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户外LED显示屏的结构设计与应用
户外LED显示屏的结构设计与应用

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随着社会进步,电子LED显示屏应用越来越广泛,且使用的面积也越来越大,尤其户外显示屏,其重量轻,施工快速,运输便捷,良好的防护等都是一款好产品所必须的特点。本文通过设计一种带加强面罩结构的LED显示模块,使其具有良好的防护等;通过使用型材作为LED显示屏箱体的骨架,然后再通过在型材上固定面板的结构......

内容详情 / Details of the content

  随着社会进步,电子LED显示屏应用越来越广泛,且使用的面积也越来越大,尤其户外显示屏,其重量轻,施工快速,运输便捷,良好的防护等都是一款好产品所必须的特点。本文通过设计一种带加强面罩结构的LED显示模块,使其具有良好的防护等;通过使用型材作为LED显示屏箱体的骨架,然后再通过在型材上固定面板的结构方式,提高了LED箱体的强度、组装效率和精度等;通过LED箱体预安装连接结构的设计,使LED显示屏安装和拆卸简便和快捷。

  LED显示屏是集电子技术、计算机技术、信息技术、光电技术的综合产品,可充分用于多媒体信息发布。目前LED 显示屏在市场上的应用越来越广泛,特别是大型LED显示屏的应用如广告显示牌、综艺舞台演出等类型的显示屏及租赁显示屏,都是由多个小型LED 显示屏箱体组成的大型LED显示屏,由于演出会场的流动性,通常用于演出用的显示屏均由LED 显示屏用箱体结构组成,必须具备轻便、易于拆装、拼接方便、良好的防护等、防雨、抗风的特点。

  现有的LED显示屏自下而上包括基体层、主板层和面罩层。LED灯珠阵列在主板层上,相邻的LED灯珠之间留空有间隙,面罩层与间隙的形状相适配,能够起到保护LED灯珠的作用。但由于面罩层仅通过螺钉与主板层固定连接,其边角容易发生翘起,所以当LED显示屏发生轻微碰撞时,现有的面罩无法很好地保护LED灯珠。

  此外,常见的LED显示屏是由多个显示模块拼接而成,每个显示模块包括LED板、箱体和电子元件,LED板设置在箱体外侧的正面,电子元件设置在箱体内,箱体侧面设有快速锁定机构,各个显示模块之间通过快速锁定机构实现拼接。由于现有的安装过程是由上往下逐一拼接的,在安装过程中一直需要人手托持显示模块,所以在拼接LED显示屏时由两人合作,一人负责托住箱体,另一人操作快速锁定机构。但是由于箱体内部集成了大量电子元件,较为沉重,长时间托持箱体可能会出现失手滑落的危险。同时,现有的箱体要么采用一体浇筑而成或者是通过将钣金折弯而成,但是无论是哪种结构的箱体,都无法完全满足市场的需求,一体浇筑而成的箱体过于笨重,而通过钣金折弯而成的箱体强度低而且尺寸公差大,往往给组装时带来很大的麻烦。

户外LED显示屏的结构设计与应用

  如何简化箱体的结构,以提高箱体和显示模块的安装效率是现有户外显示屏需要解决的问题。

  一、LED显示屏装置设置思路

  1、为了使户外LED显示屏具有良好的防护等,本文设计了带加强面罩结构的LED显示模块,使LED显示屏在受到冲击、碰撞的情况下面罩层与主板层也不会发生分离,有效地保护LED灯珠。

  2、为了简化箱体的结构,以提交箱体的安装效率,本文通过使用型材作为LED显示屏箱体的骨架,然后再通过在型材上固定面板的结构方式,既提高了LED箱体的强度又保证了箱体在安装时的平面度;同时,利用型材上的槽结构配合组装机构进行LED显示屏箱体的组装,这样的组装结构,提高了箱体的组装效率与精度。

  3、为了实现户外LED显示屏的快速拆装和维护,本文LED显示屏箱体设置有上下预连接机构。所谓预连接,即拼装时,箱体先方便快速的连在一起,再锁紧锁扣,实现单人快速省力拼装。

  二、LED显示屏组装结构设计

  1、带加强面罩结构的LED显示模块设计

  本LED显示模块包括呈多边形的本体。本体自上而下包括基体层、主板层和面罩层。主板层上阵列有LED灯珠,相邻的LED灯珠之间留有间隙,面罩层与间隙的形状相适配,并且面罩层对应LED灯珠处均设有贯通孔,间隙设有加强连接孔,面罩层对应设有与加强连接孔相适配的连接柱。加强连接孔位于主板层的边角处且环绕LED灯珠排布。

  通过加强连接孔与连接柱配合,主板层与面罩层能紧贴在一起,有效地避免边角位置发生翘起,使LED显示屏在受到冲击、碰撞的情况下面罩层与主板层也不会发生分离,有效地保护LED灯珠。

  2、LED显示屏箱体组装系统

  LED显示屏箱体组装系统,包括显示屏箱体和组装机构。

  其中显示屏箱体包括:横向型材、竖向型材与面板:

  (1)横向型材包括上部与侧部,上部的中间设有燕尾槽,侧部设有安装槽。横向型材的上部前端还设有焊接边。

  (2)竖向型材包括前部与左部,前部设有安装槽II,左部上设有燕尾槽II,竖向型材的前部还设有搭接边。

  (3)面板包括上弯边与侧弯边,上弯边与横向型材固定连接,侧弯边与竖向型材固定连接。

  组装机构将两个显示屏箱体组装成一个大的箱体,组装机构包括:定位型材与安装构件。

  (1)燕尾槽II与定位型材连接,安装构件与安装槽II或安装槽连接。定位型材大致呈“Y”形;定位型材包括卡接部与第二卡接部,卡接部大致呈“V”形,卡接部分同时与两个显示屏箱体的燕尾槽II连接;第二卡接部大致呈“\”形,第二卡接部只与一个燕尾槽II连接, 卡接部与第二卡接一体成型。

  (2)安装构件包括嵌入块、螺栓、固定块与螺母,嵌入块的长度略小于安装槽的宽度;嵌入块包括容腔,容腔与螺栓的头部大小相适配。嵌入块的长度略小于安装槽的宽度;嵌入块包括容腔,容腔与螺栓的头部大小相适配。在箱体的组装时,安装构件是真正起到固定的作用的,嵌入块与安装槽固定,而螺栓与嵌入块固定,后用固定块将两个安装在不同箱体的螺栓固定,完成对两个箱体的固定安装,而定位型材主要是起到一个辅助的作用。

  通过使用型材作为LED显示屏箱体的骨架,然后再通过在型材上固定面板的结构方式,既提高了LED箱体的强度又保证了箱体在安装时的平面度;同时,利用型材上的槽结构配合组装机构进行LED显示屏箱体的组装,这样的组装结构, 提高了箱体的组装效率与精度。

  (3)LED箱体预安装连接结构

  箱体预安装连接结构,包括本体,本体包括LED板安装壁、上连接壁和下连接壁。LED板安装壁位是本体的正面,上连接壁是本体的上端面,下连接壁是本体的下端面,上连接壁和下连接壁平行,且均垂直于LED板安装壁,上连接壁上设有连接柱,连接柱由上柱和下柱组成,上柱的直径大于下柱的直径,下连接壁设有可供上柱穿过并能够锁定下柱的连接卡槽。

户外LED显示屏的结构设计与应用

  其中,卡槽包括插入段和卡扣段,插入段的宽度可供上柱穿过,卡扣段的宽度与下柱的直径相适配。安装时,将下方箱体的连接柱对准上方箱体的连接卡槽,使上柱穿过插入段,然后横向移动下方箱体,使下柱嵌入卡扣段,实现连接柱与连接卡槽的锁定。卡扣段包括弹性复位板,弹性复位板可沿着卡扣段的宽度的方向平移。

  为加快LED显示屏的拼接安装过程,可以在箱体上增设定位机构进行辅助,具体实施方式有两种,分别是:1)上连接壁设有定位销,下连接壁设有供定位销进行定位的定位孔;2)下连接壁设有定位销,上连接壁设有供定位销进行定位的定位孔。

  上下相邻的连个箱体之间可以通过连接柱与连接卡槽的配合,可以实现下方箱体的暂时锁定,使安装人员无需一直用手托持,可以减少安装人员的数量,仅由一人即可完成LED显示屏的拼装。同时也能避免安装人员长时间托持箱体而出现失手滑落的危险。

  箱体的侧面定位销经常会出现卡死的情况,很难将两个箱体分离。为了解决这个问题,我们设计了定位销伸缩可收回结构,并为了防止卡死,锁扣的手柄采用凸轮结构,让在解锁的同时联动将定位销推出,实现轻易解锁。此锁扣机构,设计巧妙,结构简洁,牢固可靠,是解决以往箱体难分离情况的有效方案。

  三、结论

  随着社会进步,电子LED显示屏应用越来越广泛,且使用的面积也越来越大,尤其户外显示屏,其重量轻,施工快速,运输便捷,良好的防护等都是一款好产品所必须的特点。本文设计的一种便于安装的户外LED显示屏具有稳定性好、易于拆装、拼接方便、良好的防护等等优点,大大提高了户外LED显示屏的安装效率。