Använda VEX V5 Workcell-tillägg – VEX bibliotek

VEX V5 Workcell Extensions är utformade för att ytterligare utforska koncept som behandlas i STEM-laboratorierna och introducera eleverna till ytterligare sorterings- och automatiseringskoncept. Dessa tillägg bör vara slutförda efter att de första tolv av VEX V5 Workcell STEM Labshar gått igenom.

Varje Workcell Extension inleds med bakgrundsinformation för att förklara vikten och kontextualiseringen av de koncept som tas upp i extensionen, samt information om det övergripande målet med extensionen och vad som kommer att skapas. Sedan ges guidade exempel för att omkonfigurera arbetscellen för att uppnå tilläggets mål. Observera att instruktionerna kan ses som en möjlig lösning i inspirationssyfte, eftersom det finns mer än ett sätt att uppnå målet. Dessa utökningar kräver att eleverna planerar och bygger nya sektioner av arbetscellen för att få praktisk erfarenhet av specifika ingenjörskoncept. Tre utmaningsnivåer finns tillgängliga för att testa elevernas konstruktions- eller kodningsfärdigheter.

Arbetscellsutökningarna kan slutföras i valfri ordning. Begreppen i vissa tillägg är dock mer komplexa än andra. Ett exempel och en rekommendation på hur dessa kan beställas finns i VEX V5 Workcell Pacing Guide. Tabellen nedan förklarar koncept som behandlas i tilläggen, konceptets betydelse både med Workcell och i verkliga tillämpningar, och två till tre tillägg som är det bästa exemplet på det konceptet. Även om tillägg kan omfatta flera koncept, kommer endast huvudkonceptet att kommuniceras nedan.

Avledare

Avledare möjliggör en effektivare förflyttning av skivorna från ett transportband till ett annat, snarare än att använda robotarmen. Detta gör att skivor kan gå längs olika banor i systemet eftersom programmet kan tillåta att vissa skivor kringgår omledaren, medan andra omdirigeras till ett annat transportband.

Infografik som illustrerar viktiga komponenter i yrkes- och teknisk utbildning (CTE) för lärare, med ikoner och text som lyfter fram resurser, strategier och fördelar för att förbättra elevernas engagemang och läranderesultat.

Arbetscellsutökning(ar)som täcker detta koncept:

Avledningsskivor: Eleverna bygger och kodar en avledare för att flytta skivor från ett transportband till ett annat.
Bagageutlämning: Eleverna ska skapa en byggnad där flera avledare används för att sortera diskar.

Grindar

I vissa system går skivor längs olika transportbanor beroende på deras färg. Gates minimerar antalet diskar som går igenom systemet samtidigt, vilket kan leda till ett mer exakt system. När man använder en eller flera grindar är det mindre risk att skivorna hamnar i fel bana eller i fel laddningszon.

Grafik som illustrerar viktiga komponenter i resurser för yrkes- och teknisk utbildning (CTE) för lärare, med ikoner och text som lyfter fram olika utbildningsverktyg och strategier.

Arbetscellsutökning(ar)som täcker detta koncept:

Aktivera inmatning: Eleverna ska skapa ett system med endast ett transportband och en grind för att separera skivor.
Avvisa inmatning: Eleverna använder grindar på vardera sidan om en skivmatare för att avvisa röda skivor och acceptera gröna och blå skivor.

Transportörer

Transportörer gör det möjligt för skivor att röra sig runt i ett system. Istället för att förlita sig på arbetare för att flytta produkter över ett system kan avledare och transportband användas för att öka effektiviteten. Antalet och arrangemanget av transportörer möjliggör också mer exakt förflyttning av föremål från ett område till ett annat.

Enkla och flera transportörer

Infografik som illustrerar viktiga komponenter i yrkes- och teknisk utbildning (CTE) för lärare, med visuella element som lyfter fram resurser och strategier för effektiv undervisning i CTE-program.

Även om varje Workcell Extension använder transportband är det viktigt att beakta hur flera transportband fungerar tillsammans. Tänk på hastigheten varje transportör rör sig och hur skivan kommer att överföras från den ena till den andra.

Arbetscellsutökning(ar)som täcker detta koncept:

Kostnadseffektivitet: Studenterna utmanas att skapa ett system som använder minsta möjliga material. Att vara effektiv med användningen av transportörer kan bidra mycket till att minska mängden material i systemet.

Upphöjda och överlappande transportörer

Infografik som illustrerar viktiga komponenter i yrkes- och teknisk utbildning (CTE) för lärare, med ikoner och text som lyfter fram resurser och strategier för effektiv undervisning i CTE-program.

Istället för att expandera ett system över hela våningen kan företag höja delar av sitt system för att optimera sitt nuvarande utrymme. Om fabriken är ett system med flera nivåer kan föremålen introduceras i systemet från en högre nivå snarare än att en grupp människor tar ner föremålen till golvnivån för att introduceras i systemet.

Arbetscellsutvidgning(ar) som täcker detta koncept:

Att gå högre: Eleverna bygger ett upphöjt transportband för att flytta skivor mellan transportbandens olika höjder.
Fast Factory: Eleverna kommer att skapa projekt för att flytta skivor från nedre transportband till upphöjda transportband relaterade till slutdestinationen.
Nivåuppgradering: Eleverna skapar överlappande transportband på systemet för att flytta skivor.

Vändande transportörer

Illustration som visar olika resurser inom yrkes- och teknisk utbildning (CTE) för lärare, inklusive verktyg och material för att förbättra undervisning och lärande i yrkesämnen.

Roterande transportband gör att skivor kan flyta till ett annat transportband utan att använda en avledare eller robotarm. Detta kan vara ett mer effektivt alternativ om det finns flera utgångar.

Arbetscellsutvidgning(ar) som täcker detta koncept:

Uppvridning: Eleverna ska konstruera ett transportband som vrider sig för att sortera skivor.
Nya höjder: Eleverna ska konstruera ett system som använder flera överlappande transportörer och ett roterande transportör för att slutföra utmaningar.

Sensorer

Sensorer kan öka ett systems noggrannhet och effektivitet. Sensorerna kan rapportera ett objekts position längs ett transportband, objektets färg eller användas för att bestämma avledares svängradie. Denna extra funktionalitet låter dig börja automatisera system istället för att förlita dig på manuella inmatningar för att rapportera närvaron eller färgen på ett objekt.

Linjespårare

Bild av en linjespårningsenhet som används inom CTE (karriär- och teknisk utbildning) för utbildningsändamål, som visar dess design och funktionalitet i samband med undervisning i robotik och automation.

Linjespårare rapporterar procentandelen ljus som reflekteras tillbaka från sensorn. Detta gör att du kan koda arbetscellen att reagera när objekt detekteras vid en viss position på ett transportband. Detta behandlas även i Lab 10. För mer information om hur man använder linjespårare, se den här artikeln från VEX-biblioteket.

Arbetscellsutvidgning(ar) som täcker detta koncept:

Sortera bagaget: Eleverna ska bygga ett system för att sortera diskar i rätt område för att fungera som bagage. De uppmuntras att använda sensorer, som linjespårare, för att bestämma skivornas position längs transportbanden.

Optiska sensorer

Bild av V5 optisk sensor som visar dess design och funktioner, som används i CTE-resurser (karriär- och teknisk utbildning) för lärare.

Optiska sensorer kan användas för att detektera färg, närhet och omgivande ljus. Detta gör det möjligt för ett projekt att inkludera olika beteenden beroende på vilken färg sensorn rapporterar. För mer information om hur man använder optiska sensorer, se den här artikeln från VEX-biblioteket.

Arbetscellsutvidgning(ar) som täcker detta koncept:

Bagageutlämning: Studenterna kommer att programmera ett användargränssnitt (UI) och en eller flera optiska sensorer för att plocka upp diskarna från deras lastningszon och sortera dem på ett transportbandssystem.

Gränslägesbrytare

Infografik som illustrerar viktiga komponenter och fördelar med yrkes- och teknisk utbildning (CTE) för lärare, och belyser resurser och stöd som finns tillgängliga för att förbättra elevernas lärande och karriärberedskap.

Gränslägesbrytare kan användas för att skilja på svängradien för en avledare och en grind. Denna sensor kan också ersätta en tidssensor när skivor flyttas från ett transportband till ett annat utan en avledare eller en linjespårare för att stoppa ett transportband. För mer information om hur man använder gränslägesbrytare, se den här artikeln från VEX-biblioteket.

Arbetscellsutvidgning(ar) som täcker detta koncept:

Kvalitetskontroll: Eleverna kommer att använda gränsbrytare för att avvisa röda skivor när de kommer in i systemet.

Ändrad skivmatare

Den utökade diskmataren gör det möjligt att automatiskt mata in fler diskar i ett system åt gången. Med den ursprungliga skivmataren kunde endast fyra skivor hållas åt gången.

Infografik som illustrerar viktiga begrepp inom yrkes- och teknisk utbildning (CTE) för lärare, med visuella element som lyfter fram resurser och strategier för effektiv undervisning.

Arbetscellsutvidgning(ar) som täcker detta koncept:

Fast Factory: Eleverna kommer att skapa projekt för att flytta skivor från nedre transportband till upphöjda transportband relaterade till slutdestinationen. Nivå 2 och 3 kräver upp till 12 skivor för att slutföras, så det är nödvändigt att använda en anpassad skivmatare för att hålla alla skivor.
Håll dig på rätt spår: Eleverna ska bygga en stödmur och andra modifieringar för att öka effektiviteten hos sorteringsskivorna. Den modifierade skivmataren används i nivå 3 av utmaningen för att testa effektiviteten av att sortera 12 skivor.

Stödmur

Ibland när skivor övergår från ett transportband till ett annat faller de av det andra transportbandet på grund av den hastighet de rör sig med. Detta ses även vid körning runt kurvor i cirkulära transportörer. Istället för att minska transportbandets hastighet kan stödmurar byggas för att hålla skivan på transportbandet.

Illustration som visar olika verktyg och resurser för lärare inom yrkes- och teknisk utbildning (CTE), och visar en samarbetsinriktad lärmiljö med olika elever som deltar i praktiska aktiviteter.

Arbetscellsutvidgning(ar) som täcker detta koncept:

Håll dig på rätt spår: Eleverna ska bygga en stödmur och andra modifieringar för att öka effektiviteten hos sorteringsskivorna.

Gräns-snittet

Ett användargränssnitt (eller UI) är en metod som gör det möjligt för en användare att interagera med ett datorsystem (eller en maskin) för att ge indata eller observera utdata. Användargränssnitt är användbara när du vill utlösa olika beteenden hos arbetscellen beroende på vilken knapp som trycks ner av en människa. Denna manuella inmatning är användbar vid testning av beteenden. Detta behandlas även i Lab 7.

Infografik som illustrerar viktiga resurser och strategier för lärare inom yrkes- och teknisk utbildning, med ikoner och text som lyfter fram bästa praxis för undervisning och elevengagemang.

Arbetscellsutvidgning(ar) som täcker detta koncept:

Bagageutlämning: Eleverna programmerar ett användargränssnitt och en eller flera optiska sensorer för att plocka upp diskarna från deras lastningszon och sortera dem på ett transportband.

Flera arbetsceller

Vissa företag har flera sektioner som arbetar tillsammans istället för att ha en sektion som ansvarar för varje del. Detta illustreras genom arbetsceller där skivor förflyttas med den första robotarmen, separeras på olika transportörer och sedan faktiskt placeras i rätt lastningszoner med hjälp av den andra robotarmen.

Illustration av olika verktyg och utrustning som används inom yrkes- och teknisk utbildning, som visar resurser som finns tillgängliga för lärare för att förbättra lärandeupplevelser.

Arbetscellsutvidgning(ar) som täcker detta koncept:

Samarbete: Eleverna kommer att arbeta tillsammans med två arbetsceller för att sortera skivor efter färg och placera dem i en viss färgordning i en skivmatare.