[实用新型]一种光电旋转编码器

说明书

技术领域

本实用新型属于轨道交通机车车辆控制电器领域，具体涉及一种应用于司机控制器的光电旋转编码器。

背景技术

司机控制器是司机用来操纵机车运行的主令控制器，能控制机车的运行工况和行车速度。目前行业中应用的司机控制器通常设置有换向控制手柄和速度控制两个手柄，而手柄操作角度到电信号的转换，通常采取多个机械凸轮带动行程开关来完成，如中国专利CN011144866所公开的司机控制器。基于该结构的司机控制器受凸轮安装空间的限制，外形较大，且受行程开关动作角度回差的影响，在凸轮直径一定的情况下，不可能将控制手柄的级位做得很细。

发明内容

本实用新型提供了一种光电旋转编码器，主要用于解决司机控制器的外形尺寸大，控制精度低的问题。

解决上述问题的技术方案如下：

所提供的光电旋转编码器，包括从上到下依次放置的发射电路板组件、码盘、狭缝遮光板和接收电路板组件，码盘固定在码盘轴上，其特征在于：所述发射电路板组件在半径方向上设有两列发射管，每列发射管由多个发射管组成，两列发射管交错排列，所述接收电路板组件在半径方向上设有两列接收管，每列接收管由多个接收管组成，两列接收管交错排列，狭缝遮光板贴近接收电路板组件上方放置。因为两列发射管之间和两列接收管之间是交错排列的，所以可使码盘尺寸缩小。

优选的，两列发射管错开的距离为相邻发射管间距的一半，两列接收管错开的距离为相邻接收管间距的一半。

通常情况下,上述的两列发射管之间的夹角为20°到30°，两列接收管之间的夹角也为20°-30°。优选的方案是两列发射管之间以及两列接收管之间的夹角均为25°。

本实用新型的有益效果是：

应用该光电编码器后，除了“紧急制动”等安全性和实时性要求高的信号，以及确实需要司机控制手柄直接控制的高电压、大电流仍沿用机械行程开关外，控制手柄的级位可完全依靠该光电编码器来控制，便于司机控制器整体向小型化方向发展，并可以进一步提高操作指令的控制精度。

附图说明

图1为光电编码器的结构和外形示意图；

图2为发射管和接收管的分布排列示意图；

附图明细如下：

1—外壳，2—绝缘垫，3—接收电路板组件，4—插座，5—狭缝遮光板，6—码盘轴，7—码盘，8—发射电路板组件，9—盖板轴承，10—盖板，11—轴用卡簧，12—电缆夹套，13—接收管，14—发射管，15—指示灯，16—外壳轴承，17—孔用卡簧，18—导电橡胶条，19—透光狭缝，20—透光槽。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型的内容作进一步详细描述：

如图1所示，光电编码器由压铸锌合金外壳1、接收电路板组件3、狭缝遮光板5、码盘轴6、码盘7、发射电路板组件8、盖板10等组成。接收电路板组件3通过插座4与发射电路板8完成必要的电路连接。在接收电路板组件3上设置有“零位”指示灯15，“零位”指示灯与编码器“零位”输出相对应，便于编码器的安装调试。同时在发射电路板组件和盖板上均设置有灯窗孔，“零位”指示灯穿过灯窗孔伸出盖板外。狭缝遮光板5贴近接收电路板组件3上方放置，狭缝遮光板5为透明光学玻璃材质，上面印有不透光的遮光图案，仅在接收管指定中心位置留有透光狭缝19，这样做的好处是提高码盘透光槽的位置检测精度。码盘安装于码盘轴上，码盘也为透明光学玻璃材质，整体印有不透光的遮光图案，仅在指定角度范围内留有数个同心的透光槽，每一个透光槽与一对发射管和接收管相对应，发射管14使用的是间距2.54mm的标准封装的红外线发光二极管，接收管13使用的是间距2.54mm的标准封装的接收二极管，两列接收管在接收电路板上采用交错排列的方式布置，两列接收管之间的夹角A可为20°到30°，本实例两列接收管之间的夹角为25°。两列发射管在发射电路板上采用交错排列的方式布置，两列发射管之间的夹角也可为20°到30°，本实例两列发射管之间的夹角也为25°。本实例的发射电路板和接收电路板的形状为左右对称，两列接收管夹角的等分线与接收电路板中心对称线的夹角B为30°-40°(具体参见图2)，同样，两列发射管夹角的等分线与发射电路板中心对称线的夹角也为30°-40°，这样可以充分利用电路板的板面，更紧凑地安排各元器件的位置。对于在指定级位需要接通的开关，在码盘的对应位置留有透光槽20，这样，接收电路板组件上对应的接收管就可以接收到来自发射电路板组件上的发射管的红外光线，经过接收电路板组件上的功率放大电路，置高电平(DC24V)或低电位(0V)通过对外线缆输出。码盘轴通过孔用卡簧17、外壳轴承16和轴用卡簧11和外壳1固定在一起。在接收电路板组件的下面安装有绝缘垫2，以防止接收电路板组件上的电路通过金属外壳发生短路。在外壳与盖板的贴合面上安装有导电橡胶条18，以提高整个编码器的密封性能，防止外部灰尘进入编码器内部。码盘轴穿过盖板轴承后在另一端伸出编码器。码盘轴可以伸出编码器两端，在司机控制器中应用时，便于在编码器两侧与控制轴连接。