VEX V5 वर्कसेल एक्सटेंशन को STEM लैब्स में शामिल अवधारणाओं का और अधिक अन्वेषण करने तथा छात्रों को अतिरिक्त सॉर्टिंग और स्वचालन अवधारणाओं से परिचित कराने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ये एक्सटेंशन VEX V5 वर्कसेल STEM लैब्सके पहले बारह से गुजरने के बाद पूरा किया जाना चाहिए।
प्रत्येक वर्कसेल एक्सटेंशन पृष्ठभूमि जानकारी के साथ शुरू होता है, जो एक्सटेंशन में संबोधित अवधारणाओं के महत्व और संदर्भ को समझाता है, साथ ही एक्सटेंशन के समग्र लक्ष्य और क्या बनाया जाएगा, इसके बारे में जानकारी भी देता है। फिर, उस एक्सटेंशन के लक्ष्य को पूरा करने के लिए वर्कसेल को पुनः कॉन्फ़िगर करने के लिए निर्देशित उदाहरण प्रदान किए जाते हैं। ध्यान दें, दिए गए निर्देशों को प्रेरणा के उद्देश्य के लिए एक संभावित समाधान के रूप में देखा जा सकता है, क्योंकि लक्ष्य को पूरा करने के एक से अधिक तरीके हैं। इन विस्तारों के लिए छात्रों को विशिष्ट इंजीनियरिंग अवधारणाओं का व्यावहारिक अनुभव प्राप्त करने के लिए वर्कसेल के नए खंडों की योजना बनाने और निर्माण करने की आवश्यकता होती है। छात्रों के निर्माण या कोडिंग कौशल का परीक्षण करने के लिए तीन स्तर की चुनौतियाँ उपलब्ध हैं।
वर्कसेल एक्सटेंशन को किसी भी क्रम में पूरा किया जा सकता है। हालाँकि, कुछ एक्सटेंशन में अवधारणाएँ अन्य की तुलना में अधिक जटिल हैं। इन्हें कैसे क्रमबद्ध किया जा सकता है, इसका एक उदाहरण और सिफारिश VEX V5 वर्कसेल पेसिंग गाइडमें दी गई है। नीचे दी गई तालिका एक्सटेंशन में शामिल अवधारणाओं, वर्कसेल और वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों में अवधारणा के महत्व, तथा दो से तीन एक्सटेंशनों के बारे में बताती है जो उस अवधारणा के सर्वोत्तम उदाहरण हैं। यद्यपि विस्तार में अनेक अवधारणाएं शामिल हो सकती हैं, लेकिन नीचे केवल मुख्य अवधारणा ही बताई जाएगी।
डायवर्टर्स
रोबोटिक भुजा का उपयोग करने की अपेक्षा डायवर्टर डिस्क को एक कन्वेयर से दूसरे कन्वेयर तक अधिक कुशल तरीके से ले जाने की सुविधा प्रदान करते हैं। इससे डिस्क को सिस्टम में अलग-अलग पथों पर जाने की अनुमति मिलती है, क्योंकि प्रोग्राम कुछ डिस्क को डायवर्टर को बायपास करने की अनुमति देता है, जबकि अन्य को दूसरे कन्वेयर पर डायवर्ट किया जाता है।
वर्कसेल एक्सटेंशनजो इस अवधारणा को कवर करते हैं:
- डिस्क को मोड़ना: छात्र एक कन्वेयर बेल्ट से दूसरे तक डिस्क को ले जाने के लिए एक डायवर्टर का निर्माण और कोड करेंगे।
- सामान प्राप्ति: छात्र एक ऐसा निर्माण करेंगे, जिसमें डिस्क को छांटने के लिए कई डायवर्टर्स का उपयोग किया जाएगा।
गेट्स
कुछ प्रणालियों में, डिस्क अपने रंग के आधार पर अलग-अलग कन्वेयर पथों पर चलती हैं। गेट्स एक बार में सिस्टम से गुजरने वाली डिस्क की संख्या को न्यूनतम कर देते हैं, जिससे सिस्टम अधिक सटीक हो जाता है। एक गेट या एकाधिक गेटों का उपयोग करते समय, डिस्क के गलत पथ पर जाने या गलत लोडिंग क्षेत्र में पहुंचने की संभावना कम होती है।
वर्कसेल एक्सटेंशनजो इस अवधारणा को कवर करते हैं:
- प्रविष्टि सक्षम करें: छात्र डिस्क को अलग करने के लिए केवल एक कन्वेयर और एक गेट का उपयोग करके एक प्रणाली बनाएंगे।
- प्रवेश अस्वीकार: छात्र लाल डिस्क को अस्वीकार करने और हरे और नीले डिस्क को स्वीकार करने के लिए डिस्क फीडर के दोनों ओर गेट का उपयोग करेंगे।
कन्वेयर
कन्वेयर डिस्क को सिस्टम के चारों ओर घूमने की अनुमति देते हैं। किसी प्रणाली में उत्पादों को ले जाने के लिए श्रमिकों पर निर्भर रहने के बजाय, दक्षता बढ़ाने के लिए डायवर्टर्स और कन्वेयर्स का उपयोग किया जा सकता है। कन्वेयर की संख्या और व्यवस्था से वस्तुओं को एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में अधिक सटीक ढंग से ले जाना संभव हो जाता है।
एकल और एकाधिक कन्वेयर
जबकि प्रत्येक वर्कसेल एक्सटेंशन कन्वेयर का उपयोग करता है, यह विचार करना महत्वपूर्ण है कि एकाधिक कन्वेयर एक साथ कैसे काम करते हैं। प्रत्येक कन्वेयर की गति पर विचार करें तथा डिस्क एक से दूसरे में कैसे स्थानांतरित होगी।
वर्कसेल एक्सटेंशनजो इस अवधारणा को कवर करते हैं:
- लागत दक्षता: छात्रों को एक ऐसी प्रणाली बनाने की चुनौती दी जाती है जिसमें न्यूनतम संभव सामग्री का उपयोग हो। कन्वेयर के कुशल उपयोग से सिस्टम में सामग्री की मात्रा को काफी हद तक कम किया जा सकता है।
उन्नत और अतिव्यापी कन्वेयर
सिस्टम को पूरे फर्श पर फैलाने के बजाय, कंपनियां अपने मौजूदा स्थान का अनुकूलन करने के लिए सिस्टम के कुछ हिस्सों को ऊपर उठा सकती हैं। यदि कारखाना एक बहु-स्तरीय प्रणाली है, तो वस्तुओं को उच्च स्तर से प्रणाली में लाया जा सकता है, बजाय इसके कि लोगों का एक समूह वस्तुओं को नीचे तल स्तर पर लाकर प्रणाली में लाया जाए।
वर्कसेल एक्सटेंशन जो इस अवधारणा को कवर करते हैं:
- ऊँचा उठना: छात्र कन्वेयर की विभिन्न ऊँचाइयों के बीच डिस्क को ले जाने के लिए एक ऊंचा कन्वेयर बनाएंगे।
- फास्ट फैक्ट्री: छात्र अंतिम गंतव्य से संबंधित निचले कन्वेयर से ऊंचे कन्वेयर तक डिस्क को ले जाने के लिए परियोजनाएं बनाएंगे।
- लेवलिंग अप: छात्र डिस्क को स्थानांतरित करने के लिए सिस्टम पर ओवरलैपिंग कन्वेयर बनाते हैं।
टर्निंग कन्वेयर
घूर्णनशील कन्वेयर बेल्ट, डिस्क को डायवर्टर या रोबोटिक भुजा के उपयोग के बिना ही दूसरे कन्वेयर पर प्रवाहित करने की अनुमति देता है। यदि एकाधिक आउटपुट हों तो यह अधिक कुशल विकल्प हो सकता है।
वर्कसेल एक्सटेंशन जो इस अवधारणा को कवर करते हैं:
- इसे चालू करना: छात्र एक कन्वेयर बेल्ट का निर्माण करेंगे जो डिस्क को छांटने के लिए घूमता है।
- नई ऊंचाइयां: छात्र एक ऐसी प्रणाली का निर्माण करेंगे जो चुनौतियों को पूरा करने के लिए कई ओवरलैपिंग कन्वेयर और एक घूमने वाले कन्वेयर का उपयोग करती है।
सेंसर
सेंसर किसी प्रणाली की सटीकता और दक्षता बढ़ा सकते हैं। सेंसर कन्वेयर पर किसी वस्तु के स्थान, वस्तु के रंग की जानकारी दे सकते हैं, या डायवर्टर्स की मोड़ त्रिज्या निर्धारित करने के लिए उपयोग किए जा सकते हैं। यह अतिरिक्त कार्यक्षमता आपको किसी वस्तु की उपस्थिति या रंग की रिपोर्ट करने के लिए मैन्युअल इनपुट पर निर्भर रहने के बजाय सिस्टम को स्वचालित करने की अनुमति देती है।
लाइन ट्रैकर्स
लाइन ट्रैकर्स सेंसर से परावर्तित होने वाले प्रकाश के प्रतिशत की रिपोर्ट करते हैं। यह आपको वर्कसेल को कोड करने की अनुमति देता है, ताकि जब कन्वेयर पर किसी निश्चित स्थान पर ऑब्जेक्ट का पता चले तो वह प्रतिक्रिया दे सके। यह लैब 10में भी शामिल है। लाइन ट्रैकर्स के उपयोग के बारे में अधिक जानकारी के लिए, VEX लाइब्रेरी से यह आलेख देखें
वर्कसेल एक्सटेंशन जो इस अवधारणा को कवर करते हैं:
- सामान को अलग-अलग करना: छात्र सामान के रूप में कार्य करने के लिए डिस्क को सही क्षेत्र में अलग करने के लिए एक प्रणाली का निर्माण करेंगे। उन्हें कन्वेयर के साथ डिस्क की स्थिति निर्धारित करने के लिए लाइन ट्रैकर्स जैसे सेंसर का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है।
ऑप्टिकल सेंसर
ऑप्टिकल सेंसर का उपयोग रंग, निकटता और परिवेश प्रकाश का पता लगाने के लिए किया जा सकता है। इससे किसी प्रोजेक्ट में सेंसर द्वारा रिपोर्ट किए गए रंग के आधार पर अलग-अलग व्यवहार शामिल करने की अनुमति मिलती है। ऑप्टिकल सेंसर के उपयोग के बारे में अधिक जानकारी के लिए, VEX लाइब्रेरी से यह लेख देखें
वर्कसेल एक्सटेंशन जो इस अवधारणा को कवर करते हैं:
- सामान का दावा: छात्र लोडिंग क्षेत्र से डिस्क को उठाने और उन्हें कन्वेयर सिस्टम पर छांटने के लिए एक यूजर इंटरफेस (यूआई) और ऑप्टिकल सेंसर को प्रोग्राम करेंगे।
सीमा स्विच
लिमिट स्विच का उपयोग डायवर्टर और गेट की टर्निंग त्रिज्या में अंतर करने के लिए किया जा सकता है। यह सेंसर, डिस्क को एक कन्वेयर से दूसरे कन्वेयर तक ले जाते समय, समय सेंसर की जगह भी ले सकता है, बिना किसी डायवर्टर या लाइन ट्रैकर के, जो कन्वेयर को रोक सके। लिमिट स्विच के उपयोग के बारे में अधिक जानकारी के लिए, VEX लाइब्रेरी से यह लेख देखें
वर्कसेल एक्सटेंशन जो इस अवधारणा को कवर करते हैं:
- गुणवत्ता नियंत्रण: छात्र सिस्टम में प्रवेश करते समय लाल डिस्क को अस्वीकार करने के लिए लिमिट स्विच का उपयोग करेंगे।
परिवर्तित डिस्क फीडर
विस्तारित डिस्क फीडर एक समय में अधिक डिस्क को स्वचालित रूप से सिस्टम में शामिल करने की अनुमति देता है। मूल डिस्क फीडर के साथ, एक समय में केवल चार डिस्क ही रखी जा सकती थीं।
वर्कसेल एक्सटेंशन जो इस अवधारणा को कवर करते हैं:
- फास्ट फैक्ट्री: छात्र अंतिम गंतव्य से संबंधित निचले कन्वेयर से ऊंचे कन्वेयर तक डिस्क को ले जाने के लिए परियोजनाएं बनाएंगे। स्तर 2 और 3 को पूरा करने के लिए अधिकतम 12 डिस्क की आवश्यकता होती है, इसलिए सभी डिस्क को रखने के लिए परिवर्तित डिस्क फीडर का उपयोग करना आवश्यक है।
- ट्रैक पर बने रहें: छात्र डिस्क को छांटने की दक्षता बढ़ाने के लिए एक रिटेनिंग वॉल और अन्य संशोधन करेंगे। चुनौती के स्तर 3 में 12 डिस्कों को छांटने की दक्षता का परीक्षण करने के लिए परिवर्तित डिस्क फीडर का उपयोग किया जाता है।
दीवार बनाए रखना
कभी-कभी जब डिस्क एक कन्वेयर से दूसरे कन्वेयर में स्थानांतरित होती हैं, तो वे अपनी गति के कारण दूसरे कन्वेयर से नीचे गिर जाती हैं। वृत्ताकार कन्वेयर में मोड़ों पर चलते समय भी यह देखा जाता है। कन्वेयर के वेग को कम करने के बजाय, डिस्क को कन्वेयर पर बनाए रखने के लिए अवरोधक दीवारें बनाई जा सकती हैं।
वर्कसेल एक्सटेंशन जो इस अवधारणा को कवर करते हैं:
- ट्रैक पर बने रहें: छात्र डिस्क को छांटने की दक्षता बढ़ाने के लिए एक रिटेनिंग वॉल और अन्य संशोधन करेंगे।
प्रयोक्ता इंटरफ़ेस
उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस (या UI) एक ऐसी विधि है जो उपयोगकर्ता को इनपुट प्रदान करने या आउटपुट देखने के लिए कंप्यूटर सिस्टम (या मशीन) के साथ बातचीत करने की अनुमति देती है। जब आप किसी मानव द्वारा दबाए गए बटन के आधार पर वर्कसेल के विभिन्न व्यवहारों को ट्रिगर करना चाहते हैं तो UI सहायक होता है। व्यवहारों का परीक्षण करते समय यह मैनुअल इनपुट उपयोगी होता है। यह लैब 7में भी शामिल है।
वर्कसेल एक्सटेंशन जो इस अवधारणा को कवर करते हैं:
- सामान प्राप्ति: छात्र एक यूआई और ऑप्टिकल सेंसर को प्रोग्राम करेंगे, जो डिस्क को उनके लोडिंग क्षेत्र से उठाएगा और उन्हें कन्वेयर सिस्टम पर क्रमबद्ध करेगा।
एकाधिक कार्यकोशिकाएँ
कुछ कंपनियों में प्रत्येक भाग के लिए एक ही अनुभाग के प्रभारी होने के बजाय कई अनुभाग एक साथ काम करते हैं। इसे वर्कसेल के माध्यम से दर्शाया गया है, जिसमें डिस्क को पहले रोबोटिक आर्म के साथ स्थानांतरित किया जाता है, विभिन्न कन्वेयर पर अलग किया जाता है, फिर वास्तव में दूसरे रोबोटिक आर्म का उपयोग करके सही लोडिंग ज़ोन में रखा जाता है।
वर्कसेल एक्सटेंशन जो इस अवधारणा को कवर करते हैं:
- एक साथ काम करें: छात्र दो वर्कसेल का उपयोग करके डिस्क को रंग के आधार पर छांटने और उन्हें डिस्क फीडर के भीतर एक निश्चित रंग क्रम में रखने के लिए एक साथ काम करेंगे।