VEX V5 Workcell Extensions 、STEM ラボでカバーされる概念をさらに探求し、追加の並べ替えと自動化の概念を学生に紹介するように設計されています。 これらの拡張機能は、 VEX V5 Workcell STEM Labsの最初の 12 を完了した後に完了する必要があります。
各 Workcell Extension は、拡張機能の全体的な目標と作成される内容に関する情報だけでなく、拡張機能で扱われる概念の重要性と文脈を説明する背景情報から始まります。 次に、その拡張機能の目標を達成するためにワークセルを再構成するためのガイド付きサンプルが提供されます。 目標を達成する方法は複数あるため、提供される手順は、インスピレーションを得る目的で考えられる解決策の 1 つとして見ることができることに注意してください。 これらの拡張機能では、学生はワークセルの新しいセクションを計画して構築し、特定のエンジニアリング概念を実際に体験する必要があります。 学生の構築またはコーディングのスキルをテストするために、3 つのレベルの課題が用意されています。
ワークセル拡張機能は、任意の順序で完了できます。 ただし、一部の拡張機能の概念は他の拡張機能よりも複雑です。 これらの順序付け方法の例と推奨事項は、 VEX V5 Workcell Pacing Guideに記載されています。 以下の表では、拡張機能でカバーされる概念、Workcell と実際のアプリケーションの両方における概念の重要性、およびその概念の最良の例である 2 ～ 3 つの拡張機能について説明します。 拡張機能は複数の概念をカバーする場合がありますが、以下では主な概念のみを説明します。
ダイバータ
ダイバータを使用すると、ロボット アームを使用するよりも、あるコンベアから別のコンベアへディスクをより効率的に移動できます。 これにより、プログラムによって特定のディスクがダイバータをバイパスし、他のディスクが別のコンベアに迂回されることが可能になるため、ディスクがシステム内の異なるパスを通ることが可能になります。
この概念をカバーするワークセル拡張機能:
- ディスクの方向転換: 学生は、ディスクをあるコンベヤー ベルトから別のコンベヤー ベルトに移動するための方向転換装置を構築し、コーディングします。
- Baggage Claim: 学生は、複数のダイバータを使用してディスクを分類するビルドを作成します。
ゲイツ
一部のシステムでは、ディスクは色に応じて異なるコンベヤー パスに沿って移動します。 ゲートにより、システムを一度に通過するディスクの数が最小限に抑えられるため、システムの精度が向上します。 1 つまたは複数のゲートを使用すると、ディスクが間違ったパスを通ったり、間違ったロード ゾーンに到達したりする可能性が低くなります。
この概念をカバーするワークセル拡張機能:
- エントリを有効にする: 学生は、ディスクを分離するためのコンベアとゲートを 1 つだけ使用してシステムを作成します。
- 入場拒否: 学生はディスク フィーダーの両側にあるゲートを使用して、赤いディスクを拒否し、緑と青のディスクを受け入れます。
コンベヤ
コンベアを使用すると、ディスクがシステム内を移動できます。 システム内で製品を移動させるのに作業員に頼るのではなく、ダイバータやコンベヤを使用して効率を高めることができます。 コンベアの数と配置により、あるエリアから別のエリアへ物体をより正確に移動することも可能になります。
単一および複数のコンベヤー
すべての Workcell Extension はコンベアを使用しますが、複数のコンベアがどのように連携して動作するかを考慮することが重要です。 各コンベアが移動する速度と、ディスクがコンベアからコンベアにどのように移送されるかを考慮してください。
この概念をカバーするワークセル拡張機能:
- コスト効率: 学生は、使用する材料を最小限に抑えたシステムを作成することに挑戦します。 コンベヤを効率的に使用することは、システム内の材料の量を減らすのに大いに役立ちます。
高架コンベヤとオーバーラップコンベヤ
企業はシステムをフロア全体に拡張するのではなく、システムの一部を増やして現在のスペースを最適化できます。 工場が複数レベルのシステムである場合、複数の人々がアイテムをフロアレベルに降ろしてシステムに導入するのではなく、より高いレベルからシステムにアイテムを導入できます。
この概念をカバーするワークセル拡張機能:
回転コンベヤ
回転コンベア ベルトにより、ダイバータやロボット アームを使用せずにディスクを別のコンベアに流すことができます。 複数の出力がある場合、これはより効率的なオプションになります。
この概念をカバーするワークセル拡張機能:
- 回転させる: 生徒はディスクを分類するために回転するコンベア ベルトを作成します。
- New Heights: 生徒は、複数の重なり合うコンベアと回転コンベアを使用して課題を完了するシステムを構築します。
センサー
センサーはシステムの精度と効率を向上させます。 センサーは、コンベヤーに沿った物体の位置、物体の色を報告したり、ダイバータの回転半径を決定するために使用したりできます。 この追加機能により、オブジェクトの存在や色のレポートを手動入力に頼るのではなく、システムの自動化を開始できるようになります。
ライントラッカー
光学センサー
制限スイッチ
改造されたディスクフィーダー
拡張ディスク フィーダにより、一度により多くのディスクを自律的にシステムに導入できます。 オリジナルのディスク フィーダーでは、一度に 4 枚のディスクしか保持できませんでした。
擁壁
ディスクが 1 つのコンベアから別のコンベアに移動するときに、移動速度が原因でディスクが 2 番目のコンベアから落ちてしまうことがあります。 これは、円形コンベアの曲がり角を回るときにも見られます。 コンベアの速度を下げるのではなく、擁壁を構築してディスクをコンベア上に保持することができます。
この概念をカバーするワークセル拡張機能:
- 順調に進む: 学生は擁壁やその他の修正を作成して、ディスクの仕分け効率を高めます。
ユーザーインターフェース
ユーザー インターフェイス (または UI) は、ユーザーがコンピューター システム (またはマシン) と対話して、入力を提供したり出力を観察したりできるようにする方法です。 UI は、人間が押したボタンに応じてワークセルのさまざまな動作をトリガーする場合に役立ちます。 この手動入力は、動作をテストするときに役立ちます。 これについては、 Lab 7でも説明します。
この概念をカバーするワークセル拡張機能:
- 手荷物の受け取り: 学生は、積み込みゾーンからディスクをピックアップし、コンベア システム上でディスクを並べ替えるための UI と光学センサーをプログラムします。
複数のワークセル
企業によっては、1 つのセクションがすべての部分を担当するのではなく、複数のセクションが連携して業務を行っている場合もあります。 これは、最初のロボット アームでディスクが移動され、別のコンベアで分離され、その後 2 番目のロボット アームを使用して正しいローディング ゾーンに実際に配置されるワークセルを通じて示されています。
この概念をカバーするワークセル拡張機能:
- 一緒に作業する: 学生は 2 つのワークセルを使用して協力してディスクを色ごとに分類し、ディスク フィーダー内で特定の色の順序で配置します。