HMI oplossingen voor de meest extreme omstandigheden
Strenge vorst, zomerse hitte of onweersbuien: in extreme weersomstandigheden laten veel reguliere bedieningspanelen het al snel afweten. Toch zijn er veel situaties waarin bedieningspanelen, ook wel Human-Machine Interfaces (HMI) genoemd, worden blootgesteld aan zware omstandigheden. Denk bijvoorbeeld aan bedieningspanelen in de buitenlucht, die naast weersinvloeden ook gevoelig zijn voor vandalisme, of systemen die gebruikt worden in de voedingsindustrie waar specifieke regels gelden op het gebied van hygiëne. Kortom: voor het ontwerpen en ontwikkelen van robuuste bedieningspanelen voor specialistische applicaties, die worden gebruikt in zware omstandigheden, is specifieke expertise vereist.
Het ontwikkelen van machines die moeten werken onder bijzondere omstandigheden is altijd maatwerk. Voor de bedieningspanelen worden uitsluitend gekwalificeerde materialen gebruikt, die een maximale betrouwbaarheid garanderen en die voldoen aan alle gestelde eisen. Ze worden ontwikkeld met hoogwaardige productietechnieken, zodat ze, waar nodig, altijd voldoen aan de strengste medische en industriële kwaliteitseisen.
Robuuste en duurzame voor zware omstandigheden
Touchscreens hebben zich de afgelopen decennia bewezen als een belangrijke en betrouwbare schakel tussen mens en machine. Nieuwe industriële applicaties worden tegenwoordig dan ook bijna altijd uitgevoerd met touch-bediening. Voor machines die werken onder extreme of bijzondere omstandigheden zijn allerlei speciale uitvoeringen beschikbaar. Bij het kiezen van de meest geschikte oplossing voor dergelijke HMI met touchscreens moet dus altijd rekening worden gehouden met de specifieke eisen die er gelden bij het gebruik van de applicatie.
Hoge eisen en strikte regelgeving
Een bedieningspaneel moet er goed uitzien, moet makkelijk te implementeren zijn in een applicatie en intuïtief in gebruik zijn. Voor industriële toepassingen zijn daarnaast betrouwbaarheid en stevigheid van het hoogste belang. In de industrie is vaak een krasvast en spiegelvrij oppervlak vereist, dat bovendien bestand is tegen water, condens en vuil. Het scherm moet naadloos geïntegreerd worden in de behuizing, zodat schadelijke gassen niet kunnen binnendringen. Het oppervlak moet bestand zijn tegen olie, oplosmiddelen en agressieve chemicaliën, conform de IP67-norm. Bovendien moeten ze foutloos bediend kunnen worden met handschoenen. Ook een volledig afgesloten voorzijde, zonder randen waar zich vuil kan ophopen, is meestal vereist. Het bedieningspaneel moet zodanig ontworpen zijn dat grondig en veelvuldig reinigen mogelijk is, iets wat met name in de voedingsmiddelenindustrie van groot belang is. Voor een optimale leesbaarheid van het scherm is een niet-reflecterend oppervlak met een scherp, helder beeld en kleurgetrouwe weergave nodig. Tenslotte moeten alle componenten voldoen aan strenge EMC-eisen, zodat elektromagnetische storing wordt voorkomen. De medische industrie kent specifieke eisen en uitdagingen op het gebied van verlichting, zoutwaterresistentie, EMC bescherming, antimicrobiële oppervlakken en bescherming tegen chemische stoffen. In applicaties die buitenshuis worden gebruikt is leesbaarheid in direct zonlicht een vereiste. Touchscreens moeten in dat geval UV-bestendig zijn en gemaakt zijn van weersbestendige materialen, zodat ze bij hoge en lage temperaturen (tussen -40 en +85 ºC) en in vochtige of natte omstandigheden blijven functioneren.
Extreme omstandigheden
Om aan al deze verschillende eisen te voldoen, wordt de HMI met touchscreen door SCHURTER op maat ontworpen en specifiek geschikt gemaakt voor de gevraagde situatie.
Industriële toepassingen
Capacitieve PCAP touch-technologie is uitgegroeid tot een volwaardige en veelgevraagde techniek voor het bedienen van industriële applicaties. Bij deze toepassingen wordt een capacitieve multi-touch sensor gelamineerd achter een bedrukt glazen frontpaneel. De sensor wordt met speciale lijm aan het glas bevestigd. Er wordt gebruik gemaakt van gehard glas om het bedieningspaneel optimaal te beschermen tegen mechanische belasting. Mede door het geharde glas, ontstaat een vandalismebestendige totaaloplossing die geschikt is voor gebruik in de openbare ruimte. Voor gebruik in gevaarlijke ruimten zijn speciale sensoren ontwikkeld, die functioneren achter een frontpaneel van 10 millimeter dikte. In de voedingsmiddelenindustrie worden splintervrije materialen gebruikt voor het frontpaneel. Naast PMMA zijn er ook materialen op basis van polymeercomposieten verkrijgbaar, waar onbreekbare frontpanelen van gemaakt worden die bestand zijn tegen een impact tot de IK 10-norm. Bij dergelijke toepassingen wordt het frontpaneel bovendien uitgerust met een extra folie voor meer bescherming tegen barsten. Aan EMC-eisen wordt voldaan door het gebruik van vooraf gecertificeerde controllers die voldoen aan de eisen van de betreffende industrie. Het frontpaneel wordt rondom naadloos geïntegreerd zodat chemicaliën niet kunnen doordringen in de behuizing. Een speciaal anti-reflecterend oppervlak voorkomt schittering van (zon) licht en maakt het bedieningspaneel bestand tegen mechanische en chemische belasting. Een afgewogen materiaalselectie maakt gebruik bij temperaturen tussen -40 en +85º C mogelijk.
Medische toepassingen
PCAP-technologie is uitermate geschikt voor gebruik in medische applicaties. Er zijn tal van eisen waaraan een PCAP bedieningspaneel kan voldoen: water- en zoutwaterproof, EMC-immuniteit, antimicrobieel, resistent tegen chemische stoffen en zelfs bedienbaar met handschoenen. Door de PCAP sensoren te integreren achter een bedrukt glaspaneel kan een aantrekkelijk design gerealiseerd worden in een kleurstelling op maat, met diverse verlichtingsopties en een makkelijk te reinigen naadloos oppervlak. De structuur van het glasoppervlak kan geheel naar wens worden geoptimaliseerd om aan alle eisen te voldoen: antireflecterend, antimicrobieel, vuilafstotend en met een prettig gebruik. Antimicrobiële en antivirale werking op basis van zilverionen wordt verkregen door het glasoppervlak te voorzien van een speciale coating. Deze coating behoudt zijn werking gedurende de gehele levensduur van de applicatie. Het glazen frontpaneel wordt rondom naadloos gesealed dankzij een chemisch resistente lak. De belangrijkste component van een PCAP-systeem voor medische toepassingen is, naast de sensor, een betrouwbare touch controller. EMC invloeden van dichtbij de applicatie, bijvoorbeeld van hoogfrequente operatiegereedschappen, worden adequaat geneutraliseerd door speciale algoritmes in de firmware. Bij toepassingen met stralingsgevoelige delen, zoals MRI apparatuur, kan een extra metalen gaasfolie worden geïntegreerd in de sensor als bescherming tegen straling. Speciaal voor mobiele medische apparatuur voor gebruik in de buitenlucht zijn resistieve touchscreen-oplossingen leverbaar met een folie tussen twee lagen glas (glass-film-glass of GFG genoemd) of laagreflecterend glas, dat afleesbaar is in direct zonlicht. Ook een resistieve multi-touch uitvoering (die meerdere aanrakingen tegelijkertijd kan registreren) is mogelijk. Voor extra bediengemak zijn alle touchscreens te combineren met capacitieve toetsen (CapKeys) in de vorm van druktoesten, sliders en wheels of met membraanschakelaars. Zo zijn er medische toepassingen waarin verlichte membraanschakelaars zijn verwerkt, die gebruik in het donker mogelijk maken zonder dat de ruimte te veel verlicht wordt. Daarnaast zijn er ook uitvoeringen waarbij belangrijke elementen of delen van het oppervlak uitgelicht worden. Ook symboolverlichting met zogeheten verdwijneffect (in een donker paneel) is een veelgebruikte optie. EMC bescherming wordt verkregen met een extra bedrukte folie die in de laagstructuur wordt gelamineerd en contact maakt met de elektronica. Het ontwerp en de integratie van chemisch resistente membraanschakelaars wordt naadloos uitgevoerd, zodat vuil zich niet kan ophopen en de applicatie grondig gereinigd kan worden.
Outdoor toepassingen
Voor toepassingen die geschikt zijn voor extreme condities in de buitenlucht wordt de resistieve GFG (glass-film-glass) touchscreentechniek gebruikt. Het touchscreen wordt gecombineerd met speciaal ontwikkelde PCAP sensoren. Deze techniek garandeert betrouwbaar functioneren in sneeuw en ijs, maar ook bij dagelijkse blootstelling aan zonlicht en UV-straling. Dankzij gebruik van laag-reflectief (LR) materiaal wordt de reflectiegraad gereduceerd tot 1,5%. Daardoor is de informatie op het scherm zelfs in direct zonlicht leesbaar. Voor situaties waarin multi-touch functionaliteit gevraagd is, is de resistieve multitouch (RMT) uitvoering ontwikkeld. Deze RMT-variant kan worden voorzien van een metalen gaasfolie voor gebruik in medische toepassingen.
Optical bonding voordelen
Een optisch hoog-transparante verlijming (optical bonding) van het display met het glazen frontpaneel en de sensor zorgt voor een uitstekende leesbaarheid. Optical bonding voorkomt reflectie en verbetert de mechanische sterkte van het bedieningspaneel. Door de verminderde reflectie zorgt deze techniek voor een grotere kijkhoek, zodat het scherm beter afleesbaar is vanuit verschillende posities. Dit is vooral bij medische toepassingen erg nuttig. Optical bonding maakt het touchscreen beter bestand tegen schokken en vibraties. Doordat de luchtlaag volledig opgevuld wordt, kan er bovendien geen stof of vuil binnendringen. De bij optical bonding gebruikte materialen zijn bestand tegen UV-straling. En omdat bij optical bonding de afstand tussen de verschillende lagen heel constant is, functioneert het touchscreen consistent over het gehele oppervlak. Optical bonding kan worden uitgevoerd in een droog of vloeibaar proces. Gecertifieerde, UV-bestendige en siliconenvrije materialen zijn beschikbaar al naar gelang de vereisten van de applicatie.
Voor elke toepassing de juiste HMI-oplossing, hoe zwaar de omstandigheden ook zijn
Bij het ontwikkelen van toepassingen die gebruikt worden in zware omstandigheden is specifieke kennis en ervaring een absolute must. Alle specificaties in de toepassing moeten worden gecontroleerd en gecertificeerd. Dankzij onze jarenlange ervaring vinden we voor elke uitdaging de optimale oplossing. Met onze specifieke expertise ontwerpen en ontwikkelen we bij SCHURTER, in nauwe samenwerking met u als opdrachtgever, het perfecte bedieningspaneel. Hoe zwaar of veeleisend de omstandigheden ook zijn waarin de toepassing moet presteren.
Over SCHURTER
SCHURTER is een progressieve innovator en fabrikant van elektronische en elektrische componenten wereldwijd. Onze producten zorgen voor een veilige apparatuur dat gemakkelijk te gebruiken is.
DE NIEUWE HAVEN 12
7772 BC HARDENBERG
+31523281200
info.nl@schurter.com
www.schurter.com
