Dominando los estándares de robots colaborativos: Seguridad, riesgos y cumplimiento

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Los robots colaborativos, o cobots, son cruciales para la productividad manufacturera. Los cobots están diseñados con características de seguridad integradas para poder trabajar colaborativamente junto a trabajadores humanos, pero estas tecnologías no garantizan la seguridad “listo para usar”. Más bien, una evaluación de riesgos exhaustiva y específica de la aplicación es esencial para proteger a su fuerza laboral y lograr el cumplimiento.

Como su socio en automatización, JHFOSTER proporciona los servicios de diseño, evaluación, integración y soporte necesarios para la seguridad y cumplimiento de su aplicación de robot colaborativo.

¿Cómo son seguros los cobots?

Esta nueva generación de robots industriales se considera más segura que los robots industriales tradicionales porque los robots colaborativos ofrecen características avanzadas de seguridad, como sensores, cámaras y programación de software que detectan la proximidad de objetos o personas para prevenir accidentes y lesiones. Las características avanzadas de seguridad incluyen:

• Parada monitorizada de seguridad: Sensores dentro del sistema de control fuerzan al cobot a una parada completa cuando un humano está demasiado cerca y reinician cuando el empleado está a una distancia segura.
• Monitorización de velocidad y separación: Esta función de seguridad, llamada SSM, usa sensores y cámaras para detectar proximidad a trabajadores humanos y ordena al cobot reducir la velocidad a una segura.
• Tecnología de limitación de potencia y fuerza: Esta característica, conocida como PFL, controla y reduce la fuerza y par del cobot para prevenir lesiones si contacta con un operador.

Si bien estas características de seguridad suelen permitir que los cobots se coloquen en áreas compartidas con operadores humanos sin protecciones o recintos, la aplicación completa, incluyendo equipos integrados, la celda de trabajo, el flujo de trabajo y accesorios como efectores finales, debe evaluarse para una operación segura. Por esta razón, se necesita una evaluación de riesgos de todo el sistema de automatización para asegurar el cumplimiento con los estándares de seguridad de la industria para instalaciones robóticas.

¿Cuáles son los estándares de seguridad para cobots?

Varios estándares de seguridad de la industria se aplican a instalaciones de robots y cobots, incluyendo:

ISO 10218

ISO 10218 de la Organización Internacional de Normalización es la guía más reconocida para seguridad de robots industriales. La versión más reciente de ISO 10218 cubre los requisitos de seguridad para robots industriales para fabricantes y para aplicaciones de robots industriales.

ISO 10218 proporciona requisitos de seguridad funcional con directrices precisas sobre cumplimiento y mitigación de riesgos. Los requisitos de seguridad integrados para robots colaborativos que consolidan la anterior ISO/TS 15066 se incluyen en ISO 10218.

Además, la guía de seguridad para procedimientos de carga/descarga manual y herramientas de extremo de brazo se ha incorporado de informes técnicos previamente separados, TR 20218-1 y TR 20218-2, al igual que nuevas clasificaciones robóticas con requisitos de seguridad funcional correspondientes y metodologías de prueba.

ANSI R15

El Instituto Nacional de Estándares Estadounidenses (ANSI) ha adoptado ISO 10218 como parte de su ANSI R15, que describe requisitos de seguridad para el uso de robots industriales, así como integración robótica en celdas de trabajo.

OSHA

Aunque la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) no tiene estándares específicos para la industria de robótica o integración de automatización, la agencia se basa en ISO, ANSI y otros estándares relevantes de la industria que rigen evaluaciones de riesgos, salvaguardas y otros riesgos relacionados en el lugar de trabajo.

Como su socio experto en automatización, JHFOSTER proporciona integración y soporte cumplidores para su aplicación de cobot, asegurando seguridad de la fuerza laboral y cumplimiento con estándares de la industria.

¿Cuáles son los principales riesgos asociados con los robots?

OSHA ha identificado ocho riesgos principales en aplicaciones robóticas, incluyendo:

• Error humano: Cuando los operadores se colocan en ubicaciones/posiciones peligrosas.
• Errores de control: Riesgos en la celda de trabajo robótica causados por errores en el software o hardware de control.
• Acceso no autorizado: Un operador no autorizado/no capacitado entrando en la celda de trabajo robótica.
• Fallo mecánico: Malfuncionamientos mecánicos inesperados que crean riesgos.
• Presión de tiempo: Cuando se apura, los trabajadores pueden saltarse protocolos de seguridad.
• Entorno: Factores ambientales pueden interferir con la función robótica.
• Fallos/averías de energía: Interrupciones de energía o no seguir procedimientos de bloqueo/etiquetado pueden interferir con la operación o liberar energía, creando riesgos eléctricos.
• Instalación incorrecta: Sistemas robóticos mal diseñados e instalados incorrectamente pueden resultar en riesgos operativos.

Según OSHA, el diseño adecuado, pruebas, integración, operación y mantenimiento de la aplicación robótica pueden prevenir estos problemas. Como su socio experimentado en automatización, JHFOSTER puede ayudarle a evitar estos riesgos.

Los 4 principales tipos de accidentes con robots y cómo evitarlos

Los cuatro principales tipos de accidentes con robots incluyen:

1. Accidentes de impacto/colisión: Cuando un operador es golpeado por el robot, efector final o material manipulado por el robot.
2. Accidentes de aplastamiento/atrapamiento: Cuando un operador queda atrapado entre el robot y otra superficie o atrapado por el propio robot.
3. Accidentes por piezas mecánicas: Fallo de las piezas del robot o dispositivos de seguridad que resultan en lesión.
4. Otros accidentes: Proyección de piezas, ser atrapado entre partes de máquina, fallo de componentes, etc.

Cómo evitar accidentes robóticos

La mayoría de accidentes relacionados con automatización pueden evitarse usando las siguientes precauciones:

• Evaluación de riesgos: Una evaluación de riesgos exhaustiva antes de instalar un robot en una celda de trabajo, así como después de la instalación, ayudará a identificar riesgos potenciales para que se puedan tomar medidas preventivas.
• Pruebas de Concepto: Esto ayuda a identificar riesgos potenciales que pueden no aparecer en simulaciones.
• Dispositivos de seguridad: Proteger a operadores de riesgos con dispositivos como protecciones y cortinas de luz para celdas robóticas industriales tradicionales, y usar características avanzadas de seguridad de cobots puede prevenir accidentes.
• Diseño, instalación e integración adecuados: Asegurar que la celda de trabajo robótica ha sido diseñada, instalada e integrada con el cumplimiento de seguridad en mente evitará muchos riesgos.
• Capacitación/procedimientos: Capacitación exhaustiva para operadores, técnicos de mantenimiento y otros empleados proporciona conciencia de riesgos y detalles sobre precauciones y procedimientos de seguridad.
• Mantenimiento del sistema: Asegurar que todos los componentes de la celda robótica están en buen estado de funcionamiento prevenirá accidentes relacionados con malfuncionamientos.

¿Cuáles son algunas reglas de seguridad a seguir al trabajar con cobots y robots?

Si bien las salvaguardas y procedimientos de seguridad variarán de aplicación a aplicación, estas seis reglas deberían ayudar a prevenir accidentes relacionados con robots/cobots.

1. Realice siempre una evaluación de riesgos exhaustiva.
2. Realice pruebas físicas para validar límites de fuerza del robot/cobot.
3. Gestione energía almacenada y practique procedimientos de bloqueo/etiquetado.
4. Asegure correctamente los efectores finales.
5. Mantenga un espacio de trabajo despejado.
6. Nunca eluda salvaguardas o dispositivos de seguridad.

Creando una zona de trabajo segura: Velocidad y separación

Las características de seguridad integradas de velocidad y separación son lo que diferencia a los cobots de los robots y les permite colaborar de forma segura con operadores humanos.

¿Cuál es una velocidad segura para un cobot?

El límite de velocidad recomendado por la industria para un cobot en modo colaborativo verdadero (donde el contacto humano es posible) es de 250 mm/s o menos, según define ISO/TS 15066/ISO 10218. Esta velocidad permite limitación de fuerza si ocurre una colisión.

Sin embargo, una evaluación de riesgos exhaustiva de la aplicación específica determinará la velocidad más segura. Velocidades más altas pueden ser posibles si se emplean características como monitorización de velocidad y separación o modos no colaborativos.

¿Cuál es la zona segura alrededor de un robot?

La zona segura alrededor de un robot depende del tipo de robot, su velocidad, modo operacional y aplicación, y debe definirse durante la evaluación de riesgos.

Los robots industriales tradicionales requieren barreras físicas como vallas y jaulas para mantener a los empleados a una distancia segura y/o dispositivos basados en sensores como cortinas de luz que detienen la operación cuando un operador entra en el área. Una evaluación de riesgos exhaustiva y estándares de la industria proporcionarán información sobre qué tipo de salvaguardas se necesitan para una aplicación.

Los robots colaborativos generalmente no requieren barreras físicas cuando trabajan en un espacio colaborativo, que es un área definida en la que el cobot puede operar de forma segura cuando está equipado con monitorización de velocidad y separación, parada monitorizada de seguridad y/o tecnologías PFL. Tras una evaluación de riesgos exhaustiva para la aplicación, el cobot debe programarse para mantener un límite de seguridad definido (un muro virtual programable que se basa en sensores para activar características de seguridad del cobot cuando se traspasa el límite) para asegurar una zona de trabajo segura.

JHFOSTER, su socio en integración robótica cumplidora

Como su socio en automatización, JHFOSTER tiene la experiencia para navegar estándares complejos de seguridad de cobots y diseñar a medida una solución cumplidora, fiable y segura para su aplicación. Contáctenos hoy para aumentar la eficiencia y asegurar la seguridad de cobots.

• Presidente de Integración de Automatización, Tavoron

  Robert Komljenovic es un ejecutivo industrial y de automatización experimentado con más de 30 años de liderazgo en organizaciones globales de manufactura y automatización. Como Presidente de Integración de Automatización en Tavoron, lidera el segmento de Integración de Automatización de la empresa, enfocándose en crecimiento estratégico, rendimiento operacional y colaboración a través de la plataforma. Antes de unirse a Tavoron, Robert ocupó roles de liderazgo ejecutivo en empresas de automatización y manufactura avanzada, donde lideró transformación de negocio, expandió presencia de mercado e impulsó crecimiento rentable. Robert también forma parte de la Junta de la Fundación Educativa de la Sociedad de Ingenieros de Manufactura, apoyando iniciativas STEM a través de becas y programas de dotación.

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