5 principios esenciales para la salvaguarda de maquinaria industrial

La salvaguarda de máquinas sigue siendo un aspecto muy importante de la automatización y robótica en la industria, así como usos comerciales de automatización. Las máquinas deben seguir la Primera Regla de la Robótica dada por Isaac Asimov, hace casi 100 años ("Runaround", 1942): "No hacer daño". Esta frase se atribuye a Hipócrates, quien creó un juramento en medicina en 245 EC. El diseño cuidadoso de máquinas con el apoyo de sensores y controles previene que máquinas y robots dañen a humanos, tanto operadores como visitantes casuales que podrían no conocer el peligro presentado por una máquina. Hemos organizado métodos para proteger humanos en cinco categorías clave que se presentan aquí.

1. Sistemas de resguardo mecánico

Resguardo de seguridad para robot

Visión general

Los sistemas de resguardo mecánico son barreras físicas que previenen el acceso a partes peligrosas de maquinaria. Estas barreras pueden ser fijas, móviles o enclavamientos y son cruciales para proteger trabajadores de elementos peligrosos de máquinas.

Tipos de sistemas de resguardo

• Resguardos fijos: Permanentemente unidos a la máquina y no pueden quitarse sin herramientas. Diseñados para proporcionar protección continua. Pueden ser de metal sólido, malla o paneles de plástico transparente también llamados "vallado"
• Resguardos móviles: Pueden abrirse o quitarse para permitir acceso para mantenimiento u operación pero deben cerrarse firmemente durante la operación.
• Resguardos con enclavamiento: Estos resguardos apagan automáticamente la maquinaria cuando se abren, asegurando que operadores no puedan acceder a áreas peligrosas mientras la máquina está en marcha.

Aplicaciones comunes

• Manufactura: Los resguardos fijos se usan comúnmente en máquinas como sierras y prensas para prevenir contacto accidental con partes móviles.
• Construcción: Los resguardos móviles a menudo se emplean en herramientas eléctricas, permitiendo operación segura mientras aún proporcionan acceso para ajustes.
• Procesamiento de alimentos: Los resguardos con enclavamiento se usan frecuentemente en sistemas transportadores para asegurar que operadores no puedan alcanzar equipos en movimiento mientras están operativos.

Ejemplos de resguardo mecánico en industrias de proceso

2. Paradas de emergencia (E-Stops)

Visión general

Los sistemas de parada de emergencia proporcionan un medio rápido para detener la operación de maquinaria en caso de emergencia. Estos sistemas son críticos para prevenir lesiones y mitigar riesgos durante eventos imprevistos. Proporcionan un método de fácil acceso para detener inmediatamente el movimiento de una máquina

Características clave

• Ubicación: Los E-stops se colocan estratégicamente alrededor de maquinaria, fácilmente accesibles para operadores. Pueden ser en forma de botón o cable de tracción junto a una máquina o transportador.
• Sistemas redundantes: Muchas máquinas cuentan con múltiples E-stops para asegurar que al menos uno siempre esté accesible en una emergencia. Los contactos dentro del interruptor también son redundantes con seguridad forzada
• Diseño a prueba de fallos: Los E-stops están diseñados para fallar en una condición segura, significando que si fallan, detendrán la máquina en lugar de permitir que continúe operando.

Aplicaciones comunes

• Plantas de manufactura: Los E-stops se usan ampliamente en líneas de ensamblaje y maquinaria pesada para detener rápidamente operaciones en emergencias.
• Manipulación de materiales: En sistemas transportadores, los E-stops pueden prevenir accidentes causados por atascos o errores de operador.
• Robótica: Los E-stops son esenciales en entornos donde robots y humanos trabajan en proximidad para asegurar cese inmediato del movimiento del robot si es necesario.

3. Dispositivos de detección de presencia (PSD)

Visión general

Los dispositivos de detección de presencia se usan para detectar la presencia de individuos cerca de maquinaria peligrosa y tomar acción apropiada para mejorar la seguridad. Estos dispositivos usan varias tecnologías, como sensores infrarrojos, láser y microondas, para monitorizar el área alrededor de la máquina.

Tipos de PSD

• Cortinas de luz: Estos son dispositivos de seguridad que crean una barrera invisible; cuando el haz se interrumpe, la máquina se detiene.
• Escáneres láser: Estos dispositivos pueden crear un mapa 2D o 3D del espacio de trabajo, detectando presencia humana y asegurando que la maquinaria opere solo cuando es seguro.
• Sensores de proximidad: Estos detectan la presencia de operadores u objetos cerca de la máquina y pueden activar apagados o reducciones de velocidad según sea necesario.

Aplicaciones comunes

• Manufactura automatizada: Las cortinas de luz se usan extensivamente alrededor de brazos robóticos para prevenir que operadores entren en áreas peligrosas.
• Máquinas CNC y prensas plegadoras: Una aplicación principal de cortinas de luz de seguridad son el área frente y detrás de una prensa plegadora para prevenir que la prensa cierre mientras una parte del cuerpo humano está cerca del punto de prensa
• Industria textil: Los escáneres láser ayudan a asegurar que trabajadores no estén en el camino de maquinaria en movimiento.
• Embalaje y envío: Las cortinas de luz de seguridad (PSD) a menudo se usan para sistemas de paletizado robótico para proteger trabajadores del movimiento del robot. Los escáneres láser de seguridad (LIDARs) son otra opción para protección de paletizado. Sensores de proximidad en máquinas de embalaje ayudan a prevenir lesiones detectando presencia de operador antes de permitir que maquinaria u robots operen.

4. Enclavamientos de seguridad

Visión general

Los enclavamientos de seguridad son dispositivos que previenen que la maquinaria opere bajo condiciones inseguras. Aseguran que las máquinas solo puedan operarse cuando se cumplen ciertas condiciones de seguridad, reduciendo así el riesgo de accidentes.

Tipos de enclavamientos

• Enclavamientos mecánicos: Previenen físicamente la operación si un resguardo de seguridad se quita o no está correctamente posicionado.
• Enclavamientos eléctricos: Usan señales eléctricas para prevenir que la maquinaria opere hasta que se satisfagan criterios de seguridad.
• Enclavamientos de software: Confían en protocolos de seguridad programados dentro de controles de maquinaria para asegurar operación segura.

Aplicaciones comunes

• Moldeo por inyección: Los enclavamientos previenen que la máquina opere si los resguardos de seguridad no están en su lugar, protegiendo operadores durante cambios de molde.
• Robótica: Usados para asegurar que robots no puedan operar a menos que todas las condiciones de seguridad estén satisfechas, como colocación correcta dentro del área de trabajo.
• Operaciones de prensa: Los enclavamientos de seguridad aseguran que las prensas no puedan operar a menos que el operador esté posicionado correctamente y seguro lejos de la zona de peligro.

5. Controladores de salvaguarda de máquinas