PEMBUATAN KOMPONEN PLASTIK PADA ROBOT ABB IRB 4600

       Menurut Hidayat dalam skripsinya (2015), tentang perancangan dan pembuatan silicon spayer menggunakan robot. PT API merupakan salah satu perusahaan yang bergerak di bidang plastic injeksi untuk industri otomotif roda empat (4W). Pada proses produksi PT API menggunakan robot ABB IRB 4600 yang digunakan untuk mengambil part spacer siderail FR RH/LH yang berbahan baku material PP cosmoplene AZ 564 G dari dalam mesin plastik injeksi Hwa chin 1060-3 dengan berat mesin 1060 ton.Pada proses pengambilan part spacer side rail FR RH/LH dari mold memerlukan perlakuan khusus pada saat memproduksinya yaitu dengan cara menyemprotkan cairan silikon di mold setiap kali proses produksi dilakukan. Tujuan disemprotkannya silikon adalah untuk menghindari part spacer side rail FR RH/LH menempel pada mold. Oleh karena itu ketika pengambilan part dilakukan dengan robot ABB IRB 4600, maka robot harus menyemprotkan silikon ke mold. Untuk mengatasi hal ini dibuatlah silicon sprayer pada robot ABB IRB 4600, agar proses penyemprotan silikon pada saat produksi part spacer side rail FR RH/LH di mesin Hwa chin 1060-3 dapat dilakukan. Hasilnya part spacer side rail FR RH/LH tidak menempel pada mold, ketika pengambilan part dilakukan oleh robot ABB IRB 4600.

I.       PENDAHULUN

Robot ABB IRB 4600

Untuk meningkatkan standar safety dan kestabilan proses prosduksi, PT. API menambahkan robot ABB di mesin plastic injeksi untuk mengambil part hasil dari proses injeksi di area mold membuka. Robot ABB digunakan untuk membantu mempercepat proses produksi yang melibatkan operator produksi secara langsung untuk menggantikan proses pengambilan part dari dalam mesin. Untuk mesin dengan tonase 1060 ton menggunakan robot ABB tipe IRB 4600 yang ditunjukkan sesuai gambar 7.

 Untuk menjalankan fungsi pengambilan part diperlukan beberapa bagian tambahan yaitu gripper yang terpasang pada robot ABB IRB 4600. Gripper tersebut memiliki banyak fungsi yang dapat dikendalikan oleh robot sesuai dengan program yang telah dibuat.        

Pada mesin plastik injeksi merk Hwa chin dan Engel terdapat sebuah robot ABB untuk membantu proses produksi. Pada saat produksi, robot ABB digunakan untuk mengambil part dari dalam mesin plastic injeksi dengan gripper yang sesuai bentuk part yang ada Terdapat part spacer side rail FR RH/LH yang berbahan baku material PP cosmoplene AZ 564 G pada mesin Hwa chin 1060-3 dengan berat mesin 1060 ton yang membutuhkan perlakuan khusus, yaitu dengan menyemprotkan cairan silikon sebelum memulai proses injeksi dan penyemprotan dilakukan secara terus menerus setiap kali akan menginjeksi per satu part. Tujuan disemprotkannya cairan silikon yaitu untuk menghindari part spacer side rail FR RH/LH menempel pada mold. Permasalahan yang muncul adalah robot ABB IRB 4600 tidak dapat menyemprotkan cairan silikon ke mold. Jika robot ABB IRB 4600 tidak melakukan proses penyemprotan cairan silikon ketika awal proses injeksi dilakukan, berakibat pada part spacer side rail FR RH/LH menempel pada mold. Sehinggga robot ABB IRB 4600 tidak dapat mengambil part spacer side rail FR RH/LH dari mold yang membuat robot ABB IRB 4600 error. Part spacer side rail FR RH/LH yang dihasilkan akan menimbulkan bekas ejector (ejector mac) pada part. Untuk menanggulangi masalah tersebut maka dibuatlah silicon sprayer yang ditempatkan pada robot ABB IRB 4600 agar dapat melakukan proses penyemprotan cairan silikon ke mold. Dengan demikian robot ABB IRB 4600 dapat mengambil part spacer side rail FR RH/LH sehingga dapat digunakan pada proses produksi di mesin Hwa chin 1060- 3.

II.     LANDASAN TEORI

Injection Molding
Proses injection molding merupakan proses dengan kecepatan tinggi dan otomatis yang dapat digunakan untuk memproduksi produk plastik dengan geometri yang kompleks. Gambar 1 Plastic injection machine.

Proses ini merupakan proses yang kompleks dengan melibatkan serangkaian langkah kerja, dimulai dari pemasukan plastic granules (resin) kedalam hopper, setelah itu menuju barrel yang didalamnya terdapat screw yang berfungsi untuk mengalirkan material leleh yang telah dipanasi oleh barrel menuju nozzle. Material yang sudah dipanasi dan berubah menjadi lunak ini akan terus didorong melalui nozzle dengan injektor dan melewati sprue ke dalam rongga cetak (cavity) dari cetakan yang sudah tertutup seperti pada gambar 1. Cetakan plastik injeksi atau injection plastic mold adalah merupakan suatu alat / tool yang digunakan untuk membentuk part sesuai dengan desain yang kita inginkan (bentuk & dimensi). Mold terdiri dari dua bagian yaitu pelat bergerak (moveable plate) dan plat diam (statioary plate). Sesuai dengan namanya pelat bergerak dipasang pada moveable platen di mesin injection molding dan pelat diam dipasang di stationary platen. Di dalam mold terdapat jalur saluran pendingin

Robot Industri

Robot industri merupakan robot yang digunakan untuk membantu pekerjaan manusia dalam bidang industri. Robot ini memiliki konstruksi mirip seperti lengan manusia. Robot jenis ini berfungsi untuk melakukan pekerjaan berat yang membutuhkan tingkat ketelitian tinggi dengan tujuan meningkatkan proses produksi industri, seperti merakit mobil, memindahkan bahan yang berat, dan sebagainya. Adapun contoh robot industry jenis manipulator (lengan).

Pneumatik
Perkataan pneumatik3 berasal dari bahasa Yunani ”pneuma” yang berarti “napas” atau “udara”. Dengan kata lain, pneumatik adalah semua sistem yang menggunakan tenaga yang disimpan dalam bentuk udara yang dimampatkan. Pneumatik merupakan cabang teori aliran atau mekanika dan tidak hanya

III.  PENGUMPULAN DATA DAN PERANCANGAN

Part spacer side rail FR RH/LH diproduksi dengan warna putih seperti warna asli dari bahan baku biji plastic yang digunakan. PT. API memproduksi part spacer side rail FR RH/LH untuk memenuhi pesanan dari PT. Toyota Motor Manufacturing Indonesia. Part spacer side rail FR RH/LH diproduksi dengan bahan material PP cosmoplene AZ 564 G. Polipropena (PP) adalah sebuah polimer termo plastik yang dibuat oleh industry kimia dan digunakan di beberapa aplikasi, salah satunya yaitu untuk bahan komponen otomotif.

Mesin Plastik Injeksi
Mesin plastik injeksi Hwa chin memiliki banyak varian tipe sesuai dengan kapasitas mold yang akan digunakan. Salah satu tipe mesin Hwa chin yang digunakan pada PT. Autoplasik Indonesia adalah mesin plastik injeksi Hwa chin tipe 1060 yang memiliki tonase 1060 ton. Mesin ini menggunakan penggerak utama hidrolik untuk mekanisme injeksi yang akan dijalankan. Salah satu mesin plastik injeksi yang digunakan oleh PT. API adalah Hwa chin 1060-3 yang digunakan untuk memproduksi part spacer side rail FR RH/LH.

Permasalahan Pada Proses Produksi
Proses plastik injeksi diawali dari raw material atau biji plastik yang dimasukkan ke dalam hopper mesin plastic injeksi. Kemudian masuk ke dalam barrel sesuai dengan prinsip gravitasi. Kemudian material dipanaskan sampai dengan titik yang telah di settting oleh heater, sehingga material berbentuk cairan mudah untuk diinjeksikan ke dalam molding (cetakan). Di dalam Molding, resin dicetak sesuai dengan desain dari cetakannya, dan mengalami pendinginan untuk proses perubahan fase plastik air ke padatan. Proses produksi part spacer side rail FR RH/LH adalah memasukkan setting mesin sesuai dengan data setting, setelah itu memajukan nozzle sampai menempel pada lubang mold yang akan dialiri cairan plastik. Setting sensor pada bagian nozzle dengan menggeser kedua sensor sampai lampu indikator menyala ketika menyentuh bagian nozzle. Ketika setting mesin dengan posisi semi otomatis dan memastikan semua sesuai dengan standar operating system maka mesin siap dijalankan. Untuk memulai proses pada mesin injeksi yaitu dengan menekan push button penutup pintu sekali. Pintu akan tertutup secara otomatis karena pintu mesin telah memakai motor penggerak yang memiliki lintasan untuk menutup pintu. Ketika pintu telah tertutup dengan sempurna maka sensor pintu akan mendeteksi sehingga mengirim signal satu. Dibawah ini adalah flow chart manual dan auto pada mesin Hwa Chin. meliputi penelitian aliran-aliran udara melalui suatu sistem saluran, yang terdiri atas pipa-pipa, selang-selang, gawai, dan sebagainya.

Sistem Wiring Control Silicon Sprayer Robot ABB

      Setiap komponen robot ABB saling memiliki keterkaitan antara satu dengan yang lainnya. Oleh karena itu dalam menghubungkan antar komponen robot ABB, diperlukan gambar wiring yang sudah dibuat terlebih dahulu agar dalam proses menghubungkan antar komponen tidak terjadi kesalahan. Pada proses pembuatan wiring sistem control silicon sprayer robot ABB ini meliputi pengabelan komponen-komponen elektrik yang telah dirancang. Komponen yang akan digunakan untuk menambahkan fungsi silicon sprayer adalah modul output robot ABB. Pada modul output robot ABB yang digunakan mempunyai I/O yang terkoneksi dengan aktuator yang digunakan untuk menambahkan fungsi tambahan yang digunakan robot ABB. Penambahan fungsi control silicon sprayer ditempatkan di dalam panel robot ABB yang telah tersedia. Di dalam panel robot terdapat power supply yang memiliki volt 24V DC dan digunakan untuk menyalakan koil relay serta koil solenoid. Robot ABB menggunakan modul input/output dengan no seri 3HAC025917-001/00 DSQC 652 yang ada di dalam panel control. Penggunaan relay bertujuan untuk melindungi sistem robot agar tidak terhubung secara langsung dengan solenoid pneumatik dari silicon spayer.

Keterangan:

Wiring

untuk menambahkan fungsi control sprayer silicon yaitu dengan menghubungkan kabel dari modul I/O pada bagian output pin dengan address DO22 yang memiliki keluaran 24VDC dengan coil positive relay R 07 dan coil negative relay R 07 terhubung dengan 0V power supply omron. Kontak COM R 07 dihubungkan dengan power supply 24 VDC, kemudian kontak NO dihubungkan dengan coil positif pada solenoid. Coil negative solenoid dihubungkan dengan 0VDC power supply. Sehingga ketika output robot ABB mengeluarkan signal satu. Sistem kontrol pneumatik ini digerakan oleh bantuan angin dan di kontrol oleh solenoid valve.


Pergerakan silinder pneumatik bergerak sesuai program yang diperintahkan oleh robot ABB.
Skema wiring sistem pneumatic dapat ditunjukkan pada gambar 16.

Untuk sistem kendali pneumatic perlu juga dibuat wiring koneksi selang angin agar tidak salah atau terbalik dalam pemasangan selang yang menghubungkan antara solenoid valve dengan silinder pneumatik. Karena jika pemasangan selang antara solenoid valve dan silinder pneumatik salah maka akan berakibat pada kesalahan gerakan silinder pneumatik dan sistem kendali otomasi tidak akan berjalan sesuai dengan cycle.

Teaching Robot

Teaching robot dilakukan untuk menentukan titik referensi dan kecepatan pergerakan robot. Kecepatan bisa diatur agar waktu menggunakan robot ABB IRB 4600 bisa sesuai dengan waktu yang ditentukan. Selain itu teaching juga sekaligus untuk memastikan silicon sprayer yang dibuat dapat digunakan untuk melakukan proses spray cairan silicon ke bagian mold core. Berikut beberapa titik yang perlu dilakukan proses teaching.

· Home Position Robot Home position robot merupakan titik di mana robot berada pada posisi paling aman dari mold dan tidak mengganggu persiapan sebelum produksi seperti pemasangan hot runner dan lain lain.

· Pretake Part
Setelah robot menerima input dari mesin bahwa mold sudah terbuka penuh robot diposisikan pada posisi pretake. Pada titik pretake ini robot berada tepat di depan produk ketika masih menempel di ejector mold. Posisi pretake ini juga berfungsi untuk mengurangi kecepatan pada saat robot mengambil produk.

· Pengambilan Part
Setelah robot menerima masukan sinyal posisi ejector dari mesin, robot bergerak maju mendekati produk. Pada saat robot maju mendekati produk fungsi gripper dalam keadaan ON dengan mengambil produk.

· Penyemprotan Silikon

Setelah robot berhasil mengambil part, maka proses selanjutnya robot akan menyemprotkan cairan silikon dititik yang terdapat ejector pada mold core. Setelah proses menyemprotkan silikon selesai, robot akan bergerak ke posisi standby dan memberikan signal satu pada pada ejector back.

 DAFTAR PUSTAKA:

Zurich ABB-Ltd. 2015. ABB Lands $52 Million Robot Order From Ford Assembly Plant. Dalam:http://www.assemblymag.com/articles/92945-abb-lands-52-million-robot-order-from-ford-assembly-plant
Hidayat, Suhartinah, dkk. Judul. Perancangan dan Pembuatan Silicon Spreayer Pada Robot ABB IRB-4600. Vol 6. No 3. Desember 2015. Dalam: http://publikasi.mercubuana.ac.id/index.php/jte/article/viewFile/807/681
Hidayat, Syahroni, dkk. Judul. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN GRIPPER SEBAGAI KOMPONEN ROBOT 6-AXIS PADA PROSES OTOMATISASI PRODUCT HANDLING MESIN PLASTIK INJEKSI. 2016. Dalam: https://publikasiilmiah.ums.ac.id/bitstream/handle/11617/8169/B63_Syahril%20Ardi.pdf?sequence=1