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Zeitschrift der GETT® Gerätetechnik GmbH | Ausgabe 6 | April 2010

input-infos

Industrielle Cursorsteuerungen Seite 6 Highlights auf der Hannovermesse Seite 4

Trackballs: Varianten und deren Vorteile Seite 8

Bewegungssynchrone Steuerung Seite 12

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:Anzeige


:Editorial

Inhaltsverzeichnis Seite 3 :Editorial von Stephan Hakuba Seite 4 Gett auf der Hannovermesse Seite 5

Liebe Leser, liebe Kunden, liebe Interessenten,

:Unsere Partner Falk GmbH Technical Systems Seite 6 Stephan Hakuba Leiter Produktmanagement

:Technologien Industrielle Cursorsteuerungen Seite 8

ich begrüße Sie herzlich zur aktuellen Ausgabe der input-infos. Wer in den letzten Tagen über die CeBIT, der weltgrößten IT-Messe, gelaufen ist, wurde wieder einmal überhäuft von PC-Zubehörprodukten. Auch ein großes Sortiment von Dateneingabetechnik war zu sehen, speziell zur Maussteuerung - große und kleine PC-Mäuse, vielfältige Joysticks. Alles in verschiedensten Farben und Formen. Oft zu unschlagbaren Preisen, meist aus fernöstlicher Produktion. Doch man sollte wissen, Viele dieser Geräte sind auf den Grundanspruch, der Bedienung des Mauszeigers, begrenzt. Besondere Anforderungen hinsichtlich Qualität oder den Einfluss spezieller Umwelteinflüsse, wie sie bei industriellen Anlagen vorkommen, können an dieser Stelle wohl kaum bedient werden.

uns verpflichtet, insbesondere in medizinischen und industriellen Bereichen die Anforderungen an die Umweltbedingungen und die gegebenen Kundenwünsche zu erfüllen. Das neue Kundenmagazin wird Ihnen auf den nachfolgenden Seiten einen Einblick in den variantenreichen und potenzialträchtigen Bereich industrieller Cursorsteuerung gewähren. Im Fokus der Betrachtung stehen dabei verschiedene Produkte, ihre Funktionsweisen und Einsatzbereiche. Lassen Sie uns Ihre Anforderungen und Ideen wissen, wir werden eine passende Lösung für Sie finden. Ich wünsche Ihnen nun viel Freude beim Lesen unseres Magazins.

:Technologien Trackballs: Varianten und deren Vorteile Seite 10 :Technologien Die elektronische Auswertung von Cursorsteuerungen Seite 12 :Technologien Bewegungssynchrone Steuerung Seite 14 :Produkte Neue Produkte mit integrierter Cursorsteuerung :Personalien Seite 15 :Pressespiegel Seite 16 - Rücktitel & Kontakt

Mit freundlichen Grüßen

Als Spezialist für professionelle Dateneingabesysteme fühlen wir Stephan Hakuba

Impressum GETT® Gerätetechnik GmbH Mittlerer Ring 1 08233 Treuen Telefon +49 (0) 37468 660-0 Telefax: +49 (0) 37468 660-66 E-Mail: info@gett.de Internet: www.gett.de Erscheinungsweise: vierteljährlich Quellen: GETT; sxc.hu; fotolia; photoxpress.com V.i.S.d.P.: A. Zeidler, Marketingleiter Fragen, Anregungen und Kritik senden Sie bitte an Frau Poersch: c.poersch@gett.de Wollen Sie als Nichtabonnent unsere Kundenzeitschrift regelmäßig erhalten? Kein Problem! Senden Sie einfach eine kurze Nachricht an Frau Grätz, a.graetz@gett.de

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:Termine & Events

4 LE 1 HAL ND J39 STA

» GETT auf der Hannovermesse

Klarer Fokus auf Technologien im Bereich Mensch-Maschine-Interface

Carina Poersch Marketing/ PR

Technologie zum Anfassen Das ist das Motto von GETT in der Zeit vom 19. bis 23. April, in Halle 14, Stand J39. Die Hannovermesse umfasst in diesem Jahr 13 Teilmessen, die ihrerseits in verschiedene Themenbereiche gegliedert sind.

GETT präsentiert sich in diesem Jahr auf der Industrial Automation und dort im Teilbereich Factory Automation. Lösungen für den Bereich MenschMaschine-Interaktion stehen im Mittelpunkt des Ausstellungsprogramms.

Als weltweit führende Industriemesse wird die Hannovermesse mehr als je zuvor ein Gradmesser für die Erholung der Konjunktur sein. Gerade in der Industrie hatte sich die Rezession besonders stark ausgewirkt.

Technologie als Live-Erlebnis Live und zum ersten Mal gibt es eine Demonstration eines gravimetrischen Sensors zu erleben. Anhand einer bewegungsgesteuerten Modelleisenbahn können Sie die Übersetzung von Bewegung auf Mechanik selbst und hautnah nachvollziehen. Auf Seite 12 können Sie den theoretischen Aufbau der bewegungssynchronen Steuerung nachlesen. Einladung Weitere Highlights wie eine neue Hinterglastastatur, die preisbewusste KeyArt-Edelstahl-Tastaturserie sowie unsere druckfrischen Printmedien runden den Besuch am Stand ab. Eine angenehme Atmosphäre, interessante Kontakt, eine kleine Erfrischung und Snacks sind garantiert. Bildunterschriften: oben: Hinterglastastatur; Oben rechts: KeyArt-Edelstahltastatur; Links: Gravimetrisches Eingabegerät; Mitte: Bewegungsgesteuerte Modelleisenbahn; Unten: Impressionen von der Hannovermesse

infobox Wir laden Sie ein!

Schreiben Sie uns eine Email mit dem Stichwort "Messegutschein"an buero@gett.de und erhalten Sie Ihr kostenloses Fachbesucher-Tagesticket.

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:Unsere Partner

» Das Unternehmen Falk GmbH Technical Systems

Zusammen mit dem 1970 von Günter Falk gegründeten Ingenieurbüro für Elektrotechnik bildet die 1979 gegründete Firma Falk GmbH Technical Systems als Handelsfirma für elektrotechnische und elektronische Bauteile das Rückgrat für die Vertriebstätigkeit der FALK-Gruppe. Von Anfang an war der Schwerpunkt der Vertriebstätigkeit auf Firmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau, der Medizintechnik und in den 70er Jahren etwa noch die klassische deutsche HIFI-Industrie um LOEWA, SABA, SCHNEIDER, etc gesetzt. Dabei fungierte das Ingenieurbüro als klassische Handelsvertretung für damals an die 16 Hersteller. 1979 wurde mit der Gründung der Handelsfirma FALK dem Wunsch vieler Hersteller entsprochen, als Distributionspartner zwischen Hersteller und Endkunde eine Vielzahl von logistischen Aufgaben (Zwischenhandel, Kommissionierung, kundenindividuelle Konfektionierung und Veredelung) zu übernehmen. Neuenstadt/Kocher

Der Partner für Elektrotechnik und Elektromechanik

Diese Handelstätigkeit hat im Laufe der Jahre immer mehr an Bedeutung gewonnen und Stand 2010 sind insgesamt 12 Mitarbeitern hierfür tätig. Die Gewichtung der Handelsvertretertätigkeit liegt auf dem süddeutschen Raum mit Baden-Württemberg. Die Regionalkompetenz wird hierbei durch vier Außendienstmitarbeiter gewährleistet, welche durch eigenes "Home-Office" direkt vor Ort wohnen und arbeiten und somit kurze Wege zum Kunden haben. Den gleichen Dialekt zu sprechen wie der Kunde und sich im Vertretungsgebiet auszukennen hat schon des Öfteren den Ausschlag gegeben, den einen oder anderen Auftrag gegen den Wettbewerb doch noch zu erhalten.

Exemplarische beinhaltet dies:

Im Gegensatz dazu ist die Handelsfirma FALK weltweit tätig - so werden für einen deutschen Hersteller von Mikroschaltern weltweit alle Geschäftsvorgänge für den industriellen Bereich exklusiv bearbeitet und sich um den Warenverkehr mit Standard und kundenspezifischen Schaltern gekümmert. Nicht zuletzt durch diese Tätigkeit betreibt die Firma Falk mit Kunden in derzeit 46 Ländern auf der Welt eine Geschäftsbeziehung.

Seit Mitte der 90er Jahre besteht der Kontakt zwischen den Häusern GETT und FALK. Als eine der ersten Handelsvertreter haben die Vertriebsmitarbeiter bei FALK seinerzeit noch in den Betriebsräumen von GETT in Mahnbrück, Treuen, Produktschulungen erlebt und von Anfang an die Entwicklung im Hause GETT miterleben können und dürfen.

Neben dem eigentlichen Distributionsgeschäft wurde bei FALK auch der Bereich "Dienstleistung/Produkt-Veredelung" nach Kundenvorgabe installiert.

Die Kabelkonfektionierung an Mikroschaltern und Steuergeräten Die mechanische Bearbeitung von Klemmengehäusen und Steuertafeln Die mechanische Baugruppenfertigung bis zur Schaltschrankmontage

Durch den Eintritt seines Sohnes Andreas Falk wurde 1996 das Geschäftsfeld der Firmen FALK um den Bereich der Gebäudesystemtechnik (EIB/KNX/ LON sowie Touchpanelsysteme) erweitert und bis zum heutigen Tag ausgebaut.

Wir freuen uns über die über viele Jahre gewachsene und gepflegte Geschäftsbeziehung zwischen GETT und FALK und sehen positiv in die Zukunft. Kontaktdaten Stammhaus Deutschland

Burgstetten

Herr Andreas Falk 70176 Stuttgart Tel. 0163 - 494 88 25

Stuttgart

Vertrieb Baden-Württemberg

Villingen-Schwenningen

Herr Manfred Bode 78052 Villingen-Schwenningen Tel. 0163 - 494 88 21 Herr Josef Trompisch 74196 Neuenstadt/Kocher Tel. 0163 - 494 88 15 Herr Karl-Heinz Heiter 71576 Burgstetten Tel. 0163 - 494 88 18

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:Technologien

» Industrielle Cursorsteuerung Basistechnologien, Varianten und Anwendungsmöglichkeiten

Edelstahlterminal mit Touchpad

Stephan Hakuba Leiter Produktmanagement

Ein sehr wichtiger Aspekt industrieller Dateneingabe ist die Möglichkeit der Cursorsteuerung. Wo in herkömmlichen Büroumgebungen lediglich Form, Farbe und Design der PCMäuse eine Rolle spielen, sind die Anforderungen im industriellen Bereich um ein Vielfaches höher. Widrige Bedingungen und zugleich präzise Steuerungsanforderungen machen diese Systeme zu echten Meistern ihres Fachs. Zur richtigen Auswahl des entsprechenden Mausersatzgerätes ist es notwendig, die genauen Anforderungen zu definieren. Dabei spielen Robustheit, Temperaturbereiche, hygienische Anforderungen oder der Verschmutzungsgrad eine wesentliche Rolle.

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Trackball im Industriebereich

Generell lassen sich mehrere Ansätze definieren: die industrielle Maus, welche die klassischen Eigenschaften einer herkömmlichen PC-Maus mit industriellen und hygienischen Anforderungen verbindet. Das Touchpad, welches von den meisten Notebooks her bekannt ist und ein sehr präzises Navigieren ermöglicht. Der Trackball, der zweifellos die robusteste Form der Cursorsteuerung ist. Der klassische Joystick, der bei schwierigen Navigationsaufgaben eingesetzt wird. Und nicht zu vergessen, Mousebuttons, die bei knappen Platzverhältnissen oftmals eine interessante Alternative darstellen. Die industrielle Maus ist in der Reihe der industriellen Dateneingabegeräte der normalen PC-Maus am ähnlichsten. Näher erläutert werden soll dies am Beispiel der InduMouseTM von InduKey®. Das Gehäuse ist komplett silikonummantelt und bietet somit den Schutzgrad IP68. An der Unterseite der Maus befindet sich eine ebene Oberfläche sowie eine optische Abtastung, welche aus hygienischen Gründen mit einer bündig abschließenden Plexiglasscheibe abgedeckt ist. Durch den sehr robusten Aufbau

der InduMouseTM eignet sie sich sowohl für den harten industriellen Einsatz sowie für hygienesensible Anwendungen wie beispielsweise den Medizinbereich. Die neueste Generation der InduMouseTM besitzt außerdem eine Scrollfunktion, sodass die Funktionsfähigkeit von einer normalen PC-Maus nicht zu unterscheiden ist. Sowohl die Maustasten als auch die Scrollfunktion werden mittels Kurzhubtastern realisiert. Eine weitere Möglichkeit ist das Touchpad. Bekannt von den meisten Notebooks bietet es volle Funktionsfähigkeit auf kleinstem Raum. Ähnlich wie bei Touchscreens unterscheidet man resistive und kapazitive Touchpads. Die häufigste Technologie ist kapazitiv. Bedeutend preiswerter als ein resistives Touchpad, erfüllt es doch alle benötigten Eigenschaften. Zur Funktionsweise: Auf dem Trägermaterial wird eine leitfähige Schicht aufgebracht. An allen vier Ecken des Touchpads legt man nun eine Wechselspannung an. Es entsteht ein kapazitives Feld. Durch Auflegen des Fingers kommt es an der entsprechenden Stelle zu einem Spannungsabfall. Das Verhältnis


:Technologien

50mm-Einbautrackball mit Seitenansicht

Joystick als Modulversion mit skizzierter Seitenansicht

IP68-Maus InduMouseTM

Mousebutton

InduStyleTM Tastatur mit Touchpad

der an den Ecken gemessenen Ströme ermöglicht nun eine genaue Positionsermittlung, die über den Controller ausgewertet wird. Diese Touchpads bieten eine lange Lebensdauer zu einem moderaten Preis. Die zweite mögliche Bauart sind resistive Touchpads. Diese Geräte reagieren auf Druck und können somit auch mit nichtleitfähigen Materialien wie z.B. Stiften bedient werden. Bedingt durch den aufwändigeren Aufbau sind diese Touchpads jedoch im Vergleich etwas teurer.

hingegen haben keine innere Mechanik und werden berührungslos abgetastet. Optische Sensoren erfassen die Kugelbewegung, die dann von einem Controller in entsprechende Bewegungssignale umgewandelt werden. Die Kugel liegt in einer transparenten Wanne, die die Elektronik wasserdicht schützt. Durch diesen Aufbau ist ein Schutzgrad von IP68, auch im dynamischen Zustand, möglich. Zur korrekten Abtastung ist es wichtig, dass die Kugel eine farbliche Struktur aufweist. Bei der neuesten Generation optischer Trackballs sind die Photolinsen durch eine Laserabtastung ersetzt. Dadurch ist ein noch genaueres und schnelleres Positionieren möglich.

Widerstände (Bewegung des Joysticks verändert die Widerstandswerte) und die Bewegungserfassung über HallSensoren. Die Hall-Sensoren haben den Vorteil, dass sie berührungslos und damit verschleißfrei arbeiten.

Die dritte Möglichkeit der Cursorsteuerung sind Trackballs. Hier unterscheidet man neben der Größe vor allem in mechanische und optische Geräte. Am häufigsten kommen mechanische Trackballs zum Einsatz. Sie funktionieren mit sog. Reibrädern, welche die Kugelrotation aufnehmen und auf Sensoren übertragen. Diese Signale werden dann mittels Controller ausgewertet und die Bewegung entsprechend abgebildet. Bekannt ist dieses Prinzip aus alten PC-Mäusen. Diese Trackballs können je nach verwendeter Dichtung einen Schutzgrad bis zu IP65 aufweisen. Im dynamischen Zustand beträgt dieser immerhin IP54. Optische Trackballs

Eine weitere, häufig verwendete Form der Cursorsteuerung sind industrielle Joysticks. Seltener zum Bedienen von Mauszeigern in komplexen Menuführungen, sondern vielmehr bei hochpräzisen Steueraufgaben, kommt diese Form der Dateneingabe zum Einsatz. Der sehr robuste Aufbau und der Schutzgrad IP65 unterstützen diese Anwendungsfälle. Man unterscheidet zwei grundlegende Technologien. Potenziometrisch, also über

Die letzte Form der Cursorsteuerung sind Mousebuttons. Sie kommen überall dort zum Einsatz, wo Platz Mangelware ist. Bedingt durch den filigranen Aufbau sind Sie für komplexe Steuerungsaufgaben in der Schwerindustrie weniger geeignet. Mousebuttons sind in der Regel mit Silikon abgedeckt, sodass sich je nach Einbauart, ein Schutzgrad von IP68 erreichen lässt. Diese Form des Mausersatzes kommt sehr häufig in eingebauter Form in medizinischen Tastaturen zum Einsatz, da durch die Silikonabdeckung eine hygienische Reinigung problemlos möglich ist.

infobox Der neue GETT-Katalog enthält detailierte Informationen zu den genannten Produkten und Technologien. Bestellen Sie ein Exemplar über unsere kostenlose Hotline: 0800 - 82 78 28 87 Zum Download als PDF auf www.gett.de

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:Produkte

» Trackballs: Varianten und deren Vorteile

Laserabgetasteter Trackball der L-Reihe

Marcel Klose Mitarbeiter Vertrieb Standardprodukte

Es gibt erfreuliche Neuigkeiten, wenn es um das Thema Trackballs und Trackballmodule geht. Die auf diesem Gebiet spezialisierte Firma NSI aus Belgien hat nun die Ära der laserabgetasteten Trackballmodule eingeläutet. Im folgenden Beitrag werden die jeweiligen Vorzüge der mechanischen, optischen und laserabgetasteten Module erläutert. Als erster Schritt sind hier Einsatzort und Umweltbedingungen zu betrachten, da diese Faktoren großen Einfluss auf die Funktionalität des Systems haben. Mechanische Variante In rauen Umgebungen können zum Beispiel heiße Späne auf Dauer den

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Optischer Trackball mit Hinterleuchtung

Mechanischer 50-mm- Trackball:

Trackball schädigen. Hier gewähren Trackbälle aus Edelstahl einen guten Schutz. Auch Epoxydharzkugeln (oder Kunststoffkugeln) sind äußerst robust und werden auf Grund ihrer mechanischen Abtastung bei Bedarf für hinterleuchtete Varianten eingesetzt. Optische Systeme können hingegen nicht eingesetzt werden, da diese eine strukturierte Oberfläche benötigen. Nachteile der mechanischen Trackballs ergeben sich in Hinblick auf den Schutz gegen eindringende Flüssigkeiten und Schmutz. Diese Trackballmodule sind nur im statischen Zustand staubund spritzwassergeschützt nach Schutzgrad IP65. Aus diesem Grund ist es möglich, dass die Mechanik im Laufe des Einsatzes verschmutzt.

der Trackball absolut staubdicht und gegen zeitweiliges Untertauchen geschützt ist. Die Bewegung wird bei optischen Trackballs mittels zweier Photosensoren ausgewertet, die die Balloberfläche im Millisekundenbereich „fotografieren“ und somit die Bewegung des Cursors umsetzen. Hier liegt die Schwachstelle der Technologie. Bei schneller Bewegung können die Sensoren keine Veränderung feststellen und der Cursor bleibt stehen. Des Weiteren besteht die Gefahr, dass sich die „Wanne“ mit Flüssigkeiten füllt und die Abtastung nicht mehr ordnungsgemäß erfolgen kann. Um diesen Defekt zu beseitigen, bleiben nur der Ausbau der Tastatur, Demontage des Trackballmoduls und die anschließende Reinigung.

Optischer Trackball Für Bereiche in denen hohe Staubbelastung bzw. eine hohe Feuchte herrschen kam bis vor kurzem ein optischer Trackball zum Einsatz. Bei diesen Geräten liegt der Trackball mit gekapselter Elektronik in einer „Wanne“. Vorteil hierbei ist, dass ein Schutzgrad von IP68 im statischen und dynamischen Zustand erreicht wird. Das bedeutet, dass

Hinzu kommt der eventuelle Ausfall der Maschine, wenn kein Austauschgerät zur Verfügung steht. Die Trackballs der O38- und O50Reihe sind vielfach aktiv im Einsatz. Aus diesem Grund wurden im ersten Schritt nur die Photosensoren gegen die Lasertechnologie in L38 und L50 getauscht, alle anderen technischen Details sind geblieben. Die optischen Module sind in verschiedenen


:Produkte

Projekten verbaut und in diesen Bereichen extra zertifiziert und weiterhin auf Anfrage erhältlich. Im nächsten Abschnitt wird nun verstärkt auf die neue L- und X-Reihe der Firma NSI aus Belgien eingegangen.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Ballbewegung auch durch Flüssigkeiten, die sich zwischen „Wanne“ und Ball angesammelt haben, ausgewertet werden können. Die Trackballs der X-Reihe stehen in den Größen 13mm, 19mm, 25mm, 38mm und 50mm zur Verfügung.

Neu: Laserabgetastete Versionen Die Vorteile der laserabgetasteten Module der L- und X-Reihe gegenüber der O-Reihe sind vielfältig. Ein Laser im Inneren des Sensors generiert einen Infrarotlaserstrahl. Dieser trifft durch eine Linse gebündelt auf die Balloberfläche. Der Laserstrahl wird reflektiert und der Sensor kann die Bewegung erfassen. Die Lasertechnologie ermöglicht es, schnellste Ballbewegungen auswerten zu können. Hier waren dem photooptischen System Grenzen gesetzt.

Neu ist auch, dass der Trackball in jedem Winkel eingebaut werden kann. Eine weitere Eigenschaft ist,dass bei allen Größen der obere Ring abnehmbar ist. Das war bisher nur bei dem optischen 50mm Trackball möglich. Ohne weiteren Aufwand ist ab sofort eine Reinigung des Trackballs im eingebauten Zustand möglich. Das prädestiniert die Trackballs für den Einsatz in Bereichen, von denen bisher eher abgeraten

wurde. Beispiele hierfür sind die Pharmaindustrie und der medizinische Bereich. Standardmäßig werden die laserabgetasteten Trackballs mit grau melierter Kugel geliefert. Die Farbe der Kugel kann für Projekte individuell angepasst werden. Abschließend bleibt zu sagen, dass das Segment Trackball Potenziale für innovative Weiterentwicklungen hat. Der Blick in die Zukunft verrät, dass es bei Sonderversionen die Möglichkeit der integrierten Zoom- oder Scrollfunktion im Trackballmodul geben wird.

infobox Mehr Informationen zu den Produkten finden Sie im Internet unter www.tkh.gett.de Anfragen zu Standardprodukten richten Sie bitte an Herrn Marcel Klose, m.klose@gett.de. Anfrage zu Sonderversionen und kundenspezifischen Anpassungen richten Sie bitte an Frau Gritt Fritzsch, g.fritzsch@gett.de

» Trackball-Modul als Teil des Bediensystems

Trackball vorgesehen für ein Terminal der Firma ISH Ingenieursozietät

Die Unternehmensschwerpunkte der Firma ISH Ingenieursozietät GmbH liegen bei Dienstleistungen im Bereich der Automatisierungs- und Steuerungstechnik, der Elektronikentwicklung und -fertigung und der Herstellung von Industrie-PCs und TFT-Monitoren.

Dazu gehört zum Beispiel der in ein Terminal integrierte 50mm-Trackball (siehe Abbildung links) von GETT. Unsere Vertriebsmitarbeiter stehen für die Ausführung solcher Projekte in engem Kontakt mit den Projektverantwortlichen von ISH. Für das genannte Terminal wurde ein Trackball-Modul angefragt. Auf Grund der freiliegenden Elektronik auf der Rückseite, erhielt das Modul zum Schutz eine Sonderversion mit Abdeckung. Eingesetzt wird das fertige Terminal in der Maschinenbedienung von Walzanlagen.

Eigenentwicklungen aus der Schnittstellentechnik sowie kundenspezifische Kleinserien werden in der eigenen Elektronikfertigung hergestellt oder von unseren ausgewählten Partnern zugeliefert.

Diese Art der Zusammenarbeit und wunschgemäße Anpassungen schaffen größtmögliche Erfolge und Zufriedenheit beim Kunden.

infobox ISH Ingenieursozietät GmbH, Kreuztal info@ish-gmbh.com www.ish-gmbh.com

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:Technologien

» Die elektronische Auswertung von

Dipl. Ing. (TU) Jens Kieselbach Entwicklungsingenieur

Es ist tagtägliche Routine: Man bewegt die Maus am PC und der Mauszeiger bewegt sich über den Bildschirm. Alternativ wird der Cursor mit einem Touchpad, einem Trackball oder einem Joystick bewegt. Diesem scheinbar simplen Prozess liegt eine Kette komplexer Informationen und Kopplungen zu Grunde. Doch was genau geschieht zwischend der initialen Fingerbewegung und der wahrnehmbaren Cursorbewegung auf dem Bildschirm? Anwender-Input [1] Zunächst bewegt der Anwender die Maus bzw. ein anderes Zeigegerät - eine mechanische Bewegung in x- und/ oder y-Richtung ist die Folge.

erfasst die Rohdaten, welche vom Sensor geliefert werden und verarbeitet sie. Diese Verarbeitung dient beispielsweise der Bestimmung der Bewegungsrichtung und Geschwindigkeit. Die nun normiert vorliegenden Daten werden in ein entsprechendes Datenprotokoll* umgewandelt (ein Protokoll in diesem Sinne ist die zur Übermittlung der Daten vereinbarte „Sprache“). Meistens wird es sich heute um ein USB-Protokoll oder auch ein PS/2-Protokoll handeln. In diesen Protokollen sind die zu übertragenden Daten wie Bewegungen und Maustasten genau definiert. Dabei handelt es sich um Bytes, die je

Anwender-Input [1a] Impuls

[1b] Spannung

1

nach Geräteklasse definiert sind. Die Reihenfolge der Bytes und deren jeweilige Information sind festgelegt. Auch die Konfiguration der Zeigegeräte erfolgt zum Teil über diese Schnittstellen. PC-Ebene [3] Die Daten gelangen nun über eine Verbindung zum Empfangsinterface des PCs [3a]. Dort werden die elektrischen Signale mit der entsprechenden Interface-Elektronik aufbereitet und können dann bewertet werden. Diese Interpretation der Daten erfolgt durch einen Gerätetreiber, welcher nun die Bewegungsdaten ermittelt.

2

Mausebene mit Auswertung und Protokoll

z. B. Mikrokontroller

[1c] Protokoll

I²C

Diese ausgeführte Bewegung wird auf verschiedene Art und Weise erfasst. Dies kann zum Beispiel optomechanisch über Lichtschranken (Impulsgenerierung [1a]), verschiedene optische bzw. magnetische Sensoren (Analogwert [1b]) oder auch durch Touchpads (digitale Schnittstellen [1c]) geschehen. Mausebene [2] Die Rohdaten müssen nun in einer Form aufbereitet werden, welche geeignet ist, an den PC oder ein anderes Endgerät übertragen zu werden. In aller Regel geschieht dies durch einen Mikrokontroller. Der Kontroller

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Aktion: Mausbewegung

Dekoderbaustein, z. B. KC17600


:Technologien

Cursorsteuerungen

Monitor [4] Um die nötige Rückkopplung zum

Benutzer zu ermöglichen, wird die mechanische Bewegung der Maus auf dem Bildschirm mit einem Mauszeiger dargestellt. Die Darstellung des Zeigers wie Farbe, Form, Geschwindigkeit, Beschleunigung und eventuelle Effekte werden ebenfalls vom Betriebssystem [3b] bestimmt. Dementsprechend kann der Nutzer diese Parameter über die einschlägigen Konfigurationsmenüs von Windows, Linux und Co. selbst wählen. Anwender-Output [5] Nun kann der Anwender visuell das Ergebnis seiner Handbewegung wahrnehmen und die gewünschten

PC-Ebene

[3a] Schnittstelle

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Funktionen bedienen. *Protokolle sind Regeln, welche das Format, den Inhalt, die Bedeutung und die Reihenfolge gesendeter Daten festlegen

infobox Wünschen Sie mehr Informationen zu unseren Entwicklungsdienstleistungen, dann richten Sie Ihre Anfrage bitte an: Abteilung R&D Tel: +49 (0) 37468 660-300 Fax: +49 (0) 37468 660-301 E-Mail: info@gett-engineering.de www.gett-engineering.de Oder lassen Sie sich gratis unsere Broschüre "Full Service Engineering" zusenden.

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[3c] Anwendung

Monitor

[3b] Treiber

Betriebssystem

Daten gelangen über Schnittstelle zum PC

Betriebssystem, z. B. Windows 7

5 Anwender-Output

Im Falle der USB-Schnittstelle ist dies zum Beispiel oft ein vom Betriebssystem zur Verfügung gestelltes Standard-HID-Interface. Dies soll ermöglichen, dass die Standardfunktionen auch ohne zusätzliche Treiberinstallation zur Verfügung stehen. Mit diesen Informationen (Bewegung waagegerecht oder senkrecht, gedrückte Maustasten, Bewegung des Scrollrades) können nun Funktionen des Betriebssystems [3b] oder einer laufenden Anwendung [3c] gesteuert werden.

Reaktion: Cursorbewegung am Monitor

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:Technologien

» Bewegungssynchrone +z

Sensor IC (Integrated Circuit, integrierter Schaltkreis)

+y

-x

+x

-y

-x

1

+x

2 Auswerteelektronik

3 SPI

I²C

-z

Abb. 1: Die Achsen im

Abbildung 2

3D-Raum

ermittelten Daten bereit stellen. Dabei müssen alle drei Achsen, die es im dreidimensionalen Raum gibt, erfasst und verarbeitet werden (Abbildung 1).

Dipl. Ing. (FH) Carsten Thomas Entwicklungsingenieur

Die japanische Firma Nintendo ist der Vorreiter des Wii-Effekts. Bewegungssensoren ermitteln dabei Bewegung und Position des Controllers im Raum. Die Folge ist die bewegungssynchrone Übertragung der Informationen auf ein Ausgabegerät. Doch nicht nur im Gamingbereich ist diese Art der Steuerung von wachsendem Interesse; auch im industriell-gewerblichen Bereich eröffnen sich mehr und mehr Ansatzpunkte. Bei der "bewegungssynchronen Steuerung" handelt es sich um eine Umsetzung der menschlichen Bewegung in eine künstliche Bewegung. Hierfür müssen Sensoren die Bewegungen erkennen, auswerten und die

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Man unterscheidet die Bewegungstypen in Winkelveränderung, Rotation und Beschleunigung. In heutigen Sensoren wird eine Kombination aus diesen Bewegungstypen über mehrere (bis zu drei) Achsen realisiert. Eine weitere Gruppierung der Sensoren wird über die Empfindlichkeit vorgenommen. Hier spricht man von "low-g"-, "medium-g"- und "highg"-Sensoren. Für die bewegungssynchrone Steuerung kommen nur "low-g"- Sensoren zum Einsatz. Diese Sensoren lassen sich in der Empfindlichkeit zwischen Faktor 1,5g und 10g* einstellen. Auf Grund Ihrer geringen Abmaße lassen sich diese Sensoren auch in kleine, kompakte Steuerungseinheiten integrieren. Im Bereich der Handheld- Geräte mit Akku (Handy, E-Organizer), sind diese Sensoren immer häufiger anzutreffen.

Einsatzbereiche für diese Sensoren können z.B. die Robotik, medizinische Instrumentierung, Antennenstabilisierung o.ä. sein. In der schematischen Übersicht (Abbildung 2) ist eine Signalverarbeitung mit solchen Sensoren dargestellt. Das Prinzip der Sensoren beruht auf der Messung von differenziellen Kapazitäten (1). Diese Messwerte werden dann mit einer Auswerteelektronik (2) gewandelt und als analoger oder digitaler Wert bereitgestellt. Beide Komponenten sind in den handelsüblichen Schaltkreisen integriert. Je nach Typ kann man zwischen analogen oder digitalen Ausgängen wählen. Für zeitkritische Anwendungen stellen einige Sensoren auch Interruptanschlüsse zur Verfügung. In unserer Anwendung verwenden wir ein digitales SPI (Serial Peripheral Interface) oder I²C (Inter Integrated Circuit) Interface (3). Diese haben den Vorteil, dass keine weiteren Messfehler durch zusätzliche A/D Wandler entstehen. Mit einem Mikrokontroller kann man nun die Werte aus den Sensoren lesen und aufbereiten.


:Technologien

Cursor- und Maschinensteuerung

4 Mikrokontroller Baugruppe

Kommunikation

Sensorik Aktorik

5

PC

Standard Interface

Mittels der Interruptleitungen können auch kritische Messwerte, die bei sicherheitsrelevanten Systemen eine wichtige Rolle spielen, quasi in Echtzeit ausgelesen werden. Die Kombination aus Sensor, Mikrocontroller und Interface wird auch als Steuerung bezeichnet. Solche Steuerungen können als portable Lösungen realisiert sein. Über ein standardisiertes Interface (z.B. USB) (4) werden die Daten aus der Steuerung an ein Embedded System oder aber auch einen herkömmlichen PC übergeben. Bei portablen Steuerungen ist eine Funkübertragung (z.B. Bluetooth) denkbar. Die jeweiligen Applikationen können nun auf Grund der empfangenen Messdaten Berechnungen durchführen und Aktionen auslösen. Hierfür dienen entsprechende Aktoren (z.B. Steuerungen für Schrittmotoren, Linearantriebe u.a.) (5). Diese Aktoren können nun wiederum Bestandteil von den verschiedensten Geräten sein. Durch die fortschreitende Miniaturisierung dieser Sensoren ist es möglich,

diese direkt "vor Ort" (z.B. Vibration an Motorachsen) einzubauen und auszuwerten. Somit entfällt eine aufwändige Verkabelung im Gerät. Die Firma GETT hat für die Demonstration dieser Technologie zwei kabelgebundene Mustergeräte entwickelt. Zum einen handelt es sich um eine robuste Industrietastatur, zum anderen um einen Mausersatz bzw. Joystick. Bewegungssynchrone Sensortechnologie kommt in diesen Bereichen zum Einsatz: • Human-Maschine-Interfaces (HMI)

Wie die Anwendung dieser Technologie in Produkten, z.B. der eingangs erwähnten Spielekonsole Wii zeigt, wird die Akzeptanz dieser Technologie im privaten Bereich der Gesellschaft immer größer. Über diesen Weg werden immer mehr Denkanstöße für industrielle Anwendung ausgelöst. *g ist die Maßeinheit für die Erdbeschleunigung. An der Erdoberfläche beträgt ihr Mittelwert g = 9,81 m/s².

infobox Eine Live-Präsentation der bewegungssynchronen Technologie können Sie an unserem Stand zur Hannovermesse erleben.

• Freier-Fall-Erkennung bei mobilen Geräten

Halle 13, Stand J39 19.04. bis 23.04.2010

• "Aufwecken" von Mobiltelefonen aus einem Energiesparmodus

Wünschen Sie mehr Informationen zu unseren Entwicklungsdienstleistungen, dann richten Sie Ihre Anfrage bitte an: Abteilung R&D

• Sicherheitsanwendungen (Überwachung von Absperrungen) • Komplexe 3D Bewegungen in der Robotik • Spielekonsole und Gamecontroller

Tel: +49 (0) 37468 660-300 Fax: +49 (0) 37468 660-301 E-Mail: info@gett-engineering.de www.gett-engineering.de Oder lassen Sie sich gratis unsere Broschüre "Full Service Engineering" zusenden.

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:Produkte & Mitarbeiter

» Zuverlässige Funktionstastatur

mit Touchpad und Notebook Tastenfeld

Neu im Programm sind diese ultraflachen Industrietastaturen mit 104 Tasten von ActiveKey.

Die Tastaturen verfügen über eine minimale Bauhöhe von ca. 19mm und sind durch ihren umlaufenden Rand leicht in vorhandene Systeme zu integrieren. Sie besitzen ein integriertes kapazitives Touchpad und ein Nummernfeld. Diese Tastaturen eignen sich besonders für

den Einsatz in der Industrie, im Geräte- und Anlagenbau, im Server- und Kiosk-Bereich sowie im Gesundheitswesen. Des Weiteren sind sie durch ihre volle Tastenweite und den kurzen und ergonomischen Tastenanschlag ideal für Vielschreiber. Mit ihrem geschlossenen System ist sie unempfindlich gegen den Eintritt von Staub und Feuchtigkeit. Im Standardprogramm bietet GETT die Tastatur mit USBbzw. PS/2-Anschluss an.

infobox Bestellnummern: KL17288 - PS/2, schwarz KL17290 - USB, schwarz Tastatur auch in grau erhältlich Telefon: 037468 660-930

» Hochqualifizierte Produktpräsentation Unser Experte für technische Dokumentation

Matthias Zimmermann Mitarbeiter Produktmanagement m.zimmermann@gett.de

„Ziel der technischen Dokumentation und Redaktion ist es, Produkte für Anwender verständlich darzustellen und zu präsentieren. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, sind Produkte immer stärker zielgruppen-/ mediengerecht aufzubereiten“. Die Dokumentationsarbeit hat sich zu einer hochqualifizierten Dienstleistung

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entwickelt, die über die reine Erstellung und Pflege von technischen Dokumenten hinaus anspruchsvolle Aufgaben wie die Verwaltung, Archivierung und Strukturierung großer Informationsbestände umfasst. Diese wichtige Aufgabe erfüllt seit April 2008 Matthias Zimmermann. Er bildet als Mitarbeiter der Abteilung Produktmanagment eine wichtige Kommunikationsschnittstelle zwischen den Unternehmensbereichen Entwicklung, KundenSupport, Marketing und Vertrieb. Seine Aufgabe innerhalb des Unternehmens umfasst u.a. die Erstellung von Datenblättern, Serviceanleitungen und anderer vertriebsunterstützende Materialien für die Bereiche Marketing und Verkauf.

» InduDurTM-Familie bekommt Zuwachs Carbontastatur mit integriertem Touchpad InduKey hat seine Carbontastaturen-Linie InduDurTM erweitert. Eine kapazitive Touchpadvariante vervollständigt ab sofort die vor Vandalismus geschützte Tastaturfamilie.

Genau wie ihre Vorgänger verfügt sie über einen Schutzgrad von IP65 und ist somit resistent gegen Flüssigkeiten und Schmutz. Durch die besondere

Oberflächenstruktur des Carbons und die Edelstahltasten wird diesen Tastaturen ein hoher ästhetischer Wert verliehen. Aus diesem Grund eignen Sie sich besonders für die Integration in designorientierte Systeme. Die Tastatur gibt es in den Anschlussvarianten PS/2 und USB; sowie im DEund US-Layout. Weitere Spezifikationen sind auf Anfrage möglich.

infobox Bestellnummern: InduDurTM mit Touchpad KL16331 - PS/2, DE-Layout KL16333 - USB, DE-Layout Telefon: 037468 660-930

» Verstärkung der Vertriebsmannschaft

Unser Fachmann für optimale Lösungen Softwareprodukten gesammelt, nachdem er eine Ausbildung zum Fachinformatiker erfolgreich abgeschlossen hat.

Dirk Purrucker Mitarbeiter Vertrieb Standardprodukte d.purrucker@gett.de

Seit 01.01.2010 verstärkt Dirk Purrucker die Vertriebsmannschaft im Bereich Standardprodukte und steht den Kunden damit in allen Fragen zur Dateneingabetechnik aus dem Standardsortiment zur Verfügung. Der 28-Jährige hat bereits fünf Jahre Vertriebserfahrung im Umfeld von technischen

Zu seinen Hauptaufgaben gehören neben allgemeinen Auskünften zu Konditionen und Lieferzeiten, Angebotserstellung und -nachverfolgung auch die entsprechende Kundenberatung zu den technischen Eigenschaften der Produkte – mit dem Anspruch, dem Kunden die optimale Lösung für dessen Bedarf anbieten zu können. Der Vertrieb im Standardsegment bedeutet nicht, dass es sich ausschließlich um starre Produkte handelt – sind ebenso kundenspezifische Modifikationen möglich.


:Pressespiegel

infobox Texte erschienen in: links: Elektronik Praxis, Vogel Verlag, 26.02.10 oben: MECHATRONIK, Hanser Verlag, 26.02.10 rechts: FreiePresse, Chemnitzer Verlag, 24.03.10 unten: Elektro Technik, Vogel Verlag, 11.03.10 Pressekontakt: Frau Carina Poersch c.poersch@gett.de

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Kundenmagazin der GETT Gerätetechnik GmbH, Ausgabe 6, April 2010