O que é um PC de painel industrial? Componentes, tipos e aplicações

Um PC de painel industrial é um computador com um ecrã incorporado, normalmente tátil, concebido para ...
Equipa de Engenharia da Eagle Touch
Um ecrã tátil IK10 foi concebido para equipamentos cuja superfície frontal possa estar sujeita a impactos acidentais graves, utilização intensiva em espaços públicos ou danos deliberados. A classificação IK10 corresponde a 20 joules de impacto mecânico externo, de acordo com a norma IEC 62262 — normalmente ilustrada como uma massa de 5 kg a cair de uma altura de 400 mm.
Esse número é útil, mas não constitui a especificação completa.
No caso de um ecrã tátil, a classificação IK10 deve ser considerada como um resultado obtido por um conjunto testado numa condição de montagem definida. Não se trata de uma classificação atribuída com base na escolha de uma espessura específica do vidro de proteção. O vidro, o sensor tátil, a colagem, a junta, a estrutura de suporte e a caixa final influenciam, todos eles, o que acontece quando a superfície é atingida.
A questão prática não é, portanto, apenas se o vidro resiste. Trata-se de saber se a estrutura testada continua a ser segura e se as funções do ecrã e do ecrã tátil cumprem os requisitos acordados após o teste.
A norma IEC 62262 classifica a proteção proporcionada por um invólucro contra impactos mecânicos externos. Cada código IK corresponde a uma energia de impacto definida.
IK10 representa 20 J. A conhecida descrição “5 kg a 400 mm” é uma referência energética que torna os 20 J mais fáceis de compreender. Os ensaios formais não consistem em deixar cair qualquer objeto conveniente de 5 kg sobre um ecrã. Utilizam-se equipamentos de impacto, instruções, locais e condições de montagem prescritos, de acordo com o plano de ensaio aplicável. Os métodos com martelo estão definidos na norma IEC 60068-2-75.
A alteração de 2021 à norma IEC 62262 introduziu o nível IK11 a 50 J. No entanto, em projetos de ecrãs táteis industriais, o IK10 continua a ser o nível de resistência a impactos mais frequentemente solicitado para equipamentos públicos resistentes ao vandalismo.
| Classificação IK | Energia de impacto | Referência Energética Comum | Nível de risco prático |
|---|---|---|---|
| IK08 | 5 J | Aproximadamente 1,7 kg a partir de 300 mm | Impacto ocasional em equipamento protegido ou parcialmente controlado |
| IK09 | 10 J | Aproximadamente 5 kg a partir de 200 mm | Risco de impacto acidental mais intenso ou de utilização indevida moderada |
| IK10 | 20 J | Aproximadamente 5 kg a partir de 400 mm | Impacto violento, danos intencionais ou avaria em serviço com custos elevados |
Um número mais elevado não significa, automaticamente, uma especificação melhor. Implica um aumento do peso, do custo e de restrições de conceção. O nível adequado deve basear-se numa avaliação credível do risco de impacto ou num requisito expresso pelo cliente, num concurso ou numa disposição regulamentar.
O simples facto de se tratar de um local ao ar livre não torna o IK10 necessário. Um armário de controlo ao ar livre, trancado e com acesso restrito, pode estar sujeito a um risco de impacto menor do que um terminal de bilhética no interior, utilizado pelo público durante todo o dia.
O código IK define o grau de gravidade do impacto, enquanto a norma IEC 60068-2-75 estabelece métodos normalizados para ensaios com martelo. Para que um ensaio de ecrã tátil seja significativo, o plano de ensaio deve identificar a amostra, o seu suporte e o que se considera um resultado aceitável.
No mínimo, o projeto deve deixar claros os seguintes pontos:
Esta distinção é importante. Um fornecedor pode demonstrar que uma folha de vidro resistiu a um impacto de 20 J, enquanto o cliente precisa, na realidade, que um monitor montado passe no teste depois de ter sido instalado num armário. Estas afirmações não são equivalentes.
O relatório deve corresponder ao produto que está a ser adquirido. Se o contorno do vidro, as aberturas, a moldura, a camada de colagem ou o método de montagem sofrerem alterações, o resultado anterior poderá já não ser representativo do novo conjunto.
Não.
O vidro de proteção reforçado de seis milímetros é um ponto de partida comum para muitos projetos de ecrãs táteis que visam a classificação IK10, incluindo os projetos desenvolvidos pela Eagle Touch. No entanto, a espessura, por si só, não garante um resultado IK10, e os sistemas de vidro mais finos ou com uma construção diferente também não podem ser avaliados apenas com base na espessura.
O desempenho em termos de impacto depende também de:
O vidro é particularmente vulnerável nas bordas danificadas ou mal apoiadas. Uma zona central resistente não consegue compensar uma borda lascada, um canto interno afiado ou uma pressão de fixação desigual.
É por isso que uma afirmação como “vidro de 6 mm, portanto IK10” é incompleta. Uma especificação responsável deve identificar o que foi testado e em que condição de montagem.
Durante um impacto, a energia propaga-se para além do ponto em que o elemento que causa o impacto entra em contacto com o vidro. O vidro de proteção deforma-se, a estrutura de suporte reage, a junta comprime-se e a força pode atingir o sensor tátil, a camada de ligação, o ecrã LCD e a caixa.
| Variável de conceção | Porque é que é importante |
| Apoio nas bordas | Um apoio insuficiente ou irregular aumenta a flexão e a tensão nas bordas |
| Compressão da junta | Uma compressão excessiva pode exercer uma pré-carga sobre o vidro ou criar marcas de pressão no ecrã LCD |
| Área de aderência | Uma faixa adesiva estreita ou interrompida pode concentrar tensão ou descolar-se após um impacto |
| Rigidez do quadro | Uma estrutura flexível pode deformar-se mesmo quando o vidro de proteção permanece intacto |
| Aberturas em vidro | Os recortes e os ângulos internos agudos podem tornar-se concentradores de tensão |
| Pilha de colagem | A colagem por ar e a colagem ótica têm um impacto diferente na transferência e devem ser avaliadas na estrutura final |
| Método de montagem | Um dispositivo de ensaio que não reproduza o invólucro real pode produzir um resultado que não seja aplicável ao produto instalado |
A colagem ótica não deve ser apresentada como um caminho automático para a classificação IK10. Pode ser escolhida por razões de legibilidade à luz solar, controlo da condensação ou integração mecânica, mas também altera a forma como a força é transmitida ao ecrã LCD. O seu efeito no desempenho face a impactos deve ser validado com a montagem efetiva.
Um ensaio de impacto não se resume apenas à quebra espetacular do vidro. Na prática, uma estrutura pode apresentar outras falhas:
São estes os falhas que fazem com que uma alegação relativa ao vidro espesso pareça boa no papel, mas pouco fiável na prática.
A tecnologia tátil capacitiva projetada funciona através da deteção de uma pequena alteração no campo elétrico. Ao aumentar a distância entre o dedo do utilizador e o sensor, esse sinal enfraquece. Um sistema PCAP concebido para funcionar por trás de um vidro de 2 ou 3 mm pode não se manter estável quando o vidro de proteção atinge 6 mm de espessura.
O projeto final poderá exigir um controlador tátil industrial adequado, um padrão de sensores e um ajuste do firmware. Deve, então, ser testado com o ecrã LCD real, a fonte de alimentação, a ligação à terra e o traçado dos cabos — e não apenas numa bancada de trabalho, com o painel tátil separado do ecrã.
Os modos de funcionamento necessários também são importantes. O toque estável com os dedos através de vidro espesso não garante automaticamente um funcionamento fiável com luvas nem a resistência à água. Uma maior sensibilidade das luvas pode aumentar o risco de ativação indesejada causada pela água ou por ruído elétrico. Estas funções devem ser ajustadas e validadas em função das prioridades reais do projeto.
Para uma explicação mais pormenorizada destas variáveis, consulte o nosso Guia sobre ecrãs táteis PCAP industriais.
Estas especificações descrevem diferentes formas de proteção e não devem ser utilizadas de forma intercambiável.
| Especificações | O que avalia | O que isto não prova |
| IK10 | Resistência a impactos mecânicos externos de 20 J | Impermeabilização ou resistência a riscos na superfície |
| IP65 | Proteção contra a entrada de poeira e jatos de água | Resistência a um impacto de 20 J |
| Dureza superficial 7H | Resistência a riscos superficiais no ensaio de dureza indicado | Resistência a impactos mecânicos intensos |
Quando um fornecedor especifica 7H, o método de ensaio também deve ser indicado. A letra “H” refere-se normalmente à dureza do lápis, enquanto a escala de dureza mineral de Mohs utiliza números sem o sufixo «H». Os dois sistemas não devem ser confundidos.
Um ecrã tátil pode ter uma dureza superficial de 7H e, mesmo assim, não passar num teste de impacto IK10. Também pode atingir o desempenho de resistência ao impacto exigido sem ter uma parte frontal com vedação IP65. No caso de equipamentos para uso no exterior, a resistência ao impacto, à água, ao pó, à luz solar, à exposição aos raios UV e à temperatura devem ser especificadas separadamente.

Vale a pena considerar a norma IK10 quando o risco e o custo de um impacto justificam uma construção mais resistente.
| Condição do projeto | Vale a pena dar uma vista de olhos ao IK10? |
| Equipamento sem vigilância acessível ao público | Normalmente, sim |
| Risco credível de vandalismo ou de impacto grave | Sim |
| Podem ocorrer impactos na ecrã causados por ferramentas ou objetos rígidos | Sim |
| A norma IK10 é exigida pelo cliente ou no concurso | Sim, com um plano de testes acordado |
| Equipamento de interior numa área de operação controlada | Não automaticamente |
| A única preocupação é a chuva ou o pó | Não; comece pela proteção de propriedade intelectual exigida |
| Projeto de baixo impacto com limites rigorosos de custo e peso | Muitas vezes, não |
As aplicações típicas da norma IK10 incluem terminais de pagamento, máquinas de emissão de bilhetes, sistemas de estacionamento, carregadores de veículos elétricos e outros equipamentos públicos. No entanto, o nome da aplicação não é o requisito determinante. Os verdadeiros fatores decisivos são o acesso, o impacto provável, as consequências de uma falha e as especificações que o equipamento acabado deve cumprir.

Antes de aprovar um fornecedor ou uma amostra, peça respostas precisas a estas perguntas:
Esta revisão protege tanto o comprador como o fornecedor. Transforma “IK10” de um slogan de marketing num requisito do projeto que pode ser testado.
Um ecrã tátil IK10 não é simplesmente um painel PCAP normal coberto por vidro mais espesso. Trata-se de um conjunto resistente ao impacto, concebido para cumprir um requisito de 20 J e verificado em condições de ensaio definidas.
O vidro reforçado de seis milímetros é comum neste tipo de projeto, mas isso não constitui uma garantia. O resultado final depende da interação entre o vidro, as arestas, o conjunto tátil, o adesivo, a junta, a moldura e a caixa. O desempenho do ecrã tátil e do visor após um impacto também deve ser tido em conta quando a aplicação exigir o funcionamento contínuo.
A Eagle Touch desenvolve soluções personalizadas de ecrãs tácteis IK10 para equipamento OEM, incluindo painéis táteis PCAP, módulos táteis LCD e monitores táteis completos. Para analisarmos devidamente um projeto, envie-nos o tamanho do ecrã, o desenho da caixa, o método de montagem, a norma de ensaio exigida, o ambiente de funcionamento e a quantidade estimada. Poderemos então confirmar o que deve ser amostrado e testado antes da produção.
Não. A classificação IK10 diz respeito ao impacto mecânico externo. A resistência à água e à poeira é descrita por classificações IP, tais como IP65 ou IP66. Um produto pode ter uma classificação sem a outra.
Não. A classificação IK10 significa que a estrutura testada cumpriu um requisito de impacto definido de 20 J nas condições especificadas. Não garante a resistência a qualquer objeto, ângulo, condição de montagem ou ato repetido de vandalismo.
É frequentemente utilizado em estruturas de ecrãs táteis que cumprem a norma IK10, mas a espessura, por si só, não é garantia. É necessário ter em conta e testar o tratamento do vidro, as dimensões, as arestas, as aberturas, o suporte e a montagem final.
Sim, com um sensor, um controlador, um firmware e um projeto elétrico adequados. A montagem final deve ser testada nas condições exigidas para dedos, luvas e água, uma vez que estes modos não se ajustam automaticamente.
Teste o nível que corresponde à alegação e aos requisitos reais. Se o equipamento acabado tiver de resistir a impactos e permanecer operacional, não basta testar apenas uma amostra avulsa de vidro de proteção.
Não. O equipamento para utilização no exterior pode necessitar de elevado brilho, resistência aos raios UV, componentes adaptados a amplas faixas de temperatura e vedação IP, sem estar sujeito a um risco grave de impacto. A classificação IK10 deve ser selecionada devido a um requisito credível de resistência ao impacto mecânico, e não simplesmente porque o produto se encontra no exterior.

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