Printed
Pembuatan Penggerak Dan Pengendali Sumbu Z Dan Spindle Pada Mesin Grafir 2.5D Berbasis Mikrokontroler
Mesin grafir 2.5D merupakan sebuah mesin grafir otomatis yang menggunakan empat buah penggerak, yaitu dua buah motor stepper 5 fasa untuk menggerakan mesin pada sumbu X dan sumbu Y, serta dua buah motor DC untuk menggerakan mesin pada sumbu Z dan untuk memutarkan spindle. Mesin grafir 2.5D dikendalikan oleh sebuah kendali berbasis mikrokontroler yaitu Arduino Mega 2560 dan Arduino Nano dengan sebuah PC (personal computer) yang digunakan sebagai antarmuka mesin dan operator. Pembuatan penggerak motor DC baik untuk pergerakan pada sumbu Z maupun spindle pada mesin grafir 2.5D ini menggunakan konsep H-Bridge yang terdapat pada IC L298N. Dengan menggunakan penggerak, motor dapat berputar searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam. Pengendalian kecepatan putar motor diatur dengan menggunakan Pulse Width Modulation (PWM). Untuk kestabilan putaran motor, baik untuk pergerakan sumbu Z maupun spindle, diatur dengan metode pengendali PID. Pengendalian PID pada sumbu Z dan spindle menggunakan PID berbasis program pada mikrokontroler Arduino Nano. Feedback pengendali berupa sinyal frekuensi dan pulsa dari rotary encoder yang diolah oleh Arduino Nano menjadi nilai error. Nilai error tersebut kemudian dibandingkan dengan nilai set point yang telah ditentukan sebelumnya dan dikendalikan agar putaran pada spindle dan posisi sumbu Z sesuai dengan set point yang diinginkan. Pengendali kecepatan spindle yang dibuat memiliki error terbesar 5%, sementara untuk pengendali sumbu Z memiliki error terbesar 0,8%. Untuk error terbesar duty cycle pada penggerak motor DC adalah 8,3%. Secara keseluruhan penggerak serta pengendali yang dibuat sudah berfungsi dengan baik karena seluruh error masih dibawah 10%.
Kata kunci : Mesin grafir 2.5D, motor DC, sumbu Z, spindle, penggerak, pengendali PID
Tidak tersedia versi lain