D. UNIT PEMISAH
Unit pemisah atau unit pendorong pada mesin sortasi mangga menggunkan aktuator yang terdiri dari tiga buah solenoid yang dimodifikasi dengan tujuan mempunyai ruang gerak mendorong yang lebih besar dari sebelumnya. Solenoid yang digunakan memiliki kekuatan dorong sebesar 2 kg, sedangkan gaya yang dihasilkan sebesar 19.6 N dan gaya yang terjadi pada ujung lengan grade/mutu adalah 4.57 N. Syarat aktuator untuk dapat mendorong mangga adalah besar gaya yang dihasilkan pada ujung lengan pintu grade/mutu dari gaya gesek (Fkm) konveyor dengan mangga adalah harus lebih besar 2.59 N sehingga mangga dapat didorong dengan baik. Pemilihan dalam penggunaan solenoid sebaiknya disesuaikan dengan gaya, dalam hal ini gaya dorong untuk mendorong mangga dengan memperhatikan berat mangga, gaya gesek, dan momen yang terjadi (Prathama, 2002). Gambar unit pemisah yang telah dibuat oleh Prathama dapat dilihat pada Gambar 9. sedangkan sketsanya pada Gambar 10.
Gambar 10. Sketsa unit pemisah rancangan Prathama (2002).
Pada saat mendorong atau solenoid dalam keadaan menarik, aktuator bergerak membentuk sudut sekitar 60º terhadap arah pergerakan konveyor. Besar sudut yang terbentuk merupakan hal penting terhadap gaya yang dihasilkan untuk mendorong mangga, semakin besar sudut yang terbentuk oleh pergerakan aktuator maka semakin besar gaya yang dihasilkan dan sebaliknya. Mangga didorong oleh unit pendorong pada mutu I, II, dan II, kemudian ditangkap oleh operator. Mangga yang didorong oleh pintu pendorong yang keras akan mengalami kememaran akibat dorongan unit pendorong yang kuat. Memar pada buah mangga dapat dihindari dengan cara membalut pintu pendorong dengan busa (Prathama, 2002).
Kegagalan sortasi walaupun hanya 10% disebabkan karena masalah teknik unit pendorong yang tidak kuat mendorong mangga Arumanis yang berukuran besar. Hal ini diakibatkan karena posisi mangga yang terlalu dekat dengan aktuator sehingga gaya dorong maksimum yang terjadi pada sudut yang dibentuk belum tercapai dan gaya yang timbul hanya dapat menggeser mangga dan tidak dapat mendorong mangga jatuh (Prathama, 2002).
Dari hasil penelitian Prathama (2002), didapatkan nilai persentase keberhasilan unit pemisah pada mangga Gedong untuk mutu I, II, dan reject adalah 100% dan pada mangga Arumanis untuk mutu I, II, dan reject adalah 100% dan mutu III adalah 90%. Hasil lengkap uji keberhasilan mangga Gedong dan Arumanis dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Persentase Keberhasilan Pintu Pendorong Persentase Keberhasilan Pendorong
No Mutu Arumanis Gedong
1 I 100% 100% 2 II 100% 100% 3 III 90% - 4 reject 100% 100% Sumber : Prathama (2002)
III. PENDEKATAN DESAIN A. KRITERIA DESAIN
Mesin sortasi dan pemutuan mangga hasil pengembangan sebelumnya bertujuan untuk menyortir atau memisahkan mangga berdasarkan hasil pengolahan dan analisa citra atau image processing. Proses penyortiran/pemisahan dilakukan dengan mengumpankan mangga di atas konveyor berjalan, pengambilan dan pengolahan citra, konveyor bergerak dan kemudian mangga didorong oleh aktuator secara otomatis sesuai dengan penggolongan mutu hasil pengolahan citra. Mesin sortasi dan pemutuan mangga terdiri dari lima bagian, yaitu rangka mesin, unit pengumpan, unit pengolahan citra, unit pemisah, dan unit penggerak (Prathama, 2002). Gambar mesin sortasi mangga berbasis pengolahan citra rancangan Prathama (2002) ditunjukkan pada Gambar 11, sedangkan mekanisme kerja mesin sortasi mangga rancangan Prathama (2002) dapat dilihat pada Gambar 12.
Unit Pengumpan Unit Pemisah Rangka Mesin Unit Penampung Unit Penyalur Kamera CCD Unit Penggerak
` Kontroller Kamera Warna S S S Motor Listrik III Reject Aktuator Komputer Mutu Mangga II I
Gambar 12. Mekanisme kerja mesin sortasi mangga berbasis pengolahan citra
Mangga Arumanis dikelompokkan berdasarkan mutunya yang terbagi menjadi empat kelas, yaitu mutu I, II, III, dan reject. Pemisahan mangga berdasarkan mutunya dilakukan dengan mendorong mangga yang terdapat di atas konveyor hingga jatuh ke dalam unit penampung sesuai dengan kelompok mutunya. Alat pendorong yang digunakan berupa aktuator yang terbuat dari plat besi dan disebut dengan unit pemisah. Untuk dapat menjatuhkan mangga unit pemisah harus bergerak membentuk sudut terhadap arah gerak konveyor. Semakin besar sudut yang terbentuk maka semakin mudah mangga terdorong ke dalam unit penampung dengan syarat daya dari unit pemisah harus lebih besar daripada gaya gesek mangga terhadap konveyor.
Prathama (2002), telah membuat unit pemisah dengan menggunakan solenoid sebesar 2 kg yang menghasilkan gaya 19.6 N dan gaya dorong yang terjadi pada ujung lengan pintu pendorong sebesar 4.57 N. Pada saat mendorong, aktuator membentu sudut sebesar 60o terhadap arah pergerakan konveyor. Unit pemisah ini telah berhasil mendorong mangga Gedong dan Arumanis ke dalam unit penampung, terdapat kegagalan sebesar 10% pada mangga Arumanis pada pintu pendorong mutu III. Selain itu terjadi
kememaran terhadap buah mangga yang disebabkan oleh sentakan unit pemisah yang terlalu mendadak.
Pada penelitian ini dibangun unit pemisah baru yang bertujuan untuk memperbaiki masalah yang terjadi pada penelitian Prathama (2002). Unit pemisah terbuat dari plat besi dengan mekanisme empat batang penghubung. Lengan pendorong dirancang agar bergerak dengan sudut 90o atau tegak lurus terhadap arah gerak konveyor. Pada salah satu ujung plat penghubung akan diberi per dengan tujuan agar arah gerak unit pemisah tetap tegak lurus terhadap arah gerak konveyor, selain itu juga agar sentakan unit pemisah tidak terlalu mendadak.
Diagram hubungan antara masing-masing unit pada mesin sortasi mangga berdasarkan hasil pengolahan citra dengan pengendali mikrokomputer dapat dilihat pada Gambar 13.
Mulai
Input Mangga
Sistem Penangkapan Citra (Camera Video)
Komputer :
Sistem perekam pengolahan citra, kontroller, digital input-output (PPI 8255)
Aktuator
Unit Pemisah Unit Penggerak
Mutu Mangga
Gambar 13. Diagram mekanisme kerja mesin sortasi mangga berbasis pengolahan citra.