Capítulo 3.7
Selección y diseño de sistemas de monitoreo
Los dispositivos de monitoreo desempeñan un papel crucial en la seguridad de las máquinas, pero presentan limitaciones. Estos dispositivos no pueden proteger contra peligros como piezas proyectadas, superficies calientes, líquidos u otras emisiones. En la siguiente sección, le guiaremos a través de las diferentes alternativas.
Alternativas a las protecciones móviles
En las siguientes secciones se analizan los siguientes sistemas de monitoreo:
- Barreras de luz, cortinas de luz, escáneres de rango
- Alfombrillas sensibles al contacto
- Barras de seguridad y parachoques
Estos sistemas de monitoreo cumplen dos propósitos
- Para supervisar el acceso de personas y objetos a la zona de peligro.
- Para reemplazar protectores físicos para permitir un acceso más fácil, ahorrar espacio o reducir el tiempo de operación.
Sin embargo, para lograr el segundo propósito, estos sistemas tienen una limitación importante.
No son adecuados para proteger peligros como:
- Expulsión de piezas
- Pulverización de líquidos peligrosos y/o presurizados
- Partes calientes o muy frías cercanas
- Cuando se generan polvo, niebla o humos peligrosos
Si su aplicación implica alguno de estos peligros, no confíe únicamente en los dispositivos de monitoreo como medida de seguridad.
Los dispositivos de protección sensibles tienden a difuminar los límites entre la zona segura y la zona de peligro. Las personas pueden desconocer el riesgo que conlleva o acostumbrarse a entrar en una zona de peligro sin pensarlo mucho.
A menudo, los operadores no tienen claro cuándo y cómo debe responder el dispositivo de seguridad ni qué implica su función de seguridad. Esto puede provocar comportamientos peligrosos.
Por otro lado, con una valla y una puerta con cerradura, entrar en una zona de peligro siempre es una acción consciente y deliberada.
Alternativa 1
Barreras de luz, cortinas de luz, escáneres de rango
Para proteger a las personas del contacto con piezas móviles peligrosas, dispositivos como barreras de luz, cortinas de luz o escáneres láser deben detectar a la persona y detener la máquina antes de que llegue a la zona de peligro.
Para proteger a una persona del contacto con piezas móviles peligrosas, dispositivos como barreras de luz, cortinas de luz o escáneres láser deben detectar a la persona y detener la máquina antes de que alcance la zona de peligro.
Una limitación clave de estos dispositivos, que a veces se pasa por alto, es que solo monitorean un plano, ya sea vertical, horizontal o en un ángulo específico. No pueden detectar nada fuera de este plano seleccionado, conocido como campo de protección.
Para ilustrarlo, imagine un escáner de alcance instalado en una carretilla industrial sin conductor. El escáner está diseñado para detectar personas en la trayectoria de la carretilla y detener el vehículo si alguien se acerca demasiado. Normalmente, se instalaría el escáner a unos 200 mm del suelo para que detecte a las personas que se encuentran de pie o caminando en el camino. Sin embargo, no detectará a alguien que se encuentre junto a la trayectoria de la carretilla con el brazo extendido por encima del plano de detección. Dado que el brazo está situado muy por encima del plano de detección, que está fijado a 200 mm del suelo, la carretilla podría golpearlo y lesionarlo gravemente.
Consideraciones clave para un diseño correcto
Para garantizar el diseño correcto de una aplicación de cortina de luz o escáner de rango, debe considerar estas tres preguntas:
Importancia de los cálculos precisos
Los cálculos precisos son esenciales para un diseño adecuado. Desafortunadamente, las ubicaciones de instalación a veces se eligen basándose en conjeturas, lo cual puede ser muy peligroso.
Los cálculos precisos son esenciales para un diseño adecuado. Desafortunadamente, las ubicaciones de instalación a veces se eligen basándose en conjeturas, lo cual puede ser muy peligroso.
Los cálculos correctos deben realizarse siempre de acuerdo con la norma (EN) ISO 13855*, que también especifica las velocidades típicas de movimiento y aproximación de las personas.
Estos ejemplos resaltan la necesidad de tener precaución, especialmente cuando se instalan cortinas de luz cerca de la zona de peligro. Si la distancia parece ser inferior a 300 mm, probablemente no sea segura, ya que el tiempo de parada sería de tan solo unos 0,15 segundos. Recuerde que un dispositivo de monitoreo es una medida de seguridad, no una apuesta. Debe calcular, probar y documentar sus hallazgos para garantizar que funcione correctamente.
* La norma ISO 13855 se basa en las normas ANSI B11.0 y B11.19 para EE. UU. y CSA Z432 para Canadá. Tenga en cuenta, sin embargo, que las fórmulas para los cálculos de la distancia de seguridad en estas normas son ligeramente diferentes de lo que se proporciona en (EN) ISO 13855. Las normas de seguridad de los vehículos industriales automáticos sin conductor son ISO 3691-4 y ANSI/ITSF B56.5-2024 para EE. UU.
Alternativa 2
Alfombrillas sensibles al contacto
Las alfombras sensibles al contacto son una buena alternativa a las cortinas de luz y los escáneres láser, ya que no se ven afectadas por el polvo, la niebla, el humo, la suciedad ni la luz difusa, factores que pueden interferir con los equipos de detección optoelectrónica. El uso de una alfombra sensible al contacto garantiza la interrupción de las operaciones cuando una persona la pisa y entra en la zona de peligro.
Al implementar estas alfombras, la distancia a la zona de peligro es crucial. El tiempo necesario para detener el peligro debe ser menor que el que tarda una persona en pisar la alfombra y llegar a la zona de peligro. Esto requiere cálculos minuciosos y el cumplimiento de la norma (EN) ISO 13855.
Es fundamental realizar pruebas exhaustivas para garantizar que la alfombra esté correctamente colocada y evitar que alguien la sobrepase; es decir, que una persona no pueda pararse sobre un bastidor u otra parte de la máquina a ambos lados de la alfombra con las piernas extendidas. Asegurarse de que el peligro haya cesado para cuando una persona llegue a la zona de peligro es fundamental para la seguridad y el cumplimiento normativo.
Aunque parezca increíble, los operadores pueden intentar eludir las medidas de seguridad, por lo que es importante tener esto en cuenta en el diseño.
Alternativa 3
Barras de seguridad y parachoques
Las barras de seguridad y los parachoques detectan las partes móviles de la máquina y detienen el movimiento cuando entran en contacto con un cuerpo humano, evitando posibles lesiones.
La parte peligrosa de la máquina en movimiento se detiene antes de que pueda lastimar a la persona. ¿Suena complicado?
Existen límites estrictos para tales aplicaciones:
- La velocidad del movimiento debe ser lenta (normalmente menos de 250 mm/s), porque de lo contrario el impacto podría ya herir a la persona o (peor aún) derribarla.
- La energía del impacto no debe superar los 150 N y 10 J. “permitido” no debe superar los 150 N y 10 J para prevenir accidentes.
- El tiempo/camino necesario para detenerse debe ser corto.
Si no se respetan estos factores sigue existiendo riesgo de lesiones, ya que la pieza móvil puede no detenerse antes de derribar, aplastar o cortar a la persona.
