VEX V5 워크셀 확장 은 STEM 랩에서 다룬 개념을 더욱 탐구하고 학생들에게 추가적인 분류 및 자동화 개념을 소개하도록 설계되었습니다. 이러한 확장은 VEX V5 Workcell STEM Labs의 처음 12개를 거친 후에 완료되어야 합니다.
각 Workcell Extension은 확장에서 다루는 개념의 중요성과 상황화를 설명하는 배경 정보뿐만 아니라 확장의 전반적인 목표와 생성될 항목에 대한 정보로 시작됩니다. 그런 다음 해당 확장의 목표를 달성하기 위해 Workcell을 재구성하는 데 도움이 되는 예제가 제공됩니다. 목표를 달성하는 방법은 여러 가지가 있으므로 제공된 지침은 영감을 얻기 위한 하나의 가능한 솔루션으로 볼 수 있습니다. 이러한 확장을 통해 학생들은 특정 엔지니어링 개념에 대한 실무 경험을 쌓기 위해 Workcell의 새로운 섹션을 계획하고 구축해야 합니다. 학생들의 구성 또는 코딩 기술을 테스트하기 위해 세 가지 수준의 과제가 제공됩니다.
Workcell Extensions는 어떤 순서로든 완료할 수 있습니다. 그러나 일부 확장의 개념은 다른 확장보다 더 복잡합니다. 이러한 정렬 방법에 대한 예와 권장 사항은 VEX V5 Workcell Pacing Guide에 제공됩니다. 아래 표에서는 확장에서 다루는 개념, Workcell과 실제 애플리케이션 모두에서 개념의 중요성, 해당 개념의 가장 좋은 예인 2~3개의 확장에 대해 설명합니다. 확장은 여러 개념을 다룰 수 있지만 아래에서는 주요 개념만 설명합니다.
전환기
다이버터를 사용하면 로봇 팔을 사용하는 대신 한 컨베이어에서 다른 컨베이어로 디스크를 보다 효율적으로 이동할 수 있습니다. 프로그램을 통해 특정 디스크가 전환기를 우회하고 다른 디스크는 다른 컨베이어로 전환될 수 있으므로 이를 통해 디스크가 시스템의 다른 경로로 이동할 수 있습니다.
게이츠
일부 시스템에서는 디스크가 색상에 따라 서로 다른 컨베이어 경로를 따라 이동합니다. Gates는 시스템을 한번에 통과하는 디스크의 수를 최소화하여 보다 정확한 시스템을 구현할 수 있습니다. 하나 이상의 게이트를 사용하는 경우 디스크가 잘못된 경로로 이동하거나 잘못된 로딩 영역에 도달할 가능성이 줄어듭니다.
컨베이어
컨베이어를 사용하면 디스크가 시스템 주위로 이동할 수 있습니다. 시스템 전체에서 제품을 이동하기 위해 작업자에게 의존하는 대신 전환기와 컨베이어를 사용하여 효율성을 높일 수 있습니다. 또한 컨베이어의 수와 배열을 통해 한 영역에서 다른 영역으로 물체를 보다 정확하게 이동할 수 있습니다.
단일 및 다중 컨베이어
모든 Workcell Extension은 컨베이어를 사용하지만 여러 컨베이어가 함께 작동하는 방식을 고려하는 것이 중요합니다. 각 컨베이어의 이동 속도와 디스크가 서로 이동하는 방식을 고려하세요.
작업셀 확장이 개념을 다루는:
- 비용 효율성: 학생들은 가능한 한 최소한의 재료를 사용하는 시스템을 만드는 과제를 받습니다. 컨베이어를 효율적으로 사용하면 시스템의 자재 양을 크게 줄일 수 있습니다.
상승 및 중첩 컨베이어
기업은 시스템을 바닥 전체로 확장하는 대신 시스템의 일부를 높여 현재 공간을 최적화할 수 있습니다. 공장이 다단계 시스템인 경우, 여러 사람이 품목을 바닥 수준으로 가져와 시스템에 도입하는 대신 더 높은 수준에서 시스템에 품목을 도입할 수 있습니다.
이 개념을 다루는 작업셀 확장:
- 더 높이 올라가기: 학생들은 디스크를 서로 다른 높이의 컨베이어 사이로 이동시키기 위해 높은 곳에 있는 컨베이어를 만들 것입니다.
- 빠른 공장: 학생들은 최종 목적지와 관련된 높은 컨베이어로 디스크를 낮은 컨베이어에서 옮기는 프로젝트를 만듭니다.
- 레벨업: 학생들은 디스크를 이동하기 위해 시스템에 겹쳐지는 컨베이어를 만듭니다.
터닝 컨베이어
센서
센서는 시스템의 정확성과 효율성을 높일 수 있습니다. 센서는 컨베이어를 따라 있는 물체의 위치, 물체의 색상을 보고하거나 전환기의 회전 반경을 결정하는 데 사용될 수 있습니다. 이 추가 기능을 사용하면 개체의 존재나 색상을 보고하기 위해 수동 입력에 의존하는 대신 시스템 자동화를 시작할 수 있습니다.
라인 트래커
라인 추적기는 센서에서 다시 반사되는 빛의 비율을 보고합니다. 이를 통해 컨베이어의 특정 위치에서 물체가 감지될 때 응답하도록 Workcell을 코딩할 수 있습니다. 이것은 또한 Lab 10에서 다룹니다. 라인 추적기 사용에 대한 자세한 내용 VEX 라이브러리에서 이 문서를 참조하세요.
이 개념을 다루는 작업셀 확장:
- 짐 분류: 학생들은 디스크를 짐 역할을 하는 올바른 구역에 분류하는 시스템을 구축합니다. 컨베이어를 따라 디스크의 위치를 결정하기 위해 라인 추적기와 같은 센서를 사용하는 것이 좋습니다.
광학 센서
광학 센서를 사용하여 색상, 근접성 및 주변광을 감지할 수 있습니다. 이를 통해 프로젝트는 센서가 보고한 색상에 따라 다양한 동작을 포함할 수 있습니다. 광학 센서 사용에 대한 자세한 내용 VEX 라이브러리에서 이 문서를 참조하세요.
이 개념을 다루는 작업셀 확장:
- 수하물 찾는 곳: 학생들은 사용자 인터페이스(UI)와 광학 센서를 프로그래밍하여 적재 구역에서 디스크를 집어 올리고 컨베이어 시스템에 분류합니다.
리미트 스위치
리미트 스위치는 다이버터와 게이트의 회전 반경을 구별하는 데 사용할 수 있습니다. 또한 이 센서는 컨베이어를 멈추기 위한 전환기나 라인 추적기 없이 디스크가 한 컨베이어에서 다른 컨베이어로 이동할 때 시간 센서를 대체할 수 있습니다. 리미트 스위치 사용에 대한 자세한 내용 VEX 라이브러리에서 이 문서를 참조하세요.
이 개념을 다루는 작업셀 확장:
- 품질 관리: 학생은 빨간 디스크가 시스템에 들어올 때 이를 거부하기 위해 리미트 스위치를 사용합니다.
변경된 디스크 피더
확장 디스크 피더를 사용하면 한 번에 더 많은 디스크를 시스템에 자동으로 도입할 수 있습니다. 원래의 디스크 공급 장치를 사용하면 한 번에 4개의 디스크만 보관할 수 있었습니다.
옹벽
때로는 디스크가 한 컨베이어에서 다른 컨베이어로 전환될 때 이동 속도로 인해 두 번째 컨베이어에서 떨어지기도 합니다. 이는 원형 컨베이어의 굴곡부를 돌 때에도 나타납니다. 컨베이어의 속도를 감소시키는 대신, 디스크를 컨베이어에 유지하기 위해 옹벽을 구축할 수 있습니다.
이 개념을 다루는 작업셀 확장:
- 궤도 유지: 학생들은 보유 벽을 만들고 기타 수정을 통해 분류 디스크의 효율성을 높입니다.
사용자 인터페이스
사용자 인터페이스(또는 UI)는 사용자가 컴퓨터 시스템(또는 기계)과 상호 작용하여 입력을 제공하거나 출력을 관찰할 수 있도록 하는 방법입니다. UI는 사람이 누르는 버튼에 따라 Workcell의 다양한 동작을 트리거하려는 경우에 유용합니다. 이 수동 입력은 동작을 테스트할 때 유용합니다. 이것은 또한 Lab 7에서 다룹니다.
이 개념을 다루는 작업셀 확장:
- 수하물 찾는 곳: 학생들은 UI와 광학 센서를 프로그래밍하여 적재 구역에서 디스크를 집어 올려 컨베이어 시스템에서 분류합니다.
다중 작업셀
일부 회사에서는 모든 부분을 담당하는 한 섹션이 아닌 여러 섹션이 함께 작업합니다. 이는 디스크가 첫 번째 로봇 팔로 이동되고, 서로 다른 컨베이어에서 분리된 후, 실제로 두 번째 로봇 팔을 사용하여 올바른 로딩 구역에 배치되는 Workcell을 통해 설명됩니다.
이 개념을 다루는 작업셀 확장:
- 함께 작업하기: 학생들은 두 개의 작업셀을 사용하여 디스크를 색상별로 분류하고 디스크 공급기 내에서 특정 색상 순서로 배치하는 작업을 함께 수행합니다.