerja menge-press kayu - kayu
tersebut. Pada kondisi ini, kayu – kayu telah siap untuk di finger. Di saat
sebelumnya, pada kondisi stand by, Cutter dan Shaper dalam kondisi ON (
beroperasi ).

Gambar 2. 46 Mesin Finger Shape Joint 1 Proses I
Pada kondisi menge-press kayu, cutting feeding bergerak ke kanan
melewati cutter (cutter memotong ujung kayu) dan shaper ( shaper membentuk
finger pada ujung kayu) sampai menyentuh limit switch 2 dan infeeding sejajar
dengan mesin infeed 2 (proses II)

44
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 47 Mesin Finger Shape Joint 1 Proses II
Setelah itu, silinder pneumatic side dan top membuka press pada kayu,
silinder pneumtic pendorong beroperasi mendorong kayu keluar disertai dengan
infeeding bekerja reverse hingga kayu menuju konveyor perantara (proses III).
Setelah kayu sampai di mesin outfeed, cutting feeding putar balik menuju posisi
/ tempat semula sampai menyentuh limit switch 1 dan sejajar dengan mesin
infeed.

45
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 48 Mesin Finger Shape Joint 1 Proses III

Gambar 2. 49 Mesin Finger Shape Joint 1 Tampak Samping
Hasil finger kayu pada mesin Finger Shape Joint 1 adalah seperti gambar
di bawah ini.

46
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 50 Hasil Finger Kayu Pada Mesin Finger Shape Joint 1
2.2.3.3 Mesin Infeed 2 (Transfer wood from Finger Shape Joint 1 to Finger
Shape Joint 2)
Mesin Infeed 2 adalah Belt Conveyor yang berfungsi sebagai
perantara untuk mentransfer kayu dari Finger Shape Joint 1 ke Finger
Shape Joint 2.

Gambar 2. 51 Belt Conveyor Perantara (Mesin Infeed 2 Untuk
Mentransfer Kayu dari Finger Shape Joint 1 ke Finger Shape Joint 2
2.2.3.4 Mesin Finger Shape Joint 2
Mesin Finger Shape Joint 2 adalah mesin yang berfungsi membentuk
pasangan finger pada sisi ujung kayu lainnya untuk lanjutan yang telah dibuat
oleh mesin Finger Shape Joint 1.
Peralatan – peralatan yang memiliki peranan penting yang ada pada mesin
Finger Shape Joint 2 :
a. Infeeding 2
Infeeding 2 pada mesin ini adalah konveyor yang satu area dengan silinder
pneumatic side dan top 2.

47
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 52 Infeeding 2
b. Silinder Pneumatic 2
Terdapat 4 buah silinder pneumatic 2 pada mesin Finger Shape Joint 1,
yaitu:
1.

silinder pneumatic top 2.

2. silinder pneumatic side 2.
3.

silinder pneumatic pembatas 2.

4. silinder pneumatic pendorong 2.
Silinder pneumatic top dan side bekerja untuk menge-press kayu – kayu
yang sudah berada pada posisinya untuk di press. Untuk mengkondisikan
kayu pada posisi yang tepat untuk siap di press, di sinilah peranan sensor
photo electric switch. Silinder pneumatic pembatas bekerja sebagai pembatas
kayu – kayu yang akan di press. Kombinasi kerja antara silinder pneumatic
pembatas dan sensor photo electric switch yang akan membuat kayu berada
pada posisinya untuk di press.

48
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 53 Silinder Pneumatic 2
c. Cutting Feeding 2
Cutting Feeding 2 berfungsi menggerakkan infeeding dan silinder
pneumatic 2 bergeser menuju dan melewati cutter dan shaper. Cutting
Feeding dapat beroperasi putar balik, seperti bergerak ke kiri dan ke kanan
untuk kebutuhan prosesnya.

Gambar 2. 54 Cutting Feeding

49
Universitas Sumatera Utara

d. Cutter 2
Cutter 2 adalah mesin yang bekerja meratakan ujung kayu – kayu
dengan memotong sisi ujung kayu sebelum dibentuk finger.

Gambar 2. 55 Cutter 2

e. Shaper 2
Shaper 2 adalah mesin yang berfungsi membentuk pasangan finger pada
kayu sebagai lanjutan dari proses cutter pada mesin finger shape joint 1.

50
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 56 Shaper 2
f. Lem
Lem berfungsi untuk merekatkan dan melengkatkan finger kayu yang satu
dengan finger kayu yang lainnya. Pemberian Lem pada finger – finger dari kayu –
kayu terletak setelah shaper 2.

Gambar 2. 57 Lem
Proses operasi pada mesin Finger Shape Joint 2 sama dengan proses
operasi pada mesin Finger Shape Joint 1. Pada proses awal ( proses I ) pada
situasi gambar di bawah ini, mesin infeed 2 mendorong kayu menuju infeeding 2.
51
Universitas Sumatera Utara

Sampai di infeeeding 2, kayu di dorong sampai mengenai silinder pneumatic
pembatas 2 dan tepat di bawah silinder pneumatic top 2. Di saat itu, photo
electric switch 2 menyensor kayu – kayu tersebut. Tujuannya adalah untuk
memastikan posisi ujung dari kayu – kayu tersebut sudah sejajar dan tepat di
bawah silinder pneumatic top. Setelah sensor tersebut memastikan posisi kayu
sudah tepat, maka sensor memberi sinyal untuk meng-Off-kan infeeding dan
meng-On-kan silinder pneumatic side dan top. Kemudian silinder pneumatic side
dan top bekerja menge-press kayu - kayu tersebut. Pada kondisi ini, kayu – kayu
telah siap untuk di finger. Di saat sebelumnya, pada kondisi stand by, Cutter dan
Shaper dalam kondisi ON ( beroperasi ).

Gambar 2. 58 Mesin Finger Shape Joint 2 Proses I
Pada posisi menge-press kayu, cutting feeding menggerakkan infeeding
bergerak ke kiri melewati Cutter 2 (cutter 2 memotong ujung kayu sisi lainnya)
dan shaper 2 ( shaper 2 membentuk pasangan finger dari lanjutan mesin Finger
Shape Joint 1) sampai menyentuh limit switch untuk menghentikan operasi motor
sekaligus posisi infeeding sejajar dengan konveyor mesin outfeed 2.

52
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 59 Mesin Finger Shape Joint 2 Proses II
Setelah itu, silinder pneumatic side 2 dan top 2 membuka press pada kayu,
silinder pneumtic pendorong 2 beroperasi mendorong kayu keluar disertai
dengan infeeding 2 bekerja reverse hingga kayu menuju konveyor perantara
(proses III). Setelah kayu sampai di mesin outfeed 2 (mesin infeed 3), cutting
feeding putar balik menuju posisi / tempat semula sampai menyentuh limit
switch 1 dan sejajar dengan mesin infeed 2

Gambar 2. 60 Mesin Finger Shape Joint 2

53
Universitas Sumatera Utara

Hasil pasangan finger kayu pada mesin finger shape joint 2 terlihat pada
gambar di bawah ini.

Gambar 2. 61 Hasil Pasangan Finger Kayu Pada Mesin Finger Shape Joint 2
2.2.3.5 Mesin Infeed 3
Mesin Infeeed 3 adalah belt conveyor yang berfungsi untuk menerima
output kayu dari Mesin Finger Shape Joint 2 yang kemudian di kirim ke Mesin
Jointing Feeding.

Gambar 2. 62 Mesin Infeed 3

Peralatan – peralatan yang memiliki peranan penting yang ada pada mesin
Finger Joint adalah :
a. Infeeding 3
Infeeding 3 adalah proses awal kayu – kayu dari mesin outfeed untuk
mendorong masuk ke proses berikutnya. Ketika sampai di ujung infeeding 3,
maka kayu – kayu akan memotong sensor photo electric switch yang terdapat
pada ujung infeeding 3. Kemudian konveyor pada area tersebut off, lalu motor

54
Universitas Sumatera Utara

yang ada di sebelah kiri area konveyor bekerja perlahan mendorong kayu ke
kanan. Di saat bersamaan, fan yang ada di area sebelah kanan bekerja. Fan ini
berfungsi untuk mengipas debu – debu atau partikel – partikel kecil yang
masih menempel pada kayu agar tidak mengganggu proses dari penyatuan
kayu selanjutnya dan juga untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Di ujung
area kanan, terdapat juga sensor yang mendeteksi kayu jatuh satu persatu,
sehingga membuat kerja motor interlock on off terhadap kayu yang jatuh di
konveyor berikutnya. Tujuannya adalah untuk memberikan kerja motor off
saat kayu jatuh ke konveyor berikutnya, kemudian saat kayu terdorong ke
proses berikutnya, sampai sensor tidak mendeteksi kayu pada konveyor
tersebut, motor kembali on, dan demikian seterusnya sampai tidak ada lagi
kayu pada area tersebut, maka motor bekerja reverse dan kembali ke semula.
Lalu dari infeeding 3, kayu menuju ke infeeding 4 (In Feeding Joint).

Gambar 2. 63 Infeeding 3

55
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 64 Infeeding 4 (In Feeding Joint)

b. Power Feeding Roller
Mesin ini beroperasi mendorong kayu – kayu yang datang dari mesin
infeeding 4 perlahan masuk menuju jointing feeding sekaligus merapatkan
finger kayu yang satu dengan finger kayu yang lainnya.

56
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 65 Power Feeding Roller Tampak Samping

Gambar 2. 66 Power Feeding Roller Tampak Depan

2.2.3.6 Mesin Finger Joint
Mesin Finger Joint adalah mesin yang berproses menyambungkan kayu
finger yang satu dengan yang lainnya menjadi suatu kayu yang utuh dengan
ukuran panjang yang telah di setting. Peralatan khusus pada mesin ini adalah
fungsi press. mesin tersebut bisa diatur akar penekanan pada benda kerja cukup
sehingga hasil sambungan menjadi baik. Peralatan – peralatan yang memiliki
peranan penting yang ada pada mesin Finger Joint adalah :
a. Silinder Pneumatic 3 Top
Silinder Pneumatic ini paling dekat dengan Power Feeding Roller.
Ketika menyentuh limit switch yang ada pada ujung Jointing Feeding, Power
Feeding Roller akan berhenti beroperasi sesaat. Saat itu, mesin press dari
Silinder Pneumatic 3 Top menekan kayu yang berada dekat Power Feeding
Roller, kemudian proses selanjutnya adalah Cutter.

57
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 67 Silinder Pneumatic 3 Top sebelum beroperasi menge-press

Gambar 2. 68 Silinder Pneumatic 3 Top setelah beroperasi menge-press

58
Universitas Sumatera Utara

b. Cutter 3 dan Silinder Pneumatic 3 Bottom
Cutter 3 pada kondisi stand by, kemudian Silinder Pneumatic 3 Bottom
Feeding Cutter 3 bekerja mendorong cutter 3 ke atas. Cutter 3 memotong
batas panjang kayu terakhir karena telah terukur panjang kayu – kayu yang
mau disatukan. Setelah di potong, Silinder Pneumatic 3 Bottom kembali ke
semula, dan Silinder Pneumatic 3 Top membuka kembali, kemudian kayu –
kayu yang mau disatukan tadi di dorong ke samping untuk proses selanjutnya,
yaitu finger jointing.

Gambar 2. 69 Cutter 3 dan Silinder Pneumatic 3 Bottom Feeding Cutter 3
c.

Silinder Pneumatic 4 Top
Pada kondisi stand by, 3 Silinder Pneumatic 4 Top bekerja (On). Saat
Silinder Pneumatic 3 Bottom Feeding Cutter 3 bekerja (On), di saat bersamaan
Silinder Pneumatic 4 Top Off. dan kemudian bekerja lagi saat Silinder
Pneumatic 7 Top bekerja On.

59
Universitas Sumatera Utara

Gambar 2. 70 Silinder Pneumatic 4 Top
d. Silinder Pneumatic 5 Side
Silinder Pneumatic 5 Side bekerja saat kayu telah di potong dan
Silinder Pneumatic 5 Side bekerja mendorong kayu ke finger jointing untuk
selanjutnya kayu di jointing

Gambar 2. 71 Silinder Pneumatic 5 Side

60
Universitas Sumatera Utara

e. Silinder Pneumatic 6 Top & Side
Selanjutnya Silinder pneumatic ini bekerja mendorong kayu agar lebih
rapi dan lurus sebelum ke tahap jointing.

Gambar 2. 72 Silinder Pneumatic 6 Top & Side
f. Silinder Pneumatic 7 Top Press Jointing
Kemudian, Proses Finger Jointing di mulai dengan kerja Silinder
Pneumatic 7 Top Jointing bekerja meng-press kayu dari atas. Tujuannya
adalah untuk merekatkan kayu dari sisi atas kayu tersebut.

Gambar 2. 73 3 Silinder Pneumatic 7 Top Jointing

61
Universitas Sumatera Utara

g. Sylinder Hydraulic
Sylinder Hydraulic bekerja menge-press kayu – kayu tersebut dari sisi –
sisi ujungnya.. Tujuannya adalah untuk menyambungkan k