Printed
Perancangan Dan Pembuatan Program Pergerakan Sumbu X Dan Y Pada Mesin Grafir 2,5D Berbasis Arduino
Mesin grafir 2½D merupakan mesin grafir otomatis yang mampu membuat huruf alphabet dengan menerapkan instruksi G Code. Mesin grafir memiliki dua sumbu pergerakan utama yaitu sumbu X dan sumbu Y, sedangkan sumbu Z hanya bergerak sebagai pengatur posisi dari spindle. Aktuator pada sumbu X dan Y berupa motor stepper 5 fasa dan aktuator pada sumbu Z dan spindle berupa motor DC 24Volt. Mesin grafir 2½D ini dikontrol melalui Arduino Due, dengan menggunakan LCD dan Keypad sebagai interface. Untuk mengontrol sumbu Z dan spindle, mikrokontroler master menghasilkan keluaran tegangan analog, lalu mikrokontroler akan memproses tegangan analog sebagai masukkan menjadi keluaran tegangan berupa Pulse Width Modulator (PWM) untuk menggerakkan motor DC, dan pulsa dengan frekuensi tertentu beserta sinyal arah untuk menggerakkan motor stepper 5 fasa. Untuk mencapai suatu koordinat pada sumbu X dan sumbu Y, digunakan konsep interpolasi linier-sirkular.
Interpolasi akan memproses instruksi yang diberikan dari interface dan memberikan pulsa kepada motor stepper sehingga sumbu X dan sumbu Y akan bergerak menuju dengan koordinat yang akan dituju. Koordinat diberikan dari user interface LCD dan Keypad, dan diterima oleh mikrokontroler master (Arduino Due). Mikrokontroler (Arduino Due) akan mengolah data-data koordinat menjadi jumlah pulsa dan frekuensi tertentu dengan theorema Phytagoras, sehingga didapatkan jumlah pulsa dan frekuensi yang sesuai dengan koordinat tertentu. Jumlah pulsa dan frekuensi tersebut akan ditransmisikan kepada penggerak sumbu X dan sumbu Y sehingga menghasilkan pergerakan interpolasi linier-sirkular.
Hasilnya, mesin grafir 2½D ini mampu melakukan proses grafir pada dua bidang ketinggian dengan perbedaan ketinggian maksimal 60mm yang diatur oleh motor sumbu Z, yang terintegrasi dengan interpolasi sumbu X dan sumbu Y pada frekuensi 2800Hz dengan kecepatan linier 11,2 mm/s. Namun terdapat error dalam keakuratan proses interpolasi sebesar 0.8% dan error dalam kecepatan sebesar 0.4%.
Kata kunci: Motor stepper, motor DC, mikrokontroler, interpolasi.
Tidak tersedia versi lain