Пленочные клавиатуры

Для создания единого центра управления микропроцессорной электроникой были придуманы и разработаны пленочные клавиатуры. Будучи превосходным средством управления, удобным и высокотехнологичным, клавиатуры завоевали высокое место на рынке и прочно укрепили свои позиции среди потребителей. Сфера применения – промышленное оборудование и оборудование специального назначения.

Их все чаще используют для приборов и аппаратов различного назначения при создании коммутационных сетей. Управление и регулировка работы машин осуществляется за счет электрических сигналов низкого энергетического уровня. Удобство применения клавиатур этого типа заключается в их малой переключающей мощности, которой обладают чувствительные элементы клавиатуры.

Конструктивно клавиатура для специализированного промышленного оборудования представляет собой соединенные между собой слои полиэфирной пленки, образующие, таким образом, независимое гибкое изделие.

Подробнее о конструкции и устройстве:

• Декоративная графическая панель – это верхний слой изделия. Содержимое верхнего слоя простое и удобное при использовании: кнопки управления, окна под дисплей прибора и под светодиоды.
• Электрическая схема клавиатуры (ее «разводка») – это второй слой. Схема наносится на полиэфирную пленку с помощью токопроводящей краски. Второй слой посредством специального шлейфа присоединяется к оборудованию. Коммутация разводки осуществляется посредством действия площадок или металлических мембран под кнопками клавиатуры.
• Третий слой – промежуточный. Он располагается между верхним и нижним слоями, чтобы предотвратить самопроизвольное замыкание контактов.
• Четвертый слой, или второй нижний – это клеевой слой. Непосредственно он и помогает устанавливать панель на оборудование или аппаратуру.

Преимущества пленочных клавиатур:

• Клавиатуры полностью герметичны и надежно защищены от стирания (изображение наносится с внутренней стороны) и вредного воздействия окружающей среды, особенно когда предусмотрено использование в агрессивных средах.
• Клавиатуры изготавливаются из высокопрочных качественных материалов и отличаются невысокой стоимостью.
• Возможно изготовление с индивидуальной настройкой чувствительности тактильного эффекта, с подсветкой, особым дизайном, цветовым решением. Кнопки, окна и сама клавиатура могут иметь любую форму.
• Тонкая (до 1,5 мм), легкая, компактная и удобная при монтаже.
• Клавиатуры можно использовать в широком диапазоне температур (от –50 до +70 градусов) и в любых условиях (легко очищаются).

Особенности производства и характеристики пленочных клавиатур:

• Стандартно клавиатуры испытывают серьезные механические нагрузки. Поскольку клавиатура является частью оборудования, а не просто декоративным элементом, то производство должно удовлетворять всем техническим условиям, а конечный продукт – соответствовать не только ТУ, но и государственным стандартам.
• Клавиши могут быть изготовлены в двух вариантах – плоском и формованном. Формованные клавиши могут иметь купола любой высоты, в зависимости от толщины пленки и температуры нагрева. Разной может быть и форма купола, самый распространенный вариант – полусфера.
• Формованная клавиатура считается более удобной, поскольку значительно улучшает эргономику изделия.
• Не рекомендуется использовать сложную форму для купола – это приводит к появлению микротрещин и снижает эксплуатационные характеристики и сроки использования клавиатуры.
• Тактильный эффект при нажатии (характерный щелчок) клавиши достигается за счет использования металлических мембранных замыкателей. Наличие звукового эффекта дает понять, что контакт произошел и сильнее давить на кнопку нет необходимости.
• При эксплуатации клавиатуры необходимо помнить, что клавиатура должна всегда находиться на твердой поверхности (нельзя использовать клавиатуру на весу), чтобы избежать деформации мембраны кнопок.
• Клавиатура крепится и соединяется с оборудованием посредством шлейфа, который состоит из токопроводящих элементов. Обычно контакты шлейфа покрывают графитовой пастой, но при возможных сильных вибрационных нагрузках устанавливаются более надежные разъемы. Таким образом, выбор контактов обусловлен условиями эксплуатации. При использовании в средах с агрессивным воздействием рекомендуются позолоченные контакты.
• Для защиты проводников шлейфа от влаги и других воздействий окружающей среды их покрывают диэлектриками.

Проект создания клавиатуры и сроки

Традиционно проект клавиатуры включает в себя:

• разработку чертежа;
• разработку технологической и производственной документации;
• изготовление печатных форм, вырубных штампов и т.д.;
• печать лицевой части, схемы и клеевых слоев;
• сборку изделия и проверку его работоспособности.

В зависимости от поставленных задач, сроки изготовления варьируются – от месяца и больше.

Общие технические характеристики пленочной клавиатуры

• Коммутируемое напряжения, В 12-36
• Коммутируемый ток, мА не более 100
• Коммутируемая мощность, Вт, не более 1,0
• Сопротивление изоляции, МОм не менее 5
• Усилие нажатия клавиш, Н 0,2-0,4
• Ход формованной клавиши, мм 0,4-0,5
• Ход плоской клавиши, мм 0,2
• Ресурс формованной клавиши, циклов не менее 1 млн.
• Ресурс плоской клавиши, циклов до 5 млн.
• Рабочий диапазон температур, ° С от -40 до +60
• Предельная влажность воздуха, % 98% при +35°С
• Класс защиты мембранного переключателя IP 65

Размеры, ограничения, допуски.

• Размер клавиш, мм не менее...9*9
• Расстояние между краями клавиш, мм не менее 2,0
• Расстояние от края клавиш до края клавиатуры, мм не менее 5,0
• Расстояние от края клавиш до края клавиатуры со стороны шлейфа, мм не менее 10,0
• Расстояние от края клавиш до места выхода шлейфа, мм не менее 5,0
• Расстояние от края окон до клавиш, мм не менее 5,0
• Расстояние от края окон до края клавиатуры, мм не менее 5,0
• Диаметр формовки под светодиод, мм не менее 3,0
• Толщина свободных линий, мм не менее 0,2
• Толщина обводки клавиш при заливке их отличным от фона цветом, мм не менее 0,7
• Размер шрифта (рубленный), Pt не менее 7,0
• Размер шрифта (с засечками), Pt не менее 9,0
• Точность цвета относительно контрольного образца, единиц ∆ Е, не более 3,0
• Размер клавиатуры с плоскими клавишами, мм не более 400*600
• Размер клавиатуры с формованными клавишами, мм не более 200*300