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Le macchine agricole, edili e per la movimentazione dei materiali hanno più in comune di quanto il marketing lasci intendere. Tutte lavorano all'aperto, tutte si muovono, tutte vengono lavate e tutte funzionano con un sistema elettrico a 12 o 24 V, più rumoroso di un alimentatore per quadri elettrici. Sono queste caratteristiche comuni, e non l'etichetta del settore, a determinare come deve essere un espositore.
Questa guida illustra i requisiti per classe di macchina e si conclude con le prove di affidabilità da richiedere prima dell'avvio di un programma.
I display sulle macchine movimento terra si trovano in tre posizioni. In cabina , come terminale operatore: controllo della macchina, impostazioni dell'attrezzo, visualizzazione della telecamera, diagnostica. Sull'attrezzo o sull'accessorio , dove il display mostra lo stato a un operatore fuori dalla cabina o su una macchina che segue. Sul corpo macchina , per indicatori di servizio e controlli pre-avvio.
La posizione in cabina è quella che richiede la massima leggibilità e la minima protezione dagli urti. Le posizioni esterne invertono questa tendenza: la protezione dagli urti e la resistenza agli impatti sono fondamentali, mentre l'osservatore si trova solitamente vicino allo schermo.
I display nelle cabine di guida presentano uno specifico problema ottico: la luce attraversa il vetro con un'angolazione particolare e il vetro stesso genera riflessi. Il risultato è che un pannello misurato correttamente in una stanza buia può risultare illeggibile in cabina a mezzogiorno.
Specificare la leggibilità, non solo la luminosità. La misurazione dovrebbe includere una condizione di illuminazione con luce proveniente dalla direzione in cui si troverà l'operatore. Il trattamento della superficie è importante quanto la luminanza: una superficie frontale antiriflesso distribuisce i riflessi e preserva il contrasto, mentre una superficie lucida crea uno specchio di ciò che si trova dietro l'operatore.
La progettazione delle guarnizioni dipende più dal metodo di pulizia che dal tipo di macchina. Un lavaggio delicato con un tubo flessibile consente l'utilizzo di una guarnizione compressa con una semplice scanalatura; un getto ad alta pressione a distanza ravvicinata richiede uno spazio definito, una doppia guarnizione o un labirinto in modo che la quantità di moto del getto venga interrotta prima di raggiungere la superficie di tenuta. Laddove la pulizia avvenga quotidianamente, anche la deformazione permanente del materiale della guarnizione è importante: una guarnizione che si deforma in modo permanente dopo una stagione perderà su una macchina che ha superato la revisione del primo anno.
Su una macchina fuoristrada, ogni componente viene lavato, spesso ad alta pressione. I requisiti di tenuta dipendono dal metodo di pulizia, non dalla categoria della macchina: un'idropulitrice montata su un sistema di spruzzatura richiede una tenuta maggiore rispetto a un tubo flessibile montato su un carrello elevatore.
Due aspetti progettuali sono più importanti del valore nominale. Innanzitutto, la guarnizione deve resistere alla frequenza di pulizia, non a un singolo test. In secondo luogo, il montaggio non deve creare una sporgenza in cui si accumuli materiale, perché tale sporgenza diventa il punto di rottura.
La gestione termica di una macchina fuoristrada non dipende solo dalla temperatura ambiente. Una cabina chiusa lasciata al sole può essere considerevolmente più calda dell'aria esterna e un display montato su un pannello metallico conduce calore dalla struttura. Entrambi questi effetti implicano che la temperatura di esercizio reale del pannello può discostarsi di decine di gradi dalla temperatura prevista, motivo per cui la temperatura della cabina è un parametro di progettazione più appropriato rispetto alla temperatura ambiente.
La gestione termica di una macchina fuoristrada non dipende solo dalla temperatura ambiente. Una cabina chiusa lasciata al sole può essere considerevolmente più calda dell'aria esterna e un display montato su un pannello metallico conduce calore dalla struttura. Entrambi questi effetti implicano che la temperatura di esercizio reale del pannello può discostarsi di decine di gradi dalla temperatura prevista, motivo per cui la temperatura della cabina è un parametro di progettazione più appropriato rispetto alla temperatura ambiente.
Le macchine si avviano a freddo. Il display di una macchina rimasta parcheggiata per tutta la notte a -15 °C deve essere utilizzabile entro un tempo ragionevole dall'avvio del motore, e la risposta dei cristalli liquidi si degrada sensibilmente a basse temperature.
Si possono utilizzare tre approcci: un pannello progettato per basse temperature, un riscaldatore che preriscalda il pannello prima dell'uso, oppure un design che tollera tempi di risposta lenti nei primi minuti. La scelta dipende dalla necessità per l'operatore di accedere all'interfaccia immediatamente all'avvio. Se la macchina non può essere utilizzata senza il display, il tempo di riscaldamento è un requisito funzionale, non una caratteristica di comfort.
I display montati in cabina rilevano vibrazioni continue di basso livello con urti occasionali. I display montati sugli attrezzi rilevano l'opposto: meno eventi, ma di ampiezza molto maggiore.
La differenza modifica la strategia di montaggio. I display delle cabine beneficiano di supporti isolanti e di un'attenta protezione dei cavi dalle sollecitazioni meccaniche. I display degli attrezzi richiedono una progettazione meccanica che presupponga che l'intero gruppo possa essere soggetto a urti e che non trasferisca tale carico al vetro o allo strato adesivo.
Gli operatori indossano guanti e, in agricoltura e nell'edilizia, questi sono spesso bagnati o infangati. La configurazione del touch screen deve essere definita in queste condizioni durante il collaudo, non modificata successivamente.
Il touch resistivo rimane una scelta valida laddove robustezza e possibilità di utilizzo con i guanti siano più importanti dei gesti multi-touch. Il touch capacitivo proiettivo funziona bene quando il controller è ottimizzato per lo spessore del guanto e il livello di umidità effettivamente presente nella macchina. I compromessi da valutare sono illustrati nella sezione dedicata alla scelta di un controller touch.
La messa a terra merita la stessa attenzione della protezione. I lunghi cablaggi tra la cabina e un attrezzo creano differenze di potenziale di terra e un display che fa riferimento a una massa diversa dalla sua sorgente video può mostrare rumore, instabilità o riavvii inspiegabili. La messa a terra a punto stella su un singolo riferimento, con il ritorno del display collegato allo stesso punto del controller, evita la maggior parte di questi problemi.
La messa a terra merita la stessa attenzione della protezione. I lunghi cablaggi tra la cabina e un attrezzo creano differenze di potenziale di terra e un display che fa riferimento a una massa diversa dalla sua sorgente video può mostrare rumore, instabilità o riavvii inspiegabili. La messa a terra a punto stella su un singolo riferimento, con il ritorno del display collegato allo stesso punto del controller, evita la maggior parte di questi problemi.
Gli impianti elettrici delle macchine sono elettricamente ostili: sbalzi di carico, commutazioni induttive e lunghi cavi producono transitori che un display progettato per un'alimentazione stabile non è in grado di tollerare.
La protezione in ingresso del display è solo una parte della soluzione. Anche la progettazione del cablaggio, la messa a terra e il punto in cui il display preleva l'alimentazione sono fattori importanti. Prima di dare per scontato che una specifica di 12/24 V sia sufficiente, è necessario verificare l'intervallo di tensione in ingresso rispetto al comportamento reale della macchina, compreso l'avviamento, quando la tensione di sistema può scendere ben al di sotto del valore nominale.
Il cablaggio merita la stessa cura riservata ai connettori. I segnali video e di visualizzazione che corrono accanto ai cablaggi degli attuatori ad alta corrente subiscono interferenze, e l'effetto è peggiore quando il percorso di ritorno è condiviso. È fondamentale instradare separatamente segnali e alimentazione, mantenere il percorso di ritorno breve e comune e posizionare la massa del display nello stesso punto di riferimento del controller. La maggior parte delle segnalazioni di "rumore intermittente nella visualizzazione della telecamera" sui dispositivi mobili sono riconducibili a questo problema, non alla telecamera stessa.
La maggior parte dei terminali operatore moderni gestisce almeno un flusso video da telecamera oltre all'interfaccia macchina. Ciò modifica i requisiti di visualizzazione: il pannello deve mostrare il video in modo accettabile e il percorso di ingresso deve gestire la risoluzione, la temporizzazione e la lunghezza del cavo della sorgente video.
Se il display fa parte di una rete di macchine, è necessario verificare le convenzioni di interfaccia in uso e se il display è un nodo della rete o semplicemente un monitor per un controller. Questa decisione influisce sulla strategia di connessione e sul livello di intelligenza integrato nello schermo.
| Modello di servizio | Cosa richiede | Il più adatto |
|---|---|---|
| Unità di scambio | Unità di ricambio in loco, con configurazione identica | Macchine di alto valore con ridotta tolleranza ai tempi di inattività. |
| Sostituzione del modulo | Tecnico qualificato, procedura di sigillatura, pezzi di ricambio disponibili in deposito | Flotte con copertura di servizio regionale |
| Restituire al deposito | Macchina temporaneamente fuori servizio | attrezzature a basso utilizzo o stagionali |
Qualunque modello venga scelto, è necessario registrare la configurazione di ogni unità così come è stata spedita. Un'unità sostitutiva che si comporta in modo diverso dall'originale a causa di una differenza di firmware o di calibrazione richiede più tempo rispetto al guasto originale.
Un display guasto su una macchina in campo rappresenta un evento che causa un tempo di inattività, pertanto il modello di assistenza deve essere incluso nelle specifiche del display. È necessario stabilire se la sostituzione è un'unità plug-and-play o se richiede una configurazione specifica, e se il firmware e la calibrazione del display di ricambio devono corrispondere.
In pratica, ciò significa registrare la configurazione di ogni unità spedita e tenere una piccola scorta di pezzi di ricambio presso la flotta anziché in un magazzino centrale.
La documentazione è importante quanto i risultati dei test. Richiedete il metodo di prova, le condizioni operative, il tipo di montaggio utilizzato durante le prove di vibrazione e i criteri di accettazione, non solo la dichiarazione di superamento del test. Un risultato senza le condizioni operative non può essere confrontato con l'ambiente di funzionamento della vostra macchina e non può essere riutilizzato per la successiva generazione di prodotti che utilizzerà lo stesso pannello.
La documentazione è importante quanto i risultati dei test. Richiedete il metodo di prova, le condizioni operative, il tipo di montaggio utilizzato durante le prove di vibrazione e i criteri di accettazione, non solo la dichiarazione di superamento del test. Un risultato senza le condizioni operative non può essere confrontato con l'ambiente di funzionamento della vostra macchina e non può essere riutilizzato per la successiva generazione di prodotti che utilizzerà lo stesso pannello.
Richiedete prove relative all'ambiente reale in cui la macchina viene utilizzata, anziché una scheda tecnica generica.
| Requisito | Cosa richiedere |
|---|---|
| Leggibilità alla luce solare | Leggibilità in condizioni di illuminazione definita, con il trattamento superficiale indicato |
| Sigillatura | La classificazione, le superfici a cui si applica e il metodo di prova utilizzato |
| La temperatura | Intervallo di funzionamento e di stoccaggio, oltre al comportamento di riscaldamento alle basse temperature. |
| Vibrazioni e urti | Metodo di prova, assi e livelli e montaggio ipotizzato |
| CONDUCIBILITA | Intervallo di ingresso, funzioni di protezione e comportamento durante l'avviamento |
| tattile | Prestazioni con il guanto e in condizioni di umidità dell'applicazione |
| Servizio | Procedura di sostituzione, politica sui pezzi di ricambio e trasferimento della configurazione |
Se state progettando un display per macchinari agricoli, edili o per la movimentazione dei materiali, descrivete la macchina, la posizione di montaggio e la procedura di pulizia e vi indicheremo la combinazione di temperatura, luminosità e protezione necessaria.
Raramente senza modifiche. I requisiti ambientali sono diversi, soprattutto per quanto riguarda gli urti e la tenuta, anche se le dimensioni dello schermo e l'interfaccia possono essere identiche.
Solo se l'operatore deve utilizzare l'interfaccia entro breve tempo dall'avvio a freddo. Se la macchina può funzionare per alcuni minuti prima dell'avvio, potrebbe essere sufficiente un pannello a largo intervallo di temperatura senza riscaldamento.
Sì, laddove l'utilizzo con guanti o stilo e la durata siano più importanti del supporto dei gesti. Rimane una scelta comune nelle applicazioni fuoristrada.
Anche le macchine di questo tipo condividono una realtà di manutenzione comune: vengono riparate sul campo, spesso all'aperto e spesso in fretta. Un display che può essere sostituito come modulo sigillato, senza dover aprire il resto della cabina, vale più di una specifica tecnica leggermente migliore.
Per una macchina che viene riparata all'esterno, la tenuta dell'apertura di servizio è importante tanto quanto la tenuta del display stesso.
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