## Jurnal Informatika dan Teknik Elektro Terapan (JITET)
A la ma t   J u r n al  :   ht t p: / / j ou r n al . e n g. u ni la. ac . i d/ i n d ex . ph p/ jit et
MESIN CUTTING PC BAR MENGGUNAKAN CLUTCH BRAKE DAN SENSOR ENCODER UNTUK MENAMBAH KAPASITAS POTONGAN PC BAR
Azis Juandi a * 1 , Irza Sukmana b dan  Aleksander Purba c
a PT. Wijaya Karta Beton, Tbk. Produk Beton Lampung, Jl. Wolter Monginsidi, Bandar Lampung 35116
b Jurusan Teknik Mesin, Universitas Lampung, Jl. Prof. Soemantri Brojonegoro, Bandar Lampung 35145
c Jurusan Teknik Sipil, Universitas Lampung, Jl. Prof. Soemantri Brojonegoro, Bandar Lampung 35145

## I N F O R M A S I   A R T I K E L ABSTRAK
Riwayat artikel: Received: 17  Februari   2021 Accepted: 19  Maret  2021
Published: 10 April   2021
a; a; Produk beton tiang pancang (TP) memiliki variasi ukuran dan panjang yang berbeda yaitu 6 sampai 20 meter, pada setiap panjang yang berbeda mesin pemotong precast concrete (PC) bar yang berfungsi untuk memotong tulangan TP dilengkapi dengan stopper berupa besi pelat di ujung pelurus dan sensor magnetik.  pneumatik  sebagai  alat  yang  mendeteksi  panjang  PC  Bar  dan  memberikan  perintah Programmable Logic Control (PLC) untuk memulai pemotongan PC Bar, kelemahan dari sistem ini adalah anda harus memindahkan letak plat stoper secara manual untuk setiap panjang yang berbeda. Pemotongan PC Bar akan memakan waktu yang cukup lama, jika tipe panjang potong berbeda beda. Untuk meningkatkan otomatisasi dan efisiensi waktu setting perubahan panjang potong dan efisiensi waktu  pemotongan  PC  Bar,  sistem  stoper  berupa  plat  dan  sensor  magnet  pneumatik  dapat  diubah dengan  menggunakan  rem  kopling  sebagai  sistem  pengereman  untuk  putaran  roda  rol feeder yang digunakan saat menarik dan mengukur panjang PC. Sensor bar dan enkoder untuk mendeteksi jumlah putaran enkoder roller yang diubah menjadi panjang PC Bar yang akan dipotong, kemudian keluaran dari  sensor  enkoder  dihubungkan  ke counter meter  sebagai  tampilan  jumlah  putaran  dan  menjadi masukan PLC untuk mulai memotong PC Bar.
Kata kunci:
TP PC Bar
PLC
Clutch Brake encoder

## 1. Pendahuluan
PPB  Pasuruan  memiliki  8  jalur  produksi  dengan  4  jalur diantaranya  memproduksi  beton  “non-putar”  dan  4  jalur  untuk beton  “putar”.  Pada  jalur  putar  terdapat  3  jalur  yang memproduksi Tiang Pancang (TP) yaitu jalur 1, 2 dan 5. Lalu 1 jalur  memproduksi  Tiang  Listrik  (TL)  yaitu  jalur  6.  Untuk memproduksi permintaan TP yang jumlahnya banyak maka PPB Pasuruan  memiliki  mesin  potong  / cutting untuk  PC  Bar (digunakan untuk tulangan TP). Jumlah mesin cutting yang ada sekarang  di  PPB  Pasuruan  yaitu  3  buah  dimana  2  buah  dalam kondisi baik dan digunakan untuk proses produksi TP di jalur 1, 2 dan 5 sedangkan 1 buah mesin cutting PC Bar lainnya dalam kondisi rusak dan tidak terpakai di jalur 5 bawah wire cagging . Oleh karena itu, dengan merekondisi kembali dan memodifikasi mesin cutting PC  Bar  menggunakan clutch  brake dan  sensor encoder diharapkan  bisa  membantu  atau  menambah  jumlah kapasitas  potongan  PC  Bar  sehingga  produksi  TP  di  PPB Pasuruan semakin lancar dan selalu terpenuhi target produksinya. TP memiliki berbagai ukuran dan panjang yang berbeda (10 m, 13 m, 15 m, dan 16 m asli dan 6 m serta 8 m modifikasi), pada
*Penulis korespondensi.
E-mail: azizjuandi@gmail.com
setiap panjang yang berbeda ini diberikan stoper berupa plat besi di ujung pelurus dan sensor magnet pneumatik sebagai alat yang mendeteksi panjang PC Bar serta  memberi perintah PLC untuk mulai memotong PC Bar, kelemahan dari sistem tersebut yakni harus memindahkan letak plat stoper secara manual untuk setiap panjang  potong  PC  Bar  yang  berbeda  beda  sehingga  akan menghabiskan  waktu  yang  cukup  lama  jika  banyak  panjang potong yang berbeda. Untuk menambah otomatisasi dan efisiensi waktu setting pengubahan panjang potong PC Bar serta efisiensi waktu pemotongan PC Bar, maka sistem stopper berupa plat dan sensor  magnet  pneumatik  dapat  diubah  dengan  menggunakan clutch  brake sebagai  sistem  pengereman  putaran  roda feeding roller yang  digunakan  pada  saat  penarikan  dan  pengukuran panjang  PC  Bar  serta  sensor encoder untuk  mendeteksi  jumlah putaran roller encoder yang dikonversi menjadi panjang PC Bar yang akan dipotong, lalu keluaran sensor encoder dihubungkan dengan counter meter  sebagai  display  jumlah  putaran  dan menjadi  input  PLC  untuk  mulai  memotong  PC  Bar.  Selain  itu, mengganti  rasio  pulley  v-belt  dengan  kopling  FCL  akan menghasilkan  kecepatan  putaran  (rpm)  yang  sampai  di  roda feeding roller lebih besar dari pada kecepatan putar (rpm) yang
dihasilkan dengan sistem yang ada sekarang yaitu menggunakan rasio  pulley  v-belt  sehingga  waktu  pemotongan  PC  Bar  akan lebih cepat dan jumlah potongan PC Bar per-menitnya akan lebih banyak, dengan memperhatikan:
1. Aspek  efisiensi  terhadap  otomatisas  dan  kemudahan penggunaan alat.
2. Aspek  efisiensi  terhadap  waktu  pengaturan  panjang  potong PC Bar
3. Aspek efisiensi terhadap waktu penarikan panjang potong PC Bar.
4. Aspek efisiensi terhadap jumlah potongan PC Bar. Beberapa masalah  yang  dapat dirumuskan yaitu  merancang sistem clutch  brake yang  digunakan  untuk  pengereman  roda feeding  roller PC  Bar  pada  mesin cutting PC  Bar,  merancang program  PLC  untuk  penggunaan  sensor encoder sebagai pendeteksi  jumlah  putaran roller  encoder yang  di  konversi menjadi  ukuran  panjang  potong  PC  Bar,  serta  merancang pemasangan kopling FCL yang digunakan untuk menyambungkan  as  motor  ke  as input  clutch  brake ,  as output clutch brake ke as input worm gear box , dan as output worm gear box ke as roda feeding roller.

## 2. Tinjauan Pustaka
2.1 Clutch & Brake
Clutch /kopling adalah alat yang digunakan untuk menghubungkan  atau  memutuskan  komponen  yang  digerakkan dari  penggerak  utama  dalam  sistem.  kopling  digunakan  ketika kemampuan  untuk  mentransmisikan  daya  atau  gerakan  yang dibutuhkan  akan  disambungkan  atau  dikendalikan  pada  suatu waktu  tertentu.  Tidak  terkecuali  pengendalian  torsi  atau kecepatan  putar  yang  akan  ditransmisikan  dari  mesin  ke komponen lainnya. Brake /rem adalah alat yang digunakan untuk membawa  sistem  yang  bergerak  menjadi  diam,  atau memperlambat  laju  atau  untuk  mengendalikan  laju  pada  nilai yang diinginkan. (Sinfonia Technology, 2014)
2.2 Sensor Encoder
Sensor Penyandi ( Encoder ) digunakan untuk mengubah gerakan  linear  atau  putaran  menjadi  sinyal  digital,  dimana sensor putaran memonitor gerakan putar dari suatu alat (Despa, 2019). Sensor ini biasanya terdiri dari 2 lapis jenis penyandi, yaitu: Pertama, Penyandi rotari tambahan (yang mentransmisikan  jumlah  tertentu  dari  pulsa  untuk  masing- masing putaran) yang akan membangkitkan gelombang kotak pada  objek  yang  diputar.  Kedua,  Penyandi  absolut  (yang memperlengkapi  kode  binari  (Nama,  2018)  tertentu  untuk masing-masing posisi sudut) mempunyai cara kerja yang sama dengan  perkecualian,  lebih  banyak  atau  lebih  rapat  pulsa gelombang kotak yang dihasilkan sehingga membentuk suatu pengkodean dalam susunan tertentu. (Suprianto, 2015)
2.3 Counter Meter Penghitung  atau  pencacah  ( counter meter)  adalah rangkaian sirkuit digital atau kadang-kadang berbentuk chip yang bisa  dipakai  untuk  menghitung  pulsa  atau  sinyal  digital  yang umumnya  dihasilkan  dari  osilator.  Penghitung  ini  bisa menghitung  pulsa  secara  biner  murni  ( binary  counter) ataupun secara desimal tertekan secara biner ( decimal counter ). Counter digunakan untuk berbagai operasi aritmatika, pembagi frekuensi, penghitung jarak (odometer), penghitung kecepatan (spedometer),  yang  pengembangannya  digunakan  luas  dalam
aplikasi  perhitungan  pada  instrumen  ilmiah,  kontrol  industri, komputer, perlengkapan komunikasi, dan sebagainya.

## 2.4 Kopling FCL
Kopling  FCL  ialah  suatu  alat  yang  berfungsi  untuk menghubungkan dua shaft /poros guna menyalurkan suatu gerak (torsi), secara sederhana kopling berfungsi sebagai sambungan. Cara kerja  kopling FCL adalah sederhana, shaft yang digerakan dan shaft yang  menggerakan  dihubungkan  pada  ujung  kopling, pada awalnya kedua shaft diam, saat awal shaft penggerak mulai bekerja  (berputar),  terjadi  hentakan  di kopling,  untuk  meredam hentakan  ini  maka  digunakanlah  komponen  peredam  di  dalam coupling  yang  terbuat  dari  karet  (sering  disebut  dengan  karet kopling).

## 2.5 Solid State Relay (SSR)
Solid  State  Relay (SSR)  adalah  saklar  elektronik  berbeda dengan  relai  elektromekanis  yang  tidak  berisi  bagian  yang bergerak.  Jenis  SSR  adalah  foto- coupled SSR, transformer- coupled SSR,  dan  hibrida  SSR  Sebuah  foto  digabungkan  SSR dan dikontrol oleh sinyal tegangan rendah yang terisolasi secara optik  dari  beban.  Sinyal  kontrol  dalam  foto  yang  biasanya digabungkan  dengan  SSR  energi  adalah  sebuah  LED  yang mengaktifkan  sebuah  foto-dioda  sensitif.  Dioda  berputar  pada back-to-back  thyristor ,  silikon  penyearah  terkendali,  atau MOSFET transistor untuk mengaktifkan beban.
2.6 Program Logic Control (PLC)
Kontrol  logika  terprogram  (bahasa  Inggris: programmable logic  controller atau  PLC)  adalah  suatu  mikroprosesor  yang digunakan untuk otomasi proses industri seperti pengawasan dan pengontrolan mesin di jalur perakitan suatu pabrik. (LSIS, 2013)
PLC  memiliki  perangkat  masukan  dan  keluaran  yang digunakan  untuk  berhubungan  dengan  perangkat  luar  seperti sensor,  relai,  kontaktor  dll.  Bahasa  pemrograman  yang digunakan  untuk  mengoperasikan  PLC  berbeda  dengan  bahasa pemrograman biasa. Bahasa yang digunakan adalah ladder , yang hanya berisi input -proses- output . disebut ladder , karena bentuk tampilan  bahasa  pemrogramannya  memang  seperti  tampilan tangga. (Setiawan, 2006)
3. Metode Penelitian

## 3.1 Diagram Alir Penelitian
Adapun diagram alir penelitiannya adalah sebagai berikut :
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian
Berdasarkan gambar 1 diatas ada beberapa langkah penelitian yang berurutan dari mulai sampai dengan selesai.
3.2 Pengumpulan Data dan Studi Lapangan
Adapun data jumlah produksi tiang pancang dari bulan Juli s.d. bulan Oktober ditunjukkan oleh tabel 1 berikut ini:
Tabel 1 Jumlah Produksi TP bulan Juli s.d. bulan Oktober 2016.
Dilihat dari data tabel 1 jumlah produksi TP selama 4 bulan terakhir,  dapat  diketahui  bahwa  jumlah  produksi  TP  setiap bulannya  tinggi  sehingga  produksi  potongan  PC  Bar    untuk tulangan  PC  Bar  juga  tinggi.  Olehkarena  itu  dengan  adanya mesin cutting PC  Bar  yang  di  modifikasi  ini  dapat  membantu kapasitas produksi potongan PC Bar (Despa, 2021).
Dengan menggunakan wire cutting yang digunakan sekarang, plat stoper diletakan pada ujung panjang PC Bar yang berbeda, yaitu  10  m,  13  m,  15  m,  dan  16  m  asli  dan  6  m  serta  8  m modifikasi,  maka plat stoper yang digunakan pada mesin cutting berjumlah  1  buah  namun  perlu  waktu  yang  cukup  lama  untuk memindahkan dari satu panjang ke panjang yang lainnya.
Sistem pengeraman peluncuran PC Bar yang digunakan yaitu, ketika PC Bar meluncur untuk mengukur panjang potong, sensor encoder langsung  mendeteksi  dengan roller yang  berputar mengikuti  luncuran  PC  Bar  dan  memberi  perintah  ke  program PLC untuk mengaktifkan brake pada clutch brake lalu memotong PC Wire.
Gambar  2  merupakan  gambar  penempatan  plat  stoper  pada mesin cutting PC Bar dengan menggunakan metode yang lama.
Gambar 2. Penempatan Plat Stoper Menggunakan Metode yang Lama
Dengan adanya hal ini, maka akan dibuat perubahan sistem pengereman  peluncuran  PC  Bar  (Martinus,  2017)  serta  konsep PLC  yang  mendukung  untuk  clutch  brake  dan  sensor  encoder yang baru.

## 4. Analisa dan Pembahasan

## 4.1 Penempatan Clutch Brake dan Sensor Encoder pada Mesin Cutting PC Bar
Dengan  menghilangkan  penggunaan  plat  stoper  dan menggantinya dengan clutch brake dan sensor encoder untuk alat pengerem  luncuran  PC  Bar,  maka  program  PLC  pun  berubah. Clutch brake ditempatkan antara motor penarik dengan gearbox dan  disambung  menggunakan joint kopling  FCL,  sedangkan sensor encoder diletakkan  di  meja  bodi  utama  diantara roller penarik  dengan  rumah  mata  gunting.  Sehingga  tidak  perlu  lagi menggunakan plat stoper dan sistem pengeremannya langsung di kendalikan oleh PLC menggunakan inputan sensor encoder dan outputannya  ke clutch  brake yang  akan  menjadikan  sistem tersebut otomatis dan saat penggantian panjang potong tidak lagi dipindahkan  secara  manual  atau  bisa  langsung  ditekan  dari tombol panel.
Sistem PLC yang digunakan yaitu, Awalnya panjang potong di  set  menggunakan  tombol  counter  meter,  kemudian roller sensor  berputar  akibat  dari  luncuran  PC  Bar,  sensor encoder mulai  menghitung  putaran roller sampai  batas  jumlah  putaran yang  telah  diset  di  awal  terpenuhi  (Zulmiftahul,  2020).  Jika jumlah  putarannya  telah  terpenuhi  maka  counter  meter menginputkan sinyal ke PLC untuk memerintahkan clutch brake mengerem  putaran  motor,  sehingga roller penarik  juga  akan berhenti  berputar.  Selang  beberapa  milisekon  setelah  putaran roller berhenti,  PLC  akan  memerintahkan  mata  gunting  untuk mulai  memotong  PC  Bar.  Kemudian  piston  rangka  pengarah mulai menarik hasil potongan PC Bar dan menggulirkannya ke samping/tempat hasil potongan PC Bar.
Gambar 3 merupakan gambar penempatan clutch brake dan sensor encoder pada mesin cutting PC Bar dengan menggunakan metode baru dan program PLC baru.
Gambar 3. Penempatan Clutch Brake dan Kopling FCL

## Gambar 4. Penempatan Roller Sensor Encoder
Berdasarkan  gambar  4  dapat  dilihat  penempatan  sensor encoder terletak  diantar  roller  penarik  PC  bar  dan  bodi  utama mata gunting PC bar.

## 4.2 Perbandingan Program PLC
Adanya perbedaan metode sistem pengereman luncuran PC Bar  serta  perubahan  pada  program  PLC,  maka  dapat dibandingkan  mesin  cutting  PC  Bar  dengan  memakai  program PLC  yang  baru  dengan  mesin  cutting  memakai  program  PLC yang lama.

## Tabel 2. Perbandingan Program PLC
Berdasarkan tabel 2, program PLC yang lama lebih kompleks dibandingkan  program  PLC  modifikasi  menggunakan  sensor encoder .
4.3 Perbandingan Penggunaan Plat Stoper dan Clutch Brake Mesin cutting PC Bar lama yang menggunakan plat stoper di ujung panjang potong PC Bar memiliki kekurangan apabila saat mengganti  panjang  potong  PC  Bar  maka  plat  stoper  akan  di pindah secara manual oleh operator dan hal tersebut memerlukan waktu  yang  cukup  lama  dan  kurang  efisien  jika  panjang potongnya banyak yang bervariasi. Selain itu, mesin cutting PC Bar  yang  lama  menggunakan  4  sensor  magnet  untuk  proses pemotongan PC Bar. Gambar 5 dibawah ini merupakan gambar struktur  mesin cutting PC  Bar  lama  yang  menggunakan  plat stoper.
Gambar 5. Struktur Mesin Cutting PC Bar Lama
Sedangkan  mesin cutting PC  Bar  baru  yang  menggunakan clutch brake di antara motor penarik dan gearbox penarik PC Bar memiliki  kelebihan  apabila  saat  mengganti  panjang  potong  PC Bar  maka  cukup  dengan  menekan  tombol  pilihan  panjang  di counter meter pada box panel memerlukan waktu yang singkat
dan  efisien  jika  panjang  potongnya  banyak  yang  bervariasi. Selain  itu,  mesin cutting PC  Bar  yang  lama  menggunakan  2 sensor  magnet  dan  1  sensor encoder untuk  proses  pemotongan PC  Bar.  Gambar  6  dibawah  ini  adalah  gambar  struktur  mesin cutting PC Bar baru yang menggunakan clutch brake .
Gambar 6. Struktur Mesin Cutting PC Bar Baru

## 4.4 Hasil Potongan Mesin Cutting PC Bar
Untuk  memastikan  hasil  potong  dari  mesin Cutting PC  Bar baru  dapat  bekerja  dengan  baik,  perlu  dilakukan  kalibrasi terhadap  alat  secara  rutin  setiap  bulan.  Gambar  7  merupakan hasil potong mesin cutting PC Bar yang baru.
Gambar 7. Hasil Potong PC Bar Mesin Cutting yang Baru dengan Panjang 1 meter
Adapun hal yang perlu di cek pada saat kalibrasi adalah:
• Memastikan diameter roller penarik masih tetap sama (5 inch).
• Memastikan  tingkat  kekencangan roller penarik  tidak terlalu kencang dan tidak terlalu kendor, sehingga PC Bar dapat meluncur dengan lancar.
• Memastikan roller sensor  dapat  berputar  dengan leluasa  atau  tidak  macet,  sehingga  tidak  terjadi  slip  dengan  PC Bar.
• Memastikan roller sensor masih bagus permukaannya dan tidak aus karena dapat mempengaruhi slip pada sensor.
• Mengkalibrasi  sensor encoder setiap  seminggu  sekali agar tidak terjadi kesalahan pembacaan pada sensor.

## 5. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  telah  dilakukan,  dapat disimpulkan bahwa:
1. Dengan merancang dan memodifikasi mesin cutting PC Bar HS-Eng, maka mengaktifkan kembali fungsi alat yang lama tidak terpakai.
2. Dengan menambahkan clutch brake dan sensor encoder pada mesin cutting , ukuran panjang potong dapat langsung di set menggunakan tombol panel kontrol.
3. Dengan menambahkan clutch brake dan sensor encoder pada mesin cutting , kecepatan potong dapat diset maksimal.
4. Mesin cutting yang dibuat masih memiliki kendala slip pada roller sensor encoder sehingga hasil potongan kurang presisi +/- 1 sampai 2 mm.

## Ucapan terima kasih
Ucapan terima kasih disampaikan kepada pihak-pihak yang telah  membantu  dukungan  secara  tenaga,  material  maupun spiritual sehingga artikel ini dapat terselesaikan

## Daftar pustaka
Despa,  Dikpride;  Widyawati,  Ratna;  Nama,  Gigih  Forda;  Septiana,  Trisya (2021) Edukasi Aplikasi Teknologi Internet Of Things Untuk Audit Dan Manajemen  Energi  Dalam  Rangka  Konservasi  Dan  Efisiensi  Energi. Sakai Sambayan — Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 15 (1). Issn Issn 2550-1089.
Despa,  Dikpride  and  Muhammad,  Meizano  Ardhi  and  Amaro,  Najib  and Nama,  Gigih  Forda  and  Martin,  Yul  (2019)  Dashboard  Pengawasan Besaran Listrik Waktu Nyata. Barometer, 4 (1). Issn 1979-889x
LSIS.co.,ltd. 2013. Programmable Logic Control LS PLC Series, http://www.master-bg.com/Catalogs/lsis/PLC_leaflet_2013- 1.pdf (diunduh pada tanggal 5 Oktober 2016).
Martinus;  Djausal,  Anshori;  Djausal,  Gita  Paramita  (2017)  Ecoroad:  A
Sustainable Infrastructure For Road Development In National Park. In: International  Conference  Asean  Golden  Anniversary,  22-23  Agustus 2017, Malang.
Nama, G. F., & Muludi, K. (2018). Implementation of two-factor authentication  (2FA)  to  enhance  the  security  of  academic information  system. Journal  of  Engineering  and  Applied Sciences , 13 (8), 2209-2220.
Setiawan, Iwan. 2006. Programmable Logic Control dan Teknik Perancangan Sistem Kontrol. Yogyakarta: Penerbit Andi S. Sinfonia  Technology.  2014.  Particle Clutch  Brake,  http://sinfo- t.jp/id (diunduh pada tanggal 28 September 2016).
Suprianto.  2015.  Sensor  Penyandi  (Encoder).  (Online), http://blog.unnes.ac.id/antosupri/sensor-penyandi-encoder/
(diakses pada tanggal 1 Oktober 2016).
Zulmiftahul,  Huda  and  Khairudin,  Khairudin  and  Lukmanul,  Hakim  and Zebua, Osea (2020) Pelatihan Instalasi Sistem Plts Bagi Siswa-Siswi Di Smk  2  Mei  Bandar  Lampung.  Prosiding  Senapati  Seminar  Nasional Pengabdian Kepada Masyarakat Teknologi Dan Inovasi, 2. Pp. 285-288. Issn Issn: 2685-0427