王振相

摘要：隨著社會進步，電子LED顯示屏應用越來越廣泛，且使用的面積也越來越大，尤其戶外顯示屏，其重量輕，施工快速，運輸便捷，良好的防護等級都是一款好產(chǎn)品所必須的特點。本文通過設計一種帶加強面罩結構的LED顯示模塊，使其具有良好的防護等級;通過使用型材作為LED顯示屏箱體的骨架，然后再通過在型材上固定面板的結構方式，提高了LED箱體的強度、組裝效率和精度等;通過LED箱體預安裝連接結構的設計，使LED顯示屏安裝和拆卸簡便和快捷。

關鍵詞：LED顯示屏;結構設計

0引言

LED顯示屏是集電子技術、計算機技術、信息技術、光電技術的綜合產(chǎn)品，可充分用于多媒體信息發(fā)布。目前LED 顯示屏在市場上的應用越來越廣泛，特別是大型LED顯示屏的應用如廣告顯示牌、綜藝舞臺演出等類型的顯示屏及租賃顯示屏，都是由多個小型LED 顯示屏箱體組成的大型LED 顯示屏，由于演出會場的流動性，通常用于演出用的顯示屏均由LED 顯示屏用箱體結構組成，必須具備輕便、易于拆裝、拼接方便、良好的防護等級、防雨、抗風的特點。

現(xiàn)有的LED顯示屏自下而上包括基體層、主板層和面罩層。LED燈珠陣列在主板層上，相鄰的LED燈珠之間留空有間隙，面罩層與間隙的形狀相適配，能夠起到保護LED燈珠的作用。但由于面罩層僅通過螺釘與主板層固定連接，其邊角容易發(fā)生翹起，所以當LED顯示屏發(fā)生輕微碰撞時，現(xiàn)有的面罩無法很好地保護LED燈珠。

此外，常見的LED顯示屏是由多個顯示模塊拼接而成，每個顯示模塊包括LED板、箱體和電子元件，LED板設置在箱體外側的正面，電子元件設置在箱體內，箱體側面設有快速鎖定機構，各個顯示模塊之間通過快速鎖定機構實現(xiàn)拼接。由于現(xiàn)有的安裝過程是由上往下逐一拼接的，在安裝過程中一直需要人手托持顯示模塊，所以在拼接LED顯示屏時由兩人合作，一人負責托住箱體，另一人操作快速鎖定機構。但是由于箱體內部集成了大量電子元件，較為沉重，長時間托持箱體可能會出現(xiàn)失手滑落的危險。同時，現(xiàn)有的箱體要么采用一體澆筑而成或者是通過將鈑金折彎而成，但是無論是哪種結構的箱體，都無法完全滿足市場的需求，一體澆筑而成的箱體過于笨重，而通過鈑金折彎而成的箱體強度低而且尺寸公差大，往往給組裝時帶來很大的麻煩。

如何簡化箱體的結構，以提高箱體和顯示模塊的安裝效率是現(xiàn)有戶外顯示屏需要解決的問題。

1 LED顯示屏裝置設置思路

（1）為了使戶外LED顯示屏具有良好的防護等級，本文設計了帶加強面罩結構的LED顯示模塊，使LED顯示屏在受到?jīng)_擊、碰撞的情況下面罩層與主板層也不會發(fā)生分離，有效地保護LED燈珠。

（2）為了簡化箱體的結構，以提交箱體的安裝效率，本文通過使用型材作為LED顯示屏箱體的骨架，然后再通過在型材上固定面板的結構方式，既提高了LED箱體的強度又保證了箱體在安裝時的平面度;同時，利用型材上的槽結構配合組裝機構進行LED顯示屏箱體的組裝，這樣的組裝結構，提高了箱體的組裝效率與精度。

（3）為了實現(xiàn)戶外LED顯示屏的快速拆裝和維護，本文LED顯示屏箱體設置有上下預連接機構。所謂預連接，即拼裝時，箱體先方便快速的連在一起，再鎖緊鎖扣，實現(xiàn)單人快速省力拼裝。

2 LED顯示屏組裝結構設計

（1）帶加強面罩結構的LED顯示模塊設計

本LED顯示模塊包括呈多邊形的本體。本體自上而下包括基體層、主板層和面罩層。主板層上陣列有LED燈珠，相鄰的LED燈珠之間留有間隙，面罩層與間隙的形狀相適配，并且面罩層對應LED燈珠處均設有貫通孔，間隙設有加強連接孔，面罩層對應設有與加強連接孔相適配的連接柱。加強連接孔位于主板層的邊角處且環(huán)繞LED燈珠排布。

通過加強連接孔與連接柱配合，主板層與面罩層能緊貼在一起，有效地避免邊角位置發(fā)生翹起，使LED顯示屏在受到?jīng)_擊、碰撞的情況下面罩層與主板層也不會發(fā)生分離，有效地保護LED燈珠。

（2）LED顯示屏箱體組裝系統(tǒng)

LED顯示屏箱體組裝系統(tǒng)，包括顯示屏箱體和組裝機構。箱體拼接示意圖如圖2所示。

其中顯示屏箱體包括：橫向型材、豎向型材與面板：

（1）橫向型材包括上部與側部，上部的中間設有燕尾槽，側部設有安裝槽。橫向型材的上部前端還設有焊接邊。

（2）豎向型材包括前部與左部，前部設有安裝槽II，左部上設有燕尾槽II，豎向型材的前部還設有搭接邊。

（3）面板包括上彎邊與側彎邊，上彎邊與橫向型材固定連接，側彎邊與豎向型材固定連接。

組裝機構將兩個顯示屏箱體組裝成一個大的箱體，組裝機構包括：定位型材與安裝構件。

（1）燕尾槽II與定位型材連接，安裝構件與安裝槽II或安裝槽連接。定位型材大致呈“Y”形;定位型材包括第一卡接部與第二卡接部，第一卡接部大致呈“V”形，第一卡接部分同時與兩個顯示屏箱體的燕尾槽II連接;第二卡接部大致呈“＼”形，第二卡接部只與一個燕尾槽II連接， 第一卡接部與第二卡接一體成型。

（2）安裝構件包括嵌入塊、螺栓、固定塊與螺母，嵌入塊的長度略小于安裝槽的寬度;嵌入塊包括容腔，容腔與螺栓的頭部大小相適配。嵌入塊的長度略小于安裝槽的寬度;嵌入塊包括容腔，容腔與螺栓的頭部大小相適配。在箱體的組裝時，安裝構件是真正起到固定的作用的，嵌入塊與安裝槽固定，而螺栓與嵌入塊固定，最后用固定塊將兩個安裝在不同箱體的螺栓固定，完成對兩個箱體的固定安裝，而定位型材主要是起到一個輔助的作用。

通過使用型材作為LED顯示屏箱體的骨架，然后再通過在型材上固定面板的結構方式，既提高了LED箱體的強度又保證了箱體在安裝時的平面度;同時，利用型材上的槽結構配合組裝機構進行LED顯示屏箱體的組裝，這樣的組裝結構， 提高了箱體的組裝效率與精度。

（3）LED箱體預安裝連接結構

箱體預安裝連接結構，包括本體，本體包括LED板安裝壁、上連接壁和下連接壁。LED板安裝壁位是本體的正面，上連接壁是本體的上端面，下連接壁是本體的下端面，上連接壁和下連接壁平行，且均垂直于LED板安裝壁，上連接壁上設有連接柱，連接柱由上柱和下柱組成，上柱的直徑大于下柱的直徑，下連接壁設有可供上柱穿過并能夠鎖定下柱的連接卡槽。

其中，卡槽包括插入段和卡扣段，插入段的寬度可供上柱穿過，卡扣段的寬度與下柱的直徑相適配。安裝時，將下方箱體的連接柱對準上方箱體的連接卡槽，使上柱穿過插入段，然后橫向移動下方箱體，使下柱嵌入卡扣段，實現(xiàn)連接柱與連接卡槽的鎖定?？鄱伟◤椥詮臀话澹瑥椥詮臀话蹇裳刂鄱蔚膶挾鹊姆较蚱揭?。

為加快LED顯示屏的拼接安裝過程，可以在箱體上增設定位機構進行輔助，具體實施方式有兩種，分別是：1）上連接壁設有定位銷，下連接壁設有供定位銷進行定位的定位孔;2）下連接壁設有定位銷，上連接壁設有供定位銷進行定位的定位孔。

上下相鄰的連個箱體之間可以通過連接柱與連接卡槽的配合，可以實現(xiàn)下方箱體的暫時鎖定，使安裝人員無需一直用手托持，可以減少安裝人員的數(shù)量，僅由一人即可完成LED顯示屏的拼裝。同時也能避免安裝人員長時間托持箱體而出現(xiàn)失手滑落的危險。

箱體的側面定位銷經(jīng)常會出現(xiàn)卡死的情況，很難將兩個箱體分離。為了解決這個問題，我們設計了定位銷伸縮可收回結構，并為了防止卡死，鎖扣的手柄采用凸輪結構，讓在解鎖的同時聯(lián)動將定位銷推出，實現(xiàn)輕易解鎖。此鎖扣機構，設計巧妙，結構簡潔，牢固可靠，是解決以往箱體難分離情況的有效方案。

3結論

隨著社會進步，電子LED顯示屏應用越來越廣泛，且使用的面積也越來越大，尤其戶外顯示屏，其重量輕，施工快速，運輸便捷，良好的防護等級都是一款好產(chǎn)品所必須的特點。本文設計的一種便于安裝的戶外LED顯示屏具有穩(wěn)定性好、易于拆裝、拼接方便、良好的防護等級等優(yōu)點，大大提高了戶外LED顯示屏的安裝效率。

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