Selección de pantallas LCD TFT para interfaces de operadores de equipos pesados y máquinas de construcción

Introducción

La maquinaria de construcción se está volviendo digital rápidamente. Las excavadoras, cargadoras, grúas y topadoras ahora se envían con pantallas LCD TFT integradas en la estación del operador. Estas pantallas muestran telemetría de la máquina, transmisiones de cámaras retrovisoras, códigos de diagnóstico y datos de navegación. Pero colocar una pantalla en un equipo pesado es diferente a colocar una en el panel de control de una fábrica. Las condiciones son peores. La vibración, los cambios de temperatura, el resplandor directo, las nubes de polvo y las manos enguantadas actúan contra la pantalla. Seleccionar un módulo TFT LCD para este entorno significa comenzar por la durabilidad y la legibilidad, no por el costo.

Lo que la pantalla tiene que sobrevivir

Vibración y choque

El equipo pesado no se queda quieto. Una excavadora que excava una base envía vibraciones continuas a través del chasis. Un montacargas que cruza un bache en un muelle de carga genera eventos de choque repetidos. El módulo TFT LCD debe soportar estas condiciones sin dañar los píxeles, conectores sueltos o fallas en la retroiluminación.

Los módulos construidos para equipos utilizan soportes de montaje reforzados, conectores FPC con bloqueos positivos y conjuntos de retroiluminación amortiguados. La unión del vidrio al marco debe ser un adhesivo estructural, no una cinta de espuma. La cinta de espuma permite que la pantalla cambie con el tiempo. El adhesivo estructural lo mantiene en su lugar.

Las pruebas según los estándares de vibración MIL-STD-810G o IEC 60068-2-6 le indican si un módulo específico sobrevivirá meses de uso en cabinas de construcción.

Caliente, frío y todo lo demás

Una topadora que trabaja en el norte de Canadá funciona a -30°C en enero. La misma máquina que funciona en Arizona se encuentra expuesta al sol directo a una temperatura interior de 60°C en julio. La pantalla debe iniciarse y funcionar en ambos extremos.

Un módulo LCD TFT de amplia temperatura con clasificación de -30 °C a +85 °C cubre todo el rango. Los compuestos de cristal líquido de estos módulos mantienen la velocidad de conmutación a bajas temperaturas. A altas temperaturas evitan que la imagen se pegue y el contraste se desvanezca. Los conjuntos de retroiluminación calentada ayudan con el tiempo de respuesta de arranque en frío.

Leer la pantalla a pleno sol

Muchos tipos de equipos pesados ​​funcionan con cabinas abiertas o semicerradas. El operador mira la pantalla mientras observa el área de trabajo. Una pantalla estándar de 300 cd/m² se desvanece completamente con la luz solar directa.

Para máquinas de cabina abierta, el rango de brillo práctico es de 800 a 1200 cd/m². La unión óptica corta los reflejos internos eliminando el espacio de aire entre la cubierta de vidrio y el panel LCD. Los tratamientos superficiales antirreflectantes del cristal ayudan aún más.

Toque e interacción

Los guantes son equipo estándar

Los operadores de equipos pesados ​​usan guantes todo el día. La interfaz táctil debe registrar las entradas de forma fiable mediante guantes de algodón, cuero y aislamiento. Los paneles táctiles capacitivos con controladores de mayor sensibilidad y patrones de sensores sintonizados pueden manejar esto.

Para entornos realmente difíciles, el tacto resistivo (RTP) sigue siendo una alternativa sólida. RTP funciona con cualquier guante. Puede operarlo con el eje de una herramienta o con la uña. El agua y la suciedad en la pantalla no provocan falsos disparos. La desventaja es la menor claridad óptica y la falta de soporte multitáctil.

El ángulo de visión importa

Un operador de grúa no se sienta perfectamente centrado frente a la pantalla. La pantalla puede estar montada en el pilar lateral, encima del parabrisas o en algún lugar al que el operador mire mientras observa la carga. Los paneles LCD TFT IPS mantienen el color y el contraste consistentes en ángulos amplios. Para equipos pesados, vale la pena actualizar IPS.

Tamaño de pantalla

Las pantallas de equipos pesados ​​varían de 5 a 10,1 pulgadas, según el espacio disponible y la cantidad de datos que se deben mostrar. Un panel de 5 a 7 pulgadas a 800 x 480 o 1024 x 600 cubre telemetría básica, advertencias y una sola cámara. Un panel de 7 a 10,1 pulgadas a 1280 x 800 permite diseños de pantalla dividida con múltiples fuentes de datos.

Lo que los OEM necesitan de un proveedor de pantallas

Conectores y cableado personalizados

Las cabinas de equipos tienen espacios reducidos para el paso de cables. Las colas FPC estándar de las pantallas disponibles en el mercado rara vez encajan. Un proveedor de pantallas que pueda diseñar enrutamiento FPC personalizado con tipos de conectores, longitudes de cable y direcciones de salida específicos les ahorra a los OEM muchos dolores de cabeza de ensamblaje.

Sellado ambiental

La superficie de la pantalla está expuesta al polvo, aceite hidráulico, vapores de diésel, lluvia y lavado a presión. El cubreobjetos reforzado químicamente con un revestimiento oleofóbico resiste los rayones y facilita la limpieza. Una junta o sello entre el vidrio y el marco de la pantalla mantiene alejados los contaminantes.

Opciones de interfaz

Los fabricantes de equipos originales (OEM) de equipos pesados ​​utilizan diferentes procesadores y controladores de pantalla. El módulo TFT LCD debe admitir LVDS, RGB o MIPI para coincidir con la arquitectura existente. Una placa controladora de sincronización modular que acepta múltiples formatos de entrada agrega flexibilidad sin necesidad de rediseñar la PCB.

Uniéndolo todo

El desarrollo de un módulo de visualización para equipos pesados ​​es una colaboración de ingeniería. Un fabricante con ensamblaje SMT interno, unión óptica, sellado y pruebas puede gestionar el ciclo completo desde el prototipo hasta la producción en volumen. Chenghao Optoelectronics ofrece soluciones de módulos LCD TFT personalizados para fabricantes de equipos originales (OEM) industriales y pesados, con fabricación certificada ISO9001 e ISO14001, un rango de temperatura de -30 °C a +85 °C y opciones de personalización para cubreobjetos, FPC e interfaz táctil.

Para los fabricantes de equipos originales que crean la próxima generación de interfaces de operador de equipos pesados, un módulo de pantalla diseñado para las tensiones específicas de los equipos de construcción y movimiento de tierras reduce las fallas en el campo y mantiene a los operadores trabajando.

Resumen:Selección de pantallas TFT LCD para equipos pesados ​​y maquinaria de construcción: resistencia a vibraciones, amplio rango de temperaturas, legible a la luz del sol y táctil compatible con guantes.