大型3D裸眼曲面转角屏幕安装技术

 大型3D裸眼曲面转角屏幕安装技术

张龙玉,郭帅飞,曹旺,宋帮勇,滕飞,孔凡辉

中国建筑一局集团第五建筑有限公司   中国建筑一局（集团）有限公司 四川省成都市  610000

摘要：本文将以某大型公建项目为例，介绍一种建筑工程外立面3D裸眼曲面转角屏幕的安装技术，从模块加工、模块组装、箱体拼装、高空原位拼装、人工调校及检修等方面进行深入描述，希望为其他类似工程户外显示设备安装提供借鉴与参考。

关键词：3D裸眼；曲面；转角屏幕；安装技术

0 引言

在当今的世界生活中,人们对色彩的追求逐步转变为对真实体验的追求，平面显示已逐渐无法满足人们的越来越高的使用和体验需求，经过一代代技术人员的创新与研究，如今的屏幕显示方式已不再局限于二维平面，裸眼3D曲面屏幕的诞生，使得原先的二维平面显示方式得到巨大突破，人们不再需要借助眼镜或头盔等外部辅助设备，便可看到3D影响，使得用户的体验感得到极大的提升。

本文以某工程项目为例，介绍一种外立面转角部位大型户外3D裸眼曲面屏幕的安装技术，通过模块加工、模块组装、箱体拼装、高空原位拼装、人工调校及检修等技术实现曲面屏幕的安装与维护，保证安装精度与安装质量，打造该项目及属地对外宣传的窗口。

1 工程概况

某公建项目是一座集办公、科研、展览及商业为一体的大型综合体公共建筑，总建筑面积约16.33万平方米，结构形式为框架结构，曲面屏幕安装于本工程钢结构商业楼外立面。采用P6 LED显示屏，屏体尺寸为54.72m×13.44m，共735.44㎡，由672台箱体（12768块显示模组）组成。

2工程重难点

施工重点：施工现场进行箱体吊装作业，需采用汽车吊进行，吊装作业应尤其小心，防止箱体吊装过程中出现磕碰，导致内部元器件损坏，影响后期显示效果。

施工难点：

（1）曲面屏箱体制作难度大。由于屏幕对曲率的特殊要求，使得箱体制作过程在原先的二维平面的基础上，多出一个曲率的维度，箱体制作难度出现指数式增长。

（2）曲面屏箱体安装精度高。为保证约735.44㎡大面积户外屏幕的显示效果，每一个平面或曲面箱体的安装必须严格按照排布图及编号进行安装，同时箱体与箱体之间的拼接精度必须符合相关检验标准。

3施工工艺流程

3.1屏幕显示单元（箱体）生产流程

原材料采购→物料验收→物料入库→模组制作→模组测试→半成品老化→模组套件装配和灌胶→成品模组老化→箱体组装→箱体老化→性能检查→浸水试验→包装出货

3.1.1模组制作

（1）贴片：将电子元件贴在PCB板上。（2）插件：把LED灯珠的PCB封装极性插在PCB板上。（3）波峰焊：波峰最关键的问题就是确定灯珠的垂直度，由于灯珠的发光是透过表面芯片产生,而LED光的偏位,就会导致发光强度与角度也跟着偏移,进而使得整个显示屏幕的颜色受到影响,发光不平衡,导致了不同角度颜色的偏移,使得3D影像的呈现的效果与品质都降低。（4）后焊：后焊除焊接元件之外,还会对经过波峰焊后的板进行查漏补缺,对未上锡的管脚也进行了补焊。

3.1.2模组测试

经过后焊的PCB板，通过系统就可以点亮，此时要进行测试，确定PCB板的好坏，需测试以下项目：

（1）死灯、暗灯（2）电子元件是否损坏（3）元件有无虚焊、假焊现象（4）信号时序是否正确

3.1.3半成品老化

通过半成品老化，对产品的全部制造流程进行评价，找到制造流程中的质量问题,并进行调整、处理,以便改善生产制造质量。因此,半成品老化将是大批量生产中最关键的一个过程。

3.1.4模组套件装配和灌胶

（1）模组套件装配

将底壳和面罩安上设计好的模组。对于在户外的产品,由于必须做好防水处理,因此在安装好功能模块的底壳上灌胶组灌胶,而当灌胶胶干了时,再进行灌胶。灌胶防水采用电子灌封胶(A\B类型),并利用打胶机将胶水灌倒模具表面。在灌胶完成后和安装完毕的套件模组集中经过点亮试验,最后成为老化。

3.1.5装箱，整屏调试

（1）装箱：1）将模组安装在箱体上、2）接模组间信号连接线、3）接模组5V电源线、4）电源安装，将模组上的5V电源线接到电源上、5）电源间220V电源线连接、6）系统安装，将系统输出和模组相连，给系统接好5V电源线。

（2）箱体老化调试

2）箱体老化步骤：将箱体拼接→连接电源线→连接箱体间信号线→连接系统线→上电前检测（电源、模组间有无短路）→上电，系统调试→处理出现问题→二次调试→验收。

3.1.6性能检查、浸水试验

性能测试主要是保证单一模组的广电稳定性良好,而浸水测试主要是检测有没有渗漏,以保证箱体的防水特性。

3.2现场安装流程

预埋件加工→测量放线定位→结构上预埋钢板安装→钢结构框架安装→显示屏安装→包边装饰施工→整屏调试→培训客户使用→验收

3.2.1测量放线定位

整个施工现场应引设两个现场水准点，作为从结构组件吊装到做显示屏安装全过程的标高控制点。3.2.2结构上预埋钢板安装

本工程曲面LED屏安装于钢结构主体外立面，故预埋件的安装全部采用焊接，并与主体钢结构骨架进行连接。

3.2.3钢结构骨架安装

（1）放样：根据设计图纸进行放样，显示屏幕的产品尺寸并按照要求的加工余量,号料前要按照有关规定确定产品质量,确认各配件的型号、规格和重量。（2）切割下料：在进行下料前,必须对于钢结构切割范围的所有表面进行清理,必须把污垢,钢筋等杂质全部清除掉,然后通过砂轮机进行钢材的加工对钢材进行切削,对切割表面的硬化表面也必须去掉。（3）制孔：先在钢材上将钻孔位置进行划线,整个制孔过程原则上都使用钻孔的方式。钻机为长圆柱状,并垂直于与所在地点的钢结构表面,倾斜度不宜超过二几十分之一,且孔洞表面应平整光洁,无断裂以及凹凸不平的印迹。（4）组装：模块化装配时,对各配件的几何尺寸、各零件之间的衔接性加以检验。并仔细检查装配时各零部件的编号、材料、数量、平整度、切割精度等。型钢若有屈曲、扭转或翼板偏斜等变形现象,都应当经校正合格后方可使用。在安装划线用具(钢卷尺、直尺)之前应当先经测量员检查合格,而试验样品等在使用之前也应当先与实物核对,做到真实准确无误。（5）钢构件表面处理及刷漆：采用打磨除锈,首先应该完全把结构黑皮、钢锈和其它外界杂质全部去掉,然后再利用压缩空气断路器把钢结构表面灰和铁垢彻底清除,最后钢材表层也应该呈近似显露灰白色的金属,并采取喷漆法配合手刷法进行涂装施工。（6）钢骨架吊装：选用吊车进行吊装作业，基础骨架吊装前应对预埋板进行保护，防止骨架吊装时碰撞螺杆损伤螺纹。结构安装时，须对平坦度进行复测和复校。要求安装面的高低误差控制在±5mm 内。

3.2.4显示屏安装

（1）安装连接件调整：从中间开始，从中间开始,在四个相连的固定焊接件的下方和顶部各设置三个模组辅助边框,检测立柱的位置，相应地调整其他安装连接件的间距使其符合要求。安装上一排安装连接件，并使用相同的方式改变其安放方式。依次调试好全部的安装焊接件，使之达到安装要求。

（2）箱体安装：从中间开始,将单元箱体从前方推压完毕,再在后方用螺栓将所有连接件牢固,每个箱体的四个角用螺栓与连接片牢固,然后分别装配其他的单元箱体;联接在箱体内部的电源线与信号线。每一个箱体采用25T吊车吊运至安装作业面，人工进行位置调整与安装。

（3）在显示屏安装过程中，也是采用叠加式安装方式，每一个单元箱体设计有方便快捷的连接锁扣，上下左右箱体之间采用锁扣固定连接。

3.2.5包边装饰施工

装饰板为3mm 铝板，氟碳三涂表面处理,其质量和表面色泽都达到了要求。从美观的方面考虑,应采用窄缝拼接。板材的分块之间采用耐候结构胶密封，装饰面确保外表美观、施工简便和耐久性的要求。

4结语

通过采用以上安装方式，将模组的拼接工作在工厂内完成，现场仅对箱体进行整体吊装拼接，与直接在现场进行模组拼装相比，减少了边框加工、模组拼接、排线、控制卡安装、电源安装等工作，极大的节约了现场安装工期。同时也大大降低了材料的损耗率，使得安装难度显著降低，安装效率得到明显提升，避免了人工成本的浪费，箱体本身的防水特性也使得屏幕本身得到进一步的安全使用保障，降低了后期维护风险及难度，取得了良好的社会效益和环境效益。

参考文献

[1] 杨芳.户外LED大屏幕安装与维护技术研究[J].现代商贸工业，2015，（11）.

[2] 李欣.LED与OLED显示技术及其应用前景[J].科技信息，2011，（12）.

[3] 陆荣庆.LED显示屏行业发展20年[J].建设科技，2009，（12）.

[4] 周薇忱.LED大屏幕控制系统的设计与实现[J].科技传播，2010，（18）.