AUTO SOLDERING MACHINE

Berbasis PLC

Disusun Oleh :

1. M. Faiza Abu Rizal

2. Rizka Cindyantika Tiara Ayu Pratiwi

PRODI : MEKATRONIKA

POLITEKNIK MANUFAKTUR ASTRA

Jl.Gaya Motor Raya 8 Sunter II, Jakarta Utara 14330

Telp. (021) 6519555, Fax. (021) 6519821

http://www.polman.astra.ac.id

2013

Mekatronika 2012 | Auto Soldering Machine 1

Auto Soldering Machine

1. Latar Belakang

Dalam proses produksi, industri mengutamakan produktivitas industrinya, dalam hal ini,

meminimalisir kesalahan, mengurangi biaya produksi, memproduksi barang secepat

mungkin (short time), meningkatkan kualitas, kuantitas, sehingga terpenuhi target

produksi yang diinginkan industri tersebut.

Untuk mencapai target-target tersebut, industri manufaktur membutuhkan suatu sistem

kontrol otomatis mesin. Dengan kemampuan mesin otomatis tersebut, lebih banyak hal

yang mampu dikerjakan secara berulang-ulang, dalam waktu yang singkat dan hasil yang

bagus.

Begitupun untuk industri pembuatan instrument elektronik terutama PCB, sistem kontrol

mesin otomatis akan sangat efektif dan efisien untuk pemasangan komponen dan

penyolderan yang banyak, kecil, rumit dan butuh ketelitian tinggi itu. Poin utama

perbedaan proses produksi khususnya proses penyolderan, secara manual dan otomatis

terletak pada waktu dan hasil yang diperoleh.

Oleh karena itu, penulis mencoba mengulas mengenai mesin penyolder otomatis berbasis

PLC (Programmable Logic Controller).

2. Tujuan penulisan

Tujuan penulisan makalah ini antara lain :

Memenuhi tugas dari instruktur mata kuliah PLC

Mengetahui penerapan PLC di industri

Menganalisa penggunaan mesin berbasis PLC

Mengetahui manfaat mesin berbasis PLC

Mampu membuat program PLC untuk mesin di industri

Mengetahui wiring mesin yang dianalisa

Mengetahui device-device yang dibutuhkan untuk menyusun mesin

Mekatronika 2012 | Auto Soldering Machine 2

3. Manfaat dan fungsi mesin untuk industri

Apabila mesin ini digunakan dalam proses produksi di industri, manfaat yang dapat

diperoleh antara lain :

Reducing human error (Mengurangi tingkat kesalahan dalam penyolderan PCB)

Cost, time & quantity (Mempercepat proses produksi dan menghemat biaya

produksi)

Quality of product (Hasil solderan lebih rapi, konsisten, sehingga kualitas produk

yang dihasilkan lebih baik)

Hemat tempat dan daya

4. Deskripsi Mesin

Spesifikasi PLC

Nama mesin yang dianalisa : Mesin Wave Soldering

Jenis PLC : PLC Compaq

Jumlah port I/O : 16 port input dan 14 port output

Metode kontrol : metode penyimpanan program

Bahasa program : ladder diagram

Waktu pindai : 1 – 30 ms

Waktu eksekusi : 0.72 – 16.2 µs

Kapasitas program : 2048 word

Jumlah masukan/keluaran : 915 bit

Jumlah timer maksimum : 128 timer

Jumlah counter maksimum : 128 counter

Cara Kerja Mesin Secara Umum

1) Manual insert PCB kedalam mesin (diletakkan di finger conveyor) dengan

wave pallet. Wave pallet merupakan tools dengan bentuk sedemikian rupa,

tahan panas, dimsns PCB diletakkan diatasnya dan menutupi bagian bawah

PCB yang tidak ingin disolder (bagian yang akan disolder tidak tertutupi oleh

wave pallet).

Mekatronika 2012 | Auto Soldering Machine 3

2) Sensor mendeteksi adanya PCB, nozel flux otomatis menyemprotkan flux ke

bagian PCB yang terbuka di wave pallet. Flux berfungsi untuk melengketkan

timah dan membersihkan PCB dari debu dan kotoran yang menempel sebelum

disolder.

3) PCB masuk ke bagian pre-heater. Pre-heater berfungsi untuk memanaskan

PCB agar nantinya ketika masuk ke solder pot, PCB tidak melengkung

ataupun rusak karena kaget menerima panas berlebih.

4) PCB masuk ke solder pot, proses penyolderan terjadi

5) Setelah keluar dari solder pot, PCB langsung didinginkan dengan fan

6) PCB keluar dari mesin dan melalui proses selanjutnya

Flow Chart Mesin

Saat ada gangguan

Mekatronika 2012 | Auto Soldering Machine 4

Saat kondisi normal

Proses Kerja mesin berdasar flow chart Mekatronika 2012 | Auto Soldering Machine 5

Dalam kondisi normal cara kerja mesin yaitu :

- Mesin dapat diatur waktu operasinya (hari dan jam kerja disesuaikan dengan

kebutuhan produksi)

- Conveyor inlet dihidupkan secara manual, dengan menggunakan control terpisah

dan menggunakan pengatur kecepatan sendiri.

- Conveyor finger dioperasikan dengan menekan tombol push button,

Kecepatannya dapat diatur dengan mengatur frekuensi speed yang ada di monitor.

- Mesin memiliki bagian per-heater yang berfungsi untuk memberikan pemanas

awal pada PCB sehingga nantinya ketika menyentuh timah, PCB tidak akan

melengkung. Panas pre-heater dapat diatur dengan mengatur suhu yang ada di

thermocontrol.

- Setelah melewati pre-heater, akan mengenai timah solder yang ada di bak solder

(solder pot). Pemanas dapat diatur dengan thermocontrol. Panas disesuaikan

dengan titik cair dari timah yang digunakan. Didalam bak solder terdapat 2 nozzle

yang akan membentuk gelombang timah cair sehingga timah dapat menyentuh

permukaan PCB.

- Motor nozzle dioperasikan setelah temperature bak solder mencapai nilai

pengaturan. Kecepatan motor dapat diatur dengan inverter.

- Setelah melewati bak solder, PCB akan didinginkan dengan 2 buah fan.

Kondisi gangguan

- Jika thermostat pre-heater atau heater rusak, maka lampu tanda overheat akan

menyala dan motor nozzle akan mati serta sirine dan lampu indicatornya menyala.

- jika conveyor macet atau berhenti maka lampu tanda konveyor trouble akan

menyala dan motor nozzle akan mati serta sirine dan lampu tanda akan menyala.

Input Output

Mekatronika 2012 | Auto Soldering Machine 6

Program dan Wiring

Mekatronika 2012 | Auto Soldering Machine 7

Mekatronika 2012 | Auto Soldering Machine 8

Daftar Pustaka

Anonim. 2009. “Meminimalkan Reject PCBA dan Mengurangi Sisa Pembakaran pada Wave

Soldering Process di PT PCI Elektronik Batam”.

http://dc395.4shared.com/doc/eWV4Jzvu/preview.html. Diakses Selasa, 3 Desember 2013 jam

18.20.

Kurniawan, Ade Wawan. 2005. “Perancangan Kontrol Mesin Solder Otomatis”. Skripsi S1.

Fakultas Teknik, Universitas Indonesia.

Mekatronika 2012 | Auto Soldering Machine 9