EP3662352A1 - Industrial operating panel - Google Patents

Industrial operating panel

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Publication number
EP3662352A1
EP3662352A1 EP18765534.5A EP18765534A EP3662352A1 EP 3662352 A1 EP3662352 A1 EP 3662352A1 EP 18765534 A EP18765534 A EP 18765534A EP 3662352 A1 EP3662352 A1 EP 3662352A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cover
force
touch surface
operator
touch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18765534.5A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hannes BACHMAYER
Benjamin HACKL
Claus Peham
Fabian SCHÖPPL
Heinz Stummer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keba AG
Original Assignee
Keba AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keba AG filed Critical Keba AG
Publication of EP3662352A1 publication Critical patent/EP3662352A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0487—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser
    • G06F3/0488—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures
    • G06F3/04883—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures for inputting data by handwriting, e.g. gesture or text

Definitions

  • the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a method for operating an industrial panel, by means of which the machine can be reliably operated. This object is achieved by a method for operating an industrial panel according to the claims.
  • At least one actuator in particular a piezoelectric element, which acts on the cover so that by means of the actuator, the touch surface of the cover is movable;
  • the first selection mode and the second selection mode can have the same amplitude and / or a same interval. Furthermore, it can be useful if a control command is given to the plant or machine when the force of the operator on the touch surface exceeds a certain threshold.
  • the advantage here is that by this measure the user can select a specific, virtual action button on the industrial panel by light pressure and then turn his gaze on the machine to be operated and can trigger the desired command by increasing the contact force on the touch surface.
  • the cover is moved in a second action mode with a different selection mode and the first mode of action amplitude and / or a different interval when the force of the operator on the touch surface exceeds a certain second threshold.
  • the advantage here is that a force-dependent, two-stage switch or button can be simulated by this measure.
  • the at least one force detection means by means of the at least one force detection means, the amount of the contact force is detected on the touch surface and the machine or machine movement is initiated, the travel speed is proportional to the amount of the contact force.
  • the advantage here is that the traversing speed of a particular actuator on the machine can be regulated by the strength of the key pressure by this measure and the machine can be controlled thereby simplified.
  • the cover 6 is fixed by means of a double-sided adhesive strip 18 on the housing 2.
  • the housing 2 has an adhesive surface 19 to which the double-sided adhesive strip 18 adheres.
  • the adhesive surface 19 is formed in a recess 20 of the housing 2, wherein the recess 20 is formed for receiving the cover 6.
  • the touch surface 7 is flush with the housing 2.
  • a length 21 of the cover 6 and a width 22 of the cover 6 are preferably smaller than the dimensions of the recess 20. Thus, the cover 6 can be easily inserted into the recess 20.
  • the doeppel pune adhesive strip 18 is disposed in optak portion 15 of the cover 6.
  • a depth 26 of the recess 20 for the cover 6 is preferably about the same size as a thickness 27 of the cover 6 and a thickness 28 of the double-sided adhesive strip 18 together. It can thereby be achieved that the touch surface 7 of the cover 6 terminates approximately flush with the housing 2.
  • the piezoelectric element 31 serves as an actuator for moving the cover 6 and thus for generating a haptic feedback on the touch surface 7 of the cover 6. It can be provided that the piezoelectric element 31 is fixed by means of an adhesive to the underside 8 of the cover 6. In other words, the piezoelectric element 31 may be disposed between the cover 6 and the housing 2.
  • the adhesive layer 38 may be formed for example by an epoxy resin.
  • the touch-sensitive input means 5 is arranged at a distance 42 from the display surface 4 of the display.
  • Fig. 3 the activated state of the piezoelectric element 31 is shown in broken lines, wherein the resulting curvature of the cover 6 is visible.
  • the touch-sensitive input means 5 that position at which the operator puts his finger on the touch surface 7 of the cover 6 is detected.
  • the force detection means 32 By means of the force detection means 32, an active strength of the finger of the operator on the touch surface 7 can be determined.
  • the deformation of the cover 6 is detected by the force detection means 32 and at the same time the position at which the finger touches the touch surface 7 is determined by means of the touch-sensitive input means 5.
  • the position of the applied force and the force measured values determined at the force detection means 32 can thus be recalculated to the applied by the finger on the cover 6 impact force.
  • the cover 6 begins to vibrate at a first amplitude and a first frequency, as shown from time A onwards.
  • a different feedback with a different amplitude or frequency is then output at the cover disk 6, as shown in point B.
  • the cover 6 can be moved again at the first amplitude or at the first frequency.
  • the cover can then be moved with a different frequency or frequency to the first frequency.

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Abstract

The invention relates to a method for operating an industrial operating panel (1), said method involving the following steps: • - having the touch-sensitive input means (5) detect whether the operator touches the touch surface (7) of the cover plate (6), and having the force detection means (32) simultaneously ascertain the force acting on the touch surface (7); • - having the actuator, in particular the piezo element (31), move the cover plate if predefined or predefinable conditions relating to the detection of contact with and/or the application of force to the touch surface (7) by the operator are met.

Description

Industriebedienpanel  Industrial control panel
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Industriebedienpanels einer elektro- nischen Steuerung zum Bedienen, Überwachen oder Programmieren von industriellen Anlagen oder Maschinen, wie dies im Anspruch 1 angegeben ist. The invention relates to a method for operating an industrial control panel of an electronic control for operating, monitoring or programming of industrial installations or machines, as specified in claim 1.
Stationäre Bedienpaneele, welche steuerungstechnisch in industrielle Anlagen oder Maschinen eingebunden sind, um die jeweiligen Prozess- bzw. Steuerungsabläufe beeinflussen, über- wachen oder programmieren zu können, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bedienpaneele neuerer Generation weisen dabei typischerweise einen Touch-Screen auf, bei welchen einem hochauflösenden, grafischen Display ein Touch-Panel bzw. ein sonstiges, vorzugsweise kapazitiv arbeitendes, berührungssensitives Eingabemittel überlagert ist. Solche Bedienpaneele werden zunehmend mit einer Teilkomponente der Gesamtsteuerung, insbesondere mit einer dezentralen Steuerungseinheit baulich kombiniert bzw. zu einer Baueinheit zusam- mengefasst. Je nach Anwendung bzw. je nach Maschinentype werden diese Bedienpaneele am Maschinengehäuse gehaltert oder in separat angeordnete Schaltschränke bzw. Bedienpulte derart eingebaut, dass deren Anzeige- und Bedienoberfläche einsehbar bzw. zugreifbar ist. Je nach Erfordernis ist dabei das rechteckige Display des Bedienpanels entweder im Hochformat oder im Querformat fix eingebaut. Außerdem kann die Bedien- bzw. Anzeigeebene lotrecht ausgerichtet sein, oder vor allem in Verbindung mit Bedienpulten eine Neigung von weniger als 90° gegenüber einer horizontalen Ebene aufweisen, insbesondere leicht geneigt ausgerichtet sein. Ein derartiges Industriebedienpanel ist beispielsweise aus der DE 20 2015 004 149 Ul bekannt. Stationary control panels, which are integrated into industrial installations or machines in order to influence, monitor or program the respective process or control sequences, are known from the prior art. Control panels of the newer generation typically have a touch screen in which a high-resolution, graphic display is overlaid with a touch panel or another, preferably capacitive, touch-sensitive input means. Such control panels are increasingly structurally combined with a subcomponent of the overall control, in particular with a decentralized control unit, or combined to form a structural unit. Depending on the application or depending on the machine type, these control panels are mounted on the machine housing or installed in separately arranged cabinets or control panels such that their display and user interface is visible or accessible. Depending on the requirements, the rectangular display of the control panel is either permanently installed in portrait or landscape format. In addition, the operating or display level can be aligned vertically, or in particular in connection with control desks have an inclination of less than 90 ° relative to a horizontal plane, in particular be aligned slightly inclined. Such an industrial panel is known for example from DE 20 2015 004 149 Ul.
Bei der Bedienung von Maschinen mit derartigen Industriebedienpanels tritt oft das Problem auf, dass aufgrund des Fehlens von herkömmlichen Steuerknöpfen die erfolgte Steuereingabe nur durch visuelle Kontrolle des Industriebedienpanels kontrolliert werden kann. Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein Verfahren zum Betreiben eines Industriebedienpanels zur Verfügung zu stellen, mittels welchem die Maschine zuverlässig bedient werden kann. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Industriebedienpanels gemäß den Ansprüchen gelöst. When operating machines with such industrial panels, the problem often arises that due to the lack of conventional control buttons, the control input made can only be controlled by visual inspection of the industrial panel. The object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a method for operating an industrial panel, by means of which the machine can be reliably operated. This object is achieved by a method for operating an industrial panel according to the claims.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Betreiben eines Industriebedienpanels für eine elekt- ronische Steuerung zum Bedienen, Überwachen oder Programmieren von industriellen Anlagen oder Maschinen vorgesehen, wobei das Industriebedienpanel folgende Bauteile aufweist:According to the invention, a method is provided for operating an industrial control panel for electronic control for operating, monitoring or programming industrial installations or machines, the industrial control panel having the following components:
- ein Gehäuse; a housing;
- ein grafisches Display, welches eine Anzeigefläche zur Visualisierung von systemrelevanten Zuständen und/oder von Bedienoberflächen aufweist, wobei das grafische Display im Ge- häuse aufgenommen ist;  a graphic display which has a display surface for visualizing system-relevant states and / or user interfaces, the graphic display being accommodated in the housing;
- ein berührungssensitives Eingabemittel für eine Bedienperson, welches der Anzeigefläche des Displays überlagert ist;  a touch-sensitive input means for an operator, which is superimposed on the display surface of the display;
- eine zumindest bereichsweise transparente Abdeckscheibe, welche eine Touchoberfläche des Industriebedienpanels bildet;  - An at least partially transparent cover, which forms a touch surface of the industrial panel;
- zumindest ein Aktor, insbesondere ein Piezoelement, welcher derart auf die Abdeckscheibe wirkt, dass mittels dem Aktor die Touchoberfläche der Abdeckscheibe bewegbar ist; - At least one actuator, in particular a piezoelectric element, which acts on the cover so that by means of the actuator, the touch surface of the cover is movable;
- zumindest ein Kraftdetektionsmittel, insbesondere ein Dehnmessstreifen, welches mit der Abdeckscheibe gekoppelt ist  - At least one force detection means, in particular a strain gauge, which is coupled to the cover
Erfindungsgemäß sind folgende Verfahrensschritte vorgesehen:  According to the invention, the following method steps are provided:
- Erfassen, ob die Bedienperson die Touchoberfläche der Abdeckscheibe berührt, mittels dem berührungs sensitiven Eingabemittel und dabei gleichzeitiges bestimmen der Einwirkkraft auf die Touchoberfläche mittels dem Kraftdetektionsmittel; - Detecting whether the operator touches the touch surface of the cover, by means of the touch-sensitive input means while simultaneously determining the contact force on the touch surface by means of the force detection means;
- Bewegen der Abdeckscheibe mittels dem Aktor, insbesondere dem Piezoelement, wenn vordefinierte oder vordefinierbare Zustände der Erfassung der Berührung und/oder der Kraftein- Wirkung der Bedienperson auf die Touchoberfläche vorliegen.  - Moving the cover plate by means of the actuator, in particular the piezoelectric element, when predefined or predefinable states of detection of the touch and / or the force of action of the operator are present on the touch surface.
Das erfindungsgemäße Verfahren weißt den Vorteil auf, dass der Bedienperson durch Bewegen der Abdeckscheibe mittels dem Aktor ein haptisches Feedback über ihre Einwirkkraft o- der über Zustände der Maschine gegeben werden kann. Somit wird ermöglicht, dass die Bedi- enperson die Maschine bedienen kann, ohne dabei ständig das Industriebedienpanel visuell erfassen zu müssen. Dies kann insbesondere dann notwendig sein, wenn beispielsweise an der zu steuernden Maschine ein Aktor bewegt wird und die Verfahrbewegung direkt an der Maschine kontrolliert werden muss. Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn die Abdeckscheibe in einem ersten Selektionsmodus mit einer bestimmten Amplitude und mit einem bestimmten Intervall bewegt wird, solange die Bedienperson die Touchoberfläche an einer bestimmten Position berührt, an welcher vom grafischen Display eine Eingabetaste angezeigt wird. Durch diese Maßnahme kann der Bedienperson haptisch signalisiert werden, dass sie ihren Finger fortwährend auf der von ihr ausgewählten Eingabetaste hält. The method according to the invention has the advantage that the operator can be given a haptic feedback about their contact force or conditions of the machine by moving the cover plate by means of the actuator. This makes it possible for the operator to operate the machine without having to constantly visually capture the industrial control panel. This may be necessary in particular if, for example, an actuator is moved on the machine to be controlled and the movement must be controlled directly on the machine. Furthermore, it may be expedient if the cover is moved in a first selection mode with a certain amplitude and with a certain interval, as long as the operator touches the touch surface at a specific position at which an input key is displayed by the graphical display. By this measure, the operator can be haptically signaled that she keeps her finger on the selected by her enter button.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Abdeckscheibe in einem ersten Aktionsmodus mit einer zum Selektionsmodus unterschiedlichen Amplitude und/oder einem unterschiedlichen Intervall bewegt wird, wenn die Krafteinwirkung der Bedienperson auf die Touchoberfläche einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Von Vorteil ist hierbei, dass durch diese Maßnahme der Bedienperson vom Industriebedienpanel haptisch signalisiert werden kann, dass die von ihr ausgeübte Einwirkkraft auf die Touchoberfläche eine vordefinierte Aktion ausgelöst hat. Furthermore, it can be provided that the cover is moved in a first action mode with a selection mode different amplitude and / or a different interval when the force of the operator on the touch surface exceeds a certain threshold. The advantage here is that can be signaled by the operator of the industrial control panel haptic by this measure that the force exerted by her acting on the touch surface has triggered a predefined action.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass für die Dauer des Haltens der Krafteinwirkung der Bedienperson auf die Touchoberfläche oberhalb des Schwellenwertes die Abdeckscheibe im ersten Aktionsmodus bewegt wird. Dadurch kann der Bedienperson über die gesamte Zeitdauer hinweg in der sie die erhöhte Krafteinwirkung aufbringt, signalisiert werden, dass eine von ihr gewünschte Aktion durchgeführt wird. In addition, it can be provided that for the duration of holding the force of the operator on the touch surface above the threshold, the cover is moved in the first action mode. Thereby, the operator can be signaled over the entire period of time in which it applies the increased force, that an action desired by her is performed.
In einer Alternativvariante kann vorgesehen sein, dass beim Überschreiten eines bestimmten Schwellenwertes der Krafteinwirkung der Bedienperson auf die Touchoberfläche der erste Aktionsmodus nur für eine begrenzte Zeitdauer aktiviert wird und für die Dauer des Haltens der Krafteinwirkung der Bedienperson auf die Touchoberfläche oberhalb des Schwellenwertes die Abdeckscheibe in einem zweiten Selektionsmodus mit einer zum ersten Aktionsmodus unterschiedlichen Amplitude und/oder einem unterschiedlichen Intervall bewegt wird. Durch diese Maßnahme kann der Bedienperson das Überschreiten des Schwellwertes signalisiert werden. In an alternative variant can be provided that when exceeding a certain threshold of the force of the operator on the touch surface of the first action mode is activated only for a limited period of time and for the duration of holding the force of the operator on the touch surface above the threshold, the cover in a second selection mode is moved with a different amplitude to the first mode of action and / or a different interval. By this measure, the operator can be signaled exceeding the threshold value.
Gemäß einer Weiterbildung ist es möglich, dass der erste Selektionsmodus und der zweite Selektionsmodus eine gleiche Amplitude und/oder einen gleichen Intervall aufweisen. Ferner kann es zweckmäßig sein, wenn ein Steuerbefehl an die Anlage oder Maschine gegeben wird, wenn die Krafteinwirkung der Bedienperson auf die Touchoberfläche einen bestimmten Schwellenwert überschreitet. Von Vorteil ist hierbei, dass durch diese Maßnahme der Benutzer durch leichten Druck eine bestimmte, virtuelle Aktionstaste am Industriebedien- panel selektieren kann und anschließend seinen Blick auf die zu bedienende Maschine wenden kann und durch Erhöhung der Einwirkkraft auf die Touchoberfläche den gewünschten Befehl auslösen kann. According to a development, it is possible for the first selection mode and the second selection mode to have the same amplitude and / or a same interval. Furthermore, it can be useful if a control command is given to the plant or machine when the force of the operator on the touch surface exceeds a certain threshold. The advantage here is that by this measure the user can select a specific, virtual action button on the industrial panel by light pressure and then turn his gaze on the machine to be operated and can trigger the desired command by increasing the contact force on the touch surface.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass der Schwellenwert bei einer aufsteigenden Flanke der Krafteinwirkung höher ist, als bei einer abfallenden Flanke der Krafteinwirkung. Von Vorteil ist hierbei, dass durch diese Maßnahme ein ungewünschtes Springen zwischen zwei Zuständen unterbunden werden kann. Dieses Springen zwischen zwei Zuständen würde dann auftreten, wenn die aktuelle Einwirkkraft einen bestimmten Schwellenwert ständig überschreitet und wieder unterschreitet. In addition, it can be provided that the threshold value is higher for a rising edge of the force effect than for a falling edge of the force effect. The advantage here is that an unwanted jumping between two states can be prevented by this measure. This jumping between two states would occur when the current impact force constantly exceeds and falls below a certain threshold.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die Abdeckscheibe in einem Feedbackmodus mit einer bestimmten Amplitude und mit einem bestimmten Intervall bewegt wird, wenn an der industriellen Anlage oder Maschine ein bestimmter Zustand erreicht wird, oder wenn an der industriellen Anlage oder Maschine eine Störung auftritt. Von Vorteil ist hierbei, dass durch diese Maßnahme der Bedienperson eine Störung in der Maschine signalisiert werden kann, ohne dass die Bedienperson dabei ihren Blick auf das Industriebedienpanel richten muss. Furthermore, it can be provided that the cover is moved in a feedback mode with a certain amplitude and at a certain interval when a certain condition is reached at the industrial plant or machine, or when a malfunction occurs in the industrial plant or machine. The advantage here is that a malfunction in the machine can be signaled by this measure the operator, without the operator must direct their eyes on the industrial panel.
Gemäß einer besonderen Weiterbildung ist es möglich, dass in einer Plausibilitätsprüfung er- fasst wird, ob die Krafteinwirkung an jener Position der Touchoberfläche der Abdeckscheibe erfolgt, an welcher die Berührung der Touchoberfläche durch die Bedienperson detektiert wird. Durch diese Maßnahme kann verhindert werden, dass die Bedienperson unerwünscht einen bestimmten Befehl auslöst. Dadurch kann die Maschinensicherheit erhöht werden. According to a particular refinement, it is possible to detect in a plausibility check whether the action of force takes place at that position of the touch surface of the cover disk on which the touch of the touch surface by the operator is detected. By this measure can be prevented that the operator undesirably triggers a specific command. As a result, the machine safety can be increased.
Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Position der Krafteinwirkung an der Touchoberfläche der Abdeckscheibe dadurch bestimmt wird, dass an der Abdeckscheibe mehrere Kraftdetektionsmittel angeordnet sind, welche örtlich voneinander getrennt sind und über die Krafteinwirkung auf die einzelnen Kraftdetektionsmittel und deren bekannter Position auf die Position der Krafteinwirkung an der Touchoberfläche der Abdeckscheibe rückgerechnet wird. According to an advantageous development can be provided that the position of the force on the touch surface of the cover is determined by the fact that several force detection means are arranged on the cover, which are spatially separated from each other and the force on the individual force detection means and whose known position is recalculated to the position of the force on the touch surface of the cover.
Insbesondere kann es vorteilhaft sein, wenn die Bewegung der Abdeckscheibe mittels dem zumindest einen Kraftdetektionsmittel erfasst wird und die Ansteuerung des Aktors, insbesondere des Piezoelementes unter Berücksichtigung der erfassten Daten erfolgt. In particular, it may be advantageous if the movement of the cover plate is detected by means of the at least one force detection means and the actuation of the actuator, in particular of the piezoelectric element takes place taking into account the acquired data.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Abdeckscheibe in einem zweiten Aktionsmodus mit einer zum Selektionsmodus und zum ersten Aktionsmodus unterschiedlichen Amplitude und/o- der einem unterschiedlichen Intervall bewegt wird, wenn die Krafteinwirkung der Bedienperson auf die Touchoberfläche einen bestimmten zweiten Schwellenwert überschreitet. Von Vorteil ist hierbei, dass durch diese Maßnahme ein kraftabhängiger, zweistufiger Schalter bzw. Taster simuliert werden kann. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass mittels dem zumindest einen Kraftdetektionsmittel der Betrag der Einwirkkraft auf die Touchoberfläche erfasst wird und an der Anlage oder Maschine eine Maschinenbewegung eingeleitet wird, deren Verfahrgeschwindigkeit proportional zum Betrag der Einwirkkraft ist. Von Vorteil ist hierbei, dass durch diese Maßnahme die Verfahrgeschwindigkeit eines bestimmten Aktors an der Maschine durch die Stärke des Tasten- druckes reguliert werden kann und die Maschine dadurch vereinfacht gesteuert werden kann. Furthermore, it can be provided that the cover is moved in a second action mode with a different selection mode and the first mode of action amplitude and / or a different interval when the force of the operator on the touch surface exceeds a certain second threshold. The advantage here is that a force-dependent, two-stage switch or button can be simulated by this measure. In addition, it can be provided that by means of the at least one force detection means, the amount of the contact force is detected on the touch surface and the machine or machine movement is initiated, the travel speed is proportional to the amount of the contact force. The advantage here is that the traversing speed of a particular actuator on the machine can be regulated by the strength of the key pressure by this measure and the machine can be controlled thereby simplified.
Die Abdeckscheibe kann als integraler Bestandteil des berührungs sensitiven Eingabemittels ausgebildet sein. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die Abdeckscheibe als eigener Bauteil ausgebildet ist und das berührungssensitive Eingabemittel an der Unterseite der Ab- deckscheibe angeordnet bzw. auf diese aufgeklebt ist. The cover may be formed as an integral part of the touch-sensitive input means. Alternatively, it can be provided that the cover plate is formed as a separate component and the touch-sensitive input means is arranged on the underside of the cover disc or glued to it.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: For a better understanding of the invention, this will be explained in more detail with reference to the following figures. In each case, in a highly simplified, schematic representation:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Industriebedienpanels; Fig. 2 eine Explosionsdarstellung des Industriebedienpanels; Fig. 1 is a perspective view of an embodiment of an industrial panel; Fig. 2 is an exploded view of the industrial panel;
Fig. 3 Schnittdarstellung des Industriebedienpanels; Fig. 3 sectional view of the industrial panel;
Fig. 4 eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufes der Einwirkkraft auf Fig. 4 is a schematic representation of the time course of the contact force
Touchoberfläche des Industriebedienpanels;  Touch surface of the industrial media panel;
Fig. 5 eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufes der Schwingungen an der Fig. 5 is a schematic representation of the time course of the vibrations at the
Abdeckscheibe;  cover plate;
Fig. 6 eine weitere schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufes der Schwingungen an der Abdeckscheibe. Fig. 6 is a further schematic representation of the time course of the vibrations on the cover.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, wherein the disclosures contained in the entire description can be mutatis mutandis to the same parts with the same reference numerals or component names. Also, the location information chosen in the description, such as top, bottom, side, etc. related to the immediately described and illustrated figure and these position information in a change in position mutatis mutandis to transfer to the new location.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Industriebedienpanels 1, das zum Bedienen, Überwachen oder Programmieren von industriellen Anlagen o- der Maschinen dient. Das Industriebedienpanel 1 ist an eine elektronische Steuerung gekoppelt, oder kann eine elektronische Steuerung aufweisen, die mit der zu bedienenden Anlage oder Maschine gekoppelt ist. Fig. 1 shows a schematic representation of an embodiment of an industrial panel 1, which serves for operating, monitoring or programming of industrial equipment o machines. The industrial panel 1 is coupled to an electronic controller, or may include an electronic controller coupled to the equipment or machine to be operated.
Das Industriebedienpanel 1 umfasst ein Gehäuse 2, welches zur Aufnahme der einzelnen Bauteile des Industriebedienpanels 1 ausgebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse 2 für die Formgebung des Industriebedienpanels 1 und zum Schutz der im Industriebedienpanel 1 verbauten Bauteile dient. Das Gehäuse 2 kann grundsätzlich aus jedem Werkstoff gebildet sein, welcher eine Ausreichende Festigkeit aufweist, um dem Industriebedienpanel 1 eine ausreichende Formstabilität zu verleihen und die einzelnen Komponenten des Industriebedienpanels 1 vor Umgebungseinflüssen zu schützen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse des Industriebedienpanels 1 aus einem metallischen Werkstoff, wie etwa Edelstahl oder Aluminium gebildet ist. The industrial panel 1 comprises a housing 2, which is designed to receive the individual components of the industrial panel 1. In particular, it may be provided that the housing 2 is used for the shaping of the industrial-control panel 1 and for protecting the components installed in the industrial-control panel 1. The housing 2 can basically be made of any Be formed material having a sufficient strength to give the industrial panel 1 sufficient dimensional stability and to protect the individual components of the industrial panel 1 from environmental influences. In particular, it can be provided that the housing of the industrial panel 1 is made of a metallic material, such as stainless steel or aluminum.
Das Gehäuse 2 kann einteilig ausgebildet sein, oder aus mehreren Bauteilen zusammengesetzt sein. Das Industriebedienpanel 1 ist vorzugsweise relativ großformatig ausgebildet und demzufolge eher für eine stationäre Verwendung bzw. für einen stationären Einbau in Gehäuse oder Wandelemente von Maschinen, wie zum Beispiel kunststoffverarbeitenden Maschinen, vorgesehen. Fig. 2 zeigt das Ausführungsbeispiel des Industriebedienpanels 1 in einer Explosionsdarstellung, sodass die einzelnen Bauteile des Industriebedienpanels 1 sichtbar sind. The housing 2 may be formed in one piece, or composed of several components. The industrial panel 1 is preferably formed relatively large size and therefore rather for a stationary use or for a stationary installation in housing or wall elements of machinery, such as plastic processing machines provided. Fig. 2 shows the embodiment of the industrial panel 1 in an exploded view, so that the individual components of the industrial panel 1 are visible.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, umfasst das Industriebedienpanel 1 ein grafikfähiges Display 3 zur Darstellung von Zu stand sinformationen der Anlage oder Maschine. Das grafikfähige Display 3 dient insbesondere zur Ausgabe von Statusinformationen über den Betriebs- oder Prozess- zustand der steuerbaren technischen Einrichtung an einer Anzeigefläche 4. Neben einem grafikfähigen Display 3 können auch sonstige visuell erfassbare Ausgabemittel, wie z.B. Signalleuchten, Zeigerinstrumente und dgl. ausgebildet sein. Insbesondere weist das grafische Display 3 für die Bedienperson sichtbar die Anzeigefläche 4 auf, welche zur Visualisierung von systemrelevanten Zuständen sowie von Bedienoberflächen vorgesehen ist. Das berührungssensitive Eingabemittel 5 ist der Anzeigefläche 4 des Displays 3 überlagert und zumindest abschnittsweise transparent oder durchscheinend ausgeführt. Das berührungs sensitive Eingabemittel 5 ist somit zur Beeinflussung steuerungstechnischer Ab- läufe oder Anzeigeinhalte des Displays 3 durch eine Bedienperson vorgesehen. Bevorzugt arbeitet es nach dem kapazitiven Erfassungsprinzip. Alternativ sind aber auch andere, aus dem Stand der Technik bekannte Eingabe- bzw. Positionserfassungstechnologien möglich. In einem ersten Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass eine Abdeckscheibe 6 als eigner Bauteil ausgebildet ist und das berührungssensitive Eingabemittel 5 zwischen der Anzeigefläche 4 des Displays 3 und der Abdeckscheibe 6 angeordnet ist. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass das berührungs sensitive Eingabemittel 5 an der Unterseite 8 der Abdeck- scheibe 6 befestigt ist. As can be seen from FIG. 2, the industrial-control panel 1 comprises a graphics-capable display 3 for displaying status information of the system or machine. The graphics-capable display 3 is used in particular for outputting status information about the operating or process state of the controllable technical device on a display surface 4. In addition to a graphics-capable display 3, other visually detectable output means, such as signal lights, pointer instruments and the like. Be formed. In particular, the graphical display 3 for the operator visible to the display surface 4, which is provided for the visualization of system-relevant conditions and user interfaces. The touch-sensitive input means 5 is superimposed on the display surface 4 of the display 3 and is at least partially transparent or translucent. The touch-sensitive input means 5 is thus provided for influencing control-technical processes or display contents of the display 3 by an operator. Preferably, it works according to the capacitive detection principle. Alternatively, however, other known from the prior art input or position detection technologies are possible. In a first exemplary embodiment, it is possible for a cover disk 6 to be designed as an own component and for the touch-sensitive input means 5 to be arranged between the display surface 4 of the display 3 and the cover disk 6. In particular, it may be provided here that the touch-sensitive input means 5 is fastened to the underside 8 of the cover disc 6.
Die Abdeckscheibe 6 ist somit der außenliegende Bauteil und weißt eine Touchoberfläche 7 auf, die zur Eingabe von Befehlen mittels dem Finger der Bedienperson dient. Einen derartigen Aufbau findet man vor allem bei projiziert kapazitiven Touchscreens. Hierbei nutzt das berührungs sensitive Eingabemittel 5 zwei Ebenen mit einem leitfähigen Muster, insbesondere Streifen oder Rauten. Die Ebenen sind voneinander isoliert angebracht. Eine Ebene dient als Sensor, die andere übernimmt die Aufgabe des Treibers. Der wesentliche Vorteil dieses Systems ist, dass das Eingabemittel 5 an einer zur Touchoberfläche 7 gegenüberliegenden Unterseite 8 der Abdeckscheibe 6 angeordnet sein kann und die Erkennung durch die Abdeck- scheibe 6 hindurchprojiziert wird. Dadurch ist das Eingabemittel 5 und das Display 3 mittels der Abdeckscheibe 6 geschützt. The cover 6 is thus the external component and know a touch surface 7, which serves to enter commands by means of the finger of the operator. Such a structure can be found especially in projected capacitive touchscreens. Here, the touch-sensitive input means 5 uses two levels with a conductive pattern, in particular stripes or diamonds. The levels are isolated from each other. One level serves as a sensor, the other takes over the task of the driver. The essential advantage of this system is that the input means 5 can be arranged on an underside 8 of the cover disk 6 opposite the touch surface 7 and the recognition is projected through the cover disk 6. As a result, the input means 5 and the display 3 are protected by means of the cover 6.
In einer weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass das berührungs sensitive Eingabemittel 5 gleichzeitig als Abdeckscheibe 6 dient, welche der Anzeigefläche 4 des grafi- sehen Displays 3 vorgelagert ist und welche somit eine Touchoberfläche 7 definiert. In a further embodiment, it may be provided that the touch-sensitive input means 5 simultaneously serves as a cover 6, which is the display surface 4 of the graphic see 3 displays upstream and which thus defines a touch surface 7.
Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, ist das Display 3 im Gehäuse 2 aufgenommen. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Gehäuse eine Ausnehmung 9 aufweist, in der das Display 3 aufgenommen ist. As can be seen in particular from FIG. 2, the display 3 is accommodated in the housing 2. In particular, it is provided that the housing has a recess 9 in which the display 3 is received.
Vorzugsweise sind die Seitenlängen der Ausnehmung 9 größer bemessen, als die Seitenlängen der Anzeigefläche 4 des Displays 3. Die jeweiligen Seitenlängen sind dabei auf eine Ebene parallel zur Anzeigefläche 4 des Displays 3 bezogen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Display 3 eine rechteckige Erstreckung aufweist. Das Display 3 weist somit eine Breite 10 und eine Länge 11 auf. Daran angepasst weist die Ausnehmung 9 im Gehäuse 2 ebenfalls eine Breite 12 und eine Länge 13 auf. Die Breite 10 des Displays ist vorzugsweise kleiner als die Breite 12 der Ausnehmung 9. Die Länge 11 des Displays 3 ist vorzugsweise kleiner als die Länge 13 der Ausnehmung 9. Preferably, the side lengths of the recess 9 are sized larger than the side lengths of the display surface 4 of the display 3. The respective side lengths are related to a plane parallel to the display surface 4 of the display 3. In particular, it can be provided that the display 3 has a rectangular extent. The display 3 thus has a width 10 and a length 11. Adapted to this, the recess 9 in the housing 2 likewise has a width 12 and a length 13. The width 10 The length of the display 3 is preferably smaller than the length 13 of the recess 9.
Wie aus Fig. 2 weiters ersichtlich, weist die Abdeckscheibe 6 einen transparenten Teilbereich 14 und einen opaken Teilbereich 15 auf. Der transparente Teilbereich 14 ist vorzugsweise im Zentrum der Abdeckscheibe 6 angeordnet und wird vom opaken Teilbereich 15 umgeben. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Länge 16 des transparenten Teilbereiches 14 der Abdeckscheibe 6 in etwa gleich groß ist wie eine Länge 11 des Displays 3. Analog dazu kann vorgesehen sein, dass eine Breite 17 des transparenten Teilbereiches 14 der Abdeckscheibe 6 in etwa gleich groß ist wie eine Breite 10 des Displays 3. As further seen in FIG. 2, the cover 6 has a transparent portion 14 and an opaque portion 15. The transparent portion 14 is preferably arranged in the center of the cover 6 and is surrounded by the opaque portion 15. In particular, it can be provided that a length 16 of the transparent portion 14 of the cover 6 is approximately the same size as a length 11 of the display 3. Analogously, it can be provided that a width 17 of the transparent portion 14 of the cover 6 in about the same size is like a width 10 of the display 3.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die Abdeckscheibe 6 mittels einem doppelseitigen Klebestreifen 18 am Gehäuse 2 befestigt ist. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass das Gehäuse 2 eine Klebefläche 19 aufweist, an welcher der doppelseitige Klebestreifen 18 anhaftet. Insbe- sondere kann vorgesehen sein, dass die Klebefläche 19 in einer Ausnehmung 20 des Gehäuses 2 ausgebildet ist, wobei die Ausnehmung 20 zur Aufnahme der Abdeckscheibe 6 ausgebildet ist. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass die Touchoberfläche 7 bündig mit dem Gehäuse 2 abschließt. Eine Länge 21 der Abdeckscheibe 6 bzw. eine Breite 22 der Abdeckscheibe 6 sind vorzugsweise kleiner als die Abmaße der Ausnehmung 20. Dadurch kann die Abdeckscheibe 6 einfach in die Ausnehmung 20 eingesetzt werden. Der doeppelseitige Klebestreifen 18 ist im optaken Teilbereich 15 der Abdeckscheibe 6 angeordnet. Furthermore, it can be provided that the cover 6 is fixed by means of a double-sided adhesive strip 18 on the housing 2. In particular, it is provided in this case that the housing 2 has an adhesive surface 19 to which the double-sided adhesive strip 18 adheres. In particular, it can be provided that the adhesive surface 19 is formed in a recess 20 of the housing 2, wherein the recess 20 is formed for receiving the cover 6. In particular, it may be provided that the touch surface 7 is flush with the housing 2. A length 21 of the cover 6 and a width 22 of the cover 6 are preferably smaller than the dimensions of the recess 20. Thus, the cover 6 can be easily inserted into the recess 20. The doeppelseitige adhesive strip 18 is disposed in optak portion 15 of the cover 6.
In der Explosionsdarstellung nach Fig. 2 ist die Abdeckscheibe 6 und der doppelseitige Klebestreifen 18 vom Gehäuse 2 beabstandet dargestellt, sodass die innenliegenden Bauteile bzw. das Display 3 im Gehäuse 2 sichtbar sind. Das Gehäuse 2 und das Display 3 sind hierbei in einer Ansicht von schräg oben dargestellt, sodass der Blickt auf die Anzeigefläche 4 des Display 3 fällt. Die Abdeckscheibe 6 und der doppelseitige Klebestreifen 18 sind in der Darstellung nach Fig. 2 nach oben geschwenkt, sodass die Unterseite 8 der Abdeckscheibe 6 bzw. des doppelseitigen Klebestreifens 18 sichtbar sind. In the exploded view of FIG. 2, the cover 6 and the double-sided adhesive strip 18 is shown spaced from the housing 2, so that the internal components or the display 3 in the housing 2 are visible. The housing 2 and the display 3 are here shown in a view obliquely from above, so that the view of the display surface 4 of the display 3 falls. The cover 6 and the double-sided adhesive strip 18 are pivoted in the illustration of FIG. 2 upwards, so that the bottom 8 of the cover 6 and the double-sided adhesive strip 18 are visible.
Fig. 3 zeigt in einer Detailansicht eine Schnittdarstellung des Industriebedienpanels 1 gemäß der Schnittlinie III - III aus den Fig. 1 und 2. Der Aufbau des Industriebedienpanels 1 wird in weiterer Folge anhand einer Zusammenschau der Fig. 2 und 3 beschrieben. 3 shows a detailed view of a sectional view of the industrial panel 1 according to the section line III-III of FIGS. 1 and 2. The structure of the industrial panel 1 will be described below with reference to a synopsis of FIGS. 2 and 3.
Dadurch, dass die Abdeckscheibe 6 kleinere Abmaße aufweist als die Außnehmung 20 im Gehäuse 2, ist im verbauten Zustand der Abdeckscheibe 6 eine Seitenfläche 23 in einem geringen Abstand zum Gehäuse 2 angeordnet, wodurch sich ein Spalt 24 zwischen dem Gehäuse 2 und der Seitenfläche 23 der Abdeckscheibe 6 ergibt. Dieser Spalt 24 ist vorzugsweise mit einer Abdichtmasse 25 ausgefüllt. Die Abdichtmasse 25 kann beispielsweise ein silikonähnlicher Stoff sein, welcher eine hohe Flexibilität aufweist und eine gute Dichtwirkung erzielt. Because the cover 6 has smaller dimensions than the recess 20 in the housing 2, a side surface 23 is arranged at a small distance from the housing 2 in the installed state of the cover 6, whereby a gap 24 between the housing 2 and the side surface 23 of Cover 6 results. This gap 24 is preferably filled with a sealing compound 25. The sealing compound 25 may for example be a silicone-like material, which has a high flexibility and achieves a good sealing effect.
Eine Tiefe 26 der Ausnehmung 20 für die Abdeckscheibe 6 ist vorzugsweise in etwa gleich groß wie eine Dicke 27 der Abdeckscheibe 6 und eine Dicke 28 des doppelseitigen Klebestreifens 18 zusammen. Dadurch kann erreicht werden, dass die Touchoberfläche 7 der Abdeckscheibe 6 in etwa bündig mit dem Gehäuse 2 abschließt. A depth 26 of the recess 20 for the cover 6 is preferably about the same size as a thickness 27 of the cover 6 and a thickness 28 of the double-sided adhesive strip 18 together. It can thereby be achieved that the touch surface 7 of the cover 6 terminates approximately flush with the housing 2.
Weiters kann vorgesehen sein, dass der opake Teilbereich 15 durch eine opake Schicht 29 gebildet wird, welche an der Unterseite 8 der Abdeckscheibe 6 angeordnet ist. Die opake Schicht 29 kann hierbei direkt auf die Abdeckscheibe 6 aufgebracht sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die opake Schicht 29 mittels einem speziellen Druckverfahren auf die Abdeckscheibe 6 aufgebracht wird. Furthermore, it can be provided that the opaque portion 15 is formed by an opaque layer 29, which is arranged on the underside 8 of the cover 6. The opaque layer 29 can in this case be applied directly to the cover 6. In particular, it can be provided that the opaque layer 29 is applied to the cover 6 by means of a special printing process.
Wie besonders gut aus Fig. 3 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass sich der opake Teilbereich 15 ausgehend von einer der Seitenflächen 23 der Abdeckscheibe 6 bis zu jenem Bereich in dem das Display 3 angeordnet ist, erstreckt. Dies wird in weiterer Folge als Erstreckung 30 des opaken Teilbereichs 15 bezeichnet. As can be seen particularly well from Fig. 3, it can be provided that the opaque portion 15 extends from one of the side surfaces 23 of the cover 6 to that area in which the display 3 is arranged extends. This will be referred to as the extension 30 of the opaque portion 15 hereinafter.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass das Industriebedienpanel 1 Piezoelemente 31 umfasst, welche auf die Abdeckscheibe 6 wirken. Darüber hinaus können Kraftdetektionsmittel 32 vorgesehen sein, welche eine Verformung der Abdeckscheibe 6 erfassen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Piezoelemente 31 bzw. die Kraftdetektionsmittel 32 in einem Randbereich der Abdeckscheibe 6 angeordnet sind. Dabei ist es denkbar, dass die Erstreckung 30 des opaken Teilbereichs 15 an jener Seitenfläche 23 der Abdeckscheibe 6 an der die Piezoelemente 31 bzw. die Kraftdetektionsmittel 32 angeordnet sind, größer ist als die Er- streckung 30 des opaken Teilbereiches 15 an den restlichen Seitenflächen 23 der Abdeckscheibe 6. Durch diese Maßnahme können die Piezoelemente 31 bzw. die Kraftdetektionsmittel 32 von der opaken Schicht 29 verdeckt sein und somit im zusammengebauten Zustand des Industriebedienpanels 1 vor den Blicken der Bedienperson versteckt sein. As can be seen from FIG. 2, it can be provided that the industrial-control panel 1 comprises piezo-elements 31 which act on the cover 6. In addition, force detection means 32 may be provided which detect a deformation of the cover 6. It can be provided that the piezo elements 31 and the force detection means 32 are arranged in an edge region of the cover plate 6. It is conceivable that the extension 30 of the opaque portion 15 on that side surface 23 of the cover 6 at the the piezoelectric elements 31 or the force detection means 32 are arranged, is greater than the extension 30 of the opaque portion 15 on the remaining side surfaces 23 of the cover 6. By this measure, the piezoelectric elements 31 and the force detection means 32 are covered by the opaque layer 29 be and thus hidden in the assembled state of the industrial panel 1 in front of the eyes of the operator.
Das Piezoelement 31 dient als Aktor zum Bewegen der Abdeckscheibe 6 und somit zum Erzeugen eines haptischen Feedbacks an der Touchoberfläche 7 der Abdeckscheibe 6. Hierbei kann vorgesehen sein, dass das Piezoelement 31 mittels einem Klebstoff an der Unterseite 8 der Abdeckscheibe 6 befestigt ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann das Piezoelement 31 zwischen der Abdeckscheibe 6 und dem Gehäuse 2 angeordnet sein. The piezoelectric element 31 serves as an actuator for moving the cover 6 and thus for generating a haptic feedback on the touch surface 7 of the cover 6. It can be provided that the piezoelectric element 31 is fixed by means of an adhesive to the underside 8 of the cover 6. In other words, the piezoelectric element 31 may be disposed between the cover 6 and the housing 2.
Das Piezoelement 31 kann durch Längenänderung, beispielsweise durch Kontraktion oder durch Expansion, ein Biegemoment in der Abdeckscheibe 6 einleiten. Insbesondere kann vor- gesehen sein, dass das Piezoelement 31 seine Länge ändert, wenn es mit einer elektrischen Spannung beaufschlagt wird. Durch diese Längenänderung des Piezoelementes 31 kann eine Wölbung in der Abdeckscheibe 6 erzeugt werden. Insbesondere ist vorgesehen, dass die einzelnen Piezoelemente 31 in einem Abstand 34 zur Seitenfläche 23 angeordnet sind und in einem Abstand 35 zueinander angeordnet sind. Der Abstand 34 eines Piezoelementes 31 zur Seitenfläche 23 ist größer als eine Breite 36 des doppelseitigen Klebestreifens 18 an der zugehörigen Seitenfläche 23. Dadurch sind die Piezoelemente 31 zum doppelseitigen Klebestreifen 18 beabstandet. Durch diese Maßnahme kann bei Einwirkung des Piezoelementes 31 auf die Abdeckscheibe 6 eine Wölbung in der Abdeckscheibe erzeugt werden, wodurch ein hapti- sches Feedback gegeben werden kann. The piezoelectric element 31 can initiate a bending moment in the cover plate 6 by changing the length, for example by contraction or by expansion. In particular, it can be provided that the piezoelement 31 changes its length when it is subjected to an electrical voltage. By this change in length of the piezoelectric element 31, a curvature in the cover 6 can be generated. In particular, it is provided that the individual piezo elements 31 are arranged at a distance 34 from the side surface 23 and are arranged at a distance 35 from each other. The distance 34 of a piezoelectric element 31 to the side surface 23 is greater than a width 36 of the double-sided adhesive strip 18 on the associated side surface 23. As a result, the piezoelectric elements 31 are spaced apart from the double-sided adhesive strip 18. As a result of this measure, when the piezo element 31 acts on the cover plate 6, a curvature can be generated in the cover plate, as a result of which haptic feedback can be given.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Abstand 34 des Piezoelementes 31 zur Seitenfläche 23 zwischen 5 mm und 200 mm, insbesondere zwischen 35 mm und 70 mm beträgt. In particular, it may be provided that the distance 34 of the piezoelectric element 31 to the side surface 23 is between 5 mm and 200 mm, in particular between 35 mm and 70 mm.
Wie aus Fig. 2 weiters ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der doppelseitige Klebestreifen 18 an jener Seitenfläche 23 an welcher die Piezoelemente 31 angeordnet sind, eine Breite 36 aufweist die größer ist, als eine zweite Breite 39 des Klebestreifens 18 an den 90° dazu stehenden Seitenflächen 23. Weiters kann vorgesehen sein, dass im doppelseitigen Klebestreifen 18 eine Aussparung 37 ausgebildet ist, welche zur Aufnahme einer Klebeschicht 38 dient. Die Aussparung 37 ist im Bereich der Piezoelemente 31 ausgebildet. Die zusätzliche Klebeschicht 38 dient dazu, dass sich bei Kraftaufbringung auf die Abdeckscheibe 6 mittels der Piezoelemente 31 die Abdeck- scheibe 6 nicht vom Gehäuse 2 ablöst. Die Klebeschicht 38 ist vorzugsweise durch einen Klebstoff gebildet, welcher im flüssigen Zustand in das Industriebedienpanel 1 eingebracht wird und anschließend aushärtet. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Klebeschicht 38 eine hohe Festigkeit aufweist. Weiters kann vorgesehen sein, dass die Klebeschicht 38 eine geringe Elastizität aufweist. 2, it can be provided that the double-sided adhesive strip 18 on that side surface 23 on which the piezoelectric elements 31 are arranged has a width 36 which is greater than a second width 39 of the adhesive strip 18 at the 90 ° thereto standing side surfaces 23. Furthermore, it can be provided that in the double-sided adhesive strip 18, a recess 37 is formed, which serves to receive an adhesive layer 38. The recess 37 is formed in the region of the piezoelectric elements 31. The additional adhesive layer 38 serves to ensure that the covering disc 6 does not detach from the housing 2 when force is applied to the cover plate 6 by means of the piezoelements 31. The adhesive layer 38 is preferably formed by an adhesive, which is introduced in the liquid state in the industrial panel 1 and then cured. In particular, it is provided that the adhesive layer 38 has a high strength. Furthermore, it can be provided that the adhesive layer 38 has a low elasticity.
Zum Einbringen der Klebeschicht 38 in das Industriebedienpanel 1 kann vorgesehen sein, dass in der Klebefläche 19 eine Befüllöffnung 40 angeordnet ist, über welche die Klebeschicht 38 in die Aussparung 37 eingebracht werden kann. Dies kann beispielsweise mittels einer Injektionsspritze erfolgen. Weiters kann in der Klebefläche 19 eine Kontrollöffnung 41 ausgebildet sein, über welche das korrekte Einbringen der Klebeschicht 38 kontrolliert werden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass mehrere Befüllöffnungen 40 bzw. Kontrollöffnungen 41 vorgesehen sind. Weiters kann vorgesehen sein, dass die Aussparung 37 im doppelseitigen Klebestreifen 18 zusammen mit der Unterseite 8 der Abdeckscheibe 6 und der Klebefläche 19 einen abgeschlossenen Hohlraum zur Aufnahme der Klebeschicht 38 bildet. For introducing the adhesive layer 38 in the industrial panel 1, it can be provided that in the adhesive surface 19, a filling opening 40 is arranged, via which the adhesive layer 38 can be introduced into the recess 37. This can be done for example by means of a syringe. Furthermore, in the adhesive surface 19, a control opening 41 may be formed, via which the correct introduction of the adhesive layer 38 can be controlled. In particular, it can be provided that a plurality of filling openings 40 and control openings 41 are provided. Furthermore, it can be provided that the recess 37 forms a closed cavity for receiving the adhesive layer 38 in the double-sided adhesive strip 18 together with the underside 8 of the cover 6 and the adhesive surface 19.
Wie besonders gut aus Fig. 3 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass das Piezoelement 31 bzw. die Kraftdetektionsmittel 32 im opaken Teilbereich 15 der Abdeckscheibe 6 angeordnet sind. Das Kraftdetektionsmittel 32 kann in Form eines Dehnmessstreifens ausgebildet sein, welcher zur Erfassung der Verformung der Abdeckscheibe dient. Weiters kann vorgesehen sein, dass das Kraftdetektionsmittel 32 mittels einem Klebstoff an der Abdeckscheibe 6 befestigt ist. As can be seen particularly well from FIG. 3, provision may be made for the piezoelement 31 or the force detection means 32 to be arranged in the opaque subregion 15 of the cover disk 6. The force detection means 32 may be formed in the form of a strain gauge, which serves to detect the deformation of the cover. Furthermore, it can be provided that the force detection means 32 is attached to the cover 6 by means of an adhesive.
Weiters ist es denkbar, dass die Kraftdetektionsmittel 32 und die Piezoelemente 31 nebeneinanderliegend an der Abdeckscheibe 6 angeordnet sind. Furthermore, it is conceivable that the force detection means 32 and the piezo elements 31 are arranged side by side on the cover 6.
Anhand der Fig. 2 wird nun ein möglicher Verfahrensablauf zum Herstellen des Industriebedienpanels 1 beschrieben. In einem ersten Verfahrensschritt können die einzelnen Bauteile des Industriebedienpanels 1 bereitgestellt werden. In einem weiteren Verfahrens schritt kann die Unterseite 8 der Abdeckscheibe 6 mit der opaken Schicht 29 versehen werden. In einem weiteren Verfahrens schritt können die Piezoelemente 31 und die Kraftdetektionsmit- tel 32 mittels einem Klebstoff an der Unterseite 8 der Abdeckscheibe 6 befestigt werden. Außerdem kann das berührungssensitive Eingabemittel 5 an der Unterseite 8 der Abdeckscheibe 6 befestigt werden. Dies kann beispielsweise mittels einem optischen Klebstoff erfolgen. Insbesondere ist vorgesehen, dass das berührungssensitive Eingabemittel 5 an jenem Bereich der Unterseite 8 der Abdeckscheibe 6 befestigt wird, in welchem der transparente Teilbereich 14 ausgebildet ist. 2, a possible process sequence for producing the industrial panel 1 will now be described. In a first method step, the individual components of the industrial panel 1 can be provided. In a further method step, the bottom 8 of the cover 6 can be provided with the opaque layer 29. In a further method step, the piezo elements 31 and the force detection means 32 can be fixed to the underside 8 of the cover 6 by means of an adhesive. In addition, the touch-sensitive input means 5 can be attached to the underside 8 of the cover 6. This can be done for example by means of an optical adhesive. In particular, it is provided that the touch-sensitive input means 5 is attached to that region of the underside 8 of the cover 6, in which the transparent portion 14 is formed.
Anschließend kann der doppelseitige Klebestreifen 18 an die Unterseite 8 der Abdeckscheibe 6 aufgeklebt werden. Der doppelseitige Klebestreifen 18 wird hierbei so an der Abdeck- scheibe 6 platziert, dass die Aussparung 37 im Nahbereich zu den Piezoelementen 31 liegt.Subsequently, the double-sided adhesive strip 18 can be adhered to the underside 8 of the cover 6. The double-sided adhesive strip 18 is in this case placed on the covering disc 6 such that the recess 37 lies in the vicinity of the piezoelements 31.
Natürlich ist es auch denkbar, dass zuerst der doppelseitige Klebestreifen 18 an der Unterseite 8 der Abdeckscheibe 6 aufgeklebt wird und anschließend die Piezoelemente 31 und die Kraft- detektionsmittel 32 an der Abdeckscheibe 6 befestigt werden. Anschließend kann die Abdeckscheibe 6 mit den daran angeordneten Piezoelementen 31 und Kraftdetektionsmittel 32 in das Gehäuse 2 eingesetzt werden, wobei der doppelseitige Klebestreifen 18 die Abdeckscheibe 6 im Gehäuse 2, insbesondere an dessen Klebefläche 19 hält. Die Abdeckscheibe 6 wird hierbei derart in das Gehäuse 2 eingesetzt, dass zwischen der Abdeckscheibe 6 und dem Gehäuse 2 der Spalt 24 ausgebildet ist. Of course, it is also conceivable that first of the double-sided adhesive strip 18 is adhered to the underside 8 of the cover 6 and then the piezoelectric elements 31 and the force detection means 32 are attached to the cover 6. Subsequently, the cover 6 can be used with the piezoelectric elements arranged thereon 31 and force detection means 32 in the housing 2, wherein the double-sided adhesive strip 18, the cover 6 in the housing 2, in particular at the adhesive surface 19 holds. The cover 6 is in this case inserted into the housing 2 such that between the cover 6 and the housing 2, the gap 24 is formed.
In einem anschließenden Verfahrensschritt kann die Abdichtmasse 25 in den zwischen der Abdeckscheibe 6 und dem Gehäuse 2 entstandenen Spalt 24 eingebracht werden. In a subsequent method step, the sealing compound 25 can be introduced into the gap 24 formed between the cover plate 6 and the housing 2.
In einem weiteren Verfahrens schritt kann über die Befüllöffnungen 40 die Klebeschicht 38 in die Aussparung 37 eingebracht werden und mittels der Kontrollöffnungen 41 das korrekte Einbringen der Klebeschicht 38 überprüft werden. In a further method step, the adhesive layer 38 can be introduced into the recess 37 via the filling openings 40 and the correct introduction of the adhesive layer 38 can be checked by means of the inspection openings 41.
Die Klebeschicht 38 kann beispielsweise durch ein Epoxidharz gebildet sein. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass im zusammengebauten Zustand des Industriebedienpanels 1 das berührungssensitive Eingabemittel 5 direkt an der Unterseite 8 der Abdeckscheibe 6 anliegt. Zur Vermeidung von Kollisionen während dem Bewegen der Ab- deckscheibe 6 kann vorgesehen sein, dass das berührungs sensitive Eingabemittel 5 in einem Abstand 42 zur Anzeigefläche 4 des Displays angeordnet ist. The adhesive layer 38 may be formed for example by an epoxy resin. As can be seen from FIG. 3, provision can be made for the touch-sensitive input means 5 to lie directly against the underside 8 of the cover 6 in the assembled state of the industrial panel 1. In order to avoid collisions during the movement of the cover 6, it can be provided that the touch-sensitive input means 5 is arranged at a distance 42 from the display surface 4 of the display.
In Fig. 3 ist strichliert auch der aktivierte Zustand des Piezoelementes 31 dargestellt, wobei die dabei entstehende Wölbung der Abdeckscheibe 6 ersichtlich ist. In Fig. 3, the activated state of the piezoelectric element 31 is shown in broken lines, wherein the resulting curvature of the cover 6 is visible.
Beim Betrieb des Industriebedienpanels 1 kann vorgesehen sein, dass mittels dem berührungssensitiven Eingabemittel 5 jene Position an der die Bedienperson ihren Finger auf die Touchoberfläche 7 der Abdeckscheibe 6 legt, erfasst wird. Mittels der Kraftdetektionsmittel 32 kann eine Einwirkstärke des Fingers der Bedienperson auf die Touchoberfläche 7 ermittelt werden. Hierzu wird von den Kraftdetektionsmitteln 32 die Verformung der Abdeckscheibe 6 erfasst und gleichzeitig die Position an der der Finger die Touchoberfläche 7 berührt mittels dem berührungssensitiven Eingabemittel 5 ermittelt. Durch Kenntnis der geometrischen Abmessungen der Abdeckscheibe 6 bzw. der Steifigkeit der Abdeckscheibe 6, der Position der einwirkenden Kraft und der an den Kraftdetektionsmitteln 32 ermittelten Kraftmesswerte kann somit auf die durch den Finger auf die Abdeckscheibe 6 aufgebrachten Einwirkkraft rückgerechnet werden. During operation of the industrial panel 1 it can be provided that by means of the touch-sensitive input means 5 that position at which the operator puts his finger on the touch surface 7 of the cover 6 is detected. By means of the force detection means 32, an active strength of the finger of the operator on the touch surface 7 can be determined. For this purpose, the deformation of the cover 6 is detected by the force detection means 32 and at the same time the position at which the finger touches the touch surface 7 is determined by means of the touch-sensitive input means 5. By knowing the geometric dimensions of the cover 6 or the rigidity of the cover 6, the position of the applied force and the force measured values determined at the force detection means 32 can thus be recalculated to the applied by the finger on the cover 6 impact force.
Um der Bedienperson ein haptisches Feedback über die von ihr ausgelösten Steuerbefehle geben zu können, ist vorgesehen, dass die Abdeckscheibe 6 mittels dem Piezoelement 31 ver- formt wird. Dadurch, dass das Piezoelement 31 im Abstand 34 zur Seitenfläche 23 der Abdeckscheibe 6 angeordnet ist, wird die Abdeckscheibe 6 bei Aufbringen einer Kraft mittels dem Piezoelement 31 verformt, insbesondere gebogen. In order to be able to provide the operator with haptic feedback about the control commands which it has initiated, it is provided that the cover plate 6 is deformed by means of the piezoelement 31. Characterized in that the piezoelectric element 31 is arranged at a distance 34 to the side surface 23 of the cover plate 6, the cover plate 6 is deformed upon application of a force by means of the piezoelectric element 31, in particular bent.
Das Piezoelement 31 kann hierbei mit einer festgelegten Frequenz auf die Abdeckscheibe 6 einwirken. Mittels der Kraftdetektionsmittel 32 kann neben der durch die Bedienperson aufgebrachten Einwirkkraft auch die mittels dem Piezoelement 31 in der Abdeckscheibe 6 eingeleitete Verformung erfasst werden. Insbesondere ist es denkbar, dass die Piezoelemente 31 unter Berücksichtigung der von den Kraftdetektionsmitteln 32 erfassten Werte angesteuert werden. Somit ist es beispielsweise möglich, dass in der Abdeckscheibe 6 auftretende Eigenschwingungen durch entsprechendes Ansteuern der Piezoelemente 31 kompensiert werden. Dadurch kann ein für die Bedienperson eindeutig identifizierbares haptisches Feedback an der Touchoberfläche 7 der Abdeckscheibe 6 erzeugt werden. Weiters ist es auch denkbar, dass im Zuge der Herstellung des Industriebedienpanels, die Abdeckscheibe 6 mittels dem Piezoelement 31 in verschiedenen Frequenzen in Bewegung gesetzt wird, wobei die dabei auftretenden Kräfte von den Kraftdetektionsmitteln 32 erfasst und aufgezeichnet werden. Diese von den Kraftdetektionsmitteln 32 erfassten Werte können als sogenannte Sollwertbereiche in der Steuerung des Industriebedienpanels 1 hinterlegt werden, wodurch das Verhalten des Industriebedienpanels 1 bzw. der Abdeckscheibe 6 im Neuzustand hinterlegt wird. In this case, the piezoelectric element 31 can act on the cover disk 6 at a fixed frequency. By means of the force detection means 32, in addition to the action force applied by the operator, the deformation introduced by means of the piezo element 31 in the cover 6 can also be detected. In particular, it is conceivable that the piezoelectric elements 31 are driven in consideration of the values detected by the force detection means 32. Thus, it is possible, for example, that self-oscillations occurring in the cover 6 are compensated for by appropriate actuation of the piezo-elements 31. As a result, a haptic feedback uniquely identifiable to the operator can be generated on the touch surface 7 of the cover 6. Furthermore, it is also conceivable that in the course of the production of the industrial panel, the cover 6 is set by the piezoelectric element 31 in different frequencies in motion, wherein the forces occurring are detected and recorded by the force detection means 32. These values detected by the force detection means 32 can be stored as so-called setpoint ranges in the control of the industrial-control panel 1, whereby the behavior of the industrial-control panel 1 or the cover 6 is stored when new.
Während des Betriebes des Industriebedienpanels 1 können die von den Kraftdetektionsmitteln 32 ermittelten Werte mit den hinterlegten Sollwertbereichen verglichen werden, wodurch auf eine Beschädigung der Abdeckscheibe 6 bzw. eine Beschädigung der Verklebung der Abdeckscheibe 6 oder eine Beschädigung des Gehäuses 2 rückgeschlossen werden kann. During operation of the industrial panel 1, the values determined by the force detection means 32 can be compared with the stored target value ranges, which can be used to infer damage to the cover 6 or damage to the bonding of the cover 6 or damage to the housing 2.
Die Kontrolle einer Beschädigung eines Bauteils des Industriebedienpanels 1 kann beispielsweise in periodischen Abständen durchgeführt werden, wobei die Abdeckscheibe 6 mittels dem Piezoelement 31 bewegt wird, wenn die Bedienperson die Touchoberfläche 7 des Industriebedienpanels 1 nicht berührt. Alternativ dazu oder zusätzlich dazu kann auch vorgesehen sein, dass das Vergleichen der vom Kraftdetektionsmittel 32 ermittelten Werte mit den hinterlegten Sollwertbereichen während des Gebens eines haptischen Feedbacks erfolgt, wobei hierbei die von einem Finger der Bedienperson auf die Touchoberfläche 7 ausgeübte Einwirkkraft im Vergleich mit den Sollwertbereichen berücksichtigt wird. The control of a damage of a component of the industrial panel 1 can be carried out, for example, at periodic intervals, wherein the cover 6 is moved by means of the piezo element 31 when the operator does not touch the touch surface 7 of the industrial panel 1. Alternatively or additionally, it can also be provided that the values determined by the force detection means 32 are compared with the stored setpoint ranges during the delivery of a haptic feedback, in which case the contact force exerted by a finger of the operator on the touch surface 7 in comparison with the setpoint ranges is taken into account.
Die beschriebenen Sicherheitsmaßnahmen können notwendig sein, da besonders die Piezoelemente 31 im Betrieb hohe Spannungen aufweisen, und somit der Bruch der Abdeckscheibe 6 bzw. eines sonstigen Bauteils des Industriebedienpanels 1 zu einer erhöhten Gefahr für die Bedienperson führen würde. Besonders in Verbindung mit Feuchtigkeit kann es bei defekten Bauteilen zu einem Spannungsüberschlag von den hochspannungsführenden Bauteilen des Industriebedienpanels 1 auf die Bedienperson kommen. The safety measures described may be necessary, since in particular the piezoelectric elements 31 have high voltages during operation, and thus the breakage of the cover disk 6 or any other component of the industrial panel 1 would lead to increased risk for the operator. Especially in connection with moisture, in the case of defective components, there may be a voltage flashover from the high-voltage-carrying components of the industrial-control panel 1 to the operator.
Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufes eines von der Bedienperson auf die Touchoberfläche 7 ausgeübten Kraft und die damit initiierten Steuerbefehle. Auf der Abszisse ist hierbei die vergangene Zeitdauer t dargestellt und auf der Ordinate die Einwirkkraft F. 4 shows a schematic representation of the time profile of a force exerted on the touch surface 7 by the operator and the control commands initiated thereby. The abscissa shows the elapsed time t and the ordinate the force F.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann vom Industriebedienpanel 1 die Berührung der Touchoberfläche 7 mittels dem berührungssensitiven Eingabemittel 5 erkannt werden, was im Diagramm nach Fig. 4 als Punkt A dargestellt ist. Gleichzeitig wird die Einwirkkraft auf die Touchoberfläche 7 mittels der Kraftdetektionsmittel 32 erfasst. Wenn die Einwirkkraft einen gewissen ersten Schwellenwert 43 überschreitet, wie dies in Punkt B in Fig. 4 dargestellt ist, so kann dies einen weiteren Befehl auslösen. Bei anschließendem Unterschreiten des ersten Schwellenwertes 43 kann dies wie im Punkt C dargestellt, einen weiteren Aktionsbefehl auslösen. As can be seen from FIG. 4, the touch of the touch surface 7 can be recognized by the industrial-user panel 1 by means of the touch-sensitive input means 5, which is represented as point A in the diagram according to FIG. At the same time, the contact force on the touch surface 7 is detected by means of the force detection means 32. If the engagement force exceeds a certain first threshold 43, as shown in point B in Fig. 4, this may trigger another command. Subsequent to falling below the first threshold value 43, this can trigger a further action command as shown in point C.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, kann vorgesehen sein, dass der erste Schwellenwert 43 bei einer Aufsteigenden Flanke der Krafteinwirkung höher gewählt ist als bei einer abfallenden Flanke der Krafteinwirkung. Dadurch kann das Schaltverhalten des Industriebedienpanels 1 präzisiert werden. Der erste Schwellenwert 43 kann somit auch als Schwellenwertbereich bezeichnet werden. Im Punkt D kann ein erneuter Steuerbefehl ausgelöst werden, wenn die Bedienperson ihren Finger zur Gänze von der Touchoberfläche 7 der Abdeckscheibe 6 entfernt. As can be seen from FIG. 4, provision may be made for the first threshold value 43 to be higher in the case of a rising flank of the force effect than in the case of a falling flank of the force effect. As a result, the switching behavior of the industrial panel 1 can be specified. The first threshold value 43 can therefore also be referred to as a threshold value range. At point D, a new control command can be triggered when the operator removes his finger entirely from the touch surface 7 of the cover 6.
Analog dazu ist in Fig. 4 zusätzlich ein zweiter Zyklus dargestellt, wobei in diesem zweiten Zyklus die Einwirkkraft einen zweiten Schwellenwert 44 überschreitet. Dadurch werden zusätzlich zu den bereits beschriebenen Zustandsaktionen der Punkte A, B, C und D weitere Zu- standsaktionen dargestellt in Punkt E bei Überschreiten des zweiten Schwellenwertes 44 und in Punkt F bei Unterschreiten des zweiten Schwellenwertes 44 durchgeführt. Fig. 5 zeigt in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel des zeitlichen Verlaufes t der Bewegung s der Touchoberfläche 7, welche durch die Piezoelemente 31 ausgelöst wird. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist der von der Bedienperson betätigte, virtuelle Eingabeknopf als Taste mit abtastender Funktion hinterlegt. Die Abdeckscheibe 6 wird hierbei, solange die Bedienperson die Touchoberfläche 7 nicht berührt, von den Piezoelementen 31 auch nicht bewegt. Sobald die Bedienperson die Touchoberfläche 7 an jener Stelle berührt, an der die entsprechende Taste angezeigt wird, beginnt die Abdeckscheibe 6 mit einer ersten Amplitude und einer ersten Frequenz zu vibrieren, wie dies ab Zeitpunkt A dargestellt ist. Bei Überschreiten des ersten Schwellenwertes 43 wird anschließend ein unterschiedliches Feedback mit einer unterschiedlichen Amplitude bzw. Frequenz an der Abdeckscheibe 6 ausgegeben, wie dies in Punkt B dargestellt ist. Anschließend kann die Abdeckscheibe 6 wieder mit der ersten Amplitude bzw. mit der ersten Frequenz bewegt werden. Alternativ dazu kann die Abdeckscheibe anschließend auch mit einer zur ersten Frequenz unterschiedlichen Amplitude oder Frequenz bewegt werden. Analogously, a second cycle is additionally illustrated in FIG. 4, wherein in this second cycle the action force exceeds a second threshold value 44. As a result, in addition to the already described state actions of points A, B, C and D, further state actions are shown in point E when the second threshold value 44 is exceeded and in point F when the second threshold value 44 is undershot. 5 shows a schematic illustration of a first exemplary embodiment of the time profile t of the movement s of the touch surface 7, which is triggered by the piezoelements 31. In the embodiment according to FIG. 5, the operator-actuated, virtual input button is stored as a button with a scanning function. The cover 6 is here, as long as the operator does not touch the touch surface 7, not moved by the piezo elements 31. As soon as the operator touches the touch surface 7 at the point at which the corresponding key is displayed, the cover 6 begins to vibrate at a first amplitude and a first frequency, as shown from time A onwards. When the first threshold value 43 is exceeded, a different feedback with a different amplitude or frequency is then output at the cover disk 6, as shown in point B. Subsequently, the cover 6 can be moved again at the first amplitude or at the first frequency. Alternatively, the cover can then be moved with a different frequency or frequency to the first frequency.
Bei Unterschreiten des Schwellwertes, wie dies in Punkt C dargestellt ist, kann erneut eine unterschiedliche Amplitude bzw. eine unterschiedliche Frequenz ausgegeben werden. An- schließend kann bis zum Loslassen der Touchoberfläche 7, wie dies in Punkt D dargestellt ist, erneut die erste Amplitude bzw. erste Frequenz an der Abdeckscheibe 6 ausgegeben werden. Anschließend wird die Touchoberfläche 7 bis zu einer erneuten Berührung nicht mehr bewegt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist der von der Bedienperson betätigte, virtuelle Eingabeknopf als Taste mit rastender Funktion hinterlegt. Die Abdeckscheibe 6 wird hierbei, solange die Bedienperson die Touchoberfläche 7 nicht berührt, von den Piezoelementen 31 auch nicht bewegt. Sobald die Bedienperson die Touchoberfläche 7 an jener Stelle berührt, an der die entsprechende Taste angezeigt wird, beginnt die Abdeckscheibe 6 mit einer ersten Amplitude und einer ersten Frequenz zu vibrieren, wie dies ab Zeitpunkt A dargestellt ist. Bei Überschreiten des ersten Schwellenwertes 43 wird anschließend ein unterschiedliches Feedback mit einer unterschiedlichen Amplitude bzw. Frequenz an der Abdeckscheibe 6 ausgegeben, wie dies in Punkt B dargestellt ist. Anschließend kann die Abdeckscheibe 6 wieder mit der ersten Amplitude bzw. mit der ersten Frequenz bewegt werden. Alternativ dazu kann die Abdeckscheibe anschließend auch mit einer zur ersten Frequenz unterschiedlichen Amplitude oder Frequenz bewegt werden. Dies kann solange erfolgen, bis entsprechend der Darstellung in Punkt D die Touchoberfläche 7 der Abdeckscheibe 6 losgelassen wird. Anschließend wird die Touchoberfläche 7 bis zu einer erneuten Berührung nicht mehr bewegt. When falling below the threshold value, as shown in point C, again a different amplitude or a different frequency can be output. Subsequently, until the release of the touch surface 7, as shown in point D, the first amplitude or first frequency on the cover 6 can be output again. Subsequently, the touch surface 7 is not moved until a renewed contact. In the embodiment according to FIG. 6, the operator-actuated, virtual input button is stored as a key with a latching function. The cover 6 is here, as long as the operator does not touch the touch surface 7, not moved by the piezo elements 31. As soon as the operator touches the touch surface 7 at the point at which the corresponding key is displayed, the cover 6 begins to vibrate at a first amplitude and a first frequency, as shown from time A onwards. When the first threshold value 43 is exceeded, a different feedback with a different amplitude or frequency is then output at the cover disk 6, as shown in point B. Subsequently, the cover 6 with again the first amplitude or at the first frequency are moved. Alternatively, the cover can then be moved with a different frequency or frequency to the first frequency. This can be done until, according to the representation in point D, the touch surface 7 of the cover 6 is released. Subsequently, the touch surface 7 is not moved until a renewed contact.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle be- merkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. The embodiments show possible embodiments, it being noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated embodiments thereof, but rather also various combinations of the individual embodiments are possible with each other and this possibility of variation due to the teaching of technical action by representational Invention in the skill of those skilled in this technical field.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden. The scope of protection is determined by the claims. However, the description and drawings are to be considered to interpret the claims. Individual features or combinations of features from the illustrated and described different embodiments may represent for themselves inventive solutions. The task underlying the independent inventive solutions can be taken from the description.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10. Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden. Bezugszeiche aufstellung Industriebedienpanel 30 Erstreckung opaker Teilbereich Gehäuse 31 Piezoelement All information on ranges of values in objective description should be understood to include these arbitrary and all sub-ranges thereof, eg the indication 1 to 10 should be understood to encompass all sub-ranges, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10 ie, all sub-areas begin with a lower limit of 1 or greater and end at an upper limit of 10 or less, eg, 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1, or 5.5 to 10. For the sake of order Finally, it should be noted that for better understanding of the structure, elements have been shown partially uneven and / or enlarged and / or scaled down. Reference drawing Industrial panel 30 Extent opaque Subarea Housing 31 Piezo element
Display 32 Kraftdetektionsmittel Display 32 force detection means
Anzeigefläche 33 Display area 33
berührungssensitives Eingabemit34 Abstand Piezoelement-Seitenflä- tel che touch-sensitive input with distance between piezo element side surface che
Abdeckscheibe 35 Abstand Piezoelemente zueinander Touchoberfläche 36 Breite Klebestreifen Cover plate 35 distance piezo elements to each other touch surface 36 width adhesive strips
Unterseite 37 Aussparung Bottom 37 recess
Ausnehmung Display 38 Klebeschicht Recess Display 38 Adhesive layer
Breite Display 39 zweite Breite Klebestreifen Länge Display 40 Befüllöffnung Width display 39 second width adhesive strip length display 40 filling opening
Breite Ausnehmung 41 Kontrollöffnung Wide recess 41 inspection opening
Länge Ausnehmung 42 Abstand Length recess 42 distance
transparenter Teilbereich 43 erster Schwellenwert transparent subarea 43 first threshold
opaker Teilbereich 44 zweiter Schwellenwert opaque portion 44 second threshold
Länge transparenter Teilbereich Length transparent subarea
Breite transparenter Teilbereich Wide transparent section
doppelseitiger Klebestreifen double-sided adhesive strip
Klebefläche adhesive surface
Ausnehmung Abdeckscheibe Recess cover plate
Länge Abdeckscheibe Length of cover
Breite Abdeckscheibe Wide cover
Seitenfläche side surface
Spalt gap
Abdichtmasse sealing compound
Tiefe Ausnehmung Abdeckscheibe Deep recess cover disc
Dicke Abdeckscheibe Thick cover
Dicke doppelseitiger Klebestreifen Thick double-sided adhesive strip
opake Schicht opaque layer

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e  P a n t a n s p r e c h e
1. Verfahren zum Betreiben eines Industriebedienpanels (1) für eine elektronische Steuerung zum Bedienen, Überwachen oder Programmieren von industriellen Anlagen oder Maschinen, wobei das Industriebedienpanel (1) folgende Bauteile aufweist: A method of operating an industrial control panel (1) for an electronic control for operating, monitoring or programming industrial equipment or machines, the industrial control panel (1) comprising:
- ein Gehäuse (2);  - A housing (2);
- ein grafisches Display (3), welches eine Anzeigefläche (4) zur Visualisierung von systemrelevanten Zuständen und/oder von Bedienoberflächen aufweist, wobei das grafische Display (3) im Gehäuse (2) aufgenommen ist;  - A graphical display (3), which has a display surface (4) for the visualization of system-relevant conditions and / or user interfaces, wherein the graphical display (3) is housed in the housing (2);
- ein berührungssensitives Eingabemittel (5) für eine Bedienperson, welches der Anzeigefläche (4) des Displays (3) überlagert ist; - A touch-sensitive input means (5) for an operator, which is superimposed on the display surface (4) of the display (3);
- eine zumindest bereichs weise transparente Abdeckscheibe (6), welche eine Touchoberfläche (7) des Industriebedienpanels (1) bildet;  - An at least area wise transparent cover (6), which forms a touch surface (7) of the industrial panel (1);
- zumindest ein Aktor, insbesondere ein Piezoelement (31), welcher derart auf die Abdeck- scheibe (6) wirkt, dass mittels dem Aktor die Touchoberfläche (7) der Abdeckscheibe (6) bewegbar ist;  - At least one actuator, in particular a piezoelectric element (31) which acts on the cover disc (6) such that by means of the actuator, the touch surface (7) of the cover plate (6) is movable;
- zumindest ein Kraftdetektionsmittel (32), insbesondere ein Dehnmessstreifen, welches mit der Abdeckscheibe (6) gekoppelt ist,  at least one force detection means (32), in particular a strain gauge, which is coupled to the cover plate (6),
gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: characterized by the method steps:
- Erfassen, ob die Bedienperson die Touchoberfläche (7) der Abdeckscheibe (6) berührt, mittels dem berührungssensitiven Eingabemittel (5) und dabei gleichzeitiges bestimmen der Einwirkkraft auf die Touchoberfläche (7) mittels dem Kraftdetektionsmittel (32); - Detecting whether the operator touches the touch surface (7) of the cover (6), by means of the touch-sensitive input means (5) while simultaneously determining the contact force on the touch surface (7) by means of the force detection means (32);
- Bewegen der Abdeckscheibe (6) mittels dem Aktor, insbesondere dem Piezoelement (31), wenn vordefinierte oder vordefinierbare Zustände der Erfassung der Berührung und/oder der Krafteinwirkung der Bedienperson auf die Touchoberfläche (7) vorliegen.  - Moving the cover (6) by means of the actuator, in particular the piezoelectric element (31) when predefined or predefinable states of detection of the touch and / or the force of the operator on the touch surface (7) are present.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckscheibe (6) in einem ersten Selektionsmodus mit einer bestimmten Amplitude und mit einem bestimmten Intervall bewegt wird, solange die Bedienperson die Touchoberfläche (7) an einer bestimmten Position berührt, an welcher vom grafischen Display (3) eine Eingabetaste angezeigt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the cover (6) is moved in a first selection mode with a certain amplitude and with a certain interval as long as the operator touches the touch surface (7) at a certain position, at which the graphical Display (3) an enter key is displayed.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckscheibe (6) in einem ersten Aktionsmodus mit einer zum Selektionsmodus unterschiedlichen Amplitude und/oder einem unterschiedlichen Intervall bewegt wird, wenn die Krafteinwirkung der Bedienperson auf die Touchoberfläche (7) einen bestimmten ersten Schwellenwert (43) überschreitet. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die Dauer des Haltens der Krafteinwirkung der Bedienperson auf die Touchoberfläche (7) oberhalb des Schwellenwertes (43) die Abdeckscheibe (6) im ersten Aktionsmodus bewegt wird. 3. The method according to claim 2, characterized in that the cover (6) in a first action mode with a different selection mode for the amplitude and / or a different interval is moved when the force of the operator on the touch surface (7) exceeds a certain first threshold value (43). 4. The method according to claim 3, characterized in that for the duration of holding the force of the operator on the touch surface (7) above the threshold value (43), the cover (6) is moved in the first action mode.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Überschreiten ei- nes bestimmten Schwellenwertes (43) der Krafteinwirkung der Bedienperson auf die Touchoberfläche (7) der erste Aktionsmodus für eine begrenzte Zeitdauer aktiviert wird und für die Dauer des Haltens der Krafteinwirkung der Bedienperson auf die Touchoberfläche (7) oberhalb des Schwellenwertes (43) die Abdeckscheibe (6) in einem zweiten Selektionsmodus mit einer zum ersten Aktionsmodus unterschiedlichen Amplitude und/oder einem unterschiedli- chen Intervall bewegt wird. 5. The method according to claim 3, characterized in that when exceeding a certain threshold (43) of the force of the operator on the touch surface (7) of the first action mode is activated for a limited period of time and for the duration of holding the force of the operator on the touch surface (7) above the threshold value (43) the cover plate (6) is moved in a second selection mode with a different amplitude and / or a different interval than the first action mode.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Selektionsmodus und der zweite Selektionsmodus eine gleiche Amplitude und/oder einen gleichen Intervall aufweisen. 6. The method according to claim 5, characterized in that the first selection mode and the second selection mode have a same amplitude and / or a same interval.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuerbefehl an die Anlage oder Maschine gegeben wird, wenn die Krafteinwirkung der Bedienperson auf die Touchoberfläche (7) einen bestimmten Schwellenwert (43) überschreitet. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der7. The method according to any one of claims 3 to 6, characterized in that a control command is given to the plant or machine when the force of the operator on the touch surface (7) exceeds a certain threshold (43). 8. The method according to any one of claims 3 to 7, characterized in that the
Schwellenwert (43) bei einer aufsteigenden Flanke der Krafteinwirkung höher ist, als bei einer abfallenden Flanke der Krafteinwirkung. Threshold (43) is higher on a rising edge of force than on a falling edge of force.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckscheibe (6) in einem Feedbackmodus mit einer bestimmten Amplitude und mit einem bestimmten Intervall bewegt wird, wenn an der industriellen Anlage oder Maschine ein bestimmter Zustand erreicht wird, oder wenn an der industriellen Anlage oder Maschine eine Störung auftritt. 9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the cover (6) is moved in a feedback mode with a certain amplitude and at a certain interval when a certain condition is reached at the industrial plant or machine, or if at the industrial plant or machine a fault occurs.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Plausibilitätsprüfung erfasst wird, ob die Krafteinwirkung an jener Position der Touchoberfläche (7) der Abdeckscheibe (6) erfolgt, an welcher die Berührung der Touchober- fläche (7) durch die Bedienperson detektiert wird. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that is detected in a plausibility check, whether the force at that position of the touch surface (7) of the cover (6) takes place at which the touch of the touch surface (7) by the Operator is detected.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Position der Krafteinwirkung an der Touchoberfläche (7) der Abdeckscheibe (6) dadurch bestimmt wird, dass an der Abdeckscheibe (6) mehrere Kraftdetektionsmittel (32) angeordnet sind, welche örtlich voneinander getrennt sind und über die Krafteinwirkung auf die einzelnen Kraftdetektionsmittel (32) und deren bekannter Position auf die Position der Krafteinwirkung an der Touchoberfläche (7) der Abdeckscheibe (6) rückgerechnet wird. 11. The method according to claim 10, characterized in that the position of the force on the touch surface (7) of the cover (6) is determined by the fact that on the cover (6) a plurality of force detection means (32) are arranged, which are spatially separated from each other and the force acting on the individual force detection means (32) and their known position on the position of the force on the touch surface (7) of the cover plate (6) is recalculated.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Abdeckscheibe (6) mittels dem zumindest einen Kraftdetektionsmittel12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the movement of the cover (6) by means of the at least one force detection means
(32) erfasst wird und die Ansteuerung des Aktors, insbesondere des Piezoelementes (31) unter Berücksichtigung der erfassten Daten erfolgt. (32) is detected and the activation of the actuator, in particular of the piezoelectric element (31) takes place taking into account the acquired data.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckscheibe (6) in einem zweiten Aktionsmodus mit einer zum Selektionsmodus und zum ersten Aktionsmodus unterschiedlichen Amplitude und/oder einem unterschiedlichen Intervall bewegt wird, wenn die Krafteinwirkung der Bedienperson auf die Touchoberfläche (7) einen bestimmten zweiten Schwellenwert (44) überschreitet. 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels dem zumindest einen Kraftdetektionsmittel (32) der Betrag der Einwirkkraft auf die Touchoberfläche (7) erfasst wird und an der Anlage oder Maschine eine Maschinenbewegung eingeleitet wird, deren Verfahrgeschwindigkeit proportional zum Betrag der Einwirkkraft ist. 13. The method according to any one of claims 3 to 12, characterized in that the cover (6) is moved in a second action mode with a selection mode and the first mode of action different amplitude and / or a different interval when the force of the operator on the Touch surface (7) exceeds a certain second threshold (44). 14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that by means of the at least one force detection means (32), the amount of the contact force on the touch surface (7) is detected and the machine or machine movement is initiated, the travel speed proportional to the amount of Impact force is.
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