阅读说明：本技术 一种具有微动开关特性的高可靠光电开关 (High-reliability photoelectric switch with microswitch characteristic ) 是由 郭忠祥 丁泽刚 舒国艺 蒙兴荣 潘孟福 程勇 韩建清 周翔 杨红 于 2019-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明提供的一种具有微动开关特性的高可靠光电开关,包括基座、开关盖、定位卡、压簧、光电组件；本发明本光电开关的工作方式为对射式,兼具光电开关无触点控制的特性,大大提高了开关的寿命,通过内部的限位结构,保证开关行程的高精度控制,使得开关输出可靠、稳定,同时该开关兼容微动开关的动作特性、外形,可直接在使用微动开关的控制部件里进行替换；通过将导电片直接与发光组件连接解决了微动开关因为悬空、低电平负载接触不良、大电流负载触点熔焊等影响开关可靠性的问题,可大大的提高开关的可靠性。(The invention provides a high-reliability photoelectric switch with microswitch characteristics, which comprises a base, a switch cover, a positioning card, a pressure spring and a photoelectric assembly, wherein the base is provided with a groove; the working mode of the photoelectric switch is a correlation mode, the photoelectric switch has the characteristic of contactless control, the service life of the switch is greatly prolonged, the high-precision control of the switch stroke is ensured through an internal limiting structure, the output of the switch is reliable and stable, and the switch is compatible with the action characteristic and the shape of a microswitch and can be directly replaced in a control part using the microswitch; the conducting strip is directly connected with the light-emitting component, so that the problem that the reliability of the microswitch is influenced by suspension, poor contact of low-level load, fusion welding of heavy-current load contact and the like is solved, and the reliability of the switch can be greatly improved.)

一种具有微动开关特性的高可靠光电开关

技术领域

本发明涉及一种具有微动开关特性的高可靠光电开关。

背景技术

具有微动开关特性的高可靠光电开关是由按键推动定位卡，使得定位卡上的透光孔在限位块中上下运动，实现对发射器和接收器中间的光线进行透过和遮断，从而实现开关动作。主要用于电子、仪器、航空、航天及机械电器中作自动控制和监测用；其特点是安装在工作进行中的仪器中时，大部分时间处于初始自由状态的位置上，即开关的3脚上输出为低电平，当按键按下，按键推动定位卡向下运动，定位卡上的通光孔运动到与限位块接收器端透光孔重合时光路导通，即开关导通，接收器从开关的3脚输出高电平；当松开按键，压簧推动定位卡向上运动，定位卡上的通光孔运动到与限位块接收器端通光孔分离时光路遮断，即开关关闭，接收器从开关的3脚输出低电平，开关恢复到初始状态。

常见的微动开关的换向机构为拉簧式或簧片式，且其接触方式为触点接触。这种换向机构寿命次数低，开关转换的可靠性主要依赖于零件的高精度，可靠性差，同时容易伴随悬空、电路断开时接触不稳定、重复精度不高和差动行程较大等问题；同时触点接触的方式容易引起低电平负载接触不良、大电流负载触点熔焊等影响开关可靠性的问题。

如公开号为：CN201440649U的无触点光电微动开关装置取消了利用拉簧或簧片作为换向机构，利用磁铁的推力来使开关复位，

但其通断结构复杂，不利于产品零部件的制造和产品的整体装配。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种具有微动开关特性的高可靠光电开关。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种具有微动开关特性的高可靠光电开关，包括基座、开关盖、定位卡、压簧、光电组件；

所述基座为支撑部件，固定安装光电组件并设置导电元件将光电组件信号引出；

所述开关盖安装在基座上将基座内的元件封闭在基座和开关盖之间的空间内；

所述定位卡为光电组件中光电组件的通断装置，在基座内设置的限位槽内滑动；

所述压簧安装在基座内，为定位卡提供复位动力。

所述光电组件包括相对安装红外发光二极管和光敏三极管，红外发光二极管和光敏三极管分别安装在两块PCB板上，所述与红外发光二极管连接的PCB板上还安装有限流电阻，所述与光敏三极管连接的 PCB板上还安装有下拉电阻。

所述导电元件包括短导电件和长导电件，所述短导电件和长导电件分别对应红外发光二极管和光敏三极管设置有两组，所述短导电件通过跳线与红外发光二极管的负极或光敏三极管的输出端连接，所述长导电件通过跳线与红外发光二极管的正极或光敏三极管的输入端连接。

所述基座中部加工有安装压簧的圆柱槽，圆柱槽上部加工有方槽，方槽上端两侧分别固接有一块限位块,两块限位块的相对面与方槽的内壁在同一平面上，在圆柱槽上端安装有导电片,导电片的内圈固接在两块限位块的外壁上，导电片的外圈相对的两端分别与红外发光二极管和光敏三极管的负极连接，两块限位块上相同位置还分别加工有圆心在同一直线上的透光孔，两个透光孔分别与红外发光二极管的发射端和光敏三极管的接收端对应。

所述定位卡为方形板，定位卡安装在两块限位块之间，定位卡上加工有通孔，定位卡的底部与安装有压簧圆柱槽上端的方槽底部接触时，定位卡上的通孔位置在两块限位块上的透光孔之间。

所述开关盖截面为U型，开关盖的开口安装在基座的边缘，开关盖的中部加工有台阶孔，台阶孔安装有按键，沿台阶孔的最大直径垂直于开关盖的内部加工有限位台，限位台内侧与按键接触，限位台外侧与两个PCB板接触。

所述按键上内端加工有方向槽，定位卡的一端安装在方向槽内。

所述红外发光二极管和光敏三极管通过环氧树脂固定在基座上。

所述限位块上与红外发光二极管对应的透光孔直径不大于9mm，所述限位块上与光敏三极管对应的透光孔直径不大于5mm。

本发明的有益效果在于：本光电开关的工作方式为对射式，兼具光电开关无触点控制的特性，大大提高了开关的寿命，通过内部的限位结构，保证开关行程的高精度控制，使得开关输出可靠、稳定，同时该开关兼容微动开关的动作特性、外形，可直接在使用微动开关的控制部件里进行替换；通过将导电片直接与发光组件连接解决了微动开关因为悬空、低电平负载接触不良、大电流负载触点熔焊等影响开关可靠性的问题，可大大的提高开关的可靠性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明开关电路原理图；

图中：1-基座，2-短导电件，3-长导电件，4-开关盖，5-定位卡， 6-限位块，7-红外发光二极管，8-光敏三极管，9-下拉电阻，10-限流电阻，11-PCB板，12-按键，13-压簧，14-跳线，15-导电片，16-发射器正极，17-公共接地端，18-接收器正极，19-接收器输出端。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

一种具有微动开关特性的高可靠光电开关，包括基座1、开关盖4、定位卡5、压簧13、光电组件；

所述基座1为支撑部件，固定安装光电组件并设置导电元件将光电组件信号引出；

所述开关盖4安装在基座1上将基座1内的元件封闭在基座1和开关盖4之间的空间内；

所述定位卡5为光电组件中光电组件的通断装置，在基座1内设置的限位槽内滑动；

所述压簧13安装在基座1内，为定位卡5的提供复位动力。

所述光电组件包括相对安装红外发光二极管7和光敏三极管8，红外发光二极管7和光敏三极管8分别安装在两块PCB板11上，所述与红外发光二极管7连接的PCB板11上还安装有限流电阻10，所述与光敏三极管8连接的PCB板11上还安装有下拉电阻9。

所述导电元件包括短导电件2和长导电件3，所述短导电件2和长导电件3分别对应红外发光二极管7和光敏三极管8设置有两组，所述短导电件2通过跳线14与红外发光二极管7的负极或光敏三极管8的输出端连接，所述长导电件3通过跳线14与红外发光二极管7的正极或光敏三极管8的输入端连接。

所述基座1中部加工有安装压簧13的圆柱槽，圆柱槽上部加工有方槽，方槽上端两侧分别固接有一块限位块6,两块限位块6的相对面与方槽的内壁在同一平面上，在圆柱槽上端安装有导电片15,导电片 15的内圈固接在两块限位块6的外壁上，导电片15的外圈相对的两端分别与红外发光二极管7和光敏三极管8的负极连接，两块限位块6上相同位置还分别加工有圆心在同一直线上的透光孔，两个透光孔分别与红外发光二极管7的发射端和光敏三极管8的接收端对应。

所述定位卡5为方形板，定位卡5安装在两块限位块6之间，定位卡5上加工有通孔，定位卡5的底部与安装有压簧13圆柱槽上端的方槽底部接触时，定位卡5上的通孔位置在两块限位块6上的透光孔之间。

所述开关盖4截面为U型，开关盖4的开口安装在基座1的边缘，开关盖4的中部加工有台阶孔，台阶孔安装有按键12，沿台阶孔的最大直径垂直于开关盖4的内部加工有限位台，限位台内侧与按键12接触，限位台外侧与两个PCB板11接触。

所述按键12上内端加工有方向槽，定位卡5的一端安装在方向槽内。

所述红外发光二极管7和光敏三极管8通过环氧树脂固定在基座1 上。

所述限位块6上与红外发光二极管7对应的透光孔直径不大于 9mm，所述限位块6上与光敏三极管8对应的透光孔直径不大于5mm。

一种具有微动开关特性的高可靠光电开关，其结构包括开关盖4、基座1、红外发光二极管7、光敏三极管8、限流电阻10、下拉电阻9、 PCB板11、限位块6、定位卡5、按键12、压簧13、跳线14、导电片15、短导电件2、长导电件3。

在基座组件的基座1内装入压簧13，再将导电片15装于压簧13上端并紧贴基座组件的基座1，同时导电片15的两端分别焊接在基座组件的发光器和接收器的负极端，通过开关的2号脚引出，限位块6连接导电片15并将其紧压于基座组件的基座1上，定位卡5下端穿过限位块 6的限位孔并压于压簧13上，定位卡5上端连接按键12下端，按键12 顶端穿过开关盖4顶端的限位孔，并紧贴于开关盖4的内壁限位台上，开关盖4下端连接基座组件的基座1。

所述基座组件由基座1、发射器、接收器、跳线14、短导电件2 和长导电件3构成。其中发射器正极端经跳线14焊接到长导电件3上并装入基座1的1号孔，发射器负极端经跳线14焊接到短导电件2上并装入基座1的2号孔，接收器正极端经跳线14焊接到长导电件3上并装入基座1的4号孔，接收器输出端经跳线14焊接到短导电件2上并装入基座1的3号孔，接收器的负极端将在后面通过导电片15桥接到发射器负极端。装入基座1上的所有长导电件3和短导电件2均需通过专用夹具进行铆紧后点环氧树脂胶紧固，安装于基座1上端的发射器和接收器通过专用精密紧固夹具夹紧并点环氧树脂胶固定，以保证尺寸的高精度要求。

如图2所示所述发射器由红外发光二极管7焊接在PCB板11上的对应焊盘上，作为发光器正面；限流电阻10焊接在PCB板11的对应焊盘上形成发射器。

所述接收器由光敏三级管8焊接在PCB板11上的对应焊盘上，作为接收器正面，下拉电阻9焊接在PCB板11的对应焊盘上，组合为接收器。