Rancang Bangun Mesin Desain Layout PCB dan Pengaplikasian Bor Otomatis dengan Sistem CNC (Computer Numerical Control) Menggunakan Aplikasi GRBL

Abstract

Dengan kemajuan teknologi yang pesat, sistem otomasi, terutama mesin cnc, telah menjadi penting dalam berbagai bidang. Mesin cnc mengubah proses manual menjadi otomatis, menghemat waktu dan tenaga manusia. Meskipun demikian, pembuatan layout pcb masih menjadi tantangan bagi banyak pelajar karena proses manual yang rumit. Mesin ini tidak hanya mengukir jalur pcb, tetapi juga dengan pengeboran secara otomatis dapat meningkatkan efisiensi dalam pembuatan rangkaian elektronika. Tujuan dari penelitian ini yaitu merancang mesin layout pcb dan pengaplikasian bor otomatis dengan sistem cnc (computer numerical control) menggunakan aplikasi grbl. Alat ini menggunakan software proteus 8 untuk mendesain rangkaian dan desain layout kemudian dijadikan file gerber uuntuk mengukir dan file dril untuk pengeboran. Flatcam untuk mengubah file gerber dan file dril ke dalam bentuk file g-code, kemudian di kirim ke grbl untuk mengirim perintah ke ardino uno. Arduino sebagai penerima perintah dari grbl kemudian mengirimkan sinyal ke cnc shile untuk menjalankan motor melalui cnc shile. Motor stepper nema 17 dengan sumbu x,y,z dimana sumbu y untuk menggerakkan papan kerja ke depan dan belakang, sumbu x untuk menggerakkan motor spindel ke kanan dan kiri , sumbu z untuk menggerakkan motor spindel ke atas dan bawah. Motor spindel untuk memegang dan memutar mata bor. Pergerakan motor stepper sangat mempengaruhi pada hasil yang di peroleh, karna itu dibutuhkan kalibrasi sesuai spesifikasi motor stepper yang di gunakan. Pergerakan putaran motor stepper harus memiliki tingkat ketelitian 1mm pada setiap step-nya, dari hasil perhitungan step yang di butuhkan pada alat ini yaitu 800 step. Berdasarkan hasil pengujian yang telah dilakukan, hasil pengukiran layout pada pcb memiliki rata – rata tingkat kesalahan -0.1 mm dengan presentase error -0.001% , kesalahan tersebut disebabkan oleh tidak ratanya permukaan alas dimensi kerja yang kurang lurus pada sumbu y.