Rozszerzenia VEX V5 Workcell mają na celu pogłębienie wiedzy na temat zagadnień omawianych w laboratoriach STEM oraz zapoznanie studentów z dodatkowymi zagadnieniami sortowania i automatyzacji. Te rozszerzenia należy ukończyć po ukończeniu pierwszych dwunastu z laboratoriów STEM VEX V5 Workcell.
Każde rozszerzenie WorkCell zaczyna się od podstawowych informacji w celu wyjaśnienia znaczenia i kontekstualizacji pojęć poruszonych w rozszerzeniu, a także informacji o ogólnym celu rozszerzenia i tego, co zostanie utworzone. Następnie przedstawiono przykłady z przewodnikiem w celu zmiany konfiguracji w celu osiągnięcia celu tego rozszerzenia. Uwaga: podane instrukcje mogą być postrzegane jako jedno możliwe rozwiązanie w celu inspiracji, ponieważ istnieje więcej niż jeden sposób na osiągnięcie celu. Te rozszerzenia wymagają od studentów planowania i budowania nowych sekcji Komórki Workspele, aby mieć praktyczne doświadczenie w określonych koncepcjach inżynierskich. Dostępne są trzy poziomy wyzwań w celu przetestowania umiejętności budowy lub kodowania uczniów.
Rozszerzenia CELSCELS można zakończyć w dowolnej kolejności. Jednak pojęcia w niektórych rozszerzeniach są bardziej złożone niż inne. Przykład i zalecenia dotyczące sposobu ich zamawiania podano w VEX V5 Workcell Pacing Guide. Poniższa tabela wyjaśnia pojęcia omówione w rozszerzeniach, znaczenie koncepcji zarówno z aplikacjami roboczą, jak i w rzeczywistych aplikacjach oraz dwa do trzech rozszerzeń, które są najlepszym przykładem tej koncepcji. Podczas gdy rozszerzenia mogą obejmować wiele pojęć, tylko główna koncepcja zostanie przekazana poniżej.
Nurki
Paliści pozwalają na bardziej wydajny ruch dysków z jednego przenośnika do drugiego, zamiast używać ramię robotycznego. Umożliwia to dyskom na różne ścieżki w systemie, ponieważ program może pozwolić na ominięcie niektórych dysków, podczas gdy inne są kierowane do innego przenośnika.
Rozszerzenie (-y), które obejmują tę koncepcję:
- Przekierowywanie dysków: Uczniowie zbudują i zakodują urządzenie przekierowujące, które będzie przenosić dyski z jednej taśmy przenośnika na drugą.
- Odbiór bagażu: Uczniowie stworzą konstrukcję, w której do sortowania dysków zostanie użytych wiele rozdzielaczy.
Bramy
W niektórych systemach dyski idą wzdłuż różnych ścieżek przenośników w zależności od ich koloru. Gates minimalizują liczbę dysków przechodzących przez system jednocześnie, co może prowadzić do dokładniejszego systemu. Podczas korzystania z bramy lub wielu bram istnieje mniejsza szansa na zejście z niewłaściwej ścieżki lub w niewłaściwej strefie ładowania.
Rozszerzenie (-y), które obejmują tę koncepcję:
- Włącz wprowadzanie: Uczniowie stworzą system wykorzystujący tylko jeden przenośnik i jedną bramkę do oddzielania dysków.
- Odrzucenie wpisu: Uczniowie będą korzystać z bramek po obu stronach podajnika dysków, aby odrzucać czerwone dyski i akceptować zielone i niebieskie dyski.
Przenośniki
Przenośniki umożliwiają przemieszczanie dysków po systemie. Zamiast polegać na poruszaniu produktów w całym systemie, nurci i przenośniki mogą być wykorzystane do zwiększenia wydajności. Liczba i układ przenośników pozwala również na dokładniejszy ruch obiektów z jednego obszaru do drugiego.
Pojedyncze i wiele przenośników
Podczas gdy każde rozszerzenie WorkCell wykorzystuje przenośniki, ważne jest, aby zastanowić się, jak wiele przenośników współpracuje ze sobą. Zastanów się nad prędkością, jaką przenośnik porusza się i sposób przeniesienia dysku z jednego do drugiego.
Rozszerzenie (-y), które obejmują tę koncepcję:
- Efektywność kosztowa: Uczniowie mają za zadanie stworzyć system wykorzystujący jak najmniej materiałów. Wydajność z wykorzystaniem przenośników może znacznie przyczynić się do zmniejszenia ilości materiału w systemie.
Podwyższone i nakładające się przenośniki
Zamiast rozszerzyć system po drugiej stronie podłogi, firmy mogą podnieść części swojego systemu, aby zoptymalizować swoją obecną przestrzeń. Jeśli fabryka jest systemem wielopoziomowym, elementy można wprowadzić do systemu z wyższego poziomu, zamiast mieć grupę osób sprowadzających elementy na poziom podłogi do wprowadzenia do systemu.
Rozszerzenia ( -y) WorkCell, które obejmują tę koncepcję:
- W górę: Uczniowie zbudują podwyższony przenośnik taśmowy, aby przemieszczać dyski pomiędzy przenośnikami o różnej wysokości.
- Szybka fabryka: Uczniowie będą tworzyć projekty przenoszenia dysków z dolnych przenośników na podniesione przenośniki w pobliżu miejsca docelowego.
- Poziom wyżej: Uczniowie tworzą nachodzące na siebie przenośniki w systemie, aby przenosić dyski.
Obracanie przenośników
Obracające się przenośniki umożliwiają przepływ dysków na inny przenośnik bez użycia złącza lub ramię robotycznego. Może to być bardziej wydajna opcja, jeśli istnieje wiele wyjść.
Rozszerzenia Workcell obejmujące tę koncepcję:
- Podkręcanie rytmu: Uczniowie zbudują taśmociąg, który obraca się, aby sortować dyski.
- Nowe wysokości: Uczniowie zbudują system wykorzystujący wiele nakładających się na siebie przenośników oraz przenośnik obrotowy, aby sprostać wyzwaniom.
Czujniki
Czujniki mogą zwiększyć dokładność i wydajność systemu. Czujniki mogą zgłaszać lokalizację obiektu wzdłuż przenośnika, koloru obiektu lub być używane do określenia promienia obrotu przełączników. Ta dodatkowa funkcjonalność pozwala rozpocząć automatyzację systemów zamiast polegać na ręcznych danych wejściowych w celu zgłoszenia obecności lub koloru obiektu.
Śledzenie linii
Śledzenie linii zgłaszają odsetek światła odbijanego z czujnika. Umożliwia to kodowanie CELLES, aby odpowiedzieć, gdy obiekty są wykryte w określonej pozycji na przenośniku. to jest również omówione w laboratorium 10. Aby uzyskać więcej informacji na temat korzystania ze śledzenia linii, ten artykuł z biblioteki VEX.
Rozszerzenia ( -y) WorkCell, które obejmują tę koncepcję:
- Sortowanie bagażu: Uczniowie zbudują system sortowania dysków do odpowiednich obszarów, które będą pełnić funkcję bagażu. Zachęca się ich do używania czujników, takich jak śledzący linię, w celu ustalenia pozycji dysków wzdłuż przenośników.
Czujniki optyczne
Czujniki optyczne mogą być używane do wykrywania koloru, bliskości i światła otoczenia. Pozwala to na uwzględnienie różnych zachowań w zależności od koloru zgłoszonego przez czujnik. Aby uzyskać więcej informacji na temat korzystania z czujników optycznych, ten artykuł z biblioteki VEX.
Rozszerzenia ( -y) WorkCell, które obejmują tę koncepcję:
- Odbiór bagażu: Uczniowie zaprogramują interfejs użytkownika (UI) i czujniki optyczne, aby odebrać dyski ze strefy załadunku i posortować je na systemie przenośników taśmowych.
Przełączniki ograniczające
Przełączniki graniczne mogą być użyte do rozróżnienia promienia obrotu rozbieżnika i bramy. Ten czujnik może również wymienić czujnik czasowy, gdy dyski przesuwają się z jednego przenośnika do drugiego bez rozbieżności lub tropinika linii, aby zatrzymać przenośnik. Aby uzyskać więcej informacji na temat korzystania z wyłączników krańcowych, ten artykuł z biblioteki VEX.
Rozszerzenia Workcell obejmujące tę koncepcję:
- Kontrola jakości: Studenci będą używać wyłączników krańcowych do odrzucania czerwonych dysków po ich wejściu do systemu.
Zmieniony podajnik dysku
Rozszerzony podajnik dysku umożliwia autonomiczne wprowadzanie większej liczby dysków do systemu na raz. W przypadku oryginalnego podajnika dysku można było jednocześnie odbywać tylko cztery dyski.
Rozszerzenia ( -y) WorkCell, które obejmują tę koncepcję:
- Szybka fabryka: Uczniowie będą tworzyć projekty przenoszenia dysków z dolnych przenośników na podniesione przenośniki w pobliżu miejsca docelowego. Poziomy 2 i 3 wymagają do ukończenia do 12 dysków, więc do przechowywania wszystkich dysków konieczne jest użycie zmienionego podajnika dysku.
- Trzymaj się planu: Uczniowie stworzą mur oporowy i inne modyfikacje mające na celu zwiększenie wydajności sortowania dysków. Zmieniony podajnik dysku jest wykorzystywany na poziomie 3 wyzwania w celu przetestowania wydajności sortowania 12 dysków.
Ściana oporowa
Czasami, gdy dyski przechodzą z jednego przenośnika do drugiego, spadają z drugiego przenośnika ze względu na poruszaną prędkość. Jest to również widoczne, gdy krążyły po zakrętach w okrągłych przenośnikach. Zamiast zmniejszyć prędkość przenośnika, ściany oporowe można zbudować, aby utrzymać dysk na przenośniku.
Rozszerzenia ( -y) WorkCell, które obejmują tę koncepcję:
- Trzymaj się planu: Uczniowie stworzą mur oporowy i inne modyfikacje mające na celu zwiększenie wydajności sortowania dysków.
Interfejs użytkownika
Interfejs użytkownika (lub interfejs użytkownika) to metoda umożliwiająca użytkownik interakcję z systemem komputerowym (lub maszyną) w celu zapewnienia wejściowych lub obserwowania wyjść. UI są pomocne, gdy chcesz wywołać różne zachowania CELLE w zależności od przycisku naciśniętego przez człowieka. Ten ręczny wkład jest pomocny podczas testowania zachowań. Zagadnienie to jest również w laboratorium 7.
Rozszerzenia ( -y) WorkCell, które obejmują tę koncepcję:
- Odbiór bagażu: Uczniowie zaprogramują interfejs użytkownika i czujnik(i) optyczny(e) w celu odebrania dysków ze strefy załadunku i posortowania ich na systemie przenośników taśmowych.
Wiele komórek roboczych
Niektóre firmy mają wiele sekcji współpracujących, a nie posiadając jedną sekcję odpowiedzialną za każdą część. Zostaje to zilustrowane przez komórki robocze z przenoszeniem dysków za pomocą pierwszego robotycznego ramienia, oddzielone na różnych przenośnikach, a następnie umieszczone w prawidłowych strefach ładowania za pomocą drugiego ramię robotycznego.
Rozszerzenia ( -y) WorkCell, które obejmują tę koncepcję:
- Współpraca: Uczniowie będą współpracować, korzystając z dwóch stanowisk roboczych, aby sortować dyski według kolorów i umieszczać je w określonej kolejności kolorów w podajniku dysków.