Dokumen ini membahas sistem kontrol pada mesin CNC, yang merupakan otomasi mesin perkakas menggunakan program yang disimpan, berlawanan dengan metode manual sebelumnya. Dikenalkan oleh John T. Parsons pada tahun 1952, mesin ini menggunakan g-code untuk menggerakkan peralatan melalui sistem kontrol loop tertutup yang memanfaatkan umpan balik untuk mengoreksi kesalahan. Sistem kontrol ini melibatkan komponen seperti servomotor, detektor, amplifier servo, dan pengendali host untuk mengatur posisi dan kecepatan mesin secara otomatis.

1. SISTEM KONTROL PADA
MESIN CNC
Yogi Hermawan
3331150044

2. Computer Numerical Control / CNC
(berarti "komputer kontrol numerik")
merupakan sistem otomasi mesin
perkakas yang dioperasikan oleh
perintah yang diprogram secara abstrak
dan disimpan di media penyimpanan, hal
ini berlawanan dengan kebiasaan
sebelumnya di mana mesin perkakas
biasanya dikontrol dengan putaran
tangan atau otomasi sederhana
menggunakan cam.
CNC (Computer Numerically Controlled)
Sumber : Wikipedia

3. SEJARAH MESIN CNC
• Awal lahirnya mesin CNC (Computer Numerically Controlled) bermula dari
1952 yang dikembangkan oleh John T. Parsons dari Institut Teknologi
Massachusetts, atas nama Angkatan Udara Amerika Serikat.
John T. Parsons, lahir di Detroit USA pada
tanggal 11 Oktober 1913

4. PRINSIP KERJA MESIN CNC
• Pemrogram membuat program CNC sesuai produk yang akan dibuat dengan
cara pengetikan langsung pada mesin CNC maupun dibuat pada komputer
dengan perangkat lunak pemrograman CNC.
• Program CNC tersebut, lebih dikenal sebagai G-Code, seterusnya dikirim
dan dieksekusi oleh prosesor pada mesin CNC menghasilkan pengaturan
motor servo pada mesin untuk menggerakan perkakas yang bergerak
melakukan proses permesinan hingga menghasilkan produk sesuai program.

5. SKEMA SISTEM KERJA CNC

6. SISTEM KONTROL LOOP TERTUTUP (CLOSE LOOP)
• Sistem Kontrol loop tertutup adalah sistem kontrol yang sinyal
keluarannya mempunyai pengaruh langsung pada aksi pengontrolan.
Sistem kontrol loop tertutup juga merupakan sistem control berumpan
balik. Sinyal kesalahan penggerak, yang merupakan selisih antara
sinyal masukan dan sinyal umpan balik (yang dapat berupa sinyal
keluaran atau suatu fungsi sinyal keluaran atau turunannya).
Diumpankan ke kontroler untuk memperkecil kesalahan dan membuat
agar keluaran sistem mendekati harga yang diinginkan. Dengan kata
lain, istilah “loop tertutup” berarti menggunakan aksi umpan balik untuk
memperkecil kesalahan sistem.

7. DEFINISI :
 Kata servo berasal dari kata servant yang berarti pelayan.
 Servo adalah pelayan yang mampu bekerja dengan tepat dan cepat
sesuai instruksi tuannya.
 Sistem Servo didefinisikan sebagai alat yang mampu
menggerakkan kecepatan tertentu dan memposisikan suatu objek
pada posisi yang ditentukan. Sistem kontrol otomatis seperti ini
membutuhkan feedback (umpan balik) untuk dapat bekerja.
Sistem pengendali servo

8. SISTEM SERVO PADA MESIN CNC MILLING
1. Controlled System
2. Servomotor
3. Detektor
4. Servo Amplifier
5. Host Controler

9. CONTROLLED SYSTEM
Merupakan sistem mekanik dimana posisi/kecepatan akan dikontrol. Didalamnya
terdapat drive yang menyalurkan torsi dari servomotor ke mesin dan Movable table
digerakkan dari servomotor melalui gear.
1. Coupling + ball screw; Ketika sistem
menggunakan rasio "power transmission"
1:1, maka sistem ini yang sering
digunakan. Dan kenyataannya, sistem
inilah yang sering digunakan di mesin
perkakas
2. Timing Belt + Trapezoidal Screw Thread;
timing belt merupakan sebuah
penghubung yang memiliki rasio "power
transmission" yang bebas (tidak harus
1:1). Tapi karena trapezoidal screw thread
tidak memiliki tingkat akurasi yang tinggi,
maka jenis ini biasanya hanya digunakan
untuk coupling kecil.

10. SERVOMOTOR
 Servo motor merupakan motor utama yang
menggerakkan eretan mesin CNC.
 Servomotor yang biasa digunakan pada mesin CNC
adalah Servomotor AC jenis motor Synchronous.

11. DETECTOR
“Merupakan pendeteksi posisi/ kecepatan. Biasanya berupa encoder
yang terpasang di belakang motor”
Terdiri dari 2 jenis yaitu :
1. Incremental Encoder
2. Absolut Encoder

12. SERVO AMPLIFIER
• Servo amplifier terdiri dari comparator yang mengolah
sinyal error dan power amplifier yang menguatkan
sinyal agar mampu menggerakan servomotor.
 Comparator; terdiri dari komparator dan kontrol.
komparator berfungsi untuk membandingkan referensi
dengan feedback dan menghasilkan sinyal differential.
Sedang kontrol berfungsi untuk menguatkan dan
menyalurkan sinyal differential.
 Power Amplifier menggerakan servomotor pada
posisi/kecepatan yang sesuai dengan output
Comparator.
“Sebuah penguat yang mengolah sinyal error untuk
mengoreksi perbedaan antara sinyal input (referensi)
dengan sinyal umpan balik (feedback) sehingga
menghasilkan output yang diharapkan.”

13. HOST CONTROLLED
“Alat yang mengendalikan servo amplifier dengan menggunakan referensi
kecepatan/posisi berupa set point.”

14. Diagram Blok Sistem Pengendali Servo