A VEX V5 Workcell Extensions célja a STEM Labs által lefedett fogalmak további felfedezése, és a tanulók további rendezési és automatizálási koncepciók megismertetése. Ezeket a bővítményeket a VEX V5 Workcell STEM Labselső tizenkettőjének elvégzése után kell befejezni.
Minden munkacella-bővítmény háttér-információkkal kezdődik, amelyek elmagyarázzák a bővítményben tárgyalt fogalmak fontosságát és kontextusba helyezését, valamint a bővítmény általános céljáról és a létrejövő információkról. Ezután példákat mutatunk be a munkacella újrakonfigurálásához, hogy elérje a bővítmény célját. Ne feledje, hogy a megadott utasítások egy lehetséges megoldásnak tekinthetők az inspiráció céljára, mivel a cél elérésének több módja is van. Ezek a bővítések megkövetelik a diákoktól, hogy megtervezzék és megépítsék a Workcell új szakaszait, hogy gyakorlati tapasztalattal rendelkezzenek konkrét mérnöki koncepciók terén. Három szintű kihívás áll rendelkezésre a tanulók konstrukciós vagy kódolási készségeinek tesztelésére.
A Workcell bővítmények tetszőleges sorrendben elvégezhetők. Egyes kiterjesztések fogalmai azonban összetettebbek, mint másokban. A VEX V5 Workcell Pacing Guidepéldája és javaslata ezek megrendelésére található. Az alábbi táblázat ismerteti a bővítményekben szereplő fogalmakat, a koncepció fontosságát mind a Workcell-ben, mind a valós alkalmazásokban, valamint két-három bővítményt, amelyek a legjobb példa erre a koncepcióra. Bár a kiterjesztések több fogalomra is kiterjedhetnek, az alábbiakban csak a fő koncepciót közöljük.
Terelők
Az elterelők lehetővé teszik a tárcsák hatékonyabb mozgatását egyik szállítószalagról a másikra, ahelyett, hogy a robotkart használnák. Ez lehetővé teszi, hogy a lemezek különböző utakon menjenek a rendszerben, mivel a program lehetővé teszi, hogy bizonyos lemezek megkerüljék az elterelőt, míg mások egy másik szállítószalagra kerüljenek.
Workcell bővítmény(ek), amelyek lefedik ezt a koncepciót:
- Terelőlemezek: A tanulók építenek és kódolnak egy terelőt, amellyel a lemezeket egyik szállítószalagról a másikra mozgathatják.
- Poggyászfelvétel: A tanulók olyan összeállítást készítenek, amelyben több terelőt használnak a lemezek rendezésére.
Kapuk
Egyes rendszerekben a lemezek színüktől függően különböző szállítópályákon haladnak. A kapuk minimalizálják a rendszeren egyszerre átmenő lemezek számát, ami pontosabb rendszerhez vezethet. Ha egy kaput vagy több kaput használ, kisebb az esélye annak, hogy a lemezek rossz úton menjenek le, vagy rossz betöltési zónába kerüljenek.
Workcell bővítmény(ek), amelyek lefedik ezt a koncepciót:
- Belépés engedélyezése: A tanulók csak egy szállítószalagot és egy kaput használó rendszert hoznak létre a lemezek elkülönítéséhez.
- Bejegyzés elutasítása: A tanulók a lemezadagoló mindkét oldalán kaput fognak használni a piros korongok elutasítására, valamint a zöld és kék lemezek elfogadására.
Szállítószalagok
A szállítószalagok lehetővé teszik a lemezek mozgását a rendszerben. Ahelyett, hogy a dolgozókra hagyatkozna a termékek áthelyezése a rendszerben, elterelők és szállítószalagok használhatók a hatékonyság növelésére. A szállítószalagok száma és elrendezése lehetővé teszi a tárgyak pontosabb mozgását egyik területről a másikra.
Egy- és több szállítószalag
Bár minden Workcell Extension szállítószalagot használ, fontos figyelembe venni, hogy több szállítószalag hogyan működik együtt. Vegye figyelembe az egyes szállítószalagok mozgási sebességét és azt, hogy a lemez hogyan fog átkerülni egyikről a másikra.
Workcell bővítmény(ek), amelyek lefedik ezt a koncepciót:
- Költséghatékonyság: A hallgatók számára kihívást jelent egy olyan rendszer létrehozása, amely a lehető legkevesebb anyagot használja fel. A szállítószalagok hatékony használata nagymértékben csökkentheti a rendszerben lévő anyag mennyiségét.
Emelt és átlapoló szállítószalagok
Ahelyett, hogy a rendszert az egész emeletre kiterjesztenék, a vállalatok felemelhetik rendszerük egyes részeit, hogy optimalizálják jelenlegi területüket. Ha a gyár többszintű rendszer, akkor az elemeket magasabb szintről is be lehet vezetni a rendszerbe, nem pedig egy embercsoport, amely a padlószintre viszi le a tételeket a rendszerbe.
A koncepciót lefedő Workcell bővítmények:
- Feljebb: A tanulók emelt szállítószalagot építenek a tárcsák mozgatásához a különböző magasságú szállítószalagok között.
- Fast Factory: A tanulók projekteket készítenek a lemezek alsó szállítószalagokról a megemelt szállítószalagokra való mozgatására a végcélhoz kapcsolódóan.
- Szintezés: A tanulók átfedő szállítószalagokat hoznak létre a rendszeren a lemezek mozgatásához.
Eszterga szállítószalagok
A forgó szállítószalagok lehetővé teszik, hogy a tárcsák egy másik szállítószalagra folyjanak terelő vagy robotkar használata nélkül. Ez hatékonyabb megoldás lehet, ha több kimenet van.
A koncepciót lefedő Workcell bővítmények:
- Felforgatás: A tanulók megépítenek egy szállítószalagot, amely elfordul a lemezek rendezésére.
- New Heights: A tanulók olyan rendszert hoznak létre, amely több átfedő szállítószalagot és egy forgó szállítószalagot használ a kihívások teljesítéséhez.
Érzékelők
Az érzékelők növelhetik a rendszer pontosságát és hatékonyságát. Az érzékelők jelezhetik egy tárgy helyzetét a szállítószalag mentén, az objektum színét, vagy felhasználhatók a terelők fordulási sugarának meghatározására. Ez a hozzáadott funkció lehetővé teszi a rendszerek automatizálásának megkezdését ahelyett, hogy manuális bevitelekre hagyatkozna egy objektum jelenlétének vagy színének jelentéséhez.
Vonalkövetők
A vonalkövetők jelzik az érzékelőről visszaverődő fény százalékos arányát. Ez lehetővé teszi a Workcell kódolását, hogy reagáljon, ha a szállítószalag egy bizonyos pontján tárgyakat észlel. Ezt a Lab 10is tárgyalja. A vonalkövetők használatával kapcsolatos további információkért meg ezt a cikket a VEX Library-ból.
A koncepciót lefedő Workcell bővítmények:
- A poggyász rendezése: A tanulók egy rendszert építenek a lemezek megfelelő területre történő rendezésére, hogy poggyászként szolgáljanak. Javasoljuk, hogy érzékelőket, például vonalkövetőket használjanak a tárcsák helyzetének meghatározására a szállítószalagok mentén.
Optikai érzékelők
Az optikai érzékelők a színek, a közelség és a környezeti fény érzékelésére használhatók. Ez lehetővé teszi a projekt számára, hogy az érzékelő által jelzett színtől függően különböző viselkedéseket tartalmazzon. Az optikai érzékelők használatával kapcsolatos további információkért meg ezt a cikket a VEX könyvtárból.
A koncepciót lefedő Workcell bővítmények:
- Csomagkiadás: A tanulók beprogramoznak egy felhasználói felületet (UI) és optikai érzékelő(ke)t, hogy felvegyék a lemezeket a berakodási zónájukból, és egy szállítószalagon szétválogatják azokat.
Határérték kapcsolók
A végálláskapcsolók segítségével meg lehet különböztetni a terelő és a kapu fordulási sugarát. Ez az érzékelő helyettesítheti az időérzékelőt is, amikor a tárcsák az egyik szállítószalagról a másikra mozognak elterelő vagy vonalkövető nélkül, hogy megállítsák a szállítószalagot. A végálláskapcsolók használatával kapcsolatos további információkért meg ezt a cikket a VEX könyvtárból.
A koncepciót lefedő Workcell bővítmények:
- Minőségellenőrzés: A tanulók Limit Switch-eket használnak a piros lemezek elutasítására, amikor belépnek a rendszerbe.
Megváltozott lemezadagoló
A kiterjesztett lemezadagoló lehetővé teszi, hogy egyszerre több lemezt helyezzen be önállóan a rendszerbe. Az eredeti lemezadagolóval egyszerre csak négy lemezt lehetett tárolni.
A koncepciót lefedő Workcell bővítmények:
- Fast Factory: A tanulók projekteket készítenek a lemezek alsó szállítószalagokról a megemelt szállítószalagokra való mozgatására a végcélhoz kapcsolódóan. A 2. és 3. szint legfeljebb 12 lemezt igényel, ezért az összes lemez megtartásához egy módosított lemezadagoló használata szükséges.
- Maradj a pályán: A tanulók támfalat és egyéb módosításokat készítenek a válogatólemezek hatékonyságának növelése érdekében. A módosított lemezadagolót a kihívás 3. szintjén használják a 12 lemez rendezési hatékonyságának tesztelésére.
Biztonsági fal
Néha, amikor a lemezek egyik szállítószalagról a másikra váltanak, a mozgásuk sebessége miatt leesnek a második szállítószalagról. Ez látható a kör alakú szállítószalagok kanyarainak megkerülésekor is. A szállítószalag sebességének csökkentése helyett támfalak építhetők, amelyek a tárcsát a szállítószalagon tartják.
A koncepciót lefedő Workcell bővítmények:
- Maradj a pályán: A tanulók támfalat és egyéb módosításokat készítenek a válogatólemezek hatékonyságának növelése érdekében.
Felhasználói felület
A felhasználói felület (vagy UI) egy olyan módszer, amely lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy interakcióba lépjen egy számítógépes rendszerrel (vagy géppel), hogy bemenetet biztosítson vagy kimeneteket figyeljen meg. A felhasználói felületek akkor hasznosak, ha a munkacella különböző viselkedését szeretné kiváltani attól függően, hogy egy ember milyen gombot nyomott meg. Ez a kézi adatbevitel hasznos a viselkedés tesztelésekor. Ezt a Lab 7is tárgyalja.
A koncepciót lefedő Workcell bővítmények:
- Poggyászkiadás: A tanulók beprogramoznak egy felhasználói felületet és optikai érzékelő(ke)t, hogy felvegyék a lemezeket a berakodási zónájukból, és egy szállítószalagon szétválogatják azokat.
Több munkacella
Egyes vállalatok több részleggel dolgoznak együtt, ahelyett, hogy minden részért egy részleg felelne. Ezt Workcells szemlélteti, ahol a tárcsákat az első robotkarral mozgatják, különböző szállítószalagokon szétválasztják, majd a második robotkar segítségével ténylegesen a megfelelő rakodási zónákba helyezik.
A koncepciót lefedő Workcell bővítmények:
- Együttmunka: A tanulók együtt dolgoznak két munkacella használatával a lemezek szín szerinti rendezésére és egy bizonyos színsorrendbe helyezésére a lemezadagolóban.