Dans les équipements de découpe laser, les relais sont des composants clés utilisés pour le contrôle des circuits et la commutation des signaux. Leur fonction principale est de contrôler des charges de forte puissance via des signaux de faible puissance, permettant le contrôle de la sécurité, la liaison d'état et la gestion de la logique d'action au sein de l'équipement. Les relais sont largement utilisés dans le système de contrôle électrique des machines de découpe laser, notamment pour le contrôle de la source lumineuse, la gestion de l'entraînement des moteurs, le contrôle des gaz, les verrouillages de sécurité et la commutation logique des actionneurs périphériques.
I. Principe de fonctionnement du relais
Un relais est constitué d'une bobine, d'une armature, d'un groupe de contacts et d'un boîtier. Son principe de fonctionnement est basé sur l'attraction électromagnétique.
1. Bobine alimentée pour générer un champ magnétique
Lorsqu'une tension de commande est appliquée à la bobine du relais, un champ électromagnétique est généré à l'intérieur de la bobine.
2. Attraction de l'armature
La force électromagnétique provoque le déplacement de l'armature, ce qui entraîne l'ouverture ou la fermeture des contacts.
3. Commutation des contacts
Le groupe de contacts effectue la commutation en fermant les contacts normalement ouverts ou en ouvrant les contacts normalement fermés, contrôlant ainsi différents circuits ou charges externes.
4. Bobine désalimentée et libérée
Lorsque la bobine est désalimentée, le champ magnétique disparaît et l'armature revient à sa position d'origine sous l'effet d'un ressort, rétablissant les contacts dans leur état initial.
Ce principe permet à un relais de contrôler des charges à courant élevé en utilisant de petits signaux de commande et constitue la base du contrôle multicanal dans les équipements de découpe laser.
II. Fonctions principales des relais dans les machines de découpe laser
1. Contrôle de la source laser
Les relais sont utilisés pour contrôler l'alimentation de la source laser, y compris l'alimentation principale, l'alimentation de verrouillage du refroidisseur et le contrôle du signal de déclenchement. Grâce aux relais, les éléments suivants peuvent être réalisés :
① Protection au démarrage du laser
② Verrouillage entre la source laser et le système de refroidissement
③ Démarrage différé en toute sécurité du système d'alimentation laser
2. Gestion de l'entraînement des moteurs
Les mouvements des axes X, Y et Z d'une machine de découpe laser nécessitent des servomoteurs. Les relais sont utilisés pour contrôler la mise sous tension des pilotes, les signaux d'activation et la commutation d'arrêt d'urgence, garantissant ainsi un fonctionnement sûr et fiable du système de mouvement.
3. Système de contrôle des gaz
La découpe laser utilise couramment de l'oxygène, de l'azote et de l'air. Les vannes de commutation de gaz et les électrovannes nécessitent généralement des relais pour l'isolation des signaux et la liaison afin de garantir que la pression et l'état du circuit de gaz répondent aux exigences du processus.
4. Verrouillage de sécurité et contrôle d'arrêt d'urgence
Les machines de découpe laser comprennent une protection de porte, des boutons d'arrêt d'urgence, des rideaux lumineux et des serrures de sécurité. Les relais intègrent ces signaux pour mettre en œuvre l'ensemble de la chaîne de sécurité, notamment :
① Empêcher l'émission du laser lorsque la porte de sécurité est ouverte
② Couper toutes les charges critiques lorsque l'arrêt d'urgence est enfoncé
③ Déconnecter automatiquement l'alimentation du laser en cas de condition anormale
5. Liaison des équipements périphériques
Les périphériques tels que les extracteurs de fumée, les compresseurs d'air, les séparateurs de brouillard d'huile et les contrôleurs de hauteur de la tête de coupe peuvent être automatiquement liés via le contrôle des relais pour normaliser et automatiser le fonctionnement de l'équipement.
III. Importance des relais dans la découpe laser
1. Isolation et protection électriques
Les relais isolent le circuit de commande du circuit de charge, protégeant ainsi les systèmes basse tension des impacts haute tension et haute intensité et réduisant les risques de défaillance des composants.
2. Composants fondamentaux du contrôle logique
Les séquences d'action dans les machines de découpe laser dépendent des relais pour la liaison séquentielle, garantissant ainsi que la machine fonctionne dans l'ordre correct.
3. Stabilité et fiabilité du système
Les relais à contact mécanique ont une forte capacité anti-interférence, des états de sortie clairs et de faibles taux de défaillance, ce qui les rend adaptés aux environnements industriels à haute fiabilité tels que la découpe laser.
4. Essentiel pour les fonctions de sécurité
La découpe laser implique des tensions élevées, des faisceaux à haute énergie et des systèmes de mouvement à grande vitesse. Les relais jouent un rôle essentiel dans les fonctions d'arrêt d'urgence, de verrouillage et de chaîne de sécurité, affectant directement la sécurité opérationnelle.
Les relais jouent un rôle essentiel dans le contrôle, la protection de la sécurité et la liaison logique au sein des équipements de découpe laser. Leur mécanisme d'actionnement électromagnétique assure l'isolation des signaux et une commutation fiable, ce qui en fait des composants fondamentaux des systèmes électriques des machines de découpe laser. Que ce soit dans le contrôle de la source laser, la gestion des mouvements, la commutation des gaz ou les verrouillages de sécurité, les relais contribuent de manière significative à la stabilité de l'équipement, à la sécurité opérationnelle et à la fiabilité du traitement.