专利名称：模块化和可配置显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及模块化显示设备，且更特定地涉及从多个显示模块 组装的可配置显示板。
背景技术：
在现代制造机构中，采用标志牌式显示设备来通知管理者和工 人质量或过程问题是广为人知的。显示设备包括有关信息的信号光、声 音报警、和文本或其它显示。该信号可以通过工人手动致动而触发，可 能发出零件短缺或用具故障的信号，或该信号可以通过将信号设备的控 制件与输送机或其它机器的控制件连接而自动致动。这种显示设备通常 称为暗灯(Andon)系统，术语"暗灯"起源于日本制造公司从纸灯笼 的日本语借用的词暗灯。 迄今为止，这种显示设备已经是昂贵的且必须取决于希望的信 号设备尺寸而定制设计和制造，信号设备尺寸继而取决于具体工厂具体 工作站的具体显示设备中需要输送的不同消息的数量。 因此，希望具有这样的显示i殳备，所述显示i殳备可以由可以以 任何尺寸的阵列组装以制成显示板的标准模块构建，且在制造过程中或 显示板用于显示信息的其它应用中发生变化时可以容易地拆卸和重新 配置。
发明内容
—种;t莫块化显示设备包括具有多个敞口隔室的壳体模块。所述 壳体模块包括后壁，所述后壁在其中具有与每个敞口隔室对准的通达 口。电路板安装在壳体模块的后壁上且承载多个发光二极管，所述发光 二极管安装在电路板上且可通过电路板激励以照射通过壳体模块的后 壁中的通达口 。透镜设置用于每个隔室且附接到壳体模块以封闭敞口隔 室。每个透镜在其上具有字母数字或其它消息，所述透镜在发光二极管 的选择性激励之后通过发光二极管从背后照射，从而显示信息。这些壳 体模块的多个并排安装在一起，以根据希望显示和发出信号的信息消息
数量形成具有可缩放的和可定制的尺寸的显示板。 本发明的进一步应用领域从其后提供的详细说明显而易见。应 当理解，详细说明和具体示例，虽然阐述了本发明的示范性实施例，仅 用于图示说明且不限定本发明的范围。
本发明从详细说明和附图更充分理解，其中图l是显示模块的分解图，以显示其包括模块壳体、电路板和 后盖的部件；图2是显示模块的俯视图；图3是图1和2的显示模块的前视图；图4是显示组装在一起形成希望尺寸和结构的大规模显示板 的多个显示模块的透视图；和图5和6显示了大规^t显示板的后视图和用于连接多个显示板 的布线结构的示意图。
具体实施例方式参见图1,显示模块10以分解图显示且包括壳体模块12、电 路板M、后盖16、左侧安装支架18、右侧安装支架20、透镜22、和显 示器24。壳体模块12优选为模制塑料箱30，其具有顶壁32、底壁34、 左侧壁36、和右侧壁38。然而，应当理解，壳体才莫块12可以从其它材 料形成，例如铝、石墨或木材，且可以多种配置设置。箱30通过中心 垂直壁44和中心水平壁46分成敞口隔室。因而，如图1所示，箱30 提供单独的隔室52、 54、 56和58,隔室52、 54、 56和58的每个具有 敞口以接收和安装透镜(如透镜22)、或显示器(如显示器24),如 其后进一步讨论的。箱30具有后壁62，后壁62封闭每个隔室52、 54、 56和58的后部。后壁62在其中具有位于每个隔室52、 54、 56和58大 体中心的通达口 68、 70、 72和74。电路板14承栽电子电路且也安装与通达口 68、 70、 72和74 对准的发光二极管。具体而言，最佳地见于图3，电路板14具有红二极 管80和黄二极管82,当电路板14附接到箱30的后壁62时，红二极管 80和黄二极管82并排安装在隔室52的通达口 68中。其它发光二极管 80和82安装在电路板14的每个其它角落处且分别与敞口隔室54、 56 和58的通达口70、 72和74对准。拨码开关86和88安装在电路板14 上较低边缘处。输入/输出电气连接器90和92靠近拨码开关86和88安 装在电路板14上。参见图1和2,显示冲莫块10的后盖16为安装在电路板14上 方的模制塑料或压制金属面板以保护并覆盖电路板14。具体而言，后盖 16包括顶壁94、底壁96、左侧壁98、和右侧壁100、以及周边凸缘102 和后壁104。左侧支架18通过螺4丁 106附接到后盖16的周边凸缘102, 螺钉106也通过箱30的后壁62且接收螺母110。类似的螺母和螺钉附 接在支架18的下端制成且类似的附接在右側支架20处制成，从而后盖 16附接到箱30的后侧上。后盖16在底壁96中具有通达槽116,从而 电气连接器(未示出)可以向上插入通过槽116和118以与输入/输出电 气连接器90和92连接。此外，槽116和U8足够大以允许技术人员手 动调节拨码开关86和88的设定。同样，在水珠或其它液体不知何故进 入显示^莫块10的情况下，通达槽116和118可以用作排水设备。在图1 和2中也可以看出，通风槽120和122设置在后盖16的后壁104中以 允许空气流从电路板14排出任何热增长。如图1所示，透镜22通过螺钉或塑料保持器附接在敞口隔室 54内，以128显示出螺钉或塑料保持器的一个。透镜22优选为透明的 或半透明塑料片，在其上钢印有字母数字消息。因此，当发光二极管通 过电路^反14照射时，该照射充满敞口隔室54且将透4竟22背后照亮， 从而吸引对透镜22上钢印的消息的注意。图1也显示了一个或更多的敞口隔室，在此情况下敞口隔室 52可以填充有显示器24而不是透镜22。显示器24是商业上可得到的 且包括多个7段发光二极管，通常称为七段显示器，其可以显示数字或 字母字符。因而，显示器24用作计数器或消息显示器。显示器24通过 图中未示出的标准连接器和布线连接到电路板14。现在参见图4，显示了已经将图1的显示模块10的六个堆叠 在一起且附接在一起的大规冲莫显示板140。可以看出和理解，这些显示 模块IO的附接在一起通过设置在每个壳体模块12上的左侧安装支架18 和右侧安装支架20而变便利。可以根据希望增加附加的显示模块10， 以制成适于显示所希望多信息消息需要的任何尺寸的显示板140。参见图5,显示了用于连接显示板140的电气结构。在图5中， 显示了两个显示板140,且各由4个显示才莫块10组装而成。显示冲莫块 10通过连接到输入/输出电气连接器90和92的多个四线电缆144连接 在一起且连接到驱动器142。四线电缆的每个包括用于电力的两根线和 经由RS-485电气标准规格用于以太网信号通信的两根线，其中每个电 路板用作由驱动器142识别的节点或站。拨码开关88可以建立对应于 板群组的群組地址，且拨码开关86可以建立对应于显示板140内单个 显示器的单元地址。如果使用八位置拨码开关，可得到256个可能的组 合。在图5中，电缆144通过一连串点对点电气连接件连接显示模 块10。显示板140可以在工厂内定位为隔开高达4，000英尺，与RS-485 标准容量一致。RS-485标准允许根据需要在任何显示板140上增加任何 希望数量的显示模块10,与具有快速而经济地增加信息显示模块的能力 的希望的灵活性一致，如同为使对莫块化显示板140显示必要消息的制造 过程中的变化或延伸所指示的那样。图6显示了图5的串连连接件的可替换方案，显示模块10也 可以通过星形、环形或多个连接的电缆网连接。因此，可以看出，用于 连接显示^t块10以制成显示板140和用于将显示板连接在一起的电气 结构可以在工厂内变化。因而，可以看出，本发明提供模块化显示设备，其可以根据单 个的制造过程的需要容易地扩展和/或定制，而不需要如先前显示板工业 公知的定制显示设备的过多的再设计或制造。这允许显示板在标牌商店 中或使用显示板的目的地的最终组装。此外，才莫块化设计使得可以增加 显示模块或再布置显示模块，因而以经济而方便的方式重新配置显示 板。此外，通过保持小存量的模块设备，显示板可以根据需要容易地放 大。应当理解，尽管在此给出的示例涉及用于制造机构中的显示 板，显示板的属性在广告工业或体育记分板、或其它应用中也是有用的。 尽管在此所示的示例在壳体箱30中的4个隔室，壳体箱可以用4壬何数 量的隔室制成，例如在壳体箱中2个或6个隔室。此外，取决于使用者 优选的发出信号的策略，可以使用任何颜色的发光二极管，且在每个隔
室中可以有一个或两个或更多的发光二极管。且发光二极管可以为红 色、黄色、绿色、蓝色、白色或任何其它颜色。虽然在此所述的以太网
连接是RS-485标准，应当理解，该连接也可以通过RS-232或任何其它 的串行通信标准制成。
权利要求
1.一种模块化显示设备，包括具有多个敞口隔室的壳体模块，所述壳体模块包括后壁，所述后壁在其中具有与每个敞口隔室对准的通达口，安装在壳体模块的后壁上的电路板，所述电路板具有安装在其上的多个发光二极管，所述发光二极管可通过电路板激励以照射通过所述后壁中的通达口，和附接到壳体模块以封闭敞口隔室中的至少一个的透镜，透镜在其上具有字母数字或其它消息，以在发光二极管的选择性激励时通过发光二极管从背后照射，从而显示信息。
2. 根据权利要求1所述的模块化显示设备，其特征在于，多个所 述壳体模块并排安装在 一起，以根据希望的信息消息数量形成具有可缩 放的和可定制的尺寸的显示板。
3. 根据权利要求1所述的模块化显示设备，其特征在于，所述壳 体模块还具有后盖，所述后盖附接到所述壳抓模块的后壁以覆盖和保护 电路板。
4. 根据权利要求3所述的模块化显示设备，其特征在于，所述后 盖在其中还具有通风开口以将热从电路板排出。
5. 根据权利要求1所述的模块化显示设备，其特征在于，还包括 位于每个通达口中的至少两个发光二极管，所述至少两个发光二极管具 有对比颜色，从而消息包括字母数字消息内容以及颜色的选择。
6. 根据权利要求1所述的模块化显示设备，其特征在于，还包括 安装在所述模块箱的每个的至少 一侧上的安装支架，以使得多个模块箱 能够附接在一起形成具有希望尺寸的大规模显示设备。
7. 根据权利要求1所迷的模块化显示设备，其特征在于，每个透 镜是在其上带有字母数字消息的透明或半透明塑料。
8. 根据权利要求1所迷的模块化显示设备，其特征在于，所述透 镜为7段发光二极管计数器或字母数字发光二极管显示器。
9. 根据权利要求2所迷的模块化显示设备，其特征在于，所述壳 体模块通过采用RS-485通信标准的以太网连接件连接。
10. —种模块化显示设备，包括具有多个敞口隔室的壳体模块，所述壳体模块包括后壁，所述后壁在其中具有与每个敞口隔室对准的通达口 ，安装在壳体模块的后壁上的单个电路板，所述电路板具有安装在其 上且与通达口对准的多个发光二极管，从而在激励发光二极管时得到的 照射将照射敞口隔室，和多个透镜，所述多个透镜承载字母数字消息且安装到壳体模块上， 以封闭敞口隔室且通过所述敞口隔室中的照射从背后照射。
11. 根据权利要求10所述的模块化显示设备，其特征在于，还包括与每个通达口对准的多个发光二极管，所述多个发光二极管具有对比 颜色，从而消息包括字母数字消息内容以及颜色的选择。
12. 根据权利要求10所迷的模块化显示设备，其特征在于，所述 显示设备还具有后盖，所述后盖附接到所述壳体模块的后壁以覆盖和保 护电路板，所述后盖在其中具有通风开口以将热从电路板排出。
13. 根据权利要求10所述的模块化显示设备，其特征在于，还包 括安装在所述壳体模块的每个的至少一侧上的安装支架，以使得多个壳 体模块能够附接在一起形成具有希望尺寸的大规模显示设备。
14. 根据权利要求10所述的模块化显示设备，其特征在于，所述 壳体模块并排接合在 一起，以制成具有希望尺寸的大规模显示板。
15. 根据权利要求14所述的模块化显示设备，其特征在于，还包 括安装在所述壳体模块的每个的至少一侧上的安装支架，以使得所述壳 体模块能够并排接合在 一起。
16. 根据权利要求10所述的模块化显示设备，其特征在于，所述 电路板承栽至少一个拨码开关和至少一个电气连接器，且所述后盖具有 至少一个通达槽，所述拨码开关和电气连接器可以由技术人员通过所述通达槽通达。
17. 根据权利要求10所述的模块化显示设备，其特征在于，所述 模块壳体具有4个敞口隔室。
18. 根据权利要求17所述的模块化显示设备，其特征在于，所述 壳体模块由模制塑料结构制成，带有内部分开垂直壁和内部分开水平 壁，从而两个上部敞口隔室i殳置在两个下部敞口隔室上方。
全文摘要
一种模块化和可配置显示设备，其包括具有多个敞口隔室和后壁的壳体模块，所述后壁在其中具有与每个敞口隔室对准的通达口。电路板安装在壳体模块的后壁上且承载多个发光二极管，所述发光二极管安装在电路板上且可通过电路板激励以照射通过通达口并照亮隔室。透镜设置用于每个隔室且附接到壳体模块以封闭敞口隔室。每个透镜在其上具有字母数字或其它消息，所述透镜通过发光二极管从背后照射，从而显示信息。这些壳体模块的多个并排安装在一起，以根据希望显示和发出信号的信息消息数量形成具有可缩放的和可定制的尺寸的显示板。
文档编号G09F9/33GK101345009SQ20081013793
公开日2009年1月14日 申请日期2008年7月11日 优先权日2007年7月12日
发明者C·M·桑特拉, L·G·巴拉亚斯, R·舒尔茨 申请人:通用汽车环球科技运作公司