Auswahl des TFT-LCD-Displays für Schwermaschinen- und Baumaschinenbetreiberoberflächen

Einführung

Baumaschinen werden schnell digitalisiert. Bagger, Lader, Kräne und Bulldozer werden jetzt mit in die Bedienerstation integrierten TFT-LCD-Displays ausgeliefert. Diese Bildschirme zeigen Maschinentelemetrie, Rückfahrkamera-Feeds, Diagnosecodes und Navigationsdaten. Aber das Anbringen eines Displays an einem schweren Gerät ist etwas anderes als der Einbau in ein werksseitiges Schaltpult. Die Bedingungen sind schlechter. Vibrationen, Temperaturschwankungen, direkte Blendung, Staubwolken und behandschuhte Hände beeinträchtigen den Bildschirm. Bei der Auswahl eines TFT-LCD-Moduls für diese Umgebung kommt es auf die Haltbarkeit und Lesbarkeit an, nicht auf die Kosten.

Was das Display überleben muss

Vibration und Schock

Schweres Gerät steht nicht still. Ein Bagger, der ein Fundament aushebt, sendet kontinuierliche Vibrationen durch das Chassis. Wenn ein Gabelstapler eine Bodenwelle an der Laderampe überquert, kommt es zu wiederholten Schockereignissen. Das TFT-LCD-Modul muss diese Bedingungen ohne Pixelschäden, lose Anschlüsse oder Ausfälle der Hintergrundbeleuchtung bewältigen.

Für Geräte gebaute Module verwenden verstärkte Montagehalterungen, FPC-Anschlüsse mit formschlüssigen Verriegelungen und gedämpfte Hintergrundbeleuchtungsbaugruppen. Die Glas-Rahmen-Verbindung sollte ein Strukturklebstoff und kein Schaumstoffband sein. Schaumstoffband führt dazu, dass sich die Anzeige mit der Zeit verschiebt. Strukturkleber hält es an Ort und Stelle.

Tests gemäß den Vibrationsstandards MIL-STD-810G oder IEC 60068-2-6 zeigen Ihnen, ob ein bestimmtes Modul den monatelangen Einsatz in der Bauhütte übersteht.

Heiß, kalt und alles dazwischen

Ein im Norden Kanadas im Einsatz befindlicher Bulldozer läuft im Januar bei -30 °C. Dieselbe Maschine, die in Arizona arbeitet, steht im Juli bei 60 °C Innentemperatur in der direkten Sonne. Das Display muss hochfahren und in beiden Extremen funktionieren.

Ein TFT-LCD-Modul mit breitem Temperaturbereich, ausgelegt für -30 °C bis +85 °C, deckt den gesamten Bereich ab. Die Flüssigkristallverbindungen in diesen Modulen behalten die Schaltgeschwindigkeit bei niedrigen Temperaturen bei. Bei hohen Temperaturen verhindern sie das Einbrennen von Bildern und das Verblassen des Kontrasts. Beheizte Hintergrundbeleuchtungsbaugruppen verbessern die Reaktionszeit beim Kaltstart.

Lesen des Bildschirms bei voller Sonne

Viele Schwermaschinentypen werden mit offenen oder halbgeschlossenen Kabinen betrieben. Der Bediener blickt auf das Display, während er den Arbeitsbereich beobachtet. Ein normaler 300 cd/m²-Bildschirm wird bei direkter Sonneneinstrahlung komplett ausgewaschen.

Bei Großraummaschinen liegt der praktische Helligkeitsbereich bei 800 bis 1200 cd/m². Durch optisches Bonden werden interne Reflexionen reduziert, indem der Luftspalt zwischen dem Deckglas und dem LCD-Panel entfernt wird. Noch mehr helfen Antireflex-Oberflächenbehandlungen auf dem Glas.

Berührung und Interaktion

Handschuhe gehören zur Standardausrüstung

Bediener von Schwermaschinen tragen den ganzen Tag Handschuhe. Das Touch-Interface muss Eingaben durch Baumwolle, Leder und isolierte Handschuhe zuverlässig registrieren. Kapazitive Touchpanels mit Controllern mit höherer Empfindlichkeit und abgestimmten Sensormustern können dies bewältigen.

Für wirklich raue Umgebungen ist Resistive Touch (RTP) immer noch eine solide Alternative. RTP funktioniert mit jedem Handschuh. Sie können es mit dem Schaft eines Werkzeugs oder einem Fingernagel bedienen. Wasser und Schmutz auf dem Bildschirm führen nicht zu Fehlauslösungen. Der Nachteil ist eine geringere optische Klarheit und keine Multi-Touch-Unterstützung.

Der Blickwinkel ist wichtig

Ein Kranführer sitzt nicht perfekt mittig vor dem Display. Der Bildschirm kann an der Seitensäule, über der Windschutzscheibe oder an einer Stelle montiert werden, auf die der Fahrer blickt, während er die Ladung betrachtet. IPS-TFT-LCD-Panels sorgen für gleichbleibende Farbe und Kontrast über weite Winkel hinweg. Für schweres Gerät ist IPS das Upgrade wert.

Bildschirmgröße

Die Displays schwerer Geräte sind zwischen 5 und 10,1 Zoll groß, abhängig vom verfügbaren Platz und der Menge der anzuzeigenden Daten. Ein 5 bis 7 Zoll großes Panel mit 800 x 480 oder 1024 x 600 deckt grundlegende Telemetrie, Warnungen und einen einzelnen Kamera-Feed ab. Ein 7 bis 10,1 Zoll großes Panel bei 1280 x 800 ermöglicht Split-Screen-Layouts mit mehreren Datenquellen.

Was OEMs von einem Display-Lieferanten benötigen

Kundenspezifische Steckverbinder und Verkabelung

In Gerätekabinen gibt es enge Räume für die Kabelführung. Standard-FPC-Endstücke von handelsüblichen Displays passen selten. Ein Display-Anbieter, der kundenspezifische FPC-Routen mit bestimmten Steckertypen, Kabellängen und Ausgangsrichtungen entwerfen kann, erspart OEMs viel Montageaufwand.

Umweltversiegelung

Die Anzeigefläche ist Staub, Hydrauliköl, Dieselabgasen, Regen und Hochdruckreinigung ausgesetzt. Chemisch verstärktes Deckglas mit oleophober Beschichtung schützt vor Kratzern und erleichtert die Reinigung. Eine Dichtung zwischen Glas und Displayrahmen hält Verunreinigungen fern.

Schnittstellenoptionen

OEMs von Schwermaschinen verwenden unterschiedliche Prozessoren und Display-Controller. Das TFT-LCD-Modul sollte LVDS, RGB oder MIPI unterstützen, um zur vorhandenen Architektur zu passen. Eine modulare Timing-Controller-Karte, die mehrere Eingangsformate akzeptiert, sorgt für zusätzliche Flexibilität, ohne dass eine Neugestaltung der Leiterplatte erforderlich ist.

Es zusammenbringen

Die Entwicklung eines Anzeigemoduls für Schwermaschinen ist eine technische Zusammenarbeit. Ein Hersteller mit eigener SMT-Montage, optischem Bonden, Versiegeln und Testen kann den gesamten Zyklus vom Prototyp bis zur Serienproduktion verwalten. Chenghao Optoelectronics bietet kundenspezifische TFT-LCD-Modullösungen für Industrie- und Schwermaschinen-OEMs mit ISO9001- und ISO14001-zertifizierter Fertigung, einem Temperaturbereich von -30 °C bis +85 °C und Anpassungsoptionen für Deckglas, FPC und Touch-Schnittstelle.

Für OEMs, die die nächste Generation von Bedienerschnittstellen für Schwermaschinen entwickeln, reduziert ein Anzeigemodul, das für die spezifischen Belastungen von Bau- und Erdbewegungsmaschinen entwickelt wurde, Ausfälle vor Ort und sorgt dafür, dass die Bediener weiterarbeiten können.

Zusammenfassung:Auswahl an TFT-LCD-Displays für schwere Geräte und Baumaschinen: Vibrationsfestigkeit, großer Temperaturbereich, Lesbarkeit bei Sonnenlicht und mit Handschuhen kompatible Touchfunktion.