VEX V5 Workcell Extensions jsou navrženy tak, aby dále prozkoumávaly koncepty obsažené ve STEM Labs a seznamovaly studenty s dalšími koncepty třídění a automatizace. Tato rozšíření by měla být dokončena po absolvování prvních dvanácti z VEX V5 Workcell STEM Labs.
Každé rozšíření Workcell začíná základními informacemi, které vysvětlují důležitost a kontextualizaci pojmů řešených v rozšíření, stejně jako informace o celkovém cíli rozšíření a o tom, co bude vytvořeno. Poté jsou uvedeny řízené příklady pro překonfigurování Workcell tak, aby bylo dosaženo cíle daného rozšíření. Všimněte si, že poskytnuté pokyny mohou být považovány za jedno z možných řešení pro účely inspirace, protože existuje více než jeden způsob, jak dosáhnout cíle. Tato rozšíření vyžadují, aby studenti plánovali a budovali nové části Workcell, aby měli praktické zkušenosti se specifickými inženýrskými koncepty. K dispozici jsou tři úrovně výzev pro testování konstrukčních nebo kódovacích dovedností studentů.
Rozšíření Workcell lze dokončit v libovolném pořadí. Koncepty v některých rozšířeních jsou však složitější než v jiných. Příklad a doporučení, jak je lze objednat, jsou uvedeny v VEX V5 Workcell Pacing Guide. Níže uvedená tabulka vysvětluje koncepty zahrnuté v rozšířeních, důležitost konceptu jak u Workcell, tak v reálných aplikacích a dvě až tři rozšíření, která jsou nejlepším příkladem tohoto konceptu. Zatímco rozšíření mohou zahrnovat více konceptů, níže bude uveden pouze hlavní koncept.
Převaděče
Převaděče umožňují efektivnější pohyb disků z jednoho dopravníku na druhý, než aby používali robotické rameno. To umožňuje, aby se disky pohybovaly v systému různými cestami, protože program může umožnit, aby určité disky obcházely přesměrovač, zatímco jiné jsou odkloněny na jiný dopravník.
Rozšíření pracovní buňky, které pokrývají tento koncept:
- Přesměrování disků: Studenti sestaví a naprogramují přesměrovač pro přesun disků z jednoho dopravníkového pásu na druhý.
- Nárok na zavazadla: Studenti vytvoří sestavení, kde se k třídění disků používá více převaděčů.
Brány
V některých systémech se disky pohybují po různých dopravních drahách v závislosti na jejich barvě. Brány minimalizují počet disků procházejících systémem najednou, což může vést k přesnějšímu systému. Při použití brány nebo více bran je menší šance, že disky půjdou nesprávnou cestou nebo skončí ve špatné zóně načítání.
Rozšíření pracovní buňky, které pokrývají tento koncept:
- Povolit vstup: Studenti vytvoří systém využívající pouze jeden dopravník a jednu bránu k oddělení disků.
- Odmítnout zadání: Studenti použijí brány na obou stranách podavače disků k odmítnutí červených disků a přijetí zelených a modrých disků.
Dopravníky
Dopravníky umožňují pohyb disků po systému. Namísto spoléhání se na pracovníky při přesunu produktů napříč systémem lze ke zvýšení efektivity použít přesměrovače a dopravníky. Počet a uspořádání dopravníků také umožňuje přesnější přesun předmětů z jedné oblasti do druhé.
Jednoduché a vícenásobné dopravníky
I když každé rozšíření Workcell Extension používá dopravníky, je důležité zvážit, jak více dopravníků spolupracuje. Zvažte rychlost pohybu každého dopravníku a způsob přenosu disku z jednoho na druhý.
Rozšíření pracovní buňky, které pokrývají tento koncept:
- Nákladová efektivita: Studenti mají za úkol vytvořit systém, který využívá co nejméně materiálů. Efektivní používání dopravníků může výrazně snížit množství materiálu v systému.
Vyvýšené a překrývající se dopravníky
Namísto rozšiřování systému přes podlahu mohou společnosti zvýšit části svého systému, aby optimalizovaly svůj současný prostor. Pokud je továrna víceúrovňovým systémem, mohou být položky do systému zavedeny z vyšší úrovně, spíše než aby skupina lidí přinesla položky dolů na úroveň podlahy, aby byly zavedeny do systému.
Rozšíření Workcell, která pokrývají tento koncept:
- Jít výš: Studenti postaví vyvýšený dopravník pro přesun disků mezi různými výškami dopravníků.
- Rychlá továrna: Studenti vytvoří projekty pro přesun disků z nižších dopravníků na vyvýšené dopravníky související s koncovým místem určení.
- Vyrovnání: Studenti vytvoří v systému překrývající se dopravníky pro přesun disků.
Soustružnické dopravníky
Rotující dopravníkové pásy umožňují diskům proudit na jiný dopravník bez použití přesměrovače nebo robotického ramene. To může být efektivnější možnost, pokud existuje více výstupů.
Rozšíření Workcell, která pokrývají tento koncept:
- Otočení: Studenti sestrojí dopravní pás, který se změní na třídění disků.
- New Heights: Studenti sestrojí systém, který k plnění úkolů využívá více překrývajících se dopravníků a otočný dopravník.
Senzory
Senzory mohou zvýšit přesnost a účinnost systému. Senzory mohou hlásit polohu předmětu podél dopravníku, barvu předmětu nebo mohou být použity k určení poloměru otáčení odbočovačů. Tato přidaná funkce vám umožňuje začít automatizovat systémy spíše než se spoléhat na ruční vstupy při hlášení přítomnosti nebo barvy objektu.
Sledování čar
Line Tracker hlásí procento světla odraženého zpět od senzoru. To vám umožňuje kódovat pracovní buňku, aby reagovala, když jsou objekty detekovány v určité poloze na dopravníku. To je také zahrnuto v Lab 10. Další informace o používání sledovačů čar v tomto článku z knihovny VEX.
Rozšíření Workcell, která pokrývají tento koncept:
- Třídění zavazadel: Studenti sestaví systém pro třídění disků do správné oblasti, aby fungovaly jako zavazadla. Doporučuje se jim používat senzory, jako jsou Line Trackery, k určení polohy disků podél dopravníků.
Optické senzory
Optické senzory lze použít k detekci barvy, blízkosti a okolního světla. To umožňuje, aby projekt zahrnoval různé chování v závislosti na barvě hlášené senzorem. Další informace o používání optických senzorů v tomto článku z knihovny VEX.
Rozšíření Workcell, která pokrývají tento koncept:
- Reklamace zavazadel: Studenti naprogramují uživatelské rozhraní (UI) a optický senzor (snímače) pro vyzvednutí disků z jejich nakládací zóny a jejich třídění na dopravníkovém systému.
Koncové spínače
Koncové spínače lze použít k rozlišení poloměru otáčení přepínače a brány. Tento snímač může také nahradit časový snímač, když se disky pohybují z jednoho dopravníku na druhý bez přesměrovače nebo Line Trackeru k zastavení dopravníku. Další informace o používání koncových spínačů naleznete v tomto článku z knihovny VEX.
Rozšíření Workcell, která pokrývají tento koncept:
- Kontrola kvality: Studenti použijí limitní spínače k odmítnutí červených disků, když vstoupí do systému.
Změněný podavač disků
Rozšířený podavač disků umožňuje autonomní zavedení více disků do systému najednou. S původním podavačem disků bylo možné držet pouze čtyři disky najednou.
Rozšíření Workcell, která pokrývají tento koncept:
- Rychlá továrna: Studenti vytvoří projekty pro přesun disků z nižších dopravníků na zvýšené dopravníky související s koncovým místem určení. Úrovně 2 a 3 vyžadují dokončení až 12 disků, takže použití upraveného podavače disků je nutné pro uložení všech disků.
- Stay on Track: Studenti vytvoří opěrnou zeď a další úpravy pro zvýšení efektivity třídicích disků. Upravený podavač disků se používá v úrovni 3 výzvy k testování účinnosti třídění 12 disků.
Opěrná zeď
Někdy, když disky přecházejí z jednoho dopravníku na druhý, spadnou z druhého dopravníku kvůli rychlosti, kterou se pohybují. To je také vidět při objíždění zatáček kruhových dopravníků. Spíše než snižovat rychlost dopravníku lze postavit opěrné stěny, které udrží disk na dopravníku.
Rozšíření Workcell, která pokrývají tento koncept:
- Stay on Track: Studenti vytvoří opěrnou zeď a další úpravy pro zvýšení efektivity třídicích disků.
Uživatelské rozhraní
Uživatelské rozhraní (nebo UI) je metoda, která umožňuje uživateli komunikovat s počítačovým systémem (nebo strojem) za účelem poskytování vstupu nebo sledování výstupů. Uživatelská rozhraní jsou užitečná, když chcete spouštět různé chování Workcell v závislosti na tlačítku stisknutém člověkem. Tento ruční vstup je užitečný při testování chování. To je také zahrnuto v Lab 7.
Rozšíření Workcell, která pokrývají tento koncept:
- Nárok na zavazadla: Studenti naprogramují uživatelské rozhraní a optický senzor(y) pro vyzvednutí disků z jejich nakládací zóny a jejich třídění na dopravníkovém systému.
Více pracovních buněk
Některé společnosti mají více sekcí, které spolupracují, místo aby jedna sekce měla na starosti každou část. To je znázorněno na pracovních buňkách s disky, které se pohybují pomocí prvního robotického ramene, oddělují se na různých dopravnících a poté se ve skutečnosti umísťují do správných nakládacích zón pomocí druhého robotického ramene.
Rozšíření Workcell, která pokrývají tento koncept:
- Spolupráce: Studenti budou spolupracovat na použití dvou pracovních buněk k setřídění disků podle barvy a jejich umístění v určitém pořadí barev v podavači disků.