ABSTRAK
RANCANG BANGUN MESIN PCB MILLING DENGAN KONFIGURASI KARTESIAN ROBOT 3 AKSIS
Nama : Zulkarnain NIM : 15050874052 Program Studi : S1 Teknik Elektro Jurusan : Teknik Elektro Fakultas : Teknik Nama Lembaga : Universitas Negeri Surabaya Pembimbing : Prof. Dr. Bambang Suprianto, M.T.
Suatu rangkaian elektronika tersusun atas banyak bagian, yang mana tiap-tiap bagian memegang peran penting dalam operasi suatu system dalam rangkaian elektronika. Salah satu bagian yang merupakan dasar dari rangkaian elektronika adalah PCB atau Printed Circuit Board. Salah satu proses pembuatannya adalah dengan teknik milling. Dalam pembuatan PCB secara konvensional di butuhkan beberapa proses seperti proses sablon, etching dan developing yang mana langkah-langkah tersebut biasa di lakukan secara manual, membutuhkan bahan yang banyak serta waktu yang tidak singkat.
Dalam perancangan alat ini memiliki 3 sumbu gerak yakni x, y, dan z, yang mana akan mengikis sebagian lapisan tembaga pada PCB guna menyisakan jalur rangkaian sebagai hasil akhirnya. Penelitian ini di gunakan untuk membuat alat yang dapat menghasilkan PCB yang presisi dengan proses pembuatan yang lebih singkat serta otomatis. System ini menggunakan motor stepper sebagai penggerak sumbu x, y dan juga sebagai penggerak sumbu z, serta motor DC sebagai mesin miliing yang mana pada mata bor nya akan di gunakan tipe endmill yang memang khusus di gunakan untuk milling. Mekanik bergerak sesuai dengan data kordinat yang di kirimkan oleh software processing yang kemudian di terjemahkan oleh Arduino menjadi gerakan linear. Data kordinat berupa file Gcode, yang mana file Gcode tersebut berasal dari layout PCB dari software Eagle yang telah diubah menjadi file gerber melalui fitur cam processor, kemudian file gerber akan diubah ke file Gcode menggunakan software flatcam.
Dari hasil pengujian rancang bangun mesin PCB milling ini dapat bekerja dengan baik, proses milling berlangsung secara otomatis dengan mentransmisikan file .Gcode yang sebelumnya telah di buat melalui software flatCAM. Yang mana dapat melakukan proses milling dengan kecepatan milling rata-rata sebesar 4,395167 mm/sec. dan dari 100 titik pengukuran yang di dapat dari 10 kali pengujian di dapatkan error sebesar 3%, dengan kesalahan milling sebesar 0,5mm. Kemampuan milling pada mesin PCB milling ini dapat di gunakan untuk meghasilkan garis layout PCB dengan ketebalan garis hingga 0,5mm.
Kata Kunci: Mesin PCB milling, Eagle, FlatCam, Processing, Arduino Nano, Gcode.
ABSTRACT
DESIGN OF PCB MILLING MACHINE WITH 3 AXIS KARTESIAN ROBOT CONFIGURATION
Name : Zulkarnain NIM : 15050874052 Study Program : S-1 Electrical Engineering Department : Electrical Engineering Faculty : Engineering Institution : State Surabaya Of University Adviser : Prof. Dr. Bambang Suprianto, M.T.
An electronic circuit is composed of many parts, which each part plays an important role in the operation of a system in an electronic circuit. One part that is the basis of an electronic circuit is a PCB or a Printed Circuit Board. One of the manufacturing processes is milling technique. In conventional PCB manufacturing, several processes are needed, such as the process of screen printing, etching and developing, which are usually done manually, requiring a lot of material and time.
In designing this tool has 3 axes of motion namely x, y, and z, which will erode a portion of the copper layer on the PCB to leave the circuit path as the final result. This research is used to make a machine that can produce precision PCBs with a shorter and automatic manufacturing process. This system uses a stepper motor as an x, y and also as a z-axis drive, as well as a DC motor as a miliing machine which endmill type is specialized used for milling. The mechanics move according to the coordinate data sent by processing software which is then translated by Arduino into linear motion. The coordinate data is in the form of a Gcode file, where the Gcode file comes from the PCB layout of the Eagle software that has been converted into a gerber file via the cam processor feature, then the gerber file will be changed to the Gcode file using flatcam software.
From the results of testing the PCB milling machine design can work well, the milling process takes place automatically by transmitting the .Gcode file that was previously created through flatCAM software. Which can do the milling process with an average milling speed of 4,395167 mm/sec. and of the 100 measurement points obtained from 10 times the test got an error of 3%, with a milling error of 0.5mm. This milling capability in PCB milling machines can be used to produce PCB layout lines with a line thickness of up to 0.5mm.
Keyword: PCB milling machine, Eagle, FlatCam, Processing, Arduino Nano, Gcode.