Presque tout dispositif unique comportant un composant électrique et mécanique peut être qualifié d’électromécanique (EM). Vous pourriez même appeler un moteur électrique un dispositif électromécanique, car il transforme l’électricité en mouvement rotatif (mécanique).

Pour cette discussion, concentrons-nous sur quelques exemples de conceptions simples le plus souvent utilisées en externe pour la fabrication de dispositifs médicaux. En outre, un contrôleur quelque part dans la conception régit les fonctions de l’appareil EM. (Une brève section sur les contrôleurs accompagne cette discussion.) Actuellement, peu de dispositifs EM, autres que les cœurs mécaniques ou les dispositifs d’assistance cardiaque, sont implantables, mais cela va changer.

Une tendance dans la conception de quelques dispositifs EM est la miniaturisation, afin de les rendre aussi discrets que possible, soit pour les établissements de santé, soit comme unités portables. L’exploration de quelques exemples de dispositifs EM permet d’esquisser le paysage des variations disponibles.

Prenons un actionneur électrique particulier alimenté en courant alternatif qui fonctionne de 100 à 240 Vac. Il est livré avec une électronique de positionnement (pour définir les limites du mouvement) qui est répertoriée UL, ce qui signifie que ce dispositif répond aux normes de sécurité UL. Les actionneurs combinent un servomoteur sans balai avec un actionnement rotatif ou linéaire (sortie) et un contrôle numérique de la position.

Les vérins électromécaniques (bien qu’ils ne soient pas cylindriques) permettent aux utilisateurs de contrôler la précision du positionnement, la poussée axiale, le couple et la vitesse, offrant ainsi plus de flexibilité aux applications qui utilisent traditionnellement des vérins hydrauliques ou pneumatiques. Les dispositifs utilisent un actionneur à vis à billes laminé avec précision qui assure une précision de positionnement et une répétabilité élevées, et élimine l’effet de stick-slip.

Pour donner une idée de ce qui est disponible de ces vérins, les unités d’un fabricant sont disponibles en six tailles avec des longueurs de course allant jusqu’à 2 000 mm et des vitesses allant jusqu’à 1,6 m/s. Chaque unité est classée à un niveau de protection IP65.

Comme vous pouvez l’imaginer, la qualité des dispositifs EM couvre une gamme. Ceux qui ont un indice IP65 (protection internationale) sont protégés contre les solides, les objets et l’eau. Le 6 indique une protection contre la poussière, tandis que le 5 indique une protection contre les liquides et les jets d’eau à basse pression provenant de toutes les directions.

Un deuxième exemple de dispositif EM est une gamme d’actionneurs linéaires qui comprend des dispositifs antidéflagrants. L’actionneur linéaire répond aux exigences ATEX (directives européennes pour les équipements antidéflagrants) pour une utilisation dans des atmosphères potentiellement explosives, telles que les zones à haute teneur en oxygène. Ce type d’actionneur linéaire comprend une vis à rouleaux avec un servomoteur dans un ensemble autonome, destiné à un fonctionnement fiable et précis pendant des milliers d’heures, à la manipulation de charges lourdes – même dans des conditions difficiles. Ces systèmes servo-électromécaniques sont censés offrir une alternative propre, rapide, simple et rentable à l’hydraulique et une durée de vie plus longue par rapport à la pneumatique.

Pour un troisième exemple, considérez le préhenseur, un dispositif souvent utilisé avec les systèmes robotiques de prise et de placement. Des outils à doigts, ou mâchoires, se fixent sur les préhenseurs pour maintenir un objet. Il existe une grande variété de styles et de conceptions motorisées. Les trois types les plus courants sont les modèles parallèles (à deux doigts), à trois doigts et coudés. Les modèles les plus courants sont les modèles parallèles, avec deux doigts qui se referment sur une pièce pour la saisir, ou qui s’ouvrent pour créer une friction de contact sur une surface intérieure. Les modèles à trois doigts maintiennent la pièce au centre.