De hecho, los robots pueden hacerse cargo de los trabajos peligrosos, duros y sucios, pero a veces también pueden crear nuevos riesgos para los humanos, especialmente en un entorno de colaboración humano-robot.
Los accidentes que involucran estas máquinas automatizadas y muy sofisticadas pueden ocurrir al igual que con otras máquinas. Es posible que las personas no sean conscientes del peligro del manipulador en movimiento y, por lo tanto, se debe vigilar el lugar de trabajo del robot para evitar que los operadores se lastimen por descuido.
Inicialmente, todos los robots estaban enjaulados, distanciándolos de los operadores para evitar lesiones. Si los operadores necesitaban ingresar al área de trabajo e interactuar con los robots para cargar o descargar piezas, debían activar el modo seguro en el sistema de control de seguridad. Esto a menudo significaba una parada completa para el robot, lo que resultaba en una reducción de la productividad.
Hoy en día, los nuevos sistemas de seguridad basados en software reducen la velocidad de un robot a una velocidad segura o dirigen el movimiento del robot a una posición segura, lo que permite que las personas compartan el mismo espacio de trabajo con mucho menos riesgo de lesiones. Las nuevas tecnologías permiten que el robot y las personas compartan el mismo espacio de trabajo y trabajen codo con codo.
Los estudios indican que muchos accidentes de robots no ocurren en condiciones normales de funcionamiento, sino durante el mantenimiento, la reparación, las pruebas o la programación. Durante estas operaciones, un operador, programador o trabajador de mantenimiento ingresa temporalmente al área de trabajo del robot donde ocurren las lesiones.
Incidentes robóticos
Los incidentes de seguridad robótica ocurren debido a múltiples razones. Un robot normalmente pone a un individuo en una situación de riesgo cuando falla un accesorio o la parte mecánica, o las fuentes de alimentación no están controladas. En general, los incidentes robóticos se pueden agrupar en cuatro categorías:
- Accidentes de colisión o contacto debido a movimientos imprevistos, mal funcionamiento de componentes o cambios de programa imprevistos.
- Accidentes por aplastamiento y atrapamiento en los que la extremidad u otras partes del cuerpo de un trabajador quedan atrapadas o son empujadas hacia el brazo robótico y otros equipos periféricos.
- Accidentes de piezas mecánicas en los que los componentes de accionamiento rotos, las herramientas o los efectores finales (p. ej., muelas abrasivas, herramientas de desbarbado, muelas pulidoras, destornilladores eléctricos y aprietatuercas) provocan un percance mecánico.
- Otros accidentes, incluidos los posibles peligros eléctricos y de fluidos presurizados y accidentes ambientales por cenizas de arco, salpicaduras de metal, polvo e interferencias electromagnéticas o de radiofrecuencia. Las líneas hidráulicas rotas pueden crear corrientes de corte de alta presión peligrosas o peligros de latigazos en las mangueras. Además, los equipos y cables de alimentación en el suelo presentan riesgos de tropiezos.
Fuentes de peligros
Los peligros potenciales que representan los robots para los humanos se pueden desglosar por fuente/causa, de la siguiente manera: interacción humana, error de control, acceso no autorizado, falla mecánica, fuente ambiental, falla del sistema de energía e instalación incorrecta.
- Interacción humana: Esto incluye peligros, movimientos o acciones peligrosas e imprevistas debido a la interacción humana asociada con la programación, la activación incorrecta de la botonera de aprendizaje, la conexión de equipos periféricos activados, la conexión de sensores de entrada-salida en vivo a un microprocesador, etc. Uno de los peligros más importantes ha terminado. – familiaridad con los movimientos redundantes del robot para que el individuo se coloque en una posición peligrosa mientras programa o realiza el mantenimiento.
- Errores de control: Esto incluye fallas intrínsecas dentro del sistema de control, errores de software e interferencia electromagnética. Estos errores pueden ocurrir debido a defectos en los subcontroles hidráulicos, neumáticos o eléctricos del sistema de robot.
- Acceso no autorizado: La entrada al área protegida es potencialmente peligrosa. Este peligro es más pronunciado cuando la persona involucrada no está familiarizada con las medidas de seguridad vigentes o el estado de activación actual.
- Fuentes ambientales: Las interferencias electromagnéticas (señales transitorias) pueden ejercer una influencia no deseada en el funcionamiento automático, lo que puede provocar lesiones.
- Sistemas de poder: Esto ocurre cuando las fuentes de energía neumática, hidráulica o eléctrica con elementos de control que funcionan mal interrumpen las señales eléctricas a las líneas de control o suministro de energía. Esto provoca un riesgo de incendio debido a la posibilidad de sobrecargas eléctricas y al uso de aceite hidráulico inflamable. También puede provocar una descarga eléctrica al personal.
- Instalación incorrecta: Si los requisitos de diseño y la disposición del equipo son inadecuados, pueden generar peligros inherentes.
Medidas de seguridad de los robots
El uso de robots requiere análisis de peligros, evaluación de riesgos y medidas de seguridad. Las siguientes pautas pueden ayudar a eliminar situaciones peligrosas para el personal del robot, los trabajadores de la fábrica, los visitantes y el propio robot.
- El área de trabajo del robot debe estar cerrada por barreras permanentes (p. ej., cercas, rollos y cadenas) para evitar el ingreso de personas. El diagrama de cada envolvente del robot se debe utilizar para planificar las barreras. La ventaja de una barrera tipo valla es que puede detener una pieza que podría ser liberada por la pinza del robot mientras está en movimiento.
- Las puertas de acceso al área de trabajo cerrada deben estar enclavadas con el control del robot. Una vez que se abre dicha puerta, apaga automáticamente el sistema de robot.
- Una señal luminosa que diga «robot en el trabajo» debe encenderse automáticamente cuando se enciende el robot. Este letrero luminoso advierte a los visitantes que no entren en el área cerrada cuando el robot está apagado, incluso si no se mueve.
- Los botones de parada de emergencia deben colocarse en lugares de fácil acceso y en la caja de aprendizaje y la consola de control del robot. Al presionar el botón de emergencia, se detiene la alimentación de los motores y se activan los frenos en cada articulación.
- Se pueden colocar almohadillas sensibles a la presión en el piso alrededor del robot que, cuando se pisan, pueden apagar el controlador del robot.
- Enfatice las prácticas de seguridad durante el mantenimiento del robot. El brazo se puede bloquear en un dispositivo de sujeción construido especialmente antes de que comience cualquier trabajo de servicio.
- Se debe tener mucho cuidado durante la programación con el modo de alcance manual. La caja de alcance debe diseñarse de modo que el robot pueda moverse mientras el dedo del operador presione un interruptor. Retirar el dedo debe detener todos los movimientos del robot.
- La instalación eléctrica e hidráulica debe cumplir con los estándares adecuados. Esto incluye una conexión a tierra eficiente del cuerpo del robot. Los cables eléctricos deben colocarse donde no puedan ser dañados por los movimientos del robot. Esto es especialmente importante cuando el robot lleva herramientas eléctricas como una pistola de soldadura por puntos.
- Los cables de alimentación y los cables de señal no deben crear peligros si se cortan accidentalmente durante la operación.
- Si un robot trabaja junto a un operador humano, debe programarse para extender su brazo al máximo para que el trabajador pueda pararse más allá del alcance del brazo.
- Se pueden usar topes mecánicos, enclavamientos o sensores para limitar el alcance del robot si no se requiere el alcance máximo.