Seguridad de los robots – Tipos y fuentes de accidentes

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Los robots se diferencian significativamente de otras máquinas y equipos en términos de funcionamiento. Son capaces de movimientos de alta energía, rápidos o poderosos a través de un gran volumen de espacio incluso más allá de las dimensiones básicas del robot.

Si el elemento que se “trabaja” y el entorno se mantienen constantes, el patrón del robot y la iniciación del movimiento son predecibles. Cualquier cambio en el objeto que se está trabajando (por ejemplo, un cambio de modelo físico) o cambios en el entorno pueden afectar los movimientos programados.

Si bien la energía está disponible para los actuadores, es posible que se requiera que parte del personal de mantenimiento y programación permanezca dentro del sobre restringido. La envolvente restringida del robot puede superponerse a una parte de las envolventes restringidas de otros robots o zonas de trabajo de otras máquinas industriales y equipos relacionados.

Por lo tanto, un trabajador podría ser golpeado por un robot mientras trabaja en otro, quedar atrapado entre ellos o el equipo periférico, o ser golpeado por objetos voladores liberados por la pinza. Un robot con dos o más programas residentes puede llamar por error a otro programa existente con diferentes parámetros operativos, como velocidad, aceleración o desaceleración, o posición dentro de la envolvente restringida del robot, para encontrar el programa operativo actual. El personal de mantenimiento o programación que trabaja con el robot puede no predecir esto. La falla de un componente también podría causar un movimiento impredecible y/o una velocidad del brazo robótico.

Otros procesos o equipos periféricos que fallan o tienen errores en su interfaz o programación pueden presentar riesgos adicionales. La falla de los transportadores, los mecanismos de sujeción o los sensores de proceso y los cambios en el proceso realizado pueden hacer que el robot reaccione de manera diferente.

Tipos de accidentes

Un brazo robótico o una herramienta controlada provoca el accidente, coloca a una persona en una situación peligrosa, falla un accesorio de las piezas mecánicas del robot o las fuentes de alimentación del robot no están controladas son las cuatro categorías de incidentes robóticos.

  • Accidentes de impacto o colisión: Pueden ocurrir accidentes de contacto debido a movimientos inesperados, fallas de componentes o cambios de programa con el brazo del robot o equipo periférico.
  • Accidentes por aplastamiento y atrapamiento: La extremidad u otras partes del cuerpo de un trabajador pueden quedar atrapadas entre el brazo de un robot y otros equipos periféricos, o el individuo puede ser empujado físicamente y aplastado por otros equipos periféricos.
  • Accidentes de partes mecánicas: Se produce un accidente mecánico cuando fallan los componentes de accionamiento, las herramientas o el efector final, el equipo periférico o la fuente de alimentación del robot. Las fallas mecánicas incluyen piezas de liberación, mecanismos de agarre y fallas de las herramientas eléctricas del efector final (p. ej., muelas abrasivas, muelas pulidoras, herramientas de desbarbado, destornilladores eléctricos y aprietatuercas).
  • Otros accidentes: Trabajar con robots puede dar lugar a otro tipo de percances. Existen peligros potenciales de fluidos eléctricos y presurizados en el equipo que suministra energía y control al robot. Chorros de corte de alta presión o peligros de azotes en las mangueras pueden resultar de la ruptura de las líneas hidráulicas. El arco eléctrico, las salpicaduras de metal, el polvo, las interferencias electromagnéticas o de radiofrecuencia pueden causar accidentes ambientales. Además, existen peligros de tropiezos en los equipos y cables de alimentación en el piso.

Fuentes de peligros

1. Errores humanos

El error humano puede resultar en el movimiento o acción inesperados y peligrosos del robot debido a la programación previa inherente, la interfaz de equipos periféricos activados o la conexión de sensores de entrada-salida en vivo al microprocesador o un periférico. Un error humano común es activar incorrectamente el “teach pendant” o el panel de control. El problema más grave es el conocimiento de los movimientos redundantes del robot, lo que hace que una persona se ponga en una posición peligrosa mientras programa o para mantenerlo.

2. Errores de control

Los errores de control incluyen fallas intrínsecas en el sistema de control del robot, errores de software, interferencia electromagnética e interferencia de radiofrecuencia. Además, estos errores pueden ser causados ​​por mal funcionamiento en los subcontroles hidráulicos, neumáticos o eléctricos del robot o del sistema de robot.

3. Acceso no autorizado

Debido a que la persona involucrada puede no estar familiarizada con las medidas de seguridad vigentes o su estado de activación, ingresar al área protegida de un robot es peligroso.

4. Fallas mecánicas

Es posible que los programas operativos no tengan en cuenta la falla acumulativa de las piezas mecánicas, lo que da como resultado operaciones defectuosas o inesperadas.

5. Fuentes ambientales

Se debe considerar que las interferencias electromagnéticas o de radiofrecuencia (señales transitorias) dañan las operaciones robóticas y aumentan el riesgo de lesiones para cualquier persona que trabaje en las inmediaciones. Antes de poner en marcha el equipo, se deben documentar las soluciones a los peligros ambientales.

6. Sistemas de energía

Las señales eléctricas a las líneas de suministro de energía y/o control pueden ser interrumpidas por fuentes de energía neumáticas, hidráulicas o eléctricas con elementos de control o transmisión que funcionan mal en el sistema de energía del robot. Las sobrecargas eléctricas y el aceite hidráulico inflamable aumentan el riesgo de incendio. El personal también está en riesgo de descarga eléctrica y la liberación de energía almacenada de los dispositivos de acumulación.

7. Instalación incorrecta

El diseño, los requisitos y la disposición de los equipos, los servicios públicos y las instalaciones de un robot o sistema de robot, si se realizan de forma incorrecta, pueden generar peligros inherentes.

Para garantizar la seguridad del usuario, todos los robots deben cumplir con los requisitos mínimos de diseño. Se deben considerar varios factores al diseñar y construir robots según los estándares de la industria. Los robots antiguos u obsoletos reconstruidos o remanufacturados deben actualizarse para cumplir con los estándares actuales de la industria. Cada robot debe diseñarse, construirse, remanufacturarse o reconstruirse utilizando principios de diseño y fabricación seguros. Supongamos que los estándares mínimos de la industria no se adhieren a los componentes mecánicos, controles, métodos de operación y otra información requerida necesaria para garantizar procedimientos operativos seguros y adecuados. En ese caso, el diseño y la fabricación inadecuados pueden resultar en peligros para el personal. Se recomienda que los robots se diseñen, fabriquen, remanufacturan y reconstruyan de acuerdo con la Sección 4 del estándar ANSI/RIA R15.06-1992 para robots de fabricación, remanufactura y reconstrucción para garantizar un funcionamiento seguro.