Las extensiones de celda de trabajo VEX V5 están diseñadas para explorar más a fondo los conceptos cubiertos en los laboratorios STEM e introducir a los estudiantes en conceptos adicionales de clasificación y automatización. Estas extensiones deben completarse después de pasar por los primeros doce laboratorios VEX V5 Workcell STEM.
Cada extensión de Workcell comienza con información de antecedentes para explicar la importancia y contextualización de los conceptos abordados en la extensión, así como información sobre el objetivo general de la extensión y lo que se creará. Luego, se proporcionan ejemplos guiados para reconfigurar la Célula de Trabajo para lograr el objetivo de esa Extensión. Tenga en cuenta que las instrucciones proporcionadas pueden verse como una posible solución con el propósito de inspirar, ya que hay más de una forma de lograr el objetivo. Estas extensiones requieren que los estudiantes planifiquen y construyan nuevas secciones de la Workcell para tener experiencia práctica con conceptos de ingeniería específicos. Hay tres niveles de desafíos disponibles para evaluar las habilidades de construcción o codificación de los estudiantes.
Las extensiones de la celda de trabajo se pueden completar en cualquier orden. Sin embargo, los conceptos en algunas extensiones son más complejos que otros. Un ejemplo, y la recomendación, de cómo se podrían pedir se proporciona en la Guía de estimulación de la celda de trabajo VEX V5. La siguiente tabla explica los conceptos cubiertos en las extensiones, la importancia del concepto tanto con la Workcell como en aplicaciones del mundo real, y de dos a tres extensiones que son el mejor ejemplo de ese concepto. Si bien las extensiones pueden cubrir múltiples conceptos, a continuación solo se comunicará el concepto principal.
Desviadores
Los desviadores permiten un movimiento más eficiente de los discos de un transportador a otro, en lugar de utilizar el brazo robótico. Esto permite que los discos sigan diferentes rutas en el sistema, ya que el programa puede permitir que ciertos discos eviten el desviador, mientras que otros se desvían a otro transportador.
Extensión(es) de celda de trabajo que cubren este concepto:
- Discos de desviación: los estudiantes construirán y codificarán un desviador para mover los discos de una cinta transportadora a otra.
- Reclamación de equipaje: los estudiantes crearán una compilación en la que se utilizarán varios desviadores para clasificar los discos.
Puertas
En algunos sistemas, los discos van a lo largo de diferentes rutas de transporte dependiendo de su color. Las puertas minimizan la cantidad de discos que pasan por el sistema a la vez, lo que puede conducir a un sistema más preciso. Cuando se utiliza una compuerta o varias compuertas, hay una menor posibilidad de que los discos bajen por el camino equivocado o terminen en la zona de carga incorrecta.
Extensión(es) de celda de trabajo que cubren este concepto:
- Habilitar entrada: los estudiantes crearán un sistema utilizando solo un transportador y una puerta para separar los discos.
- Rechazar entrada: los estudiantes usarán puertas a cada lado de un alimentador de discos para rechazar discos rojos y aceptar discos verdes y azules.
Transportadores
Los transportadores permiten que los discos se muevan alrededor de un sistema. En lugar de depender de los trabajadores para mover los productos a través de un sistema, se pueden utilizar desviadores y transportadores para aumentar la eficiencia. El número y la disposición de los transportadores también permite un movimiento más preciso de los objetos de un área a otra.
Transportadores simples y múltiples
Si bien cada extensión de celda de trabajo utiliza transportadores, es importante considerar cómo varios transportadores trabajan juntos. Considere la velocidad a la que se mueve cada transportador y cómo se transferirá el disco de uno a otro.
Extensión(es) de celda de trabajo que cubren este concepto:
- Eficiencia de costos: los estudiantes tienen el desafío de crear un sistema que utilice el menor número posible de materiales. Ser eficiente con el uso de transportadores puede contribuir en gran medida a reducir la cantidad de material en el sistema.
Transportadores elevados y superpuestos
En lugar de expandir un sistema por todo el piso, las empresas pueden elevar partes de su sistema para optimizar su espacio actual. Si la fábrica es un sistema de varios niveles, los elementos se pueden introducir en el sistema desde un nivel superior en lugar de tener un grupo de personas que bajan los elementos al nivel del piso para ser introducidos en el sistema.
Extensión(es) de celda de trabajo que cubren este concepto:
- Ir más alto: los estudiantes construirán un transportador elevado para mover discos entre diferentes alturas de transportadores.
- Fábrica rápida: Los estudiantes crearán proyectos para mover discos de transportadores inferiores a transportadores elevados relacionados con el destino final.
- Subir de nivel: los estudiantes crean transportadores superpuestos en el sistema para mover los discos.
Girar transportadores
Las cintas transportadoras giratorias permiten que los discos fluyan hacia otro transportador sin el uso de un desviador o el brazo robótico. Esta puede ser una opción más eficiente si hay múltiples salidas.
Extensión(es) de celda de trabajo que cubren este concepto:
- Volviéndolo hacia arriba: Los estudiantes construirán una cinta transportadora que gira para clasificar los discos.
- Nuevas alturas: los estudiantes construirán un sistema que utilice múltiples transportadores superpuestos y un transportador giratorio para completar los desafíos.
Sensores
Los sensores pueden aumentar la precisión y la eficiencia de un sistema. Los sensores pueden informar la ubicación de un objeto a lo largo de un transportador, el color del objeto o usarse para determinar el radio de giro de los desviadores. Esta funcionalidad adicional le permite comenzar a automatizar los sistemas en lugar de depender de entradas manuales para informar la presencia o el color de un objeto.
Line Trackers
Los rastreadores de línea informan el porcentaje de luz que se refleja desde el sensor. Esto le permite codificar la celda de trabajo para responder cuando se detectan objetos en una posición determinada en un transportador. Esto también se trata en el Laboratorio 10. Para obtener más información sobre el uso de rastreadores de línea, consulte este artículo de la Biblioteca VEX.
Extensión(es) de celda de trabajo que cubren este concepto:
- Ordenar el equipaje: los estudiantes construirán un sistema para clasificar los discos en el área correcta para que actúen como equipaje. Se les anima a utilizar sensores, como Line Trackers, para determinar la posición de los discos a lo largo de los transportadores.
Sensores ópticos
Los sensores ópticos se pueden utilizar para detectar el color, la proximidad y la luz ambiental. Esto permite que un proyecto incluya diferentes comportamientos dependiendo del color reportado por el sensor. Para obtener más información sobre el uso de sensores ópticos, consulte este artículo de la Biblioteca VEX.
Extensión(es) de celda de trabajo que cubren este concepto:
- Reclamación de equipaje: los estudiantes programarán una interfaz de usuario (UI) y sensores ópticos para recoger los discos de su zona de carga y clasificarlos en un sistema transportador.
Interruptores de límite
Los interruptores de límite se pueden utilizar para distinguir el radio de giro de un desviador y una compuerta. Este sensor también puede reemplazar un sensor de tiempo cuando los discos se mueven de un transportador a otro sin un desviador o un rastreador de línea para detener un transportador. Para obtener más información sobre el uso de interruptores de límite, consulte este artículo de la Biblioteca VEX.
Extensión(es) de celda de trabajo que cubren este concepto:
- Control de calidad: los estudiantes utilizarán interruptores de límite para rechazar los discos rojos cuando ingresen al sistema.
Alteración del alimentador de disco
El alimentador de discos extendido permite que se introduzcan más discos de forma autónoma en un sistema a la vez. Con el alimentador de discos original, solo se podían almacenar cuatro discos a la vez.
Extensión(es) de celda de trabajo que cubren este concepto:
- Fábrica rápida: Los estudiantes crearán proyectos para mover discos de transportadores inferiores a transportadores elevados relacionados con el destino final. Los niveles 2 y 3 requieren que se completen hasta 12 discos, por lo que es necesario utilizar un alimentador de discos alterado para contener todos los discos.
- Mantén el rumbo: los estudiantes crearán un muro de contención y otras modificaciones para aumentar la eficiencia de los discos de clasificación. El alimentador de discos alterado se utiliza en el Nivel 3 del desafío para probar la eficiencia de la clasificación de 12 discos.
Muro de contención
A veces, cuando los discos están en transición de un transportador a otro, se caen del segundo transportador debido a la velocidad a la que se mueven. Esto también se ve al dar la vuelta a las curvas en transportadores circulares. En lugar de disminuir la velocidad del transportador, se pueden construir muros de contención para mantener el disco en el transportador.
Extensión(es) de celda de trabajo que cubren este concepto:
- Mantén el rumbo: los estudiantes crearán un muro de contención y otras modificaciones para aumentar la eficiencia de los discos de clasificación.
Interfaz de usuario
Una interfaz de usuario (o UI) es un método que permite a un usuario interactuar con un sistema informático (o máquina) para proporcionar entradas u observar salidas. Las interfaces de usuario son útiles cuando desea activar diferentes comportamientos de la Workcell dependiendo del botón presionado por un ser humano. Esta entrada manual es útil para evaluar los comportamientos. Esto también se trata en el Laboratorio 7.
Extensión(es) de celda de trabajo que cubren este concepto:
- Reclamación de equipaje: los estudiantes programarán una interfaz de usuario y sensores ópticos para recoger los discos de su zona de carga y clasificarlos en un sistema transportador.
Múltiples celdas de trabajo
Algunas empresas tienen varias secciones que trabajan juntas en lugar de tener una sección a cargo de cada parte. Esto se ilustra a través de Workcells con discos que se mueven con el primer brazo robótico, se separan en diferentes transportadores y luego se colocan en las zonas de carga correctas utilizando el segundo brazo robótico.
Extensión(es) de celda de trabajo que cubren este concepto:
- Trabajar juntos: los estudiantes trabajarán juntos para usar dos Workcells con el fin de ordenar los discos por color y colocarlos en un cierto orden de color dentro de un alimentador de discos.