수업 4: CTE 공압 테스트베드
이 단원의 이전 단원에서는 공압 시스템의 구성 요소와 공기가 공압 회로를 통해 흐르는 방식에 대해 알아보았습니다. 이제 CTE 워크셀 키트의 구성 요소를 사용하여 직접 공압 회로를 구축하고, 배운 개념을 실제로 적용할 준비가 되었습니다.
이 수업에서 여러분은 다음을 배울 것입니다.
- CTE 공압 테스트베드 구축
- 빌드를 제어하기 위해 Brain의 Devices Screen을 사용하는 방법을 알아보세요.
- CTE Workcell Kit의 구성 요소를 사용하여 공압 회로의 공기 흐름을 관찰합니다.
CTE 공압 테스트베드 구축
공압 회로 내의 공기 흐름이 어떻게 운동을 생성하는지 알아보기 위해 CTE 워크셀 키트의 공압 구성 요소를 사용하여 공압 테스트베드를 만듭니다. 아래 단계에 따라 공압 테스트베드를 구성하세요.
3D 빌드 지침의 단계를 따라 공압 테스트베드빌드하세요.
참고:공압 회로는 Brain에 연결되지만 빌드 구성 요소는 CTE Workcell의 나머지 부분에 부착되지 않습니다. 기존 CTE 워크셀 옆에 공압 테스트베드를 배치하거나, 빌드에서 브레인과 배터리를 분리하여 공압 테스트베드와 함께 사용할 수 있습니다.
튜브는 가위를 이용해 제작 설명서에 명시된 크기로 자를 수 있습니다.
참고:이 빌드를 위해 잘라낸 튜빙 조각은 다음 유닛에서 CTE 워크셀에 공압 장치를 부착할 때 사용되므로 보관해 두세요.
다음 단계로 넘어가기 전에 공압 실린더가수축위치에 있는지 확인하세요. 공압 실린더의 기본 위치는수축됩니다. 실린더가 수축되어 시작되지 않으면 공압 회로가 의도한 대로 작동하지 않을 수 있습니다.
공압 테스트베드 제어
이전 수업에서는 공기 흐름을 조사하기 위해 공압 회로를 도식화했습니다. 귀하의 빌드는 다이어그램과 동일한 구성 요소를 가지고 있으며, 여기에 Brain이 추가되었습니다. 두뇌는 회로 내의 공기 흐름 방향을 제어하기 위해 공압 솔레노이드에 연결되는 프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러입니다.
공압을 사용한 장치 화면 사용
뇌의 장치 화면을 사용하면 공압 테스트베드를 제어하고 공압 실린더를 확장 및 축소할 수 있습니다.
Brain에서Devices메뉴를 엽니다. 체크 눌러 열어주세요.
공압메뉴 옵션으로 이동합니다. 확인버튼을 누르세요.
장치 화면은 Brain에 연결된 공압 구성 요소의 현재 상태를 보여줍니다.
장치 화면에서는 Brain의 버튼을 사용하여 공압 부품을 어떻게 제어할 수 있는지 보여줍니다.
- Check버튼은 구성 요소를 활성화합니다.
- 화살표버튼은 활성화하려는 구성 요소를 선택하는 데 사용됩니다. 선택한 구성 요소가 강조 표시됩니다.
여기 이미지에서는 에어 펌프가 선택되었습니다. 이는 회색으로 강조 표시되어 있습니다.
에어 펌프 제어
공압 테스트베드가 작동하려면 먼저 공기를 압축하고 저장해야 합니다. 이를 위해서는 에어 펌프를 활성화해야 합니다. Brain의 버튼을 사용하면 에어 펌프를 켜거나 끌 수 있습니다. 다음 단계에 따라 에어 펌프를 제어하세요.
에어 펌프 상태가 강조 표시된 상태에서확인버튼을 눌러 에어 펌프를 켭니다.
장치 화면에서 에어 펌프의 상태는On로 표시되고, 에어 펌프가 작동하는 소리가 들립니다.
에어 펌프를 끄려면확인버튼을 다시 누르세요.
이제 에어 펌프 상태가꺼짐로 표시되고 에어 펌프가 작동을 멈췄다는 소리가 들립니다.
실린더 확장 및 축소
이제 회로에 압축 공기가 있으므로 실린더를 확장하거나 축소할 수 있습니다. 실린더의 각 움직임을 작동이라고 합니다. 실린더를 확장하고 축소하려면 다음 단계를 따르세요.
Brain의 버튼을 사용하여 에어 펌프를에서로 켜세요.
화살표버튼을 사용하여실린더 1을 선택합니다. 이것은 솔레노이드의 회로 1에 연결된 실린더입니다.
실린더를 활성화하려면 확인버튼을 누르고 실린더의 움직임을 관찰하세요.
실린더가 확장되고실린더 1의 상태가확장됨으로 표시됩니다.
실린더를 수축하려면확인버튼을 다시 누르세요. 실린더의 움직임을 관찰하세요.
실린더가 수축되고실린더 1의 상태가 수축으로 표시됩니다.
귀하의 정보를 위해
실린더 1에만 튜빙을 연결했는데도, 장치 화면에서 실린더 2, 3, 4가 수축된 것으로 표시될 수 있습니다. 장치 화면은 공압 솔레노이드의 각 회로 상태를 보고합니다. 튜빙과 공압 실린더가 연결되어 있는지 여부와 관계없이 공압 솔레노이드 내부에는 항상 4개의 회로가 작동합니다.
튜빙이 없고 공압 실린더가 연결된 실린더 2, 3 또는 4를 활성화하면 장치 화면에서 상태가 변경되는 것을 볼 수 있습니다. 또한 공기 흐름을 바꾸기 위해 공압 솔레노이드가 움직이는 소리가 들릴 것입니다.
공압 테스트베드 내의 공기 흐름 탐색
이제 공기 펌프를 제어하고 공압 실린더를 확장 및 축소하는 방법을 알았으므로 공기 흐름에 대해 배운 내용을 적용하여 예측을 수행하고 공압 회로의 동작을 관찰할 준비가 되었습니다. 공압 테스트베드에 대한 관찰과 예측을 기록하면서 아래 단계를 따라보세요.
엔지니어링 노트북에 공압 테스트베드 문서화
이전 수업에서는 이번 수업에서 만든 공압 테스트베드와 같은 공압 회로를 도식화했습니다. 엔지니어링 노트북에 공압 실린더를 확장하고 축소할 때 공압 테스트베드 내부에서 어떤 일이 일어나는지 기록하세요. 다음 질문에 답하세요.
- 실린더가 수축될 때 공압 회로를 통과하는 공기 흐름은 무엇입니까?
- 실린더가 확장될 때 공압 회로를 통한 공기 흐름은 어떻게 됩니까?
- 장치 화면의 컨트롤은 솔레노이드의 공기 흐름에 어떤 영향을 미칩니까?
- 에어펌프를 켜면 공기압은 어떻게 변합니까? 꺼져있나요?
공압 테스트베드를 문서화하기 위해 단어, 다이어그램 및/또는 이미지를 사용할 수 있습니다. 또한 장치 화면을 통해 공압 테스트베드를 계속 제어하여 빌드를 완벽하게 문서화할 수 있습니다.
공압 실린더로의 공기 흐름 탐색
이제 공압 회로가 어떻게 공기 흐름을 유도하여 공압 실린더를 확장하고 수축하는지 알아보았으니, 학습한 내용을 활용하여 공기 흐름을 더욱 자세히 조사할 준비가 되었습니다. 공압에 대한 예측과 관찰 내용을 기록하려면 다음 단계를 따르세요.
에어 펌프가 끄기설정되어 있는지 확인하세요. 여기에 표시된 대로 공압 실린더의 A 및 B 측면에서 튜빙을 분리한 다음 반대 방향으로 다시 부착합니다.
A에 연결된 튜브는 B에 다시 연결해야 합니다. B에 연결된 튜브는 A에 다시 연결해야 합니다.
참고:튜빙을 분리하면 압축 공기가 방출되는 소리가 들릴 수 있습니다. 이는 시스템에 압축 공기가 있는 경우 예상됩니다.
2. Brain의 Devices 화면에서 Cylinder 1을 확장하도록 설정하면 어떤 일이 일어날지 예측해 보세요.
- 엔지니어링 노트북에 공기 흐름과 공압 실린더의 움직임에 대한 예측을 기록하세요.
3. 에어 펌프를 켜고 장치 화면을 사용하여 실린더 1을 활성화하여 확장된 상태에서 수축된 상태로 여러 번 변경합니다.
- 공압 실린더의 움직임을 관찰하세요. 당신의 예측과 일치합니까? 왜 그럴까? 아니면 왜 그렇지 않을까?
- 엔지니어링 노트에 관찰 내용을 기록하세요.
공기 탱크와 공기 펌프 탐색
공기 펌프와 공기 탱크는 함께 작동하여 공기를 흡입하고 공압 회로에서 사용할 수 있도록 저장합니다. 공압 실린더는 시스템 내에 충분한 압축 공기가 있는 경우에만 확장 및 축소할 수 있습니다. 다음 단계에 따라 에어 탱크와 에어 펌프 사용에 대한 예측과 관찰 내용을 기록하세요.
공압 실린더가 수축된 위치에 있는지 확인하세요. 에어 펌프를에서로 켜고 1~2분 동안 작동시켜 에어 탱크에 공기를 모으세요.
5. 에어펌프를 끄세요. 공기 펌프를 다시 켜지 않고 공압 실린더를 움직일 때 어떤 일이 일어날지 예측해 보세요.
- 실린더는 몇 번이나 확장 및 축소가 가능합니까? 공기가 사용되면 공압 실린더의 움직임은 어떻게 될 것이라고 생각하십니까?
- 엔지니어링 노트에 예측 내용을 기록하세요.
6. 장치 화면을 사용하여 실린더 1을 활성화하여 공압 실린더를 최대한 많이 확장하고 수축합니다. 공압 실린더의 움직임을 관찰합니다.
- 공압 실린더가 움직이지 않기 전에 몇 번의 작동(확장/수축)을 완료할 수 있습니까? 공기 탱크에 공기가 부족하면 공압 실린더의 움직임은 어떻게 되나요? 왜 그렇다고 생각하시나요?
- 엔지니어링 노트에 관찰 내용을 기록하세요.
이해도 확인
다음 단원으로 넘어가기 전에 엔지니어링 노트에 있는 다음 질문에 답하여 이 수업의 개념을 이해했는지 확인하세요.
이해도 확인 질문 > ( Google Doc / .docx / .pdf)
마무리 반성
이제 CTE 공압 테스트베드를 제작하고 테스트했으니, 이 단원에서 배운 내용과 수행한 내용을 돌아볼 차례입니다.
엔지니어링 노트에 다음 개념 각각에 대해 초보자, 견습생, 전문가로 평가해 보세요. 각 개념에 대해 해당 평가를 내린 이유를 간략하게 설명해 주세요.
- 산업에서 공압의 장점 설명
- 공압 시스템의 구성 요소 식별
- 공압 회로의 공기 흐름 설명
이 표를 사용하여 자신이 어느 범주에 속하는지 판단해 보세요.
| 전문가 | 저는 그 개념을 완전히 이해했고 다른 사람에게도 가르칠 수 있을 것 같습니다. |
| 도제 | 나는 활동을 완료하기에 충분히 개념을 이해했다고 느낀다. |
| 초심자 | 저는 개념을 이해하지 못하고 활동을 완료하는 방법도 모릅니다. |
그런 다음, 이 단원을 위해 선생님과 함께 만든 학습 목표를 되돌아보세요. 당신은 배우려고 했던 것을 다 배웠나요? 왜 그럴까? 아니면 왜 그렇지 않을까? 가장 성공적이었던 것은 무엇입니까? 왜? 앞으로 어떻게 진전을 이룰 수 있다고 생각하시나요?
그룹의 각 구성원은 엔지니어링 노트에 자기성찰 내용을 작성해야 합니다. 그룹에 있는 모든 사람이 자기성찰을 마치면 선생님께 체크인하고 토론을 위한 준비가 되었다고 알려주세요.
대화 브리핑
엔지니어링 노트북에 있는 반성과 메모를 활용하여 Debrief Conversation Rubric(Google Doc / .docx / .pdf )에서 자신을 평가하세요. 각 주제에 대해 전문가, 견습생, 초보자로 평가해 보세요.
자기평가를 하는 동안 무엇을 기대해야 할지 명확히 알고 싶으면 강사에게 문의하세요.
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