33

BAB IV

PENGUJIAN DAN ANALISIS

Pada bab ini akan dibahas mengenai pengujian alat serta analisis dari hasil

pengujian. Tujuan dilakukan pengujian adalah mengetahui sejauh mana kinerja hasil

perancangan penentu axis z zero setter yang telah dijelaskan pada Bab III dan mengetahui

tingkat keberhasilan terhadap spesifikasi yang telah diajukan. Pengujian yang dilakukan

meliputi pengujian ketebalan bahan yang digunakan dan kedalaman pengeboran. Hasil

pengujian diukur dan dibandingkan dengan menggunakan jangka sorong (caliper) dengan

ketelitian 0,05 mm.

4.1 Pengujian dan Analisis Ketebalan Bahan

Pada pengujian ini akan diuji 5 ukuran kayu dengan ketebalan yang berbeda.

Langkah pertama yang dilakukan adalah dengan mengukur ketebalan kayu secara manual

menggunakan jangka sorong. Kayu pertama adalah kayu yang memiliki ketebalan 9,4 mm,

kayu kedua memiliki ketebalan 15,6 mm, kayu ketiga memiliki ketebalan 18 mm, kayu

keempat memiliki ketebalan 30,7 mm, dan kayu kelima memiliki ketebalan 41,1 mm.

Masing-masing ketebalan akan diuji sebanyak 25 kali. Langkah kedua, akan dilakukan

perbandingan dengan hasil perkiraan ketebalan kayu dari aplikasi desktop. Contoh

pengukuran ketebalan dengan jangka sorong dapat dilihat pada Gambar 4.1. Hasil

pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.1 sampai Tabel 4.5.

Gambar 4.1. Pengukuran ketebalan 30,7 mm dengan jangka sorong.

30 mm 0,7 mm

34

Tabel 4.1. Hasil pengujian ketebalan dengan tebal kayu 9,4 mm.

Tabel 4.2. Hasil pengujian ketebalan dengan tebal kayu 15,6 mm.

35

Tabel 4.3. Hasil pengujian ketebalan dengan tebal kayu 18 mm.

Tabel 4.4. Hasil pengujian ketebalan dengan tebal kayu 30,7 mm.

36

Tabel 4.5. Hasil pengujian ketebalan dengan tebal kayu 41,1 mm.

Dari 5 percobaan di atas didapatkan ralat maksimum tiap-tiap ketebalan yang

berbeda-beda. Pada kayu berukuran 9,4 mm didapatkan ralat maksimum ±0,027 mm, kayu

berukuran 15,6 mm didapatkan ralat maksimum ±0,081 mm, kayu berukuran 18 mm

didapatkan ralat maksimum ±0,146, kayu berukuran 30,7 mm didapatkan ralat maksimum

±0,033, dan kayu berukuran 41,1 didapatkan ralat maksimum ±0,191 mm. Adanya

perbedaan ralat maksimum pada setiap percobaan dikarenakan permukaan kayu yang

kurang datar dan pengaruh cahaya yang masuk ke kamera (webcam) menimbulkan noise.

4.2 Pengujian dan Analisis Kedalaman Pengeboran

Pertama kali aplikasi desktop akan mengirim input kedalaman pengeboran ke

mikrokontroler. Setelah melakukan proses pengeboran akan diukur kedalamannya dengan

menggunakan jangka sorong. Pada pengujian ini akan diuji 5 kedalaman pengeboran

dengan menggunakan kayu yang memiliki ketebalan 41,1 mm. Masing-masing kedalaman

akan diujikan sebanyak 25 kali. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.6 sampai Tabel

4.10.

37

Tabel 4.6. Hasil pengujian kedalaman pengeboran kayu 2 mm.

Tabel 4.7. Hasil pengujian kedalaman pengeboran kayu 5 mm.

38

Tabel 4.8. Hasil pengujian kedalaman pengeboran kayu 11 mm.

Tabel 4.9. Hasil pengujian kedalaman pengeboran kayu 18 mm.

39

Tabel 4.10. Hasil pengujian kedalaman pengeboran kayu 23 mm.

Dari 5 percobaan di atas didapatkan nilai ralat maksimum kedalaman setiap

pengeboran yang berbeda-beda. Ralat maksimum pada kedalaman 2 mm sebesar 0,3 mm,

ralat maksimum pada kedalaman 5 mm sebesar 0,1 mm, ralat maksimum pada kedalaman

11 mm, 18 mm, dan 23 mm masing-masing sebesar 0,2 mm . Adanya ralat maksimum

pada setiap pengeboran dikarenakan permukaan kayu yang tidak datar, tingkat kerapatan

massa jenis kayu yang berbeda-beda, adanya noise dari kamera sehingga mempengaruhi

jarak step, pada proses pengeboran timbul panas akibat gesekan mata bor dan kayu.

4.3 Pengujian dan Analisis Kalibrasi Mata Bor

Pengujian kalibrasi mata bor dilakukan dengan menyentuhkan ujung mata bor ke

plat PCB di alas meja mesin. Ketika mata bor menyentuh plat PCB, maka jarak step mata

bor ke alas meja sudah diketahui dan disimpan dalam file zero.txt. Setelah melakukan

kalibrasi mata bor, laser akan menyala dan mesin bor akan naik secara perlahan untuk

mengkalibrasi titik nol laser. Jarak step titik nol laser disimpan juga dalam file zero.txt.

40

Pada pengujian ini akan diuji 3 ukuran mata bor yang berbeda. Masing-masing

ukuran mata bor akan diuji sebanyak 10 kali. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 4.11

sampai Tabel 4.13.

Tabel 4.11. Hasil kalibrasi mata bor ukuran 7 mm.

Tabel 4.12. Hasil kalibrasi mata bor ukuran 5 mm.

41

Tabel 4.13. Hasil kalibrasi mata bor ukuran 4 mm.

Langkah pertama untuk menghitung jarak total step mata bor dengan plat PCB

adalah dengan cara manual yaitu dengan cara mengukur manual jarak mata bor ke plat

PCB memakai alat ukur penggaris. Berikut adalah cara untuk menghitung jarak total step

mata bor :

퐽푎푟푎푘푡표푡푎푙푠푡푒푝푚푎푡푎푏표푟 = ℎ푎푠푖푙푝푒푛푔푢푘푢푟푎푛푚푎푛푢푎푙푔푒푟푎푘푎푙푎푡푝푒푟푠푡푒푝(0,053)

(4.1)

Sebagai contoh ukuran mata bor 5 mm, didapatkan hasil pengukuran manual 89,3 mm dan

gerak per step diketahui 0,053 mm/step, maka jarak total step mata bor :

퐽푎푟푎푘푡표푡푎푙푠푡푒푝푚푎푡푎푏표푟 = 89,3

0,053

= 1684,905푠푡푒푝

Karena pada nilai step hasilnya harus bulat (tidak ada angka dibelakang koma),

maka angka dibelakang koma jika lebih besar dari 5 (>5) akan dibulatkan ke atas. Jadi

jarak total step mata bor adalah 1685 step. Hasil ini yang nantinya digunakan sebagai

pembanding pada pengukuran kalibrasi.

Langkah kedua adalah mengukur jarak titik nol laser ke mata bor. Seperti langkah

pertama yaitu mengukur secara manual jarak titik nol laser dengan mata bor.

42

Berikut rumus untuk menghitung jarak titik 0 (nol) laser :

퐽푎푟푎푘푡푖푡푖푘0푙푎푠푒푟 = 푗푎푟푎푘푡표푡푎푙푠푡푒푝푚푎푡푎푏표푟 − ( , )

(4.2)

Sebagai contoh ukuran mata bor 5 mm, didapatkan hasil pengukuran manual jarak

titik nol laser sebesar 28 mm, jarak total step mata bor 1685 step, maka jarak titik nol laser:

퐽푎푟푎푘푡푖푡푖푘푛표푙푙푎푠푒푟 = 1685− 28

0,053

= 1685− 528,301

= 1685− 528

= 1157푠푡푒푝

Jadi, jarak titik nol laser adalah 1157 step. Hasil yang didapatkan ini akan

digunakan sebagai pembanding jarak titik nol laser pada pengukuran kalibrasi.

Adanya ralat saat kalibrasi disebabkan oleh beberapa faktor, diantaranya adalah

pemasangan mata bor yang kurang pas, plat PCB yang digunakan untuk kalibrasi kurang

datar, adanya noise pada kamera sehingga jarak titik nol laser berubah-ubah.