Integrasi PLC M241 dengan Robot Kolaboratif UR3 untuk Workpiece Random Picking

Abstract

Integrasi antara programmable logic controller (PLC) dan robot kolaboratif menjadi aspek krusial dalam otomasi industri modern untuk mencapai fleksibilitas dan efisiensi produksi, khususnya pada aplikasi random picking. Penelitian ini mengusulkan arsitektur kontrol terintegrasi antara PLC Schneider Modicon M241 dan robot kolaboratif Universal Robots UR3 untuk melakukan pengambilan benda kerja dengan posisi acak dan orientasi tetap (random position, fixed orientation). PLC berperan sebagai pengendali utama yang mengelola urutan operasi, logika keselamatan, dan sinkronisasi antar-perangkat, sementara sistem visi berbasis PC menyediakan data koordinat objek yang dikirimkan ke PLC melalui komunikasi Modbus TCP. Validasi eksperimental dilakukan melalui 30 siklus pengujian dengan distribusi posisi objek acak pada area kerja. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem mencapai tingkat keberhasilan komunikasi sebesar 100%, dengan rata-rata latensi komunikasi dari sistem visi ke PLC sebesar 5–10 ms. Seluruh siklus pengambilan berhasil dieksekusi tanpa kegagalan sinkronisasi, dengan waktu siklus rata-rata sebesar 7,5 detik per objek. Dibandingkan pendekatan fixed pick, sistem yang diusulkan memberikan fleksibilitas operasional yang lebih tinggi karena mampu menangani variasi posisi objek tanpa perubahan program robot, sehingga menghilangkan kebutuhan re-teaching posisi pick dan mengurangi waktu setup ulang sistem. Temuan ini menunjukkan bahwa arsitektur integrasi PLC–robot kolaboratif yang diusulkan bersifat andal, modular, dan sesuai untuk diterapkan pada sistem manufaktur fleksibel berskala kecil hingga menengah.