可移動開合與升降的LED屏項目設計探析

摘 要： 隨著科技的不斷進步，人們希望電子設備能實現更多復合型功能。如LED屏，最初人們希望能夠在屏幕上顯示數字信息，從而為文字或圖像畫面的展示提供一種新途徑。現在人們在獲取信息的同時，希望LED屏可以隨著使用需求進行靈活移動開合或升降。文章將結合具體項目，對該類可調整性的LED屏設計項目展開分析。

關鍵詞： 可移動開合;可升降;LED屏;設計

一、 引言

隨著LED屏使用場景的擴展，其應用需求也逐漸呈現出多樣化發展趨勢。對于一些大型展廳等場所，同一LED屏設施往往需要為多場合提供服務，LED屏需要具備可移動開合與升降功能。文章結合南京東郊牧歌全彩對開與升降屏項目，重點闡述了項目LED屏的可移動開合與升降設計，以期為類似項目的設計提供參考。

二、項目概況

文章所涉及的項目為南京東郊牧歌全彩對開與升降屏項目，南京東郊牧歌發展有限公司坐落于湯山自然風景區，是華東地區針對婚禮、慶典等打造的最大的生態園區，主要承接婚宴、壽宴、寶寶宴、年會、產品推介、商業慶典等活動。根據甲方要求，項目需要于5個廳內建設不同類型的LED屏。

三、 可移動開合與升降的LED屏項目設計需求

針對南京東郊牧歌發展有限公司所開展的LED屏設計項目主要分為五個會廳，每個會廳對于顯示屏的需求都存在一定差異，需要根據實際情況分別進行選型。LED屏的方案設計本身難度并不大，最開始規劃對其中三個會廳設計移動開合屏，主要為婚慶活動提供服務，在宴會不同階段自由選擇LED屏的開合方案即可。但是最后在設計階段甲方臨時調整設計要求，要將其中一個最大空間會廳的LED屏增加升降功能，以實現從天而降的展示效果。

四、 LED屏的可移動開合設計

LED屏可移動開合設計的主要原理是在顯示屏底部支撐架部位安裝一個移動導軌，然后通過設置一系列的開合裝置，實現水平方向的平穩開合。通過步進電機傳輸電脈沖信號，對顯示屏需要移動的距離以及角度等下達明確指令，步進驅動器在接收到脈沖信號后就會執行預定的動作，到達指定的位置點;而當LED屏達到指定目的地后需要減速和停止，這就需要使用到減速機或者急停按鈕;對于顯示屏移動過程中各組件之間的連接協調，則主要依靠聯軸器以及滑塊來實現。除此之外，LED屏最主要的功能是要實現影像、音頻等的播放，甚至有些場景下還需要配合使用燈光等特效，這些功能的實現則主要依靠限位開關以及接近開關等來實現，當顯示屏到達預定位置后，就會觸發限位開關或接近開關來執行相應的動作，從而營造一定的現場環境氛圍。

五、 LED屏的升降設計

LED屏升降設計屬于該設計難度最大的一部分內容，相比較于常規的顯示屏升降設計而言，因為本次項目涉及會廳使用，所以需要LED屏在空中實現升降，而非單純的地面升降，這對顯示屏升降過程中穩定性提出了更高的要求。

（一）雙渦輪蝸桿螺旋裝置設計

該項目設計最初提出使用電葫蘆作為升降工具，但是經過實際評估與測試后發現存在兩點比較突出的安全隱患，其一是電葫蘆的轉彎軌跡半徑比較大，顯示屏在升降過程中無法保證良好的穩定性，會出現不同程度的擺動問題，最終導致屏幕跑偏;其二是電葫蘆的電機散熱條件比較差，在升降過程中容易出現突然失靈狀況，目前還沒有較為可靠的自動化控制方法可以解決該類問題。基于此，項目采用雙渦輪蝸桿螺旋裝置來實現LED屏升降功能的方式。

該升降型LED系統主要由動力電機、固定板、減速電機、直角轉向器、導向組件以及提升絲桿等組成。其中電機主要負責為LED屏運行提供電力支持;固定板主要是用以固定LED屏的外圍框架，以便在顯示屏起重升降過程中能夠得到可靠的作用力支撐點;直角轉向器主要負責在無人介入情況下對LED屏進行方向轉換;導向組件的作用一方面是維持LED屏平衡性，另一方面是配合直角轉向器實現LED屏的多方向自由切換;提拉絲桿則主要是用來控制LED屏的升降程度;減速電機用來控制LED屏的升降和轉向速度。整體組件的控制均由技術人員通過計算機終端和中控設備進行遠程調控，無須到顯示屏前進行人為介入。具體的LED屏升降設計圖如圖1所示。

該設計的主要難點在于，導向組件部分采用了六組導向輪，能夠從各個方向上對LED屏進行穩固性維護，從而保證其升降過程中不會發生明顯擺動，與電葫蘆起重方法相比，實用性更強。不僅如此，這種設計方法還有效減輕了支撐主桿結構的壓力，即便是升降速度快速變化，也能保持LED屏的可靠性。對于重點承重受力點部分，則采取了多點固定方法，局部導軌設置了雙支撐結構，有效提高了承重結構的強度，延長了升降構件的使用壽命。

（二）自動鎖定及紅外線防撞設計

該升降型LED屏的具體運行原理如下：電機會通過LED屏頂端中間部位的直角轉向器帶動左右兩側的提升絲桿轉動，通過調整絲桿的高度，可以實現LED屏同步升降效果，而固定板和導向組件則配合進行屏幕穩固保護。該套系統設計方法比較簡單，相比較于常規的螺旋升降式顯示屏設計結構而言，雖然傳動結構有所簡化，功能也有所減少，但是對于該項目會廳LED屏應用需求而言已經足夠。而且本次設計還增加了設備自動鎖定設計以及紅外線防撞設計，一旦出現突發停電狀況，提升絲桿會停止運動，LED屏被自動鎖定，不會出現斷電掉落現象。與此同時，當設備運行過程中檢測到危險區域內有生物特征出現時，同樣也會自動鎖定，這樣就有效避免了因為疏忽可能發生的諸如升降屏砸傷人等事故的產生，LED屏升降安全性大大提高。

六、 結語

綜上，項目通過在LED屏底部支撐架安裝移動導軌，通過步進電動、減速機、聯軸器以及絲桿、滑塊、接近開關、限位開關等設置實現安全LED屏移動開合的目的;采用雙渦輪蝸桿螺旋升降方式及自動鎖定及紅外線防撞設計實現LED屏從天而降的效果。該設計經過反復的測試檢驗證明，其運行效果可靠，能夠滿足多種宴會場景下的LED屏展示需求，并得到了業主的高度肯定。希望該項目的設計對于日后類似項目的設計與建設提供參考與幫助。

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作者簡介：? 朱永東，南京正其科技有限責任公司。