Les concepteurs de machines à mouvement linéaire spécifient de plus en plus d'actionneurs électromécaniques car ils sont plus propres, plus faciles à contrôler et nécessitent moins d'entretien que les vérins hydrauliques. Cependant, les nombreux avantages intrinsèques en matière de sécurité qui découlent de l’utilisation de solutions électromécaniques sont souvent négligés. Celles-ci découlent de l’élimination du besoin de fluide hydraulique et de la mise en œuvre d’une solution de manutention de charge entièrement électrique.

Risques pour la sécurité du contrôle de mouvement basé sur les vérins hydrauliques

Les ingénieurs concepteurs spécifient les vérins hydrauliques pour leur fonctionnement à haute résistance et à cycles élevés, mais pour y parvenir, il faut un système externe complexe de tuyaux, connecteurs, filtres, commutateurs, vannes et pompes. Même un petit système hydraulique (2 000 à 5 000 psi) peut comporter au moins huit pièces mobiles distinctes, mais certaines peuvent être pressurisées jusqu'à 10 000 psi et chauffées à 180°F.

Ces facteurs, combinés aux caractéristiques inhérentes de l’huile hydraulique, peuvent entraîner l’un des problèmes suivants :

• Traumatisme physique. Les systèmes à haute température et haute pression présentent un risque potentiel même en fonctionnement de routine, mais à mesure que ces composants s'usent et tombent en panne, le risque de danger augmente. La proximité des conduites hydrauliques peut potentiellement entraîner des brûlures, des contusions, des coupures ou des abrasions dues aux conduites hydrauliques.
• Risque d'exposition.L'Agence américaine pour les substances toxiques et le registre des maladies rapporte que certains types de liquides hydrauliques peuvent irriter la peau ou les yeux et que l'ingestion de certains types peut provoquer une pneumonie, des saignements intestinaux ou la mort chez l'homme.
• Les effets de l'air respiré contenant des niveaux élevés de fluides hydrauliques ne sont pas connus, mais certains pays ont fixé des limites d'exposition aux fluides hydrauliques. L'Institut national pour la sécurité et la santé au travail (NIOSH) recommande une limite d'exposition de 350 mg/m³de distillats de pétrole pour une journée de travail de 10 heures et une semaine de travail de 40 heures.
• Contamination.En plus d’être potentiellement toxiques pour les humains, les fluides hydrauliques peuvent être nocifs pour l’environnement. L'Environmental Protection Agency (EPA) des États-Unis, par exemple, inclut les fluides hydrauliques dans sa liste d'huiles nécessitant une manipulation particulière.
• Risque de glissade et de chute.De nombreux cas ont été signalés de travailleurs qui ont été blessés en glissant sur des flaques de liquide qui s'écoulaient ou en tombant en grimpant sur leurs machines avec de l'huile sur les mains ou les chaussures.
• Nettoyage. Les déversements intérieurs peuvent également être soumis à la réglementation locale ou nécessiter des investissements supplémentaires dans des substances absorbantes ou d'autres services de nettoyage.
• Combustibilité.Les fluides hydrauliques à base de pétrole sont moins inflammables que les distillats moyens du pétrole tels que le carburéacteur, le kérosène ou le carburant diesel. Ceux-ci peuvent cependant présenter un risque d'incendie s'ils sont pulvérisés, comme cela peut se produire lorsque des fuites à haute pression transforment le fluide en aérosol.

Étant donné que les fluides hydrauliques se dégradent et perdent de leur efficacité avec le temps, ils doivent être remplacés régulièrement, ce qui entraîne des coûts supplémentaires pour maintenir un stock d'huile et de filtres neufs. En règle générale, des ressources supplémentaires du service de maintenance sont nécessaires pour coordonner la vérification des filtres et de l'intégrité de l'huile afin de déterminer quand changer les fluides. Le laxisme dans l’un de ces efforts augmente le risque d’utilisation de fluides hydrauliques.

Le choix sûr

Malgré les inconvénients décrits ci-dessus, les conceptions hydrauliques ont été mises en œuvre parce qu'elles constituaient la meilleure alternative pour un actionnement intensif à cycle élevé. Les applications hydrauliques sont traditionnellement connues pour supporter des forces et des charges plus importantes dans des applications nécessitant un investissement initial moindre. À mesure que les actionneurs électromécaniques ont progressé en termes de capacités pour gérer des charges plus lourdes, de synchronisation des actionneurs et de mise en œuvre simple, le tout sans fluides hydrauliques ni plomberie complexe, ils offrent des performances comparables, voire supérieures, à celles des systèmes hydrauliques.

Comparons le fonctionnement des actionneurs électriques et des vérins hydrauliques. Les actionneurs électromécaniques intègrent toutes les fonctionnalités de fonctionnement dans le boîtier de l'actionneur lui-même, qui connecte une unité de commande électronique (ECU) avec seulement quelques fils. Cette capacité est assurée par des microprocesseurs intégrés qui peuvent être programmés pour signaler la position, fournir un retour de diagnostic qui améliore les performances et gérer des fonctions complexes telles que la synchronisation de plusieurs actionneurs. En plus d'éliminer les dangers directement liés à l'utilisation de fluides, les actionneurs électromécaniques offrent les avantages suivants en matière de sécurité de l'usine :

• En permettant aux opérateurs d'augmenter la vitesse, de la ralentir, de suivre un profil de mouvement cohérent ou de maintenir une position, les actionneurs électromécaniques leur donnent un contrôle maximal sur la charge.
• Les boîtiers compacts sont plus faciles à sceller, éliminant ainsi les risques de contamination.
• Moins de pièces mobiles signifie moins d’usure et moins de risques de panne.
• La mise en œuvre et l’exploitation du suivi des performances sont beaucoup plus faciles car la majeure partie est réalisée avec des logiciels plutôt qu’avec des systèmes externes.
• Les actionneurs électroniques peuvent accepter des commandes et, en retour, fournir des données relatives à la sécurité telles que la charge ou la température.
• Les opérations peuvent être facilement interrompues en cas d’incident.
• Les systèmes électroniques peuvent être annulés manuellement si nécessaire.
• Le fonctionnement est silencieux, éliminant ainsi le risque de déficience auditive pour ceux qui y sont constamment exposés.

À mesure que l'attention portée à la sécurité sur le lieu de travail augmente parmi les régulateurs gouvernementaux et le grand public, elle est devenue une considération importante lors de la conception d'une solution de contrôle de mouvement écologique. Les actionneurs électromécaniques répondent à certains des inconvénients en matière de sécurité des systèmes basés sur des vérins hydrauliques. Combinez cela avec leur facilité d’utilisation et de maintenance et vous disposez d’une option idéale pour vos besoins futurs en matière d’actionneurs.