T1 Judul Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Otomatisasi Mesin Capping untuk Botol Obat Sirup Berbasis di PT. Mersifarma Tirmaku Mercusana

(1)

OTOMATISASI MESIN CAPPING UNTUK BOTOL OBAT SIRUP BERBASIS MIKROKONTROLER DI PT. MERSIFARMA TIRMAKU MERCUSANA

Oleh

Herry Fajar Mulyono NIM: 612010004

Skripsi

Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

ii

ABSTRACT

In this paper, an automatic capping machine has been realized, which is used for sealing the bottles, for plastic bottles and glass bottles. Capping machine is used to sealing plastic or glass bottles generally used a cap made of metal. Generally using a cap which is made of metal. Automatic capping machine was designed to increase production capacity and reduce the number of reject bottles in packaging process liquid syrup and dry syrup in PT. Mersifarma Tirmaku Mercusana in Sukabumi, West Java.

This capping machine system provides a choice of 4 sizes of bottles for bottle size is 60ml, 75ml, 100ml, and 120ml. Input from automatic capping machine is the bottle with the cap has not been sealed and the results of a sealed bottle of the product is the output of this automatic capping machine.

(7)

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur dan terima kasih penulis haturkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat kebaikan, kesehatan, rejeki, kekuatan, karunia dan kasih setia-Nya yang senantiasa selama ini menyertai penulis, akhirnya penulis dapat menyelesaikan perancangan serta penulisan skripsi sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer di Universitas Kristen Satya Wacana. Terima kasih Allah Bapa Yang Maha Tinggi atas segala kasih sayang, kekuatan, bimbingan, pengampunan, ujian, didikan, suka, duka selama berkuliah sehingga menempa penulis menjadi sosok pribadi seperti saat ini. Pada kesempatan ini penulis juga hendak mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya atas dukungan bantuan dan doa dari orang-orang terkasih di sekeliling penulis.

1. Papa Budi Mulyono dan mama Magdalena Suhartati orang tua yang sangat luar biasa sampai kapanpun, yang selalu memberi dukungan, kasih sayang, kesabaran, kemarahan, uang saku dan doa secara terus-menerus. Semoga sehat selalu dan panjang umur, sampai nantinya penulis dapat membahagiakan papa dan mama. Kakak Siska Novianti dan Adik Yohan Aris Mulyono terima kasih untuk support dan doanya, sukses dan semoga Tuhan selalu memberi jalan terbaik untuk kita.

2. Bapak Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc dan Bapak Alfiner Doloksaribu, ST.,MM selaku pembimbing I dan II, terima kasih atas bimbingan dan arahan serta kesediaan waktu dan tenaga untuk membimbing penulis selama pengerjaan skripsi ini.

3. Dosen-dosen pengajar, karyawan dan laboran FTEK, Mbak Rista, Mbak Yola dan Mbak Ragil terimakasih atas bantuan dan bimbingannya.

4. Saudara-saudara kong Eklim, cek Kiat, cim Kiauw, koh Ivan, cik Amel, Yaya, oyong, koh Agus dan cik Amel, mbak Dian. Yang selalu memberi waktu untuk membantu penulis, memberi dukungan dan arahan, terimakasih atas bimbingan dan saran selama skripsi.

5. Verni Emelia, terima kasih atas semua bantuan, dukungan, perhatian, kasih dan doa yang diberikan kepada penulis.

(8)

iv

asisten laboran, Adit tolgung saudara bimbingan skripsi, Rizal pentolik, Vires, Martin PK, Samuel nglumbruk, dan teman-teman terkasih angkatan 2010 semuanya. Untuk teman-teman 2010 dewa, dewa, dewa selalu memberi banyak arti, terimakasih atas canda tawa nya!!!

7. Teman-teman seperjuangan lab skripsi Tiras Indra ababil, Aksa tok, Gede sing gede tenan, Markus horizon, Sadrak terimakasih atas bantuan dan support dari kalian. Pekok kabeh!!!

8. Keluarga besar Mersifarma Tirmaku Mercusana, Bapak Tirto selaku direktur utama, Bapak Gunawan selaku manager dept. Maintenence, Bapak Acep selaku manager dept. Produksi, pak Miko, pak Amar, mas Adi, mas Encep yang selalu menemani di mess saat weekend dan selalu meminjami motor, mang Cecep yang pijit nya bikin ketiduran, terimakasih atas segala macam bentuk bantuan yang kalian berikan.

9. Keluarga dept. Teknik Mersifarma Bapak Alfiner, Bapak Siswanto, Bapak Hedar, untuk Bapak Asep terimakasih atas inspirasinya yang sangat membantu, Bapak Riyadi dan teman-teman mekanik Aden galau, Ali, Dana gendut, Gepeng, Kipli, mas Gheni, mas Phian, mas Cipto, mas Epul, mas Pery, mas Ega kotok, Syahlan ba*k, Fauzy MILF, Sisca admin koncleng dan teman-teman mekanik semua, terimakasih atas waktu luang saat jam kerja yang diberikan dalam membantu terwujudnya tugas akhir dan terimakasih atas dukungan kalian semua, sukses dimanapun kalian berada!!! Salam koncleng!!! 10.Keluarga kos kalisombo tercinta Petrus Agung W yang selalu mendukung dan memberi nasihat yang sangat berarti, Yosua hih, Tedjo, Daniel, Rio saru. Suka duka kita lalui bersama, makan enak-enak, ular masuk kamar, benda asing di jamban, yang telah menemani saat penulis merasa sedih dan kehilangan. Terimakasih untuk semua waktu dan perhatian kalian saudaraku. Kalian memberi kenangan terhebat saat merantau dan bertahan hidup bersama!! 11.Berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah turut andil

(9)

v

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. Akhir kata semoga pengerjaan dan penulisan skripsi ini dapat bermanfaat dan boleh menjadi inspirasi bagi siapapun yang membacanya.

Salatiga, 17 Januari 2017

(10)

vi

DAFTAR ISI

INTISARI ... i

ABSTRACT ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR ISTILAH ... xiii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Spesifikasi Sistem ... 4

1.3. Sistematika Penulisan ... 4

BAB II PRINSIP DASAR SISTEM ... 6

2.1.Sistem Mesin Capping ... 6

2.2. Blok Diagram Sistem ... 7

2.3. Prinsip Kerja Sistem ... 8

BAB III PERANCANGAN SISTEM ... 10

3.1. Perangkat Keras ... 10

3.3.1. Sistem Mekanik ... 10

3.3.1.1. Sistem Conveyor ... 10

3.3.1.2. Sistem Starwheel ... 12

(11)

vii

3.3.1.4. Capping Head ... 20

3.1.2 Sistem Elektronik ... 21

3.1.2.1. Mikrokontroler ... 21

3.1.2.2. Sensor ... 23

3.1.2.1.1. Sensor Photosensitive ... 25

3.1.2.2.2. Laser. ... 26

3.1.2.3. Motor Stepper dan Driver ... 26

3.1.2.4. User Interface ... 29

3.2. Perangkat Lunak ... 32

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ... 35

4.1. Pengujian Secara Keseluruhan ... 35

4.1.1. Pengujian Tampilan Menu ... 35

4.1.2. Pengujian Pulsa Pada Motor Stepper Starwheel ... 39

4.1.3. Pengujian Hasil Capping Botol ... 39

4.1.4. Pengujian Kapasitas Produksi ... 44

4.1.5. Pengujian Kapasitas Produksi Menurut Kecepatan Mesin ... 48

4.1.5.1. Kapasitas Produksi Saat Kecepatan Low ... 48

4.1.5.2. Kapasitas Produksi Saat Kecepatan High... 48

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 49

5.1. Kesimpulan ... 49

(12)

viii

DAFTAR PUSTAKA ... 50

LAMPIRAN SURAT PERNYATAAN PT. MERSIFARMA TIRMAKU M ... 51

LAMPIRAN SPESIFIKASI DRIVER MD5-HF14-AO ... 52

LAMPIRAN SPESIFIKASI MOTOR STEPPER A50K-M566-G10 ... 53

(13)

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Mesin capping manual ... 1

Gambar 1.2. Proses alur kerja sistem ... 2

Gambar 1.3. Tutup botol aluminium ... 2

Gambar 1.4. Botol input dengan tutup botol tanpa ulir. ... 3

Gambar 1.5. Botol output dengan tutup botol tersegel dan terulir. ... 3

Gambar 2.1. Gambar keseluruhan alat ... 6

Gambar 2.2. Blok diagram sistem ... 7

Gambar 3.1. Conveyor ... 10

Gambar 3.2. Motor AC conveyor.. ... 11

Gambar 3.3. Realisasi conveyor. ... 12

Gambar 3.4. Starwheel dan sensor ... 12

Gambar 3.5. Starwheel 60ml. ... 13

Gambar 3.8. Starwheel 120ml ... 14

Gambar 3.9. Ukuran starwheel untuk botol 60ml ... 15

Gambar 3.13. Sistem crimping ... 17

(14)

x

Gambar 3.15. Realisai ulir pada sistem crimping ... 18

Gambar 3.16. Realisasi motor stepper dan pulley pada sistem crimping ... 19

Gambar 3.17. Realisasi capping head dan motor AC sistem crimping ... 19

Gambar 3.18. Capping head ... 20

Gambar 3.19. Realisasi capping head ... 20

Gambar 3.20. Botol sebelum dan sesudah proses capping ... 21

Gambar 3.21. Board arduino MEGA 2560 ... 22

Gambar 3.22. Wiring diagram sistem ... 22

Gambar 3.23. Peletakan motor dan sensor ... 24

Gambar 3.24. Realisasi peletakan motor dan sensor ... 24

Gambar 3.25. Wiring sensor ... 25

Gambar 3.26. Sensor photosensitive ... 25

Gambar 3.27. Laser ... 26

Gambar 3.28. Basic angle step motor stepper ... 26

Gambar 3.29. Alur sistem motor stepper ... 27

Gambar 3.30. Pulsa step rotasi motor ... 28

Gambar 3.31. Wiring arduino pada driver motor ... 28

Gambar 3.32. User Interface ... 29

Gambar 3.32. Realisasi User Interface ... 30

Gambar 3.34. Wiring LCD shield pada arduino ... 30

Gambar 3.35. Skema pembagi tegangan pada Keypad ... 32

(15)

xi

Gambar 4.1. Tampilan menu awal ... 35

Gambar 4.2. Tampilan menu saat memilih ukuran botol ... 36

Gambar 4.3. Tampilan menu saat memilih 60ml ... 36

Gambar 4.7. Tampilan menu saat memilih menu kecepatan ... 37

Gambar 4.8. Tampilan menu kecepatan Low ... 38

Gambar 4.9. Tampilan menu kecepatan high ... 38

Gambar 4.10. Hasil segel botol ukuran 60ml ... 40

(16)

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Spesifikasi motor conveyor ... 11

Tabel 3.2 Spesifikasi motor capping head ... 18

Tabel 3.3 Tabel konfigurasi pin arduino ... 23

Tabel 3.4 Tabel konfigurasi pin arduino pada sensor ... 25

Tabel 3.5 Tabel spesifikasi driver motor. ... 27

Tabel 3.6 Tabel konfigurasi pin arduino pada driver motor. ... 29

Tabel 3.7 Tabel konfigurasi pin LCD Shield ... 31

Tabel 4.1 Pengujian jumlah pulsa pada motor stepper starwheel ... 39

Tabel 4.2 Pengujian jumlah kapasitas produksi pada ukuran botol 60ml ... 44

(17)

xiii

DAFTAR ISTILAH

LCD = Liquid Crystal Display

Keypad = set tombol untuk operasi portabel perangkat elektronik

User Interface = antar muka pemakai

Rotary encoder = sensor elektromagnetik yang memonitor gerakan dan posisi

Ballscrew = penggerak linier mekanis

Bearing = bantalan (elemen mekanis sebagai bantalan poros putar)

Board = papan

Active high = aktif saat logika tinggi (1)