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Tiempo de parada frente a distancia de seguridad: cómo afecta el tiempo de parada de la máquina a la colocación de la barrera inmaterial

Cuando se coloca una cortina óptica de seguridad delante de una prensa, un robot o un transportador de alimentación, no sólo se instala un sensor.
Estás decidiendo cuánto tiempo tiene que parar la máquina antes de que una mano, un brazo o todo el cuerpo entre en la zona de peligro.

Por eso tiempo de parada de la máquina y distancia de seguridad siempre viajan juntos. Si la máquina necesita más tiempo para detenerse, debe colocar la barrera inmaterial más lejos. Si acorta el tiempo de parada, puede acercar la cortina y seguir cumpliendo las normas EN ISO 13855 y ANSI B11.19.

Tiempo de parada vs distancia de seguridad cómo afecta el tiempo de parada de la máquina a la colocación de la barrera inmaterial 2

Cálculo del tiempo de parada de la máquina y de la distancia de seguridad (EN ISO 13855 y ANSI B11.19)

Ambas normas principales utilizan la misma idea básica:

  • La distancia de seguridad depende de
    • la rapidez con la que una persona puede acercarse al peligro, y
    • cuánto tiempo tiene que parar todo el sistema.

La fórmula habitual es la siguiente:

  • S = K × T + C

Dónde:

  • S - distancia mínima de seguridad entre la barrera inmaterial y el peligro
  • K - velocidad de aproximación de la mano o del cuerpo (mm/s)
  • T - tiempo total de parada del sistema (s)
  • C - distancia de penetración, en función de la resolución y la geometría de la barrera inmaterial

La norma ANSI B11.19 sólo divide la T en más piezas (tiempo de parada de la máquina, tiempo de control, respuesta de la cortina de luz, monitor de freno, etc.), pero para una charla diaria de ingeniería se puede pensar en ella como un tiempo de parada total.

Una forma sencilla de leerlo:
si T dobles, y todo lo demás sigue igual, S casi se duplica.
Ese es el “versus” en tiempo de parada vs distancia de seguridad.

Variables clave en el cálculo de la distancia de seguridad

SímboloSignificado en el tallerLo que suele comprobar
SDistancia de seguridadDónde montar la cortina
KVelocidad de aproximación humanaManos vs velocidad del cuerpo al caminar
TTiempo total de paradaCortina de luz + control + máquina
CDistancia de penetraciónDepende de la resolución y de la parte del cuerpo

Esta mesa parece sencilla, pero es el motor de cualquier proyecto serio, desde la actualización de una pequeña prensa hasta una línea completa de robots.

Por qué el tiempo de parada de la máquina domina la colocación de la cortina óptica de seguridad

Muchos equipos siguen fijándose sólo en el “tiempo de frenado”. Eso es arriesgado.
El tiempo total de parada T debe incluir:

  • Respuesta de la cortina fotoeléctrica
  • Relé de seguridad o lógica PLC de seguridad
  • Módulos de salida / contactores
  • Tiempo de parada mecánica real

Si se ignoran las partes electrónicas y sólo se mide la prensa plegadora, se subestima T. Entonces se monta la cortina demasiado cerca. Sobre el papel, los cálculos parecen correctos, pero en realidad el operario aún puede alcanzar el peligro antes de que el movimiento llegue a cero.

Aquí es exactamente donde un Cortina óptica de seguridad de tipo 4 ayuda. Con productos como el Cortina óptica de seguridad para máquinas DGD1220 o el ultrafino Cortina de infrarrojos DCBZ1240, el tiempo de respuesta del sensor se mantiene bajo, por lo que una mayor parte de su “presupuesto de tiempo” corresponde a la parada de la máquina, no a la electrónica.

Distancia de penetración C, resolución de la barrera inmaterial y distancia de seguridad

Cómo afecta la resolución de la cortina óptica de seguridad a C

La distancia de penetración C indica hasta dónde puede pasar una parte del cuerpo en el campo de la cortina óptica antes de que los haces la vean realmente. Este número cambia con la resolución:

  • Dedo / cortinas de alta precisión (por ejemplo 14-20 mm)
    • Pueden sentarse más cerca del peligro porque ven antes los objetos más pequeños.
  • Cortinas de protección para manos, brazos o cuerpo
    • Necesita más distancia. La norma supone que la persona puede inclinarse o acercarse más antes de ser detectada.

Por tanto, aunque el tiempo de parada de la máquina T sea el mismo, a cortina óptica de seguridad de alta precisión puede permitir una S más pequeña que una rejilla de protección del cuerpo.

El árbol de productos NEW STAR se articula en torno a estas diferentes necesidades:

  • Cortinas ópticas de seguridad de alta precisión - para estampación, corte de metales, electrónica 3C, soldadura de baterías.
  • Cortinas ópticas de seguridad compactas y de uso general - para líneas de envasado y montaje estándar.
  • Protección de acceso multilateral - rodear las células robotizadas y los paletizadores con menos protecciones duras.
  • Lateral ultrafino / Frontal ultrafino - cuando el bastidor de la máquina casi no deja espacio para el hardware.

Elegir la resolución incorrecta significa que luchas contra la fórmula cada vez que intentas ajustar la distancia de montaje.

Tiempo de parada vs distancia de seguridad cómo afecta el tiempo de parada de la máquina a la colocación de la barrera inmaterial 1

Medición del tiempo de parada en máquinas y sistemas robotizados reales

En un equipo real no debes adivinar T. Lo mides.

Casos típicos en los que es imprescindible medir el tiempo de parada:

  • Prensas mecánicas y plegadoras en los sectores de automoción y metalurgia
  • Máquinas de moldeo por inyección con unidades de cierre rápido
  • Líneas de carpintería pesada, sierras para tableros y procesamiento de tableros
  • Células robotizadas que mueven herramientas o piezas pesadas

Un flujo de trabajo sencillo que utilizan muchos equipos de seguridad y mantenimiento:

  1. Haga funcionar la máquina a la velocidad máxima y en el modo de producción “peor”.
  2. Conecte un contador de tiempo de parada en el elemento de control final, por ejemplo el contactor del motor.
  3. Accione el tope varias veces para ver la variación.
  4. Utilice el valor más alto como T en la fórmula de la distancia de seguridad.
  5. Repita las pruebas después del mantenimiento de los frenos, los cambios de velocidad, los cambios importantes de herramientas y de forma periódica.

Esto se ve mucho en plantas en las que EHS y mantenimiento trabajan juntos. La máquina parece estar “bien”, pero la T medida se alarga con el tiempo. Sin actualizar la distancia de la cortina de luz, el análisis de riesgos original ya está obsoleto.

Cómo afectan el tiempo de parada y la distancia de seguridad al embalaje, la logística y el rendimiento de la célula robotizada

El tiempo de parada y la distancia de seguridad son temas de seguridad, pero afectan directamente a la productividad y la ergonomía.

En un sistema de envasado o de logística, si el tiempo de parada es largo, la fórmula obliga a montar la cortina lejos del punto de nip o del robot. Es decir:

  • Los operarios dan pasos adicionales para despejar los atascos.
  • El acceso a la zona de trabajo se vuelve difícil.
  • Los ciclos de reinicio y reinicio resultan lentos y aburridos para la tripulación.

He aquí una visión rápida de cómo perciben los operadores las distintas combinaciones.

Tiempo de parada y distanciaQué siente el operadorEquipamiento típico
T corta, S pequeñaCortina cerca del peligro, de fácil acceso, se camina menosNueva servoprensa, célula robotizada estanca, cortina de alta precisión
T medio, S medioVigilancia bien, pero algo más de movimientoPaletizador estándar, máquina de moldeo por inyección, pequeña cadena de montaje
T larga, S grande“¿Por qué está esto tan lejos?” más caminata, más fatigaPrensa de manivela antigua, células transportadoras largas, robots de pórtico grandes

En las zonas de alimentos, bebidas y lavado se da otra vuelta de tuerca. Se necesita Cortinas de seguridad con clasificación IP, Así que el tiempo de parada, la S y el entorno chocan. Precisamente por eso, soluciones como la SWP2840 cortina de luz industrial existen: una carcasa estanca adecuada y el tiempo de respuesta necesario para una distancia razonable.

Opciones de ingeniería cuando la distancia de seguridad calculada es demasiado grande

A veces ejecutas el cálculo completo con T real, y el resultado parece imposible. Tal vez la cortina acabaría en el pasillo, o justo delante de un carril de palés. Todavía tienes opciones, no debes aceptarlo.

Opción 1 - Reducir el tiempo de parada T

Este es un trabajo de ingeniería pura:

  • Actualizar o poner a punto los frenos de prensas, sierras y cintas transportadoras pesadas.
  • Ajuste las rampas de deceleración en variadores y servocontroladores.
  • Limpie la cadena de seguridad: lógica corta y clara en el PLC de seguridad, relé de seguridad rápido, sin retardos “misteriosos”.

Una T más corta significa una S más pequeña, sin cambiar el tipo de cortina de luz.

Opción 2 - Reducir la distancia de penetración C con un mejor diseño de la cortina

Si la vigilancia actual se parece más a la detección corporal, C es grande. El cambio a una cortina de alta precisión o un compacto Tipo 4 puede reducir C y acercar la cortina al peligro.

Por ejemplo:

  • En una cadena de montaje electrónica puede utilizar una cortina compacta como DGD1220 cerca del utillaje.
  • En las estaciones de medición y calidad, un cortina de luz de medición se encarga de la comprobación de las dimensiones, mientras que una cortina de seguridad independiente se encarga de la protección contra la penetración.
  • En los skids de proceso con bombas y tanques, puede combinar las cortinas de seguridad con un sensor de flujo para vigilar tanto las piezas móviles como los conductos de líquido.

Cuando se diseñan de forma inteligente tanto la T como la C, la colocación de la cortina de luz se convierte en una herramienta para la seguridad y para mejorar el tiempo de ejecución, no en una barrera.

Tiempo de parada vs distancia de seguridad cómo afecta el tiempo de parada de la máquina a la colocación de la cortina fotoeléctrica 4

Tiempo de parada adaptado, distancia de seguridad y NUEVAS cortinas ópticas de seguridad STAR

NUEVAS posiciones STAR como fabricante integral de sensores de seguridad para máquinas, con fábrica ISO9001 y capacidad OEM/ODM desde una sola muestra hasta lotes masivos. Suena a marketing, pero en realidad es importante para el tiempo de parada y la distancia de seguridad:

  • Puede pedir alturas de protección personalizadas para que coincida con su S calculada, en lugar de apilar tamaños aleatorios.
  • Las diferentes series cubren prensas, moldeo por inyección, logística, carpintería, corte de metales, robótica, sistemas DWS, batería y líneas 3C, así que no necesitas diez proveedores.
  • Para los responsables de medio ambiente, salud y seguridad, ingenieros de seguridad, propietarios de procesos y compradores, disponer de un socio para cortinas fotoeléctricas de seguridad, cortinas de medición, sensores fotoeléctricos, dispositivos de seguridad, control de flujos simplifica las auditorías y el cumplimiento de la normativa.

Cuando los ingenieros de automatización hablan de la norma EN ISO 13855, los responsables de medio ambiente, salud y seguridad hablan de reducción de riesgos y los responsables de compras hablan de entregas y pedidos por lotes, todo el mundo sigue considerando la misma familia de hardware sobre thelightcurtains.com.

Lista de comprobación práctica para ingenieros, responsables de medio ambiente, salud y seguridad y compradores

Antes de firmar la siguiente celda o línea, repasa esta lista rápida:

  • ¿Tenemos mediciones recientes del tiempo de parada para cada movimiento peligroso?
  • ¿Incluimos respuesta del sensor + tiempo de control + tiempo de frenado en T, no sólo el tope mecánico?
  • Es distancia de seguridad S calculada a partir de la velocidad de aproximación y la parte del cuerpo correctas?
  • ¿La resolución de la cortina elegida corresponde al riesgo: dedo, mano o cuerpo entero?
  • ¿Es el distancia montada en la máquina el mismo que en la nota de cálculo?
  • ¿Tenemos un plan para volver a medir la T después de un mantenimiento importante, cambios de velocidad o cambios de herramientas?
  • ¿Hemos elegido la serie NEW STAR adecuada (Compacta, Máquina Pesada, Alta Precisión, Multifaz, Impermeable) para el uso real de cada estación?

Si puede marcar esos puntos, su historia de tiempo de parada frente a distancia de seguridad estará en mucho mejor forma. Y cuando quiera que esa historia se relacione con hardware real, personalización OEM y lotes al por mayor, ya sabe que puede obtenerla directamente de thelightcurtains.com.

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