Joysticky

Průmyslové joysticky nebo také pákové ovladače hrají důležitou roli při ovládání různých zařízení. Můžeme je rozdělit na proporcionální se spojitým výstupem, spínačové a kombinované. Mezi proporcionální ovládače patří potenciometrické nebo magnetické s Hallovým snímačem. Rozdílné konstrukční provedení, velikost a robustnost předurčují tyto joysticky k použití v nejrozmanitějších odvětvích průmyslu.

Aplikace: řízení pohonů kolejových vozidel, bagrů, řízení robotů, souřadnicových stolů, kamerových systémů, ale i tak citlivých přístrojů, jakým je např. oční laser v medicíně.

Při  návrhu je vhodné si ujasnit základní parametry:

  • v kolika osách bude chtít zařízení ovládat (1–6 os)
  • způsob ovládání: prsty, palcem, dlaní
  • způsob montáže: na stůl, do panelu zepředu, do panelu zezadu
  • omezení možnosti polohy (kruhové, hranaté)
  • tvar páky, počet tlačítek
  • elektrický výstup (pokud vám nevyhovuje standardně nabízený výstup, můžeme nabídnout převodníky rozhraní)

Aplikace

Odolné joysticky pro mobilní jeřáby, zemědělské nakladače a vysoko­zdvižné vozíky

použití TRY50

6-osý joystick pro řízení kolaborativního robota

použití SpaceMouse

Ovládání pohybu kamer

stolní joystick MACH V

Kontrola kanalizace

Joystick 844

U kategorie Joysticky Vás nejvíc zajímá

Tlačítko mrtvého muže - deadman

Tlačítko mrtvého muže nebo deadman spínač je ovládací prvek, který je někdy součástí povolovací strategie. Umožňuje operátorovi
vstoupit do nebezpečné oblasti s motorem otáčejícím se bezpečnou rychlostí pouze
za předpokladu, že operátor drží povolovací zařízení v sepnuté poloze. Povolovací zařízení  pracují s dvoupolohovými nebo trojpolohovými typy vypínačů.

  • Dvoupolohové typy jsou vypnuté, když tlačítko není stisknuté, a jsou zapnuté, když je tlačítko stisknuté.
  • Třípolohové typy jsou vypnuté, když je tlačítko v poloze 1, zapnuté, když se nachází ve středové poloze (poloha 2), a vypnuté, když je tlačítko v poloze 3. Navíc se při návratu z polohy 3 do polohy 1 výstupní obvod nesmí sepnout.

Průvodce joysticky

Aplikace pro joysticky - správná volba konstrukce
Chcete-li definovat nejlepší joystick pro vaši aplikaci, prvním krokem je vybrat velikost. Ve většině případů to již umožní zúžit předběžný výběr produktů. Konstrukce různých joysticků lze rozdělit do následujících kategorií: palcové, prstové, ruční a stolní joysticky. Protože každá z těchto velikostí byla vyvinuta pro zásadně odlišné aplikace, výběr správného typu je obvykle jednoduchý.
Palcové joysticky jsou nejmenším typem
Klasickou aplikací jsou dálkové ovladače, přičemž operátor musí držet pouzdro na místě a zůstává mu volná ruka pro vstupní pohyb. Ovládání se proto typicky provádí palcem. Palcové joysticky se také instalují do ovládacích panelů nebo do velkých ručních joysticků, protože prostor je často omezený a rozměry palcových joysticků nejsou o mnoho větší než rozměry tlačítek a přepínačů.
Prstové joysticky jsou všestranné v rozsahu středních velikostí
Tyto joysticky poskytují uživateli nejvyšší přesnost ovládání, protože lidské prsty nebo konečky prstů zajistí nejlepší ovládání při práci s rukojetí. Možnosti použití jsou velmi rozmanité, a proto je rozmanitost prstových joysticků také největší. Tato konstrukce ukazuje své silné stránky v aplikacích pro ovládání zdravotnických zařízení, sledovacích kamer nebo mobilních zařízení.
Největším typem jsou ruční joysticky
Obecně lze říci, že mechanická stabilita roste s velikostí. Použití ovšem pak klade zvýšené nároky na produkt. Ruční joysticky se proto používají v zátěžovém sektoru pro ovládání jeřábů, stavebních strojů a dalších velkých vozidel a systémů. Zde jsou požadavky na bezpečnost obzvláště vysoké a obvykle je nutná redundantní elektronika a senzorová technika. V souladu s tím se investiční náklady zvyšují s velikostí joysticku.
Zvláštní skupinu představují stolní joysticky
Zpravidla se jedná o prstové joysticky integrované ve stolních pouzdrech, které obvykle v pouzdře nabízejí několik tlačítek pro doplňkové funkce. Tato vstupní zařízení pokrývají poměrně velkou poptávku pro stacionární použití s již napevno nainstalovanými prstovými joysticky. Za zmínku stojí zejména oblast video dohledu. V dnešní době jsou důležité pouze varianty USB, protože vstupní informace se obvykle přenášejí bezprostředně do počítače. 
Konfigurace os
Výběr dostupných stupňů volnosti
Každý model joysticku má určitá omezení ohledně dostupného počtu stupňů volnosti a volnosti pohybu pro ovládání. Stupně volnosti se u joysticků nazývají osy. Většina modelů nabízí 2 osy, tj. rukojeť lze posouvat ve směru X a Y (dopředu/dozadu, doleva/doprava). U některých modelů lze navíc rukojetí otáčet. To se nazývá osou Z a umožňuje vstup s celkem 3 stupni volnosti v jednoduchých konstrukcích.Většina palcových joysticků nabízí maximálně 2 stupně volnosti. Mnoho prstových joysticků je k dispozici jako 3-osé joysticky. Pro ruční joysticky však lze implementovat ještě více os. V hlavové desce těchto joysticků je prostor pro mnoho vstupních prvků a tím i pro další stupně volnosti.Výjimkou z řady je náš SpaceMouse®: zde lze ovládací rukojeť vychýlit do všech tří směrů – navíc je možné naklánění/otáčení v každém směru. Výsledkem je celkem 6 stupňů volnosti, což umožňuje přímou, intuitivní navigaci a ovládání ve 3-rozměrném prostoru. 
Konfigurace os - výběr omezovače
Volnost pohybu hlavních os může být téměř u všech modelů omezena. V některých použitích je zapotřebí, aby se při vychýlení první osy zablokovala druhá osa (omezovač „plus“). V jiných případech má být současná výchylka možná pouze v omezené míře (kruhový omezovač). Čtvercový omezovač nabízí úplnou svobodu pohybu. Některé modely ručních joysticků nabízejí možnost aretace uprostřed nebo při určitém vychýlení. O tom je část „Resetovací charakteristiky a haptika“.
Rukojeť - rozhraní pro uživatele
Konfigurovatelnost rukojetí se zvyšuje s velikostí modelu. Palcové joysticky nabízejí mnoho tvarů rukojetí a několik jich nabízí i možnost přepínat tlakem na rukojeť.S prstovými joysticky se rozmanitost dále zvyšuje a je již možné použít několik tlačítek.Ruční joysticky nabízejí nejrozmanitější varianty rukojetí. Ve skutečnosti jsou téměř všechny modely přizpůsobeny pro dané použití. Konfigurovatelnost je obvykle vyšší, než je uvedeno v technických listech. Neváhejte nás kontaktovat, chcete-li získat nejlepší řešení pro vaše použití!
Výběr senzorové technologie
Bezkontaktní, potenciometrická nebo se spínačem?
Pro průmyslové joysticky jsou dnes důležité dvě technologie: Hallovy senzory a potenciometrické senzory.Technologie Hallových senzorů je technologie, ve které je detekce vychýlení senzorem bezkontaktní. To má tu výhodu, že prakticky nedochází k žádnému opotřebení a tím ke změně chování senzoru po celou dobu používání.Pokud neexistují žádné konkrétní důvody pro vyloučení této technologie, například silné elektromagnetické rušení v prostředí používání, obvykle se volí Hallovy senzory.
Potenciometrické senzory využívají k detekci jezdce a odporové prvky. Pouze kvalitní tzn. přesné potenciometry splňují nejnáročnější požadavky na kvalitu a životnost. Výhoda této technologie spočívá v její necitlivosti na vnější rušivá pole. Joysticky s potenciometrickými senzory jsou oblíbené zejména v lékařské technice, kde jsou požadavky na odolnost vůči rentgenovému záření, dalším rušivým polím a elektrostatickým výbojům velmi vysoké.
Pokud není v aplikacích vyžadován spojitý výstupní signál mezi minimální a maximální výchylkou, jsou dobrou volbou spínací páčky. Ty jsou vybaveny pouze spínači, které detekují výchylku joysticku. Díky jednoduché konstrukci jsou spínače velmi necitlivé na rušení a interferenci. Počet operací sepnutí je však omezený a obvykle má za následek kratší životnost. Zvláštní aplikací je použití spínacích páček pro spínání vysokých proudů přímo přes joystick, což se jinak musí provádět pomocí externího relé.Obecně je nutno podotknout, že použitá senzorová technologie nevypovídá nic o kvalitě a odolnosti mechaniky joysticku. Může se stát, že mechanika levných součástek selže mnohem dříve než senzory, proto by se senzorová technologie neměla přeceňovat. V nekomplikovaných případech doporučujeme kompaktní Hallovy joysticky, protože ty se dnes nejsnáze integrují a jsou vhodné pro většinu použití.Bezpečnostně kritická použití často vyžadují redundantní konstrukci se dvěma senzorovými prvky na osu. Téměř všechny naše modely jsou volitelně dostupné jako redundantní verze. 
Návratový mechanismus a haptika
Konkrétní použití zpravidla určuje, zda se má joystick vrátit do výchozí polohy, když není aktivován vratnou pružinou, nebo zda má zůstat v poslední poloze v jednom nebo více směrech vychýlení (třecí brzdou, volitelně i aretačními polohami).Většina moderních modelů joysticků je vybavena centrální pružinou. Tato pružina vrací ovládací páčku do středové polohy pro oba směry vychýlení. Tah pružiny lze nastavit. Z konstrukčních důvodů nelze provádět žádné další úpravy, jako je přídavná třecí brzda.Pokud použití vyžaduje třecí brzdy nebo aretační polohy, musí se použít speciální modely, jejichž konstrukce je větší a složitější, ale které jsou pro takové úpravy flexibilnější.
Výstupy a rozhraní – analogové nebo digitální? 
Téměř všechny modely joysticků nabízejí analogové napěťové výstupy v rozsahu 0–5 V. Obvykle se jedná o základní verze produktů a tedy o nejekonomičtější verze. Vzhledem k tomu, že potenciometry jsou v podstatě pasivní součástky, nabízejí tyto joysticky obvykle pouze analogové výstupy. Moderní modely s bezkontaktními snímači nabízejí další digitální rozhraní, jako je PWM, USB, RS232 a varianty sběrnice CAN. Tato nabízená rozhraní se velmi liší a jsou uvedena pouze pro určité řady. Proto je vhodné dívat se pouze na odpovídající produkty, když je rozhraní specifikováno.
Tipy a rady
Obvod
V závislosti na použité senzorové technice musí být vyhodnocovací elektronika zkonstruována velmi odlišně. Joysticky s Hallovým efektem využívají jako senzorové prvky integrované obvody, které jsou instalovány na deskách tištěných spojů v pouzdře joysticků. V závislosti na provedení desky s plošnými spoji je proto nutné dodržovat různé provozní parametry, které jsou uvedeny v technickém prospektu.U potenciometrických modelů s analogovými výstupy jsou však úhlové snímače pasivní součástky (potenciometr s vodivým plastem) a tyto modely většinou nejsou vybaveny řídicí elektronikou. Vnější kontakty vedou přímo k potenciometrům, které musí být provozovány v obvodu děliče napětí, aby nedošlo k poškození snímačů. Dávejte prosím zvláštní pozor, aby přes výstupy neprocházel velký proud, protože by mohlo dojít k poškození jezdce potenciometru.
Vlivy prostředí
Vibrace, mechanické přetížení, teplo, agresivní látky apod. mohou ohrozit provozní bezpečnost vstupních prvků. Odolnost jednotlivých modelů se velmi liší a obecně jsou vyšší ceny odůvodněny vyšší odolností nebo lepšími technickými parametry.Obecně: specifikované třídy ochrany jsou uvedeny ze shora nad panelem. Pokud se pod panelem očekává vlhkost, je třeba zvolit produkty, které umožňují volitelné utěsnění elektroniky. Pokud máte tento požadavek, kontaktujte nás.Uvedené provozní teploty se používají jako referenční hodnoty pro regenerační vlastnosti mechaniky a pro elastomery používané jako těsnění, ale také pro elektronické součástky. Většina joysticků rovněž funguje při nižších teplotách, než je uvedeno v technickém listu. Zejména při použití souvisejících s bezpečností nedoporučujeme pracovat s joysticky mimo stanovené meze.
Montáž
Většinu modelů lze namontovat do panelu shora. Základna joysticku je obvykle kulatá a upevňuje se čtyřmi šrouby. U některých modelů rukojeť prochází otvorem v panelu, a proto může být instalována do panelu také zespodu. V závislosti na stupni ochrany a obecném typu konstrukce jsou kryty mechaniky s gumovou prachovkou buď sešroubovány krycím kroužkem pro vytvoření těsnění, nebo se dodávají samostatná těsnění pro zajištění těsnění v panelu.
Přizpůsobení produktů
Ve společnosti MEGATRON máme desítky let zkušeností jako spolehlivý partner pro výrobce průmyslové a lékařské techniky. Naší předností je přizpůsobení produktů. Zejména přizpůsobení našich joysticků danému použití pro malá až střední množství.
Moderní průmyslové joysticky jsou většinou modulární systémy. To umožňuje relativně hospodárné přizpůsobení joysticku danému použití, protože jednotlivé komponenty lze při montáži snadno vyměnit. Jedna věc, kterou mají modulární systémy a joysticky s mnoha variantami společnou, jevelké množství variant produktu. Proto je prakticky nemožné mít všechny varianty skladem. Z tohoto důvodu jsme v technickém listu u některých řad zvýraznili ty možnosti produktů, které se na trhu uplatňují nejčastěji, a prohlásili je za standardní.Možnostmi výběru funkcí joysticku jsou elektrické nebo mechanické úpravy. Kromě toho provádíme přizpůsobení produktu, které přesahuje možnosti v objednacím kódu.Předpokladem k tomu je co nejlépe znát daný způsob a oblast použití. Jen tak můžeme poptávaný produkt analyzovat z hlediska technických možností i ekonomického provedení. V rámci našeho poradenství stanovíme nejlepší produkt s ohledem na vaše požadavky použití a případně navrhneme alternativní produkty, pokud nabízejí výhody z ekonomického i technického hlediska.
Mechanické a elektrické optimalizace
Sestava kabelu a konektoru
Ušetřete si čas a námahu tak, že obdržíte svůj produkt již s jeho finální kabelovou sestavou vhodnou pro integraci do vašeho produktu bez dalších úprav. Sdělte nám prosím požadavky na podmínky prostředí a instalační situaci – na vyžádání převezmeme přípravu technické dokumentace, provozní zajištění a implementaci montáže kabelů a konektorů k nabízenému dílu.
Optimalizace konstrukce rukojeti
Pro naši řadu joysticků je k dispozici široký výběr variant knoflíků k optimalizaci vašeho způsobu použití. Realizujeme ale i úpravu tvaru rukojeti dle přání zákazníka. Na přání připravíme konstrukční návrhy a obstaráme všechny potřebné komponenty k získání ideálního produktu pro vaše použití.
Vlastní programování
Joysticky s Hallovými senzory a modely s optickými senzorovými systémy využívají zejména moderní programovatelné integrované obvody (IC), pomocí kterých lze chování signálu joysticku optimalizovat pro daný způsob použití: například chování odezvy při vychýlení ze středové polohy (mrtvá zóna, viz obrázek) nebo změna rozsahu signálu na výstupu. Analyzujeme technické podmínky, za kterých je možné provádět speciální programování v sériové výrobě, a vyrobíme prototypy pro váš způsob použití. V závislosti na možnostech se joysticky během výroby přeprogramují, nebo se toto provede samostatně ve speciálně vytvořeném výrobním zařízení.
Přizpůsobení barvy a tvaru
Jako ovládací prvek je rozhraní joysticku velmi často v centrálním zorném poli použití. Proto má jeho jasné odlišení velký význam. Převezmeme odpovídající firemní design dle vašeho zadání. Pomocí 3D tiskáren lze rychle vyrobit tištěné prototypy k vyzkoušení a nalézt ideální tvar. Při odpovídajícímu počtu kusů lze návrh realizovat, cenově výhodně, vstřikováním.
Přizpůsobení haptiky a ovládání
Provozní pocit při používání je výrazně ovlivněn tvarem a materiálem rukojeti, především ovšem silou potřebnou k vychýlení. Vysoká vratná síla do středu může například vést k rychlejší únavě obsluhy než nízká vratná síla. Poměrně vysoká vratná síla však obvykle zajišťuje přesné ovládání stroje. Jako vždy závisí správná volba na požadavcích způsobu použití a pokud konstrukce joysticku umožňuje nastavení pružiny, jedná se o dobře využitelnou úpravu.
Přizpůsobení vstupních prvků
Dalším častým přizpůsobením jsou přídavná tlačítka v rukojeti joysticků. Mnoho joysticků již nabízí široký výběr. V zásadě je počet prvků, které je třeba umístit, omezen možným prostorem v knoflíku a počtem elektrických kabelů, které mají být vedeny do základny. Společně stanovíme možnosti podle vašich požadavků a v případě potřeby vytvoříme návrhy na míru, abychom co nejlépe realizovali požadované provozní funkce.

*

842

Prstový joystick s kovovou mechanikou, počet os: 1-3, rozhraní: analogové

Montážní hloubka: 31...≤40 mm, max. počet tlačítek: 2, krytí: IP54, IP65

*

SpaceMouse®

Spojení trackballu a myši, počet os: 6, rozhraní: CANopen, USB nebo UART (serial)

Montážní hloubka: 15 mm, krytí: IP54

*

844

Prstový bezkontaktní joystick, počet os: 1-3, rozhraní: analogové, PWM

Montážní hloubka: 20 mm, max. počet tlačítek: 3, krytí: až IP65

*

TRY17

Prstový joystick, počet os: 1, rozhraní: analogové

Nejnižší montážní hloubka: 0...≤10 mm, bez tlačítek, krytí: IP67

*

TRY21

Prstový joystick, počet os: 3, rozhraní: analogové

Nejnižší montážní hloubka: 31...≤40 mm, bez tlačítek, krytí: IP54

*

TRY120

Prstový bezkontaktní joystick, počet os: 1-3, rozhraní: analogové, USB, CANopen, CAN J1939

Montážní hloubka: 26 mm, max. počet tlačítek: 2, krytí: IP67

*

TRY100

Prstový bezkontaktní joystick, počet os: 1-3, rozhraní: analogové, USB, CANopen, CAN J1939

Montážní hloubka: 26 mm, max. počet tlačítek: 5, krytí: IP55 a IP67

851
*

851

Prstový joystick, počet os: 2, rozhraní: spínač

Montážní hloubka: 20 mm, krytí: IP65

*

847

Miniaturní prstový joystick, počet os: 1, rozhraní: analogové

Montážní hloubka: 6 mm, krytí: IP67

*

841

Miniaturní prstový joystick, počet os: 1-2 rozhraní: spínač

Montážní hloubka: 31...≤40 mm, max. počet tlačítek: 3, krytí: až IP65

*

TRY22

Miniaturní prstový joystick, počet os: 2-3, rozhraní: analogové

Montážní hloubka: 39 mm, max. počet tlačítek: 1, krytí: IP65

821
*

821

Prstový joystick, počet os: 1-3, rozhraní: spínač

Montážní hloubka: 34 mm, max. počet tlačítek: 1, krytí: IP40, IP54

828
*

828

Prstový potenciometrický joystick, počet os: 1-3 rozhraní: analogové

Montážní hloubka: 34 mm, max. počet tlačítek: 1, krytí: až IP54

826
*

826

Prstový potenciometrický joystick, počet os: 1-2 rozhraní: analogové

Montážní hloubka: 44 mm, max. počet tlačítek: 1, krytí: až IP65

*

829

Prstový jednoosý joystick, počet os: 1 rozhraní: analogové

Montážní hloubka: 41 mm, max. počet tlačítek: 1, krytí: IP65

*

TRY20

Miniaturní palcový joystick, počet os: 2-3 rozhraní: analogové

Montážní hloubka: 31 mm, krytí: až IP65

*

PW30

Miniaturní palcový joystick, počet os: 1 rozhraní: analogové

Montážní hloubka: 21 mm, krytí: až IP65

*

TRY13

Miniaturní palcový joystick, počet os: 1 rozhraní: analogové

Montážní hloubka: 25 mm, krytí: IP67

*

TRY13M

Miniaturní palcový joystick, počet os: 1, rozhraní: analogové, PWM

Montážní hloubka: 18 mm

*

TRY14

Miniaturní palcový joystick, počet os: 1-2, rozhraní: analogové, USB, PWM

Montážní hloubka: 13 mm, krytí: až IP69K

*

871

Ruční joystick střední velikosti s kobrou, počet os: 2, 3, ≥4, rozhraní: analogové, tlačítko mrtvého muže (deadman spínač)

Montážní hloubka: 49 mm, max. počet tlačítek: 4, krytí: až IP65

*

870

Ruční odolný joystick, počet os: 2-3, rozhraní: analogové

Montážní hloubka: 49 mm, max. počet tlačítek: 1, krytí: IP65

891
*

891

Ruční joystick střední velikosti s kobrou, počet os: 1, 2, 3, ≥4, rozhraní: analogové

Montážní hloubka: 60 mm, max. počet tlačítek: 8, krytí: až IP65

890
*

890

Robustní ruční joystick, počet os: 1-3, rozhraní: analogové

Montážní hloubka: 60 mm, max. počet tlačítek: 1, krytí: IP65

*

TRY54

Ergonomický ruční joystick pro extrémní aplikace, počet os: ≥ 4, rozhraní: CANopen, CAN J1939, tlačítko mrtvého muže (deadman spínač)

Montážní hloubka: 40 mm, max. počet tlačítek: 8, krytí: až IP67

*

TRY50

Ruční joystick, počet os: 1-3, rozhraní: analog, USB, CAN (J1939), CAN, stabilizátor napětí

Montážní hloubka: 57 mm, max. počet tlačítek: 4, krytí: až IP67

TRY52
*

TRY52

Ruční joystick s kobrou, počet os: 1-2, rozhraní: analogové, USB, CAN (J1939), stab. napětí, tlačítko mrtvého muže (deadman spínač)

Montážní hloubka: 55 mm, max. počet tlačítek: 8, krytí: až IP67

*

TRY80

Ruční joystick, počet os: 2, rozhraní: analogové, USB, CANopen, CAN J1939, tlačítko mrtvého muže (deadman spínač)

Montážní hloubka: 69 mm, max. počet tlačítek: 4, krytí: až IP67

TRY81
*

TRY81

Robustní ruční joystick, počet os: 1-3, rozhraní: analogové, USB, CAN (J1939), stab. napětí, tlačítko mrtvého muže (deadman spínač)

Montážní hloubka: 69 mm, max. počet tlačítek: 8, krytí: IP63

*

MACH IV

Miniaturní stolní joystick, počet os: 2-3, rozhraní: analogové, USB

max. počet tlačítek: 4

*

MACH V

Stolní robustní joystick pro ovládání kamer, počet os: 3, rozhraní: USB

max. počet tlačítek: 10+2

*

RS Desktop

Kompaktní stolní joystick, počet os: 3, rozhraní: USB

max. počet tlačítek: 6