CN112908191B - 一种定位装置及拼接显示装置的自动化维护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种定位装置及拼接显示装置自动化维护系统，所述定位装置包括传动装置定位模块，传动装置定位模块包括第一压力传感器、角度传感器、第二压力传感器；其中：第一压力传感器安装在天车上，用于获取第一方向的位移量信息；角度传感器安装在悬臂装置的转轴处，用于获取悬臂杆的转动角度，并根据所述转动角度，得到第二方向的位移量信息；第二压力传感器安装在索轨与啮合小轮处，用于获取啮合小轮处在索轨的位置信息，并根据所述位置信息，得到第三方向的位置信息。通过本发明的实施例，可以实现代替人工来完成在拼接显示装置维护过程中的自动化定位操作，减轻拼接显示装置维护工作量，降低维护工作的危险性，提升拼接显示装置的维护质量。

Description

一种定位装置及拼接显示装置的自动化维护系统

技术领域

本发明涉及LED领域，特别涉及一种定位装置及拼接显示装置的自动化维护系统。

背景技术

目前，LED(Light Emitting Diode，发光二极管)大屏的屏体基本组成都是由拼接显示装置模组屏装成箱体，再将多个箱体拼接成一块LED大屏。

拼接显示装置维护，尤其是户外拼接显示装置的维护工作，包括显示单元的安装及定位、显示单元的拆卸更换及定位、拼接显示装置故障的检测、显示单元及拼接显示装置安装质量的确定等，目前一般都是通过工程技术人员手工操作来完成定位操作的。这些维护工作过程繁琐，工作内容重复，且在某些情况下工作环境恶劣，同时还具备一定的危险性。

所以，需要提出一种减轻在拼接显示装置维护过程中的定位操作，减轻拼接显示装置维护的工作量以及降低维护工作的危险性，提升拼接显示装置的维护质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种定位装置及拼接显示装置的自动化维护系统，可以实现在拼接显示装置维护过程中的自动化定位操作，减轻拼接显示装置维护工作量，降低维护工作的危险性，提升拼接显示装置的维护质量。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明的一个方面，提供的一种定位装置，所述定位装置包括传动装置定位模块，所述传动装置定位模块安装在传动装置上，包括第一压力传感器、角度传感器、第二压力传感器；其中：

所述第一压力传感器安装在天车上，用于获取第一方向的位移量信息；

所述角度传感器安装在悬臂装置的转轴处，用于获取悬臂杆的转动角度，并根据所述转动角度，得到第二方向的位移量信息；

所述第二压力传感器安装在索轨与啮合小轮处，用于获取啮合小轮处在索轨的位置信息，并根据所述位置信息，得到第三方向的位置信息。

在一个可能的设计中，所述得到第二方向的位移量信息，包括：

所述角度传感器获取悬臂杆的转动角度，反馈给控制装置，由所述控制装置计算根据该转动角度信息计算悬臂杆端部的出索口处距离拼接显示装置高度信息，得到第二方向的位移量信息。

在一个可能的设计中，所述得到第三方向的位置信息，包括：

所述第二压力传感器获取啮合小轮处在索轨的位置信息，反馈给控制装置，由所述控制装置根据所述位置信息计算出检测装置在屏体纵向的位置信息，得到第三方向的位置信息。

在一个可能的设计中，所述定位装置还包括解锁机构定位模块，所述解锁机构定位模块安装在拆装装置的解锁机构上，用于解锁机构的精确定位。

在一个可能的设计中，所述解锁机构的精确定位，在用于拆卸显示单元，包括三个阶段：

第一阶段是传动装置将拆装装置运送至拆装显示单元处位置处，实现拆装装置与相应显示单元对象的粗略定位；

第二阶段是吸附装置吸附于拼接显示装置上后，检测装置对拆装显示单元的解锁孔进行扫描，获取解锁孔的图像信息；

第三阶段是检测装置针对获取的解锁孔图像，计算出解锁插针与解锁孔间的误差，所述解锁机构定位模块根据所述误差信息对解锁插针进行位置校正，以使得解锁插针能够准确的插入解锁孔中。

在一个可能的设计中，所述解锁机构的精确定位，在用于安装显示单元，包括三个阶段：

第一阶段是传动装置将拆装装置运送至待安装显示单元位置处，实现拆装装置与相应显示单元对象的粗略定位；

第二阶段是吸附装置吸附于拼接显示装置上后，检测装置对拆装显示单元的解锁孔进行扫描，获取解锁孔的图像信息；

第三阶段是检测装置获取锁扣机构的图像，计算出锁扣机构与显示单元的解锁孔间的误差，该解锁机构定位模块根据该误差信息对锁扣机构进行位置校正，使得该锁扣机构与显示单元的解锁孔匹配。

根据本发明的另一个方面，提供的一种拼接显示装置自动化维护系统，所述系统包括如本发明实施例所述的定位装置。

在一个可能的设计中，所述系统还包括控制装置，所述控制装置用于接收所述第一压力传感器反馈的第一方向的位移量信息、所述角度传感器反馈的转动角度和所述第二压力传感器反馈的位置信息，并根据该转动角度信息计算悬臂杆端部的出索口处距离拼接显示装置高度信息，得到第二方向的位移量信息，以及根据所述位置信息计算出检测装置在屏体纵向的位置信息，得到第三方向的位置信息。

在一个可能的设计中，所述系统还包括检测装置，所述检测装置用于对拆装显示单元的解锁孔进行扫描，获取解锁孔的图像信息，针对获取的解锁孔图像，计算出解锁插针与解锁孔间的误差，所述解锁机构定位模块根据所述误差信息对解锁插针进行位置校正，以使得解锁插针能够准确的插入解锁孔中。

在一个可能的设计中，所述检测装置还用于对拆装显示单元的解锁孔进行扫描，获取解锁孔图像信息；以及获取锁扣机构图像，计算出锁扣机构与显示单元的解锁孔间的误差，该解锁机构定位模块根据该误差信息对锁扣机构进行位置校正，使该锁扣机构与显示单元的解锁孔匹配。

与相关技术相比，本发明提出了与相关技术相比，本发明提出了一种定位装置及拼接显示装置自动化维护系统，所述定位装置包括传动装置定位模块，所述传动装置定位模块安装在传动装置上，包括第一压力传感器、角度传感器、第二压力传感器；其中：所述第一压力传感器安装在天车上，用于获取第一方向的位移量信息；所述角度传感器安装在悬臂装置的转轴处，用于获取悬臂杆的转动角度，并根据所述转动角度，得到第二方向的位移量信息；所述第二压力传感器安装在索轨与啮合小轮处，用于获取啮合小轮处在索轨的位置信息，并根据所述位置信息，得到第三方向的位置信息。通过本发明的实施例，可以实现代替人工来完成在拼接显示装置维护过程中的自动化定位操作，减轻拼接显示装置维护工作量，降低维护工作的危险性，同时能够在屏体使用过程中及时的发现拼接显示装置故障，进而进行自动化的更换，提升拼接显示装置的维护质量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种拼接显示装置自动化维护系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种传动装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种拆装装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种装夹定位结构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种装夹定位结构的剖面结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种装夹定位结构固定显示单元的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种装夹定位结构固定显示单元的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种电磁弹簧卡锁的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的一种电磁弹簧卡锁处于收缩状态的示意图；

图10为本发明实施例提供的一种电磁弹簧卡锁处于张开状态的示意图；

图11为本发明实施例提供的一种电磁弹簧卡锁处于张开状态的示意图；

图12为本发明实施例提供的一种检测装置的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的一种拼接显示装置自动化维护系统的应用结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅以解释本发明，并不用于限定本发明。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

在一个实施例中，如图6和图7所示，本发明提供的一种显示单元，该显示单元800包括显示单元本体810、若干解锁孔820和方钢830。该若干解锁孔820设置在显示单元本体810前部的四周位置。该方钢830设置在显示单元本体810顶部后端，该方钢830上设置有预留孔832。

拼接显示装置包括若干显示单元800在钢结构900上拼接组成。在钢结构900上设置用于锁扣固定每个显示单元800的锁扣机构。该锁扣机构与该解锁孔820匹配。通过若干锁扣机构，将多个显示单元800锁扣在钢结构900上，从而将多个显示单元800在钢结构900上拼接形成一整块拼接显示装置700。

在一个实施例中，如图1所示，本发明提供一种拼接显示装置的自动化维护系统，该拼接显示装置包括若干显示单元，所述系统100包括：传动装置10、拆装装置20、定位装置30、检测装置40、控制装置50；其中：

该传动装置10，用于固定拆装装置20，并根据该控制装置50的控制指令使该拆装装置20相对该拼接显示装置移动；

该拆装装置20，用于根据控制装置50的控制指令固定或拆卸该显示单元。

该定位装置30，用于根据控制装置50的控制指令为该传动装置10和该拆装装置20提供定位操作。

该检测装置40，安装在该拆装装置20上，用于根据控制装置50的控制指令采集获取拼接显示装置图像信息，识别并计算处理该图像信息，得到拼接显示装置质量的检测结果，并反馈给控制装置50。

该控制装置50，分别与传动装置10、拆装装置20、定位装置30、检测装置40通讯连接，并根据检测装置的检测结果，为传动装置10、拆装装置20、定位装置30、检测装置40发送控制信号。

在本实施例中，通过本发明的拼接显示装置自动化维护系统，可以实现代替人工来完成自动化拼接显示装置的显示单元的维护，能够减轻显示单元维护工作量，降低维护工作的危险性，同时能够在拼接显示装置使用过程中及时的发现显示单元故障，进而进行自动化的更换，提升显示单元的维护质量。

在一个实施例中，如图2所示，该传动装置10包括：横向传动装置11、纵向传动装置12。其中：

该横向传动装置11，用于根据控制装置50的控制指令带动拆装装置20相对所述拼接显示装置横向移动。该横向传动装置11至少包括：天车装置111、横向导轨装置112、天车驱动装置(未图示)。该横向导轨装置112安装于该拼接显示装置上沿或拼接显示装置上部后方。该天车驱动装置根据控制装置50的控制指令驱动天车装置111沿着该横向导轨装置112进行横向移动，通过该天车装置111和该横向导轨装置112的配合实现带动拆装装置20在拼接显示装置前方的横向移动。优选地，该天车驱动装置为驱动电机。

其中，该横向导轨装置112，包括横向导轨1121和支承机构1122(如图13所示)。其中，该横向导轨1121安装于拼接显示装置上沿或拼接显示装置上部后方，横跨于整个拼接显示装置方向，用于让该天车装置111沿着该横向导轨1121进行横向移动，使得该天车装置111能够从屏体左端移动至屏体右端或者从屏体右端移动至屏体左端，从而带动拆装装置20在屏体进行横向移动。该支承机构1122，用于将该横向导轨1121固定支承在钢结构900上。优选地，该横向导轨1121为工字钢导轨。

该天车装置111，在该天车驱动装置113的驱动下沿着该横向导轨1121进行横向移动。该天车装置111固定啮合该拆装装置20，根据该控制装置50的控制指令，该天车装置111使该拆装装置20隐藏至该拼接显示装置后方，或使该拆装装置20翻越至该拼接显示装置前方，在该拼接显示装置前方移动。

该天车装置111，包括：天车1111、索轨储蓄箱1112、升降装置1113、出索模块1114、悬臂装置1115。其中，该索轨储蓄箱1112、升降装置1113依次安装在该天车1111之上，该出索模块1114和该悬臂装置1115依次安装在该升降装置1113之上。该索轨储蓄箱1112用于储存索轨。该天车1111沿着该横向导轨1121进行横向移动，并控制储存在该索轨储蓄箱1112中的索轨的收放。该出索模块1114设置有第一滑动机构11141，该悬臂装置1115设置有第二滑动机构11153。从该索轨储蓄箱1112出来的索轨可以无障碍地依次穿过该第一滑动机构11141和第二滑动机构11153。优选地，该第一滑动机构11141和第二滑动机构11153可以为滑轮。

该天车1111的底部安装有若干驱动轮(未图示)和若干小轮(未图示)，该若干驱动轮安装于该天车1111底部的前后端，以带动其他小轮进行横向移动。该天车1111与该横向导轨1121啮合在一起的，其啮合形式是将该天车1111上的驱动轮和小轮藏于该工字钢导轨的内侧，以防止驱动轮和小轮松脱后掉落。

该升降装置1113，用于固定安装该悬臂装置1115，并根据控制装置50的控制指令使该悬臂装置1115进行升降，将悬臂装置1115抬升至一定高度，使悬臂装置1115牵拉的拆装装置20高出拼接显示装置，或者，将悬臂装置1115降低至一定高度，使悬臂装置1115牵拉的拆装装置20隐藏至拼接显示装置后方。该升降装置1113，包括升降器11131、若干升降臂11132、升降台11133。该升降器11131安装于该天车1111的侧边，根据控制装置50的指令驱动若干升降臂11132进行升降。若干升降臂11132的一端安装于该升降器11131中，另一端与该升降台11133固定安装。该升降器11131通过若干台升降臂11132与该升降台11133安装连接在一起，用于根据控制装置50的控制指令控制升降臂的升降，以达到将该悬臂装置1115进行升降。该出索模块1114安装在该升降台11133之上。

该悬臂装置1115安装在该升降台11133之上，包括悬臂杆11151及转轴11152，该悬臂杆11151的一端安装该转轴11152，另一端安装该第二滑动机构11153，该转轴11152安装于升降台11133上，通过该转轴11152将该悬臂杆11151安装在该升降台11133上，从而使得该悬臂杆11151可以围绕该转轴11152进行转动。

通过该升降装置1113和该悬臂装置1115的配合，可以使拆装装置20隐藏至拼接显示装置后方，并在需要时，使拆装装置20翻越至拼接显示装置前方。优选地，翻越形式至少包括以下之一：从拼接显示装置上沿翻越、从拼接显示装置侧边沿翻越、从拼接显示装置内侧翻越、从拼接显示装置下方翻越。

该纵向传动装置12，用于使拆装装置20在拼接显示装置纵向移动。该纵向传动装置12包括：索轨121和牵拉装置122。该索轨121储存在该索轨储蓄箱1112中，并由天车根据控制装置50的控制指令驱动索轨的收放。可以无障碍地从该索轨储蓄箱1112收放，依次穿过该第一滑动机构11141和第二滑动机构11153，与该牵引装置122连接。该牵引装置122，安装于索轨121的一端部，用于与钢结构底部预留的固定端相配合，从而使该索轨121绷直。

该索轨121与拆装装置20稳定啮合，使拆装装置20稳定地固定啮合于索轨121上。其啮合形式为索轨121与拆装装置的轮啮合，其形式包括但不限于齿形轮、螺纹轮、平轮等，啮合使得拆装装置20能够稳定固定在索轨121上，同时支持拆装装置20在索轨上的移动，其移动包括爬升和下降过程。

在使拆装装置20翻越至拼接显示装置前方的过程中，通过控制安装于天车四周之上的若干升降臂的升降，将悬臂装置抬升至一定高度，使得悬臂装置牵拉的拆装装置高出拼接显示装置。此时，如果悬臂装置的悬臂杆向前倾斜，就可以使拆装装置移动到拼接显示装置前方；如果悬臂杆向后倾斜，就可以使拆装装置移动至拼接显示装置后方。

在拆装装置翻越至拼接显示装置前方时，天车根据控制装置50的控制指令控制索轨储蓄箱中的索轨不断地放长，使得啮合在索轨的拆装装置由于索轨不断地变长而不断地下降，在索轨降至屏体下边沿时，安装于索轨端部的牵引装置与钢结构底部预留的固定端相配合，从而将索轨绷直，索轨绷直后，检测装置和拆装装置才会进行下一步的工作。此时，使索轨绷直的力并不需要很大，仅保证索轨不会因外界环境做一定幅度的摆动即可，在拆装装置吸附与拼接显示装置上时，其吸附力也能较轻易的克服绷直索轨带来的拉力。

在需要拆装装置隐藏至拼接显示装置后方时，天车根据控制装置50的控制指令控制索轨储蓄箱中的索轨先放长一小段，使得牵引装置与钢结构的卡紧结构松开，然后控制索轨不断地收缩，使得啮合在索轨的拆装装置由于索轨不断地变短而不断地上升。在拆装装置上升到高出拼接显示装置后，控制悬臂杆向后倾斜，使拆装装置移动至拼接显示装置后方，再控制安装于天车四周之上的若干升降臂的升降，使悬臂装置1115牵拉的拆装装置隐藏至拼接显示装置后方。

进一步地，在钢结构底部预留的固定端即在屏体下沿索轨端部卡口位置是安置在一条导轨上的，以此来使得天车进行横向移动时，索轨整体也能随之进行横向移动。优选地，该固定端可以通过钩锁、电磁等形式进行锁紧操作。

在传动装置的传动过程中，以面向拼接显示装置横向为X轴(第一方向)、纵向为Y轴(第三方向)、高度为Z轴(第二方向)，则天车为解决拆装装置的X轴位移工作，索轨为解决拆装装置的Y轴位移工作，悬臂杆解决拆装装置和检测装置的Z轴位移工作。这样，则不同轴的移动控制，是以不同的结构工作来区分的。X轴的移动控制，是通过天车横向运行来提供的，此时天车驱动装置的工作和减速机的工作，是控制移动精度的关键，而保证天车的移动距离能否准确，则是保证了传动装置在X轴方向上的移动准确。

在一个实施例中，如图3所示，该拆装装置20，用于稳定地固定显示单元。在整个拼接显示装置的安装过程中，该拆装装置20将一个个显示单元安装在钢结构上，和在拼接显示装置拆卸过程中，将一个个显示单元从钢结构上拆卸下来，以及在日常维护工作中，将某个故障的显示单元从钢结构上拆卸下来。通过该拆装装置可实现对显示单元在钢结构上的拆卸和安装，避免了与显示单元直接接触造成的磨损。

该拆装装置20包括装夹定位结构21、吸附装置22、解锁机构23、装夹固定结构24。

该装夹固定结构24，能够稳定地固定显示单元，包括边框241和设置于边框241内的导向滑轨(未图示)。该导向滑轨用于将显示单元滑入该边框241中。该边框241用于稳定地固定显示单元。

如图4至图5所示。该装夹定位结构21，固定安装在该装夹固定结构24上，具体固定安装在该装夹固定结构24的边框241的一侧边上，用于与显示单元810顶部装夹固定，具体的固定位置是在显示单元810顶部后端的方钢830上，使显示单元稳定地固定在该装夹定位结构21上。通过该装夹定位结构固定安装在显示单元后端的方钢上即可实现对显示单元的装夹，避免了显示单元与方钢直接接触造成显示单元的磨损。

该装夹定位结构21包括：电磁弹簧卡锁211、底座212、升降承接板213、升降弹簧214、承接梁215、控制对接螺柱216。其中：

该电磁弹簧卡锁211安装在该装夹定位结构21的下部，可嵌套在边框241内，用于与显示单元方钢830上的预留孔832相互配合，通过将该电磁弹簧卡锁211插入该预留孔832中，完成该装夹定位结构的装夹卡紧操作，实现显示单元稳定地固定该装夹定位结构上。

该升降弹簧214，用于为电磁弹簧卡锁211提供弹力，使电磁弹簧卡锁211更快速的进行升降。

该升降承接板213，用于固定安装该电磁弹簧卡锁211，为电磁弹簧卡锁211提供升降操作，使得该电磁弹簧卡锁211能随着升降承接板213的升降而升降。

优选地，该升降承接板213采用包括以下之一实现电磁弹簧卡锁211的升降操作：使用升降杆、丝杆、电磁吸附、绳索牵拉。当电磁弹簧卡锁211被收至拆装装置20内时，该升降弹簧214处于受压状态，提供反作用力，拆装装置20克服升降弹簧214带来的反作用力，完成对拆装装置20的抬升，抬升的目的是为了使电磁弹簧卡锁211与显示单元方钢830的预留孔832进行对齐，在抬升力消失后，电磁弹簧卡锁211能够直接且迅速的卡入预留孔832中，实现显示单元的定位安装。

该承接梁215，固定在底座212上，用于承受来自升降承接板213的拉力和升降弹簧214弹力作用。

该控制对接螺柱216，用于与控制装置50配合，接收控制装置50发送的控制信号，实现对电磁弹簧卡锁211的控制。具体过程为：在将电磁弹簧卡锁211插入方钢830的预留孔832中时，电磁弹簧卡锁211在插入过程中受到电磁吸附力作用，其卡板会收缩至小于孔径位置，当穿过预留孔832后，电磁线圈断电，磁性消失，卡板受弹簧弹力作用伸张至孔径外，实现将显示单元固定在装夹固定结构上，完成对显示单元的固定。

该底座212，用于为电磁弹簧卡锁211提供约束卡板的约束力，以及将整个装夹定位结构包裹起来，将整个装夹定位结构封装为一体。

如图8至图11所示，为电磁弹簧卡锁结构示意。该电磁弹簧卡锁211包括：定位螺柱2111、顶壳2112、电磁线圈2113、铁芯2114、伸缩架底座2115、伸缩架2116、弹簧2117、卡板2118、底壳2119。

该定位螺柱2111位于该电磁弹簧卡锁211的顶部，旋入升降承接板213中进行定位配合，使得该电磁弹簧卡锁211能随着升降承接板213的升降而升降。

该顶壳2112，用于在装夹定位过程中，与显示单元上的方钢830的预留孔832相配合。

该铁芯2114，衔接在该顶壳2112的下方，用于缠绕该电磁线圈2113，通电时使该电磁线圈2113能够产生电磁吸附力。

该伸缩架2116与该弹簧2117配合，能够将卡板2118迅速向外推，完成张开动作。

该伸缩架底座2115，位于该铁芯2114外部，为伸缩架2116提供支承。

该卡板2118嵌套在该电磁弹簧卡锁211的端部，在伸出时能够与显示单元后端的方钢830配合，实现装夹固定。

该底壳2119，用于在装夹过程中为伸缩架底座2115提供一个支承力，防止装夹过程中该伸缩架2116及伸缩架底座2115的断裂。

具体地，该电磁弹簧卡锁211存在两种状态：收缩状态和张开状态。这两种状态的区别在于所述卡板2118的收缩与张开。如图8与图9所示电磁弹簧卡锁211处于收缩状态，即所述卡板2118收缩至电磁弹簧卡锁211整体尺寸之内；图10和图11所示为电磁弹簧卡锁的张开状态，即卡板2118张开至电磁弹簧卡锁211整体尺寸之外，此时卡板2118突出部分一半会承接方钢面，将整个显示单元托起或者对显示单元进行定位。

具体地，所述电磁弹簧卡锁211的收缩与张开取决于是否对所述电磁线圈2113通电，当对电磁线圈2113进行通电时，电磁线圈2113中会产生强大的电磁吸附力，卡板2118受电磁吸力作用收缩，此时，该卡板2118收缩至电磁弹簧卡锁211整体尺寸之内，使得该电磁弹簧卡锁211脱离显示单元的方钢预留孔，实现将显示单元从装夹固定结构上拆卸，完成对显示单元的拆卸。当对电磁线圈2113进行断电时，所述弹簧2117的弹力能够将卡板2118迅速向外推，完成张开动作，使卡板2118张开至电磁弹簧卡锁211整体尺寸之外，此时卡板2118突出部分一半会承接方钢面，将整个显示单元托起或者对显示单元进行定位，实现将显示单元固定在装夹固定结构上，完成对显示单元的固定。

如图3所示。该吸附装置22，安装在装夹固定结构24的边框241外沿，与该索轨121稳定啮合，使吸附装置22稳定地固定啮合于索轨121上，其啮合形式为吸附装置22与索轨121的轮啮合，其形式包括但不限于齿形轮、螺纹轮、平轮等，啮合使得吸附装置22能够稳定固定在索轨121上，同时支持吸附装置22在索轨121上的移动，其移动包括爬升和下降过程。

该吸附装置22，包括伸缩装置221、永磁体222和若干电磁铁223。其中，该伸缩装置221包括一个X型伸缩臂2211，该伸缩臂2211可以从中心向四周伸缩形成X形状，其伸缩的范围与显示单元的尺寸相适配。优选地，该伸缩臂2211的伸缩范围大于所需要拆装的显示单元，具体地，其内侧边沿恰好是显示单元四脚外侧边沿。

该检测装置40安装在X型伸缩臂2211中心。该永磁体222磁性较弱，嵌套在检测装置40上，先一步于屏体接触吸附；该若干电磁铁223磁性较强，通电后可产生强大的吸附力，分别嵌套在X型伸缩臂2211的各个顶端，用于在伸缩装置221完成装夹尺寸适配后，根据控制装置50的指令进行通电吸附，以产生强大的吸附力，该吸附力可以吸附显示单元不致坠落，进而完成显示单元的吸附动作。

如图3所示。该解锁机构23，设置在吸附装置22上，具体位置是设置在伸缩装置221的X型伸缩臂2211的各个顶端。该解锁机构23包括解锁插针231、伸缩结构(未图示)、旋转电机(未图示)。其中，该解锁插针231，容纳于伸缩结构中，用于插入显示单元的解锁孔820中，将显示单元从钢结构上解锁。该伸缩机构，可根据控制装置50的指令进行伸缩，在解锁时，向外伸出，解锁完成后，向内收缩。该旋转电机，用于驱动解锁插针231按预设方向旋转，使解锁插针231从解锁孔820中抽出。优选地，该预设方向为逆时针方向，该旋转电机驱动解锁插针231按逆时针方向旋转，使解锁插针231从解锁孔820中抽出。

在本发明实施例中，在钢结构上设置用于锁扣固定每个显示单元的锁扣机构。在显示单元中，在显示单元前面的四周位置上预设有若干个与上述锁扣机构匹配的解锁孔820(例如4个解锁孔)，通过将解锁插针插入该解锁孔820，即可将显示单元从钢结构的锁扣机构中解锁。优选地，在显示单元前面的四角预设有4干个解锁孔820，每个解锁孔的孔径大小为2mm。

该解锁插针231设置在吸附装置22上，具体位置是设置在伸缩装置221的X型伸缩臂2211的各个顶端上，与显示单元的解锁孔位置相匹配。该解锁插针231的轴径等于或略小于显示单元解锁孔820的孔径，解锁插针231的数量与解锁孔820的数量相匹配。

在需要将显示单元解锁时，经过定位装置对解锁插针进行定位后，伸缩机构根据控制装置的指令向外伸出，从而使得解锁插针插入对应的解锁孔中，即可将显示单元从钢结构的锁扣机构中解锁。此时，通过解锁插针与解锁孔配合的力将显示单元缓缓拉出，因拆装装置的装夹固定结构的边框内侧边缘预留有相应的导向滑轨，使得显示单元能够以较小的阻力在Z轴方向上将显示单元拉出，故解锁插针与解锁孔的配合力即能够将显示单元拉出。显示单元拉出至拆装装置上后，拆装装置中的电磁弹簧卡锁插入显示单元方钢上的预留孔，在将电磁弹簧卡锁插入方钢的预留孔中时，电磁弹簧卡锁在插入过程中受到电磁吸附力作用，其卡板会收缩至小于孔径位置，当穿过预留孔后，电磁线圈断电，磁性消失，卡板受弹簧弹力作用伸张至孔径外，卡板突出部分一半会承接显示单元方钢面，将整个显示单元托起或者对显示单元进行定位，实现将显示单元固定在装夹固定结构上，完成对显示单元的固定。此时，吸附装置的永磁体与显示单元的表面轻轻接触，由于永磁体的磁性较弱，使得永磁体与显示单元中的拼接显示装置表面接触的力不是很大，使得显示单元与吸附装置缓慢接触，为电磁体的强力吸附起到缓冲作用，不会损坏显示单元中的拼接显示装置，在永磁体接触显示单元表面后，电磁体通电吸附显示单元，从而使吸附装置与显示单元相互配合，配合完成后，显示单元则被固定吸附在拆装装置的吸附装置上。此时，控制装置控制旋转电机驱动解锁插针逆时针旋转，以及控制伸缩机构向内收缩，将解锁插针从解锁孔中抽出。此时显示单元整个拆卸过程完成。

在需要将显示单元安装时，经过定位装置对钢结构的锁扣机构进行定位后，确认需要安装的位置。吸附装置吸附需要安装的显示单元，由传送装置移动至经过定位的钢结构安装位置。到达安装位置后，电磁弹簧卡锁的电磁线圈进行通电时，电磁线圈产生强大的电磁吸附力，使卡板受电磁吸力作用收缩至电磁弹簧卡锁整体尺寸之内，使得该电磁弹簧卡锁脱离显示单元的方钢预留孔，使电磁弹簧卡锁从显示单元中抽出，实现将显示单元从装夹固定结构上拆卸，完成对显示单元的拆卸。此时，因拆装装置的装夹固定结构的边框内侧边缘预留有相应的导向滑轨，显示单元可以沿着导向滑轨滑入钢结构的安装位置，显示单元上对应卡锁与钢结构的锁扣机构配合，完成显示单元在钢结构上的安装。

如图2和图3所示。该定位装置30，用于为传动装置10和拆装装置20提供定位，包括：传动装置定位模块、解锁机构定位模块32。其中：

该传动装置定位模块安装在传动装置10上，包括第一压力传感器311、角度传感器312、第二压力传感器313。其中，该第一压力传感器311安装在天车1111上，用于在天车1111的小轮压制在横向导轨上相应位置时，获取第一方向(X轴)上的位移量信息并反馈给控制装置50；该角度传感器312安装在悬臂装置1115的转轴11152处，用于获取悬臂杆11151的转动角度，并反馈该转动角度信息给控制装置50，由该控制装置50计算根据该转动角度信息计算悬臂杆11151端部的出索模块的出索口处距离拼接显示装置高度信息，得到第二方向(Z轴)上的位移量信息；该第二压力传感器313安装在索轨121与啮合小轮处，用于获取啮合小轮处在索轨的位置信息，并反馈该位置信息给控制装置50，由该控制装置根据该位置信息计算出检测装置40在屏体纵向的位置信息，得到第三方向(Y轴)的位置信息。经过获取以上第一压力传感器311、角度传感器312和第二压力传感器313的相关信息，就可以在传动装置工作过程中，检测装置的位置在哪，位移了多少距离等具体位置信息，并将这些位置信息及时反馈给控制装置，以便控制装置根据这些信息及时做出控制指令，提高定位精度。

该解锁机构定位模块32安装在拆装装置20的解锁机构23上，用于解锁机构23的精确定位，具体来说，是对解锁机构的解锁插针231进行精确定位，使得解锁插针231可以准确地插入解锁孔。该解锁机构定位模块32的整个定位过程分为三个阶段：第一阶段是传动装置10将拆装装置20运送至拆装显示单元(故障显示单元)处或待安装显示单元位置处，实现拆装装置与相应显示单元对象的粗略定位。第二阶段是吸附装置吸附于拼接显示装置上后，检测装置对拆装显示单元的解锁孔进行扫描，获取解锁孔的图像信息。第三阶段是检测装置针对获取的解锁孔图像，计算出解锁插针与解锁孔间的误差，该解锁机构定位模块根据该误差信息对解锁插针进行位置校正，然后使得解锁插针能够准确的插入解锁孔中。从而为后续的故障显示单元的拆卸以及替换显示单元的安装提供精确的定位。

在安装显示单元时，与拆卸显示单元定位过程的第一阶段和第二阶段的定位相同，主要区别在于第三阶段，该解锁机构定位模块32的定位过程在第三阶段是针对钢结构的锁扣机构的图像获取及校正，包括：获取锁扣机构的图像，计算出锁扣机构与显示单元的解锁孔间的误差，该解锁机构定位模块根据该误差信息对锁扣机构进行位置校正，使得该锁扣机构与显示单元的解锁孔匹配，从而为后续替换显示单元的安装提供精确的定位。

检测装置的扫描方式，是通过传动装置对屏体进行逐行的扫描，行距可以依据显示单元模组的大小进行划分，扫描过程应具备往返的特征，即考虑到装置返航时的扫描路径，将往返路径组合成装置的整体扫描范围。

如图1和图12所示。该检测装置40，安装在拆装装置20上，具体安装位置为吸附装置的X型伸缩装置的中心上，用于采集获取拼接显示装置的显示单元图像信息，识别并计算处理该图像信息，得到显示单元质量的检测结果。该检测装置40包括信息采集装置41和信息处理装置42，该信息采集装置41用于根据控制装置50的控制指令采集获取显示单元的图像信息，并传输给该信息处理装置42；该信息处理装置42，用于处理该信息采集装置41采集到的显示单元图像信息，得到显示单元图像质量的检测结果，并将检测结果反馈给控制装置50。

该信息采集装置41包括光源411、相机412、发送卡413。其中，该光源411采用内置的LED光源，用于为该相机412进行打光，

该相机412用于通过内置的LED光源进行打光拍摄获取显示单元的图像信息，并通过发送卡412将拍摄的图像信息发送至该信息处理装置42。

该信息处理装置42包括接收卡421和计算模块422，该接收卡421与该计算模块422通讯连接。该接收卡421用于接收来自该信息采集装置41的发送卡413发送的显示单元的图像信息，并发送给该计算模块421；该计算模块421用于根据接收到的图像信息，识别并计算处理图像信息，检测对比显示单元质量信息，确认是否存在例如显示单元死灯、亮点、毛毛虫等故障的检测结果。该接收卡421还用于将检测结果反馈给控制装置50。

检测装置是基于机器视觉技术进行的，分为图像信息采集、图像预处理、图像识别和信息反馈四个过程。图像信息采集过程为通过相机拍摄显示单元表面图像信息，拍摄过程中会对自然环境进行一定的隔离；图像预处理过程为将拍摄好的图像照片进行降噪等处理；图像识别过程为通过图像识别方法将经过图像预处理的图像进行图像识别，识别可以包括屏体故障信息、位置信息、温度等信息；信息反馈过程为图像识别完成后将识别结果反馈给控制装置进行下一步的维护工作。其中，图像识别方法可以采用现有的图像识别方法，在此，本发明不再详述。

检测装置的扫描方式，是通过传动装置对屏体进行逐行的扫描，行距可以依据显示单元模组的大小进行划分，扫描过程应具备往返的特征，即考虑到装置返航时的扫描路径，将往返路径组合成装置的整体扫描范围。

该控制装置50，分别与传动装置10、拆装装置20、定位装置30、检测装置40通讯连接，并根据检测装置的检测结果，为传动装置10、拆装装置20、定位装置30、检测装置40发送控制信号。

在一个实施例中，如图1所示，该拼接显示装置自动化维护系统还包括姿态稳定装置60，该姿态稳定装置60安装在拆装装置20上，并与该索轨121稳定啮合。用于在传动装置运行过程中，为检测装置40和拆装装置20进行姿态稳定操作，以消除检测装置40和拆装装置20在移动时重心偏移带来的误差。

本发明提供一种拼接显示装置自动化维护系统，在实际进行拼接显示装置维护时，控制装置下发控制指令给传动装置，控制安装于天车四周之上的若干升降臂的升降，将悬臂装置抬升至一定高度，使得悬臂装置牵拉的拆装装置高出拼接显示装置，悬臂装置的悬臂杆向前倾斜，使拆装装置从拼接显示装置后方移动到拼接显示装置前方。此时，天车根据控制装置的控制指令控制索轨储蓄箱中的索轨不断地放长，使得啮合在索轨的拆装装置由于索轨不断地变长而不断地下降，在索轨降至屏体下边沿时，安装于索轨端部的牵引装置与钢结构底部预留的卡紧结构相配合，从而将索轨绷直。控制装置发送控制指令给检测装置，使检测装置的信息采集装置按照预设的拼接显示装置维护方案采集获取拼接显示装置的图像信息，并传输给信息处理装置；信息处理装置处理信息采集装置采集到的拼接显示装置图像信息，得到拼接显示装置图像质量的检测结果，并将检测结果反馈给控制装置，并在传动装置的配合下，使检测装置进行横向移动或纵向移动。当检测结果显示某个显示单元存在故障时，采用定位装置的解锁机构定位模块对安装在拆装装置的解锁机构进行的精确定位，在经过定位装置对解锁插针进行定位后，伸缩机构根据控制装置的指令向外伸出，从而使得解锁插针插入对应的解锁孔中，即可将显示单元从钢结构的锁扣机构中解锁。此时，通过解锁插针与解锁孔配合的力将显示单元缓缓拉出，因拆装装置的装夹固定结构的边框内侧边缘预留有相应的导向滑轨，使得显示单元能够以较小的阻力在Z轴方向上将显示单元拉出，故解锁插针与解锁孔的配合力即能够将显示单元拉出。显示单元拉出至拆装装置上后，拆装装置中的电磁弹簧卡锁插入显示单元方钢上的预留孔，在将电磁弹簧卡锁插入方钢的预留孔中时，电磁弹簧卡锁在插入过程中受到电磁吸附力作用，其卡板会收缩至小于孔径位置，当穿过预留孔后，电磁线圈断电，磁性消失，卡板受弹簧弹力作用伸张至孔径外，卡板突出部分一半会承接显示单元方钢面，将整个显示单元托起或者对显示单元进行定位，实现将显示单元固定在装夹固定结构上，完成对显示单元的固定。此时，吸附装置的永磁体与显示单元的表面轻轻接触，由于永磁体的磁性较弱，使得永磁体与显示单元中的拼接显示装置表面接触的力不是很大，使得显示单元与吸附装置缓慢接触，为电磁体的强力吸附起到缓冲作用，不会损坏显示单元中的拼接显示装置，在永磁体接触显示单元表面后，电磁体通电吸附显示单元，从而使吸附装置与显示单元相互配合，配合完成后，显示单元则被固定吸附在拆装装置的吸附装置上。此时，控制装置控制旋转电机驱动解锁插针逆时针旋转，以及控制伸缩机构向内收缩，将解锁插针从解锁孔中抽出。此时显示单元整个拆卸过程完成。此时，控制装置控制传动装置进行移动，将拆卸的显示单元传送到显示单元替换库。

拆装装置从显示单元替换库中抓取替换的显示单元，将装夹定位结构的电磁弹簧卡锁插入显示单元方钢的预留孔中时，电磁弹簧卡锁在插入过程中受到电磁吸附力作用，其卡板会收缩至小于孔径位置，当穿过预留孔后，电磁线圈断电，磁性消失，卡板受弹簧弹力作用伸张至孔径外，实现将显示单元固定在装夹固定结构上，完成对显示单元的固定。吸附装置吸附需要替换安装的显示单元，由传送装置移动至经过定位的钢结构安装位置。到达安装位置后，电磁弹簧卡锁的电磁线圈进行通电时，电磁线圈产生强大的电磁吸附力，使卡板受电磁吸力作用收缩至电磁弹簧卡锁整体尺寸之内，使得该电磁弹簧卡锁脱离显示单元的方钢预留孔，使电磁弹簧卡锁从显示单元中抽出，实现将显示单元从装夹固定结构上拆卸，完成对显示单元的拆卸。此时，因拆装装置的装夹固定结构的边框内侧边缘预留有相应的导向滑轨，显示单元可以沿着导向滑轨滑入钢结构的安装位置，显示单元上对应卡锁与钢结构的锁扣机构配合，完成显示单元在钢结构上的安装。

本发明提供一种拼接显示装置自动化维护系统，在实际进行拼接显示装置整体安装时，可以按照预设的安装顺序进行安装，例如：先安装拼接显示装置右下角的显示单元单元，之后其安装路径可以横排安装，也可以竖排安装，将后续显示单元单元装上，最后将左上显示单元单元安装完成。

在安装单个显示单元时，拆装装置从显示单元安装库中抓取需要安装的显示单元，将装夹定位结构的电磁弹簧卡锁插入显示单元方钢的预留孔中时，电磁弹簧卡锁在插入过程中受到电磁吸附力作用，其卡板会收缩至小于孔径位置，当穿过预留孔后，电磁线圈断电，磁性消失，卡板受弹簧弹力作用伸张至孔径外，实现将显示单元固定在装夹固定结构上，完成对显示单元的固定。吸附装置吸附需要替换安装的显示单元，由传送装置移动至经过定位的钢结构安装位置。到达安装位置后，电磁弹簧卡锁的电磁线圈进行通电时，电磁线圈产生强大的电磁吸附力，使卡板受电磁吸力作用收缩至电磁弹簧卡锁整体尺寸之内，使得该电磁弹簧卡锁脱离显示单元的方钢预留孔，使电磁弹簧卡锁从显示单元中抽出，实现将显示单元从装夹固定结构上拆卸，完成对显示单元的拆卸。此时，因拆装装置的装夹固定结构的边框内侧边缘预留有相应的导向滑轨，显示单元可以沿着导向滑轨滑入钢结构的安装位置，显示单元上对应卡锁与钢结构的锁扣机构配合，完成单个显示单元在钢结构上的安装。此后，按照预设的安装顺序按照以上单个LED的安装过程完成剩余的显示单元的安装。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种定位装置，其特征在于，所述定位装置包括传动装置定位模块，所述传动装置定位模块安装在传动装置上，包括第一压力传感器、角度传感器、第二压力传感器；其中：

所述传动装置包括横向传动装置和纵向传动装置，所述横向传动装置至少包括天车装置，所述天车装置包括天车和悬臂装置，所述悬臂装置包括悬臂杆及转轴，所述纵向传动装置包括索轨，所述索轨与拆装装置的啮合小轮啮合；

所述第一压力传感器安装在天车上，用于获取第一方向的位移量信息；

所述角度传感器安装在悬臂装置的转轴处，用于获取悬臂杆的转动角度，并根据所述转动角度，得到第二方向的位移量信息；

所述第二压力传感器安装在索轨与啮合小轮处，用于获取啮合小轮处在索轨的位置信息，并根据所述位置信息，得到第三方向的位置信息。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述得到第二方向的位移量信息，包括：

所述角度传感器获取悬臂杆的转动角度，反馈给控制装置，由所述控制装置计算根据该转动角度计算悬臂杆端部的出索口处距离拼接显示装置高度信息，得到第二方向的位移量信息。

3.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述得到第三方向的位置信息，包括：

所述第二压力传感器获取啮合小轮处在索轨的位置信息，反馈给控制装置，由所述控制装置根据所述位置信息计算出检测装置在屏体纵向的位置信息，得到第三方向的位置信息。

4.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述定位装置还包括解锁机构定位模块，所述解锁机构定位模块安装在拆装装置的解锁机构上，用于解锁机构的精确定位。

5.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述解锁机构的精确定位，在用于拆卸显示单元，包括三个阶段：

第一阶段是传动装置将拆装装置运送至拆装显示单元处位置处，实现拆装装置与相应显示单元对象的粗略定位；

第二阶段是吸附装置吸附于拼接显示装置上后，检测装置对拆装显示单元的解锁孔进行扫描，获取解锁孔的图像信息；

第三阶段是检测装置针对获取的解锁孔图像，计算出解锁插针与解锁孔间的误差，所述解锁机构定位模块根据所述误差对解锁插针进行位置校正，以使得解锁插针能够准确的插入解锁孔中。

6.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于，所述解锁机构的精确定位，在用于安装显示单元，包括三个阶段：

第一阶段是传动装置将拆装装置运送至待安装显示单元位置处，实现拆装装置与相应显示单元对象的粗略定位；

第二阶段是吸附装置吸附于拼接显示装置上后，检测装置对拆装显示单元的解锁孔进行扫描，获取解锁孔的图像信息；

第三阶段是检测装置获取锁扣机构的图像，计算出锁扣机构与显示单元的解锁孔间的误差，该解锁机构定位模块根据该误差对锁扣机构进行位置校正，使得该锁扣机构与显示单元的解锁孔匹配。

7.一种拼接显示装置自动化维护系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求1至6任一项所述的定位装置。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统还包括控制装置，所述控制装置用于接收所述第一压力传感器反馈的第一方向的位移量信息、所述角度传感器反馈的转动角度和所述第二压力传感器反馈的位置信息，并根据该转动角度计算悬臂杆端部的出索口处距离拼接显示装置高度信息，得到第二方向的位移量信息，以及根据所述位置信息计算出检测装置在屏体纵向的位置信息，得到第三方向的位置信息。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括检测装置，所述检测装置用于对拆装显示单元的解锁孔进行扫描，获取解锁孔的图像信息，针对获取的解锁孔图像，计算出解锁插针与解锁孔间的误差，解锁机构定位模块根据所述误差对解锁插针进行位置校正，以使得解锁插针能够准确的插入解锁孔中。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述检测装置还用于对拆装显示单元的解锁孔进行扫描，获取解锁孔图像信息；以及获取锁扣机构图像，计算出锁扣机构与显示单元的解锁孔间的误差，该解锁机构定位模块根据该误差对锁扣机构进行位置校正，使该锁扣机构与显示单元的解锁孔匹配。

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