Utilizzo delle estensioni Workcell VEX V5 – Biblioteca VEX

Le estensioni VEX V5 Workcell sono progettate per approfondire i concetti trattati negli STEM Labs e introdurre gli studenti a ulteriori concetti di ordinamento e automazione. Queste estensioni dovranno essere completate dopo aver completato i primi dodici dei VEX V5 Workcell STEM Labs.

Ogni estensione Workcell inizia con informazioni di base per spiegare l'importanza e la contestualizzazione dei concetti affrontati nell'estensione, nonché informazioni sull'obiettivo generale dell'estensione e su cosa verrà creato. Quindi, vengono forniti esempi guidati per riconfigurare la Workcell per raggiungere l'obiettivo dell'estensione. Tieni presente che le istruzioni fornite possono essere viste come una possibile soluzione ai fini dell'ispirazione, poiché esiste più di un modo per raggiungere l'obiettivo. Queste estensioni richiedono agli studenti di pianificare e costruire nuove sezioni della Workcell per avere esperienza pratica con concetti ingegneristici specifici. Sono disponibili tre livelli di sfide per testare le capacità di costruzione o di codifica degli studenti.

Le estensioni Workcell possono essere completate in qualsiasi ordine. Tuttavia, i concetti in alcune estensioni sono più complessi di altri. Un esempio e una raccomandazione su come ordinarli sono forniti nella Guida alla stimolazione VEX V5 Workcell. La tabella seguente spiega i concetti trattati nelle estensioni, l'importanza del concetto sia con Workcell che nelle applicazioni del mondo reale e due o tre estensioni che rappresentano il miglior esempio di tale concetto. Sebbene le estensioni possano coprire più concetti, di seguito verrà comunicato solo il concetto principale.

Deviatori

I deviatori consentono un movimento più efficiente dei dischi da un trasportatore all'altro, anziché utilizzare il braccio robotico. Ciò consente ai dischi di seguire percorsi diversi nel sistema poiché il programma può consentire a determinati dischi di bypassare il deviatore, mentre altri vengono deviati su un altro trasportatore.

Infografica che illustra i componenti chiave dell'istruzione professionale e tecnica (CTE) per gli insegnanti, con icone e testo che evidenziano risorse, strategie e vantaggi per migliorare il coinvolgimento degli studenti e i risultati di apprendimento.

Estensione(i) della cella di lavoroche copre questo concetto:

Dischi di deviazione: Gli studenti costruiranno e codificheranno un deviatore per spostare i dischi da un nastro trasportatore all'altro.
Ritiro bagagli: Gli studenti creeranno una struttura in cui vengono utilizzati più deviatori per smistare i dischi.

Cancelli

In alcuni sistemi, i dischi seguono percorsi di trasporto diversi a seconda del colore. I gate riducono al minimo il numero di dischi che attraversano il sistema contemporaneamente, il che può portare a un sistema più accurato. Quando si utilizza uno o più gate, vi è una minore possibilità che i dischi seguano il percorso sbagliato o finiscano nella zona di caricamento sbagliata.

Immagine che illustra i componenti chiave delle risorse di istruzione professionale e tecnica (CTE) per gli insegnanti, con icone e testo che evidenziano vari strumenti e strategie educative.

Estensione(i) della cella di lavoroche copre questo concetto:

Abilita inserimento: Gli studenti creeranno un sistema utilizzando un solo trasportatore e una porta per separare i dischi.
Rifiuto ingresso: Gli studenti utilizzeranno i cancelli su entrambi i lati di un alimentatore di dischi per rifiutare i dischi rossi e accettare quelli verdi e blu.

Trasportatori

I trasportatori consentono ai dischi di spostarsi all'interno di un sistema. Invece di fare affidamento sui lavoratori per spostare i prodotti attraverso un sistema, è possibile utilizzare deviatori e trasportatori per aumentare l’efficienza. Il numero e la disposizione dei trasportatori consente inoltre uno spostamento più accurato degli oggetti da un'area all'altra.

Trasportatori singoli e multipli

Infografica che illustra i componenti chiave dell'istruzione professionale e tecnica (CTE) per gli insegnanti, con elementi visivi che evidenziano risorse e strategie per un insegnamento efficace nei programmi CTE.

Anche se ogni Workcell Extension utilizza nastri trasportatori, è importante considerare il modo in cui più nastri trasportatori lavorano insieme. Considera la velocità con cui si muove ciascun trasportatore e il modo in cui il disco si trasferirà dall'uno all'altro.

Estensione(i) della cella di lavoroche copre questo concetto:

Efficienza dei costi: gli studenti sono sfidati a creare un sistema che utilizzi il minor numero possibile di materiali. Essere efficienti nell’uso dei trasportatori può contribuire notevolmente a ridurre la quantità di materiale nel sistema.

Trasportatori sopraelevati e sovrapposti

Infografica che illustra i componenti chiave dell'istruzione professionale e tecnica (CTE) per gli insegnanti, con icone e testo che evidenziano risorse e strategie per un insegnamento efficace nei programmi CTE.

Invece di espandere un sistema su tutta la superficie, le aziende possono rialzare parti del proprio sistema per ottimizzare lo spazio attuale. Se la fabbrica è un sistema a più livelli, gli articoli possono essere introdotti nel sistema da un livello più alto anziché avere un gruppo di persone che porta gli articoli al livello del pavimento per essere introdotti nel sistema.

Estensioni Workcell che coprono questo concetto:

Andare più in alto: Gli studenti costruiranno un trasportatore elevato per spostare i dischi tra trasportatori di diverse altezze.
Fabbrica veloce: Gli studenti creeranno progetti per spostare i dischi dai trasportatori inferiori ai trasportatori elevati in base alla destinazione finale.
Passaggio di livello: Gli studenti creano trasportatori sovrapposti sul sistema per spostare i dischi.

Trasportatori girevoli

Illustrazione che illustra varie risorse di istruzione professionale e tecnica (CTE) per gli insegnanti, tra cui strumenti e materiali per migliorare l'insegnamento e l'apprendimento nelle materie professionali.

I nastri trasportatori rotanti consentono ai dischi di fluire su un altro trasportatore senza l'uso di un deviatore o del braccio robotico. Questa può essere un'opzione più efficiente se sono presenti più output.

Estensioni Workcell che coprono questo concetto:

Alzare il volume: Gli studenti costruiranno un nastro trasportatore che gira per smistare i dischi.
Nuove altezze: gli studenti costruiranno un sistema che utilizza più trasportatori sovrapposti e un trasportatore girevole per completare le sfide.

Sensori

I sensori possono aumentare la precisione e l’efficienza di un sistema. I sensori possono segnalare la posizione di un oggetto lungo un trasportatore, il colore dell'oggetto o essere utilizzati per determinare il raggio di sterzata dei deviatori. Questa funzionalità aggiuntiva consente di iniziare ad automatizzare i sistemi anziché fare affidamento su input manuali per segnalare la presenza o il colore di un oggetto.

Tracciatori di linea

Immagine di un dispositivo di tracciamento delle linee utilizzato nell'istruzione tecnica e professionale (CTE) per scopi didattici, che ne illustra il design e la funzionalità nel contesto dell'insegnamento della robotica e dell'automazione.

I Line Tracker segnalano la percentuale di luce riflessa dal sensore. Ciò consente di codificare la Workcell per rispondere quando vengono rilevati oggetti in una determinata posizione su un trasportatore. Questo argomento è trattato anche in Lab 10. Per ulteriori informazioni sull'utilizzo dei line tracker, visualizza questo articolo dalla VEX Library.

Estensioni Workcell che coprono questo concetto:

Ordina i bagagli: Gli studenti costruiranno un sistema per ordinare i dischi nell'area corretta in modo che funzionino come bagagli. Sono incoraggiati a utilizzare sensori, come i Line Tracker, per determinare la posizione dei dischi lungo i trasportatori.

Sensori ottici

Immagine del sensore ottico V5, che ne illustra il design e le caratteristiche, utilizzato nelle risorse CTE (Career and Technical Education) per gli insegnanti.

I sensori ottici possono essere utilizzati per rilevare colore, prossimità e luce ambientale. Ciò consente a un progetto di includere comportamenti diversi a seconda del colore riportato dal sensore. Per ulteriori informazioni sull'utilizzo dei sensori ottici, visualizza questo articolo dalla VEX Library.

Estensioni Workcell che coprono questo concetto:

Ritiro bagagli: Gli studenti programmeranno un'interfaccia utente (UI) e sensori ottici per prelevare i dischi dalla zona di carico e smistarli su un sistema trasportatore.

Interruttore d'arresto

Infografica che illustra i componenti chiave e i vantaggi dell'istruzione professionale e tecnica (CTE) per gli insegnanti, evidenziando le risorse e il supporto disponibili per migliorare l'apprendimento degli studenti e la preparazione alla carriera.

I finecorsa possono essere utilizzati per distinguere il raggio di sterzata di un deviatore e di un cancello. Questo sensore può anche sostituire un sensore temporale quando i dischi si spostano da un trasportatore all'altro senza un deviatore o un Line Tracker per fermare un trasportatore. Per ulteriori informazioni sull'utilizzo degli interruttori di finecorsa, visualizza questo articolo dalla libreria VEX.

Estensioni Workcell che coprono questo concetto:

Controllo qualità: Gli studenti utilizzeranno degli interruttori di finecorsa per rifiutare i dischi rossi quando entrano nel sistema.

Alimentatore disco alterato

L'alimentatore disco esteso consente di introdurre autonomamente più dischi alla volta in un sistema. Con l'alimentatore disco originale, era possibile contenere solo quattro dischi alla volta.

Infografica che illustra i concetti chiave dell'istruzione professionale e tecnica (CTE) per gli insegnanti, con elementi visivi che evidenziano risorse e strategie per un insegnamento efficace.

Estensioni Workcell che coprono questo concetto:

Fabbrica veloce: Gli studenti creeranno progetti per spostare i dischi dai trasportatori inferiori ai trasportatori elevati in base alla destinazione finale. I livelli 2 e 3 richiedono fino a 12 dischi per essere completati, quindi è necessario utilizzare un alimentatore di dischi modificato per contenere tutti i dischi.
Rimani in carreggiata: Gli studenti creeranno un muro di contenimento e altre modifiche per aumentare l'efficienza della selezione dei dischi. L'alimentatore del disco modificato viene utilizzato nel livello 3 della sfida per testare l'efficienza dello smistamento di 12 dischi.

Muro di contenimento

A volte, quando i dischi passano da un trasportatore all'altro, cadono dal secondo trasportatore a causa della velocità con cui si muovono. Ciò si riscontra anche quando si affrontano le curve nei trasportatori circolari. Invece di diminuire la velocità del trasportatore, è possibile costruire muri di sostegno per mantenere il disco sul trasportatore.

Illustrazione che raffigura vari strumenti e risorse per gli insegnanti dell'istruzione professionale e tecnica (CTE), mostrando un ambiente di apprendimento collaborativo con studenti diversi impegnati in attività pratiche.

Estensioni Workcell che coprono questo concetto:

Rimani in carreggiata: Gli studenti creeranno un muro di contenimento e altre modifiche per aumentare l'efficienza della selezione dei dischi.

Interfaccia utente

Un'interfaccia utente (o UI) è un metodo per consentire a un utente di interagire con un sistema informatico (o macchina) per fornire input o osservare output. Le interfacce utente sono utili quando si desidera attivare diversi comportamenti della Workcell a seconda del pulsante premuto da un essere umano. Questo input manuale è utile quando si testano i comportamenti. Questo argomento è trattato nel Lab 7.

Infografica che illustra le risorse e le strategie chiave per gli insegnanti nell'istruzione professionale e tecnica, con icone e testo che evidenziano le migliori pratiche per l'insegnamento e il coinvolgimento degli studenti.

Estensioni Workcell che coprono questo concetto:

Ritiro bagagli: Gli studenti programmeranno un'interfaccia utente e sensori ottici per prelevare i dischi dalla zona di carico e smistarli su un sistema trasportatore.

Celle di lavoro multiple

Alcune aziende hanno più sezioni che lavorano insieme anziché avere una sezione responsabile di ogni parte. Ciò è illustrato attraverso celle di lavoro in cui i dischi vengono spostati con il primo braccio robotico, separati su diversi trasportatori e quindi posizionati nelle zone di carico corrette utilizzando il secondo braccio robotico.

Illustrazione di vari strumenti e attrezzature utilizzati nell'istruzione professionale e tecnica, che illustra le risorse a disposizione degli insegnanti per migliorare le esperienze di apprendimento.

Estensioni Workcell che coprono questo concetto:

Lavoro di squadra: Gli studenti lavoreranno insieme per usare due Workcell per ordinare i dischi in base al colore e posizionarli in un determinato ordine cromatico all'interno di un alimentatore di dischi.