guía 4 seguridad para máquinas

8/12/2019 Gua 4 Seguridad para mquinas

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Instituto Universitario de Tecnologa Antonio Jos de SucreExtensin Barquisimeto

Escuela de Mecnica

Prof. Ing. Francisco J Vargas.

GUIA 4

SEGURIDAD PARA MQUINAS

DEFINICIN

Una mquina es un conjunto de elementos mviles y fijos cuyo funcionamiento posibilita aprovechar, dirigir, regular o

transformar energa o realizar un trabajo con un fin determinado, (del latn machinarus) al conjunto de mquinas que se

aplican para un mismo fin y al mecanismo que da movimiento a un dispositivo.

Los elementos que componen una mquina son:

Motor: es el mecanismo que transforma una fuente de energa en trabajo requerido.Conviene sealar que los motores tambin son mquinas, en este caso destinadas a transformar la energa origina

(elctrica, qumica, potencial, cintica) la energa mecnica en forma de rotacin de un eje o movimiento alternativo de

un pistn. Aquellas mquinas que realizan la transformacin inversa, cuando es posible, se denominan mquinas

generadoras o generadores y aunque pueda pensarse que se circunscriben a los generadores de energa elctrica,

tambin deben incluirse en esta categora otros tipos de mquinas como, por ejemplo, las bombas o compresores.

Evidentemente, en ambos casos hablaremos de mquina cuando tenga elementos mviles, de modo que quedaran

excluidas, por ejemplo, pilas y bateras.

Mecanismo: es el conjunto de elementos mecnicos, de los que alguno ser mvil, destinado a transformar laenerga proporcionada por el motor en el efecto til buscado.

Bastidor: es la estructura rgida que soporta el motor y el mecanismo, garantizando el enlace entre todos loselementos.


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Componentes de seguridad: son aquellos que, sin contribuir al trabajo de la mquina, estn destinados aproteger a las personas que trabajan con ella. Actualmente, en el mbito industrial es de suma importancia la

proteccin de los trabajadores, atendiendo al imperativo legal y econmico y a la condicin social de una

empresa que constituye el campo de la seguridad laboral, que est comprendida dentro del concepto ms

amplio de prevencin de riesgos laborales.

Tambin es importante darles mantenimiento peridicamente para su buen funcionamiento.

PRINCIPIOS GENERALES DE LA PROTECCIN DE MAQUINAS

Existen en la vida una gran cantidad de procesos que encierran un peligro para la integridad fsica de las personas. Estos

procesos, frecuentemente utilizados en las operaciones industriales, desempean Un papel muy importante en e

desarrollo de actividades tiles para la vida del hombre. El fuego, por ejemplo, signific un avance importantsimo en e

progreso de la humanidad primitiva, pero tiene un inconveniente derivado de su propia utilidad: no se puede tocar sin

peligro de quemaduras. La electricidad rene, junto con el riesgo de electrocucin para quienes se pongan en contacto

con un material en tensin, el inconveniente de que dicha tensin no se puede apreciar a simple vista.

Sabido es que, hoy da, la mayor parte de los procesos industriales hacen uso de energa calrica, la electricidad y las

piezas en movimiento, completndose la pequea parte restante con procesos qumicos y nucleares.

La proporcin en que estos agentes participan en el desarrollo industrial ha variado segn la poca y seguir variando a

medida que pase el tiempo, pero todos ellos tienen un denominador comn, caracterizado por el riesgo a que se

exponen las personas que han de manejarlos o que se encuentran en sus proximidades. Ello hace necesario un

sistemtico control de los mismos, a fin de convertirles, de fuerzas libres de la naturaleza, en instrumentos de servicio

para las necesidades del hombre.

Este control no siempre puede ser completo, por la dificultad de realizarlo o bien por los descuidos humanos que

inevitablemente se han de producir, por lo que resulta absolutamente necesario establecer una barrera con el fin de

evitar las lesiones que el contacto entre los mismos puede producir. Estas barreras entre el peligro y sus posibles

vctimas son los dispositivos de proteccin.

Estos dispositivos de proteccin pueden adoptar mltiples formas, segn cul sea el peligro del que nos hayan de

proteger, y varan desde las sencillas barras horizontales colocadas en las antiguas cocinas de carbn, hasta los

complicados sistemas de enclavamiento que protegen el funcionamiento de las modernas y costosas mquinas

industriales.

Con demasiada frecuencia, es mal entendido el propsito de proteger, ya que se piensa que se refiere nicamente a la

zona de operacin o a una parte de la transmisin de fuerza. Dado que estas dos zonas, cuando se hallan sin proteccin

son causantes de la mayora de lesiones producidas por equipo mecnico, son tambin necesarios los resguardos para

evitar lesiones por otras causas en las mquinas o cerca de ellas.


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El propsito bsico de resguardar las mquinas es el de proteger y prevenir contra lesiones, a causa de:

1. Contacto directo con las partes mviles de una mquina.2. Trabajo en proceso (coceo en una sierra circular, rebabas de una mquina herramienta, salpicadura de meta

caliente o de substancias qumicas, etc.).

3. Falla mecnica.4. Falla elctrica.5. Falla humana a causa de curiosidad, celo, distraccin, fatiga, indolencia, preocupacin, enojo, enfermedad

temeridad deliberada, etc.

El esfuerzo y los gastos invertidos en el desarrollo de un programa firme y prctico de proteccin, pueden justificarse

an slo por razones humanitarias. Las razones econmicas tambin proporcionan una amplia justificacin.

Los resguardos ayudan a suprimir el miedo del operador de una mquina y, al hacerlo, aumenta su produccin. Puede

permitir tambin la operacin de la mquina a ms altas velocidades, en algunos casos en tal grado, que slo en funcin

de la produccin, el costo de los resguardos se convierte en una inversin provechosa.

Tal vez, sin embargo, la razn ms importante y realista, es que la eliminacin de un peligro mecnico mediante la

instalacin de un resguardo, o cambio en el diseo de una mquina, revisin del mtodo de operacin o algn otro

medio, es una ganancia positiva permanente.

Una condicin o exposicin mecnica peligrosa, es aquella que ha causado o pudiera causar una lesin. Si se conoce un

medio de proteger tal condicin o exposicin, no hay razn vlida para no usarlo. La ausencia de lesiones en la

operacin de una mquina sin resguardos o parcialmente resguardada, durante un perodo de tiempo, no es prueba deque las partes mviles de la mquina no sean peligrosas.

La experiencia en la prevencin de accidentes ha demostrado que no es acertado poner la confianza principal en la

cooperacin, preparacin, o atencin constante de parte del operador. La naturaleza humana es impredecible, la gente

est sujeta a lapsos fsicos y mentales, y ni aun a una persona cuidadosa y normalmente atenta, se le puede tener

confianza todo el tiempo.

MAQUINAS Y HERRAMIENTAS

Las mquinas y herramientas usadas en los establecimientos, debern ser seguras y en caso de que originen riesgos, no

podrn emplearse sin la proteccin adecuada.

Los motores que originen riesgos, sern aislados prohibindose el acceso del personal ajeno a su servicio. Cuando estn

conectados mediante transmisiones mecnicas a otras mquinas y herramientas situadas en distintos locales, el

arranque y la detencin de los mismos se efectuarn previo aviso o seal convenida. As mismo debern estar previstos

de interruptores a distancia, para que en caso de emergencia se pueda detener el motor desde un lugar seguro.


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Protecciones

Los acoplamientos, poleas, correas, engranajes, mecanismos de friccin, vstagos. mbolos, manivelas u otros

elementos mviles que sean accesibles al trabajador por la estructura da las mquinas, se protegen o aislarn

adecuadamente. En ellas se instalarn las protecciones ms adecuadas al riesgo especfico de cada uno.

Las partes de las mquinas y herramientas en las que existan riesgos mecnicos y donde el trabajador no realiza

secciones operativas, dispondrn de protecciones eficaces, tales como cubiertas, pantallas, barandas y otras. que

cumplirn los siguientes requisitos:

1. Eficaces por su diseo.2. De material resistente.3. Desplazamiento para el ajuste o reparacin.4. Permitirn el control y engrase de los elementos da las mquinas.5. Su montaje o desplazamiento slo podr realizarse intencionalmente.6. No constituirn riesgos por si mismos.7. Constituirn parte integrante de las mquinas.8. Actuarn libres de entorpecimiento.9. No interferirn, innecesariamente, al proceso productivo normal.10.No limitarn la visual del rea operativa.11.Dejan libres de obstculos dicha rea.12.No exigirn posiciones ni movimientos forzados.13.Protegern eficazmente de las proyecciones.

Mantenimiento

Se realizaran con condiciones de seguridad adecuadas. Que incluirn de ser necesaria la detencin de las mquinas.

Toda mquina averiada o cuyo funcionamiento sea riesgoso ser analizada con la prohibicin de su manejo por

trabajadores no encargados de su reparacin. Para evitar su puesta en marcha. Se bloquear el interruptor elctrico

principal, mediante candados o similares de bloqueo, cuya llave estar en poder del responsable de la reparacin que

pudiera estarse efectuando. En el caso que la mquina exija el servicio simultneo de varios grupos de trabajo, los

interruptores, llaves o arrancadores antes mencionados debern poseer un dispositivo especial que contemple su uso

mltiple por los distintos grupos.


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MOVIMIENTO MECANICO

Aunque el trmino "maquinaria", cubre una tremenda variedad de mquinas desarrolladas para una amplia gama de

usos, todos los movimientos de la maquinaria consisten bsicamente en unos cuantos movimientos mecnicos sencillos

Los mecanismos producen movimiento rotativo o movimiento alternativo, o una combinacin de ambos (figura 1)

Ambos tipos producen acciones de trituracin y de corte.

Cuando estos movimientos mecnicos se entienden claramente, pueden identificarse todos los puntos peligrosos de una

mquina.

Movimiento rotativo

Una flecha en movimiento, es un buen ejemplo de movimiento rotativo y se halla en mquinas de todos los tipos. Se usa

como un medio de transmisin de fuerza de un punto a otro, directa o indirectamente, Sea por poleas, bandas, cadenas

engranajes, o excntricas.

Una flecha puede ser lisa o spera, puede girar despacio o rpidamente, y puede ser de dimetro pequeo o grande. Sin

importar sus caractersticas y, particularmente, sin importar su velocidad, es peligrosa cuando est girando, a

menos de que est cubierta en alguna forma. Aun las flechas que parecen ser de una superficie perfectamente lisa

pueden enredar la ropa o el pelo y causar una lesin grave.

Una flecha giratoria puede ser, por ejemplo, un eje de transmisin, el husillo de un torno, o la broca de un taladro

vertical. El peligro aumenta grandemente si las poleas estn montadas en la flecha o si hay collarines, bridas o chavetas,

o prisioneros sobresalientes.

El punto de contacto, que constituye un peligro especial, se halla particularmente cuando dos o ms ejes o rodillos giran

paralelos uno a otro (figura 2). Pueden estar en contacto prximo o separado a cierta distancia.


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Hay poco o ningn peligro en el punto de contacto cuando los ejes giran

en la misma direccin, sin embargo, si dichos ejes giran en direcciones

distintas, entonces, en el punto de contacto de un lado ambos ejes gira

hacia adentro y del otro lado giran hacia afuera

Independientemente de las velocidades, se crea una zona de opresin

en el hacia adentro.

Se encuentran ejemplos tpicos de ello, en los ejemplos de rodillos y

calandrias en las industrias del papel y del caucho. Otros ejemplos son

las zonas de contacto entre bandas y poleas, entre cadenas y tiras

dentadas, y entre una flecha giratoria y la fase estacionaria de una

mquina.

Aunque sin ser causada por ejes giratorios, tambin hay opresin en una

zona de contacto de entrada en las partes fijas de una mquina, transportador de bastidor y pin, etc. (figura 3). E

peligro en las zonas de contacto de entrada, consiste en que trae objetos hacia adentro, los aplasta o tritura, y una vez

que se ha establecido el contacto, es difcil, si no imposible, retirarlos.


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En los mecanismos de tornillo sin fin (o de gusano), el peligro estriba en la accin cortante que se establece entre e

tornillo mvil y las partes fijas de la mquina. Ejemplos comunes de hallan en los picadores de alimentos o en las

mquinas batidoras, y transportadores de gusano.

Movimiento alternativo deslizante

En donde se usa un movimiento alternativo, las partes mviles estn generalmente encerradas o apoyadas en guas

Hay, por lo tanto, una zona de peligro en donde la parte mvil

(alternante), se acerca o cruza la parte fija de la mquina.

Como ejemplos de movimientos alternativos en los que una parte

mvil se aproxima a una parte fija de una mquina se hallan

los vstagos (ramas), en prensas y troqueladoras y martillos de forja,

los pistones y la barra transversal de un motor de vapor, y las

mquinas remachadoras.

El tipo deslizante del movimiento alternativo en el que una parte mvil cruza la parte fija de una mquina, se halla

ilustrado por las mesas de una cepillo mecnico, el costado de una mquina conformadora, la soldadura de puntos, y las

mordazas de sujecin.

Por lo menos en dos tipos de mquinas, el movimiento alternativo es especialmente peligroso, la guillotina y la cizalla

(figura 4), en las que una cuchilla se mueve hacia arriba y hacia abajo pasando frente a una cuchilla fija, y una prensa

troqueladora (figura 5), en la que un punzn se fuerza contra un dado o a travs de l.


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Algunos mecanismos, un engranaje del eje de levas, por ejemplo, usan una combinacin de movimiento deslizante y

giratorio. Otros usan un movimiento oscilante, similar al del peso en un pndulo. Todos estos mecanismos tienen sus

riesgos especiales y con frecuencia los movimientos compuestos son ms peligrosos que los sencillos, de los cuales se

derivaron.

La accin de exprimir, se halla en mquinas tales como prensas de codo, frenos de presin y prensas hidrulicas

Tambin se hallan en las mesas de mquinas rayadoras donde el equipo est colocado demasiado cerca de una pared o

de otra mquina. Uno de los ejemplos mejor conocidos, es la mesa de una mquina Cepilladora.

TIPOS DE RESGUARDOS

Para eliminar los peligros involucrados en la operacin de mquinas, se pueden fabricar resguardos e instalarse en las

zonas peligrosas o el equipo puede redisearse para que no tenga partes peligrosas

expuestas.

El torno moderno es un buen ejemplo de la maquinaria hecha segura mediante un

diseo mejorado. Su motor de impulsin y la caja de engranajes se hallan cerrados de

manera que se omiten las flechas de transmisin, poleas y bandas. La prensa

moderna, en la cual todas las partes de trabajo, con excepcin de la deslizante, se

hallan encerradas, constituye otro buen ejemplo.

Los tipos de resguardos que se usan para hacer segura la maquinaria incluyen el resguardo fijo, el resguardo removible,

y el resguardo automtico.

Resguardo fijo

Se considera preferible a todos los otros tipos y debiera usarse en

cada caso a menos de que se hayan determinado definitivamente que

este tipo no es del todo prctico. La ventaja principal del resguardo

fijo es la de que en todo tiempo previene el acceso a las partes

peligrosas de la mquina.

Los resguardos fijos pueden ser ajustables para poder acomodar

diferentes juegos de herramientas o varias clases de trabajo. Sin

embargo, una vez que hayan sido ajustados, debieran permanecer

fijos y definitivamente no debieran moverse ni quitarse.


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Se encuentran ejemplos tpicos de la aplicacin de resguardos fijos en las prensas, mquinas enderezadoras de lmina,

laminadoras, trenes de engranajes, taladros, y cortadoras de guillotina.

Algunos resguardos fijos se instalan a distancia del punto peligroso en coordinacin con dispositivos de alimentacin

remotos que hagan innecesario al operador aproximarse a la zona de peligro. Se ha calculado una frmula para

determinar la distancia segura de un resguardo a la zona de peligro y la amplitud permisible de las aberturas en un

resguardo fijo.

Resguardos interconectados (MOVILES)

En donde no pueda usarse un resguardo fijo, debiera considerarse como primera alternativa, el fijar a la mquina un

resguardo interconectado, resguardos de interconexin

pueden ser mecnicos, elctricos, neumticos o una

combinacin de tipos.

El propsito del resguardo de interconexin es evitar la

operacin del control que pone en marcha la mquina,

hasta que el resguardo se coloca en posicin a fin de que

el operador no pueda alcanzar la zona de operacin o la

zona de peligro.

Cuando el resguardo est abierto, permitiendo el acceso

a las partes peligrosas, el mecanismo de arranque est

cerrado para evitar un arranque accidental, y se usa una chaveta de cierre u otro dispositivo de seguridad para evitar

que la flecha primero gire o que entre en operacin otro mecanismo principal. Cuando la mquina est en movimiento

el resguardo no puede abrirse. Puede abrirse solamente cuando la mquina se ha parado o ha alcanzado una posicin

fija en su trayectoria.

Un resguardo interconectado, para ser til, debe satisfacer tres requisitos:

1. Debe proteger la zona peligrosa antes de que la mquina pueda ser operada.2. Debe permanecer cerrada hasta que la parte peligrosa est en reposo.3. Debe evitar la operacin de la mquina sin el dispositivo de interconexin.

Resguardos automticos

Puede usarse un resguardo automtico su ciertas restricciones, en donde ni un resguardo fijo ni un resguardo

interconectado es practicable si el resguardo debe evitar que el operador quede en contacto con la parte peligrosa de la

mquina mientras se halla en movimiento, o debe ser capaz de parar la mquina en caso de peligro.


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Un resguardo automtico funciona independientemente del

operador y su accin se repite mientras la mquina se halla en

movimiento. El principio de este tipo de resguardos es el de que

nicamente despus de que las manos, brazos y cuerpo del

operador han sido retirados de la zona de peligro puede

producirse el accionamiento de la mquina.

Un resguardo automtico generalmente es dado por la mquina

misma mediante un sistema de interconexin o por medio de

palancas, y hay muchos tipos.

Puede ser un resguardo oscilante barrido, un resguardo de tiro hacia atrs o un dispositivo similar.

Cuando se usa un resguardo automtico en la mquina que se carga y descarga a mano, el operador debiera usar

siempre herramientas de trabajo. Nunca debiera necesitar poner las manos en la zona del punto de operacin.

RESGUARDOS INTEGRALES

Las tcnicas y normas para el resguardo de mquinas y de equipo mecnico han alcanzado una etapa avanzada de

desarrollo. Sin embargo, para la aplicacin de estas normas y tcnicas de lesiones por la operacin de maquinaria

impropiamente protegida o sin resguardo, continan siendo un asunto de la mayor importancia.

Generalmente, las condiciones actuales de resguardo de maquinaria en los Estados Unidos ha mejorado con los aos, y

en algunas compaas virtualmente todo el equipo se halla actualmente protegido. Sin embargo, en muchos casos, e

logro no es

Proporcional a los esfuerzos hechos por los ingenieros de seguridad para conseguir la aceptacin de programas efectivos

de resguardos.

La falta de aceptacin e implantacin de los principios de correcto resguardo de las mquinas, puede emanar de la

creencia de que un resguardo parcial o hecho en casa, har suficientemente bien el trabajo, o de la renuencia a invertir

el dinero adicional que requieren los resguardos integrales. Ninguna de estas razones tiene validez.

Las desventajas de los resguardos provisionales son obvias. Por ejemplo, obligan al operador a estar constantemente

alerta a fin de compensar su condicin inadecuada.

An ms, un resguardo provisional o endeble, es casi seguro que se daar y se hara ineficaz, algunas veces en un

perodo corto despus de su instalacin, y en otras ocasiones, intencionalmente por el personal.


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Ordinariamente es tan fcil instalar un resguardo eficaz como lo es usar uno con proteccin limitada nicamente. Un

resguardo completamente eficaz es aquel que elimina total y permanentemente el riesgo y que puede resistir el manejo

y el uso y desgaste normales.

El mejor resguardo es el que suministra el fabricante de la mquina. Por muchos aos, la mayora de los manufactureros

de maquinaria standard ha diseado resguardos de primera clase aplicables a su equipo, de los que puede disponerse

cuando se especifican en una orden de compra. Los resguardos del fabricante son diseados para formar parte integra

de la mquina y siendo por lo tanto superiores a los resguardos hechos en casa, tanto en apariencia como para su

conveniente acomodo.

Demasiado frecuentemente, sin embargo, aun en la actualidad, se compra maquinaria y se instala sin tal proteccin.

Con frecuencia la razn que se da es que la compra de una mquina constituye un gasto de capital presupuestado muy

estrechamente, en tanto que la construccin de un resguardo para una mquina, por el departamento de

mantenimiento despus de hecha la compra, es una partida de mantenimiento y, por lo tanto, aceptable.

Como resultado de ello, un gran nmero de compaas compran maquinaria sin proteccin y hacen un resguardo

despus de que sta ha sido instalada.

Esto es una pobre economa. Los resguardos de las mquinas puede suministrarlos ms baratos el manufacturero

porque su costo por ejemplo, el costo de los modelos, se reparte en un nmero de mquinas.

Adems, los profesionales de seguridad hallan frecuentemente retardos para conseguir los resguardos construidos por

el departamento de mantenimiento. La mayora de los departamentos de mantenimiento estn tan ocupados con sus

trabajos de rutina que es difcil para ellos darse tiempo para un trabajo extra tal como el de la hechura de resguardos.

Adems, el personal de mantenimiento no est especialmente adiestrado para tal trabajo.

Por diversas razones, entonces, con demasiada frecuencia se coloca inmediatamente en operacin el equipo nuevo, sin

proteccin para el operador y para los trabajadores cercanos. Los peligros que presenta una mquina sin resguardos,

constituye un argumento poderoso en favor de la inclusin especfica de todos los resguardos que pueda suministrar el

manufacturero, cuando se ordena una mquina.

En resumen, las ventajas de obtener del fabricante tantos resguardos integrales como sea posible, son las siguientes:

1. El costo adicional de los resguardos diseados e instalados por el fabricante es generalmente menos caro que ede la instalacin de resguardos por el comprador.

2. Los resguardos integrales se apegan ms a la apariencia y operacin de la mquina.


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3. Un resguardo integral puede reforzar la mquina, puede actuar como ducto de exhaucin o depsito de aceiteo puede servir para algn otro propsito funcional, simplificando as el diseo y reduciendo el costo de la

mquina.

La substitucin de mquinas con propulsin directa o con motores individuales, en vez de transmisin elevada,

disminuye los peligros inherentes del equipo de transmisin.

Los reductores de velocidad pueden substituir los conos mltiples de poleas, y los dispositivos de control remoto para

aceitarlo y ajuste, hacen innecesario que los trabajadores queden demasiado cerca de las partes en movimiento.

Dispositivos de deteccin

Muchos dispositivos alternativos estn disponibles para detectar la presencia de una persona que entra o que est

dentro del rea peligrosa. La mejor opcin para una aplicacin en particular depende de una serie de factores.

Frecuencia de acceso;

Tiempo de parada del peligro;

Importancia de completar el ciclo de la mquina, y

Contencin de proyectiles, fluidos, nubes txicas, vapores, etc.

Los resguardos mviles seleccionados de manera adecuada pueden enclavarse para proporcionar proteccin contra

proyectiles, fluidos, nubes txicas y otros tipos de peligros, y a menudo se usan cuando el acceso al peligro es poco

frecuente. Los resguardos de enclavamiento tambin pueden bloquearse para evitar el acceso mientras la mquina estdentro del ciclo y cuando la mquina requiera tiempo prolongado para detenerse. Los dispositivos de deteccin de

presencia, como cortinas de seguridad, tapetes sensibles y escneres, proporcionan acceso rpido y fcil al rea de

peligro y generalmente se seleccionan cuando los operadores deben tener acceso frecuente al rea de peligro. Estos

tipos de dispositivos no proporcionan proteccin contra proyectiles, nubes txicas, fluidos u otros tipos de peligros.

La mejor seleccin de medida de proteccin es un dispositivo o sistema que proporcione la mxima proteccin con la

mnima obstruccin a la operacin normal de la mquina. Todos los aspectos del uso de la mquina deben considerarse

ya que la experiencia demuestra que es ms probable que un sistema difcil de usar sea retirado o pasado por alto.

Deteccin de acceso

Se pueden utilizar medidas de proteccin para detectar el acceso a una zona de peligro. Cuando se selecciona la

deteccin como mtodo de reduccin de riesgos, el diseador debe entender que debe usarse un sistema de seguridad

completo; el dispositivo de proteccin, por s mismo, no proporciona la reduccin de riesgo necesaria. Este sistema de

seguridad generalmente consta de tres bloques: 1) un dispositivo de entrada que detecta el acceso al peligro, 2) un


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dispositivo lgico que procesa las seales del dispositivo detector, verifica el estado del sistema de seguridad y activa o

desactiva los dispositivos de salida, y 3) un dispositivo de salida que controla el accionamiento (por ejemplo, un motor).

Dispositivos de deteccin de presencia

Cuando se decide cmo proteger una zona o un rea, es importante comprender claramente qu funciones de

seguridad se requieren exactamente. En general habr por lo menos dos funciones.

Desactivar o desconectar la alimentacin elctricacuando una persona entra al rea de peligro.

Evitar activar o conectar la alimentacin elctrica cuando una persona est en el rea de peligro.

En un inicio podra parecer que estas dos funciones son lo mismo, pero aunque obviamente estn vinculadas y

generalmente son realizadas por el mismo equipo, en realidad son dos funciones distintas. Para lograr el primer punto,

necesitamos usar alguna forma de dispositivo de disparo. En otras palabras, un dispositivo que detecte que una parte de

una persona ha pasado ms all de un punto especfico y que proporcione una seal para desconectar la alimentacin

elctrica. Si la persona puede entonces continuar pasado este punto de disparo y su presencia ya no es detectada

entonces puede que no se logre el segundo punto (evitar la activacin).

Cortinas de luz de seguridad

Las cortinas de luz de seguridad son detectores fotoelctricos de

presencia diseados especficamente para proteger al personal contra

lesiones relacionadas al movimiento peligroso de la mquina.

Conocidas tambin como AOPD (dispositivos de proteccin

optoelectrnica activa) o ESPE (equipo protector electro-sensible) las

cortinas de luz ofrecen seguridad ptima, permiten mayor

productividad y son la solucin ms ergonmica en comparacin con

los resguardos mecnicos. Son ideales para aplicaciones en las que el

personal debe obtener acceso fcilmente y con frecuencia a un punto de operacin que presenta algn tipo de peligro.


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Escneres de lser de seguridad

Los escneres lser de seguridad usan un espejo giratorio que desva los pulsos de luz sobre un arco, creando un plano

de deteccin. El ngulo de rotacin del espejo determina la ubicacin del objeto. Mediante una tc nica de tiempo de

vuelo deun haz reflejado de luz invisible, el escner tambin puede detectar la distancia a la que el objeto se encuentra

del escner. Al tomar la distancia medida y la ubicacin del objeto, el escner de lser determina la posicin exacta de

objeto.

Tapetes de seguridad para el suelo, sensibles a la presin

Estos dispositivos se usan para proporcionar resguardo a cierta

rea del suelo alrededor de una mquina. Se coloca una matriz de

tapetes interconectados alrededor del rea de peligro, y la

presin aplicada al tapete (por ej., la pisada de un operador)

causa que la unidad controladora del tapete desactive la

alimentacin elctrica al punto de peligro. Los tapetes sensibles a

la presin generalmente se usan dentro de un rea cerrada que

contenga varias mquinas celdas robticas o de manufactura

flexible, por ejemplo.

Cuando se requiere acceso a la celda (para configurar al robot o aprendizaje del robot, por ejemplo), los tapetes

evitan movimiento peligroso si el operador se llegara a salir del rea de seguridad o si debe colocarse detrs de una

pieza de equipo. El tamao y la posicin del tapete deben tomar en consideracin la distancia de seguridad.


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Bordes sensibles a la presin

Estos dispositivos son tiras que pueden montarse al borde de una pieza mvil, como una mesa o una puerta elctrica de

una mquina que presente un riesgo de trituracin o corte. Si la pieza mvil golpea al operador (o viceversa), el borde

sensible flexible se oprime e inicia un comando para desactivar la fuente de energa del peligro. Los bordes sensibles

tambin pueden usarse para resguardar maquinaria cuando existe el riesgo de atrapamiento. Si un operador queda

atrapado en la mquina, el contacto con el borde sensible desactiva la alimentacin elctrica a la mquina.

Las cortinas de luz, los escneres, los tapetes para el suelo y los bordes sensibles se clasifican como dispositivos de

disparo. No restringen el acceso, lo detectan. Se basan totalmente en su capacidad de deteccin y conmutacin para

ofrecer seguridad. Generalmente son adecuados slo para maquinarias que se detienen razonablemente rpido despu

que se desconecta la alimentacin elctrica.

Puesto que un operador puede caminar o entrar directamente al rea peligrosa, obviamente es necesario que el tiempo

requerido para que el movimiento se detenga sea menor que el tiempo requerido para que el operador entre en

contacto con la zona peligrosa.

Interruptores de seguridad

Cuando el acceso a la mquina no es frecuente, es preferible usar resguardos mviles (operables). La resguardo se

enclava con el suministro de energa de la pieza de peligro de manera que asegure que cada vez que la puerta de la

resguardo no est cerrada, se desactive la alimentacin elctrica de la zona de peligro. Este mtodo requiere el uso de

un interruptor de enclavamiento acoplado a la puerta de la resguardo. El control de la fuente de energa de la zona de

peligro es controlado a travs de la seccin de conmutacin de la unidad. La fuente de energa es generalmente

elctrica, pero podra ser tambin neumtica o hidrulica. Cuando se detecta movimiento (abertura) de la puerta de la


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resguardo, el interruptor de enclavamiento inicia un comando para aislar el suministro de energa ya sea directamente o

mediante un contactor de alimentacin elctrica (o vlvula).

Algunos interruptores de enclavamiento tambin incorporan un dispositivo de enclavamiento que enclava la puerta de

la resguardo en posicin cerrada y no permite que se abra mientras la mquina no est en condicin segura. En la

mayora de las aplicaciones, la solucin ms fiable y econmica es la combinacin de una resguardo movible y un

interruptor de enclavamiento con o sin bloqueo de la resguardo.

Existe una amplia variedad de opciones de interruptores de seguridad:

Interruptores con enclavamiento de lengeta estos dispositivos requieren meter y sacar un accionador enforma de lengeta del interruptor para su operacin.

Interruptores de enclavamiento de bisagraestos dispositivos se colocan sobre el pasador de la bisagra de unapuerta de resguardo, y utilizan la accin de abertura de la resguardo para el accionamiento.

Interruptores de enclavamiento con bloqueo En algunas aplicaciones se requiere bloquear la resguardocerrada o retardar la abertura de la resguardo. Los dispositivos adecuados para este requisito se conocen como

interruptores de enclavamiento con bloqueo de resguardo. Estos dispositivos son apropiados para mquinas con

retardo al paro, pero tambin pueden ofrecer un aumento significativo del nivel de proteccin a la mayora de

tipos de mquinas.

Interruptores de enclavamiento sin contacto estos dispositivos no requieren contacto fsico para actuar conalgunas versiones que incorporan una funcin de codificacin para aumentar la resistencia a las intrusiones.

Dispositivos de enclavamiento de posicin (interruptor de final de carrera)El accionamiento operado por levasgeneralmente toma la forma de un interruptor de final de carrera (o posicin) positivo y una leva lineal o

giratoria. Generalmente se usan en resguardos deslizantes.

Dispositivos de enclavamiento con atrapamiento de llave Las llaves de bloqueo mecnico pueden realizarenclavamiento de control as como enclavamiento de la alimentacin elctrica. Con el enclavamiento de

control un dispositivo de enclavamiento inicia un comando de parada a un dispositivo intermedio, el cua

desactiva un dispositivo subsiguiente para desconectar la energa del accionador. Con el enclavamientode la

alimentacin elctrica, el comando de parada interrumpe directamente el suministro de energa a los

accionadores de la mquina.

Dispositivos de parada de emergencia

Siempre que exista el peligro de que un operador corra algn riesgo con una mquina, debe haber facilidades para el

acceso rpido a un dispositivo de parada de emergencia. El dispositivo de parada de emergencia debe estar operativo

continuamente y ser fcilmente accesible. Los paneles de operador deben tener por lo menos un dispositivo de parada

de emergencia. Otros dispositivos de emergencia pueden utilizarse en otros lugares, segn sea necesario. Los

dispositivos de parada de emergencia vienen en diversos formatos. Algunos ejemplos populares son los interruptores


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de botn pulsador y los interruptores accionados por cable. Cuando

se activa el dispositivo de parada de emergencia, ste debe

bloquearse y no debe ser posible generar el comando de parada sin

bloqueo. El restablecimiento de la parada de emergencia no debe

causar una situacin peligrosa. Debe utilizarse una accin

independiente y deliberada para volver a arrancar la mquina.

Botones de parada de emergencia

Los dispositivos de parada de emergencia se consideran equipo de proteccin

complementaria. No se consideran dispositivos de proteccin primaria porque no evitan

el acceso a piezas peligrosas o no detectan el acceso a piezas peligrosas. La manera usual

de proporcionar esto es mediante un botn pulsador tipo hongo de color rojo sobre

fondo amarillo que el operador presiona en caso de emergencia. Deben estar colocados

estratgicamente en suficiente cantidad alrededor de la mquina para asegurar que

siempre haya uno al alcance en un punto peligroso.

Interruptores accionados por cable

Para maquinarias tales como transportadores, generalmente es ms conveniente y eficaz usar como dispositivo de

parada de emergencia un dispositivo accionado por cable a lo largo del rea peligrosa. Estos dispositivos usan una

cuerda de acero conectada a los interruptores de accionamiento de manera que al tirar de la cuerda en cualquierdireccin y en cualquier punto a lo largo de su longitud se acciona el interruptor y se corta la alimentacin elctrica a la

mquina por cuerda, de manera que al tirar de la cuerda en cualquier direccin y en cualquier punto a lo largo de su

longitud se acciona el interruptor y se corta la alimentacin elctrica a la mquina. Los interruptores accionados por

cable deben detectar tanto el tiro como la holgura excesiva en el cable. La deteccin de holgura asegura que el cable no

est cortado y que est listo para ser usado.


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Control de mandos bimanuales

El uso de los controles con las dos manos (llamados tambin controles bimanuales) es un mtodo comn para evitar el

acceso mientras la mquina est en condicin peligrosa. Dos controles deben operarse concurrentemente (a 0,5 s uno

de otro) para arrancar la mquina. Esto asegura que ambas manos del operador estn ocupadas en una posicin segura

(por ej., en los controles) y, por lo tanto, no puedan estar en el rea peligrosa. Los controles deben operarse

continuamente durante condiciones peligrosas. La operacin de la mquina debe detenerse cuando se suelta cualquiera

de los controles. Si se suelta uno de los controles, el otro control tambin debe soltarse para que pueda arrancar la

mquina.

El control de dos manos slo protege a la persona que los utiliza. El operador protegido debe ser capaz de observar

todos los accesos a la pieza peligrosa, ya que otro personal quizs no est protegido.

Controladores de Seguridad Integrada

Las soluciones de control de seguridad ahora proporcionan una integracin completa dentro de una sola arquitectura de

control, donde las funciones de control de seguridad y estndar residen y trabajan juntas. La capacidad de realizar

control de movimiento, velocidad, de proceso, de lotes, control secuencial de alta velocidad y seguridad SIL3 en un

controlador ofrece importante ventajas. La integracin de los controles de seguridad y estndar ofrece la oportunidad

de utilizar herramientas comunes y tecnologas que reducen los costos asociados con el diseo, la instalacin, la puesta

en marcha y el mantenimiento. La capacidad de utilizar hardware de control comn, E/S de seguridad distribuidas o

dispositivos en redes de seguridad y dispositivos de interface de operador-mquina (HMI) comunes reducen los costos

de adquisicin y mantenimiento as como tambin el tiempo de desarrollo. Todas estas caractersticas aumentan la

productividad y la velocidad relacionada con la resolucin de problemas, y reducen los costos de formacin tcnica

gracias a la homogeneidad.

Redes de seguridad

Las redes de comunicacin de la planta tradicionalmente han proporcionado a los fabricantes la capacidad de mejorar la

flexibilidad, aumentar los diagnsticos, aumentar las distancias, reducir los costos de instalacin y cableado, facilitar el

mantenimiento y en general mejorar la productividad de sus operaciones de fabricacin. Estas mismas motivaciones


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tambin estn impulsando a la implementacin de redes de seguridad industriales. Estas redes de seguridad permiten a

los fabricantes distribuir E/S de seguridad y dispositivos de seguridad alrededor de su maquinaria mediante un solo

cable de red, para reducir los costos de instalacin a la vez que se mejoran los diagnsticos y se habilitan sistemas de

seguridad de mayor complejidad. Tambin permiten comunicaciones seguras entre los PLC de seguridad/controladores,

permitiendo a los usuarios distribuir su control de seguridad entre varios sistemas inteligentes.

La Figura muestra un ejemplo simplificado de un sistema de E/S distribuidas. El operador abre la compuerta. E

interruptor de enclavamiento, conectado al bloque de seguridad E/S, enva su informacin de seguridad a travs de la

red DeviceNet al PLC de seguridad. El PLC de seguridad enva una seal de vuelta al bloque de E/S de seguridad para

apagar el equipo dentro de la compuerta y enva una salida estndar a una columna luminosa para anunciar que la

compuerta est abierta. El HMI y el PLC estndar monitorean la informacin de seguridad y medidas de control

adicionales, como realizar un ciclo de paro del equipo adyacente.

Las redes de seguridad modernas permiten que un solo cable de red se comunique con los dispositivos de control de

seguridad y estndar. El protocolo CIP Safety (protocolo industrial comn) es un protocolo estndar abierto publicado

por ODVA (Open DeviceNet Vendors Association) que permite comunicaciones de seguridad entre dispositivos de

seguridad en las redes DeviceNet, ControlNet y EtherNet/IP. Puesto que CIP Safety es una extensin del protocolo CIP

estndar, los dispositivos de seguridad y los dispositivos estndar pueden residir en la misma red. Los usuarios tambin

pueden hacer conexin en puente entre redes que contienen dispositivos de seguridad, lo cual les permite subdividir los

dispositivos de seguridad para realizar ajustes finos en los tiempos de respuesta de seguridad o simplemente facilitar la

distribucin de los dispositivos de seguridad. Puesto que el protocolo de seguridad es nicamente responsabilidad de los

dispositivos finales (PLC de seguridad/controlador, mdulo de E/S de seguridad, componente de seguridad), se usan

cables estndar, tarjetas de interface de red, encaminadores y puentes, lo cual elimina accesorios especiales de

conexin en red y permite apartar estos dispositivos de la funcin de seguridad.


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Dispositivos lgicos

Los dispositivos lgicos desempean un papel central en la pieza relacionada a la seguridad del sistema de control. Los

dispositivos lgicos realizan la verificacin y monitoreo del sistema de seguridad y permiten que la mquina arranque o

ejecutan comandos para parar la mquina.

Hay una gama de dispositivos lgicos disponibles para crear una arquitectura de seguridad que cumpla con los requisitos

de complejidad y funcionalidad de la mquina. Los rels pequeos de seguridad de monitoreo cableados son ms

econmicos para mquinas de menor tamao que requieren un dispositivo lgico dedicado para completar la funcin de

seguridad. Se prefieren rels de seguridad para monitoreo modulares y configurables cuando se requiere un nmero

grande y diverso de dispositivos de proteccin y control de zona mnimo. Para la mquina de mediana a grande y ms

compleja sern preferibles los sistemas programables con E/S distribuidas.

guía 4 seguridad para máquinas

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