Capitolo 3.7
Sistemi di monitoraggio
I dispositivi di monitoraggio svolgono un ruolo cruciale nella sicurezza delle macchine, ma hanno dei limiti. Non sono in grado di proteggere da pericoli quali parti espulse, superfici calde, liquidi o altre emissioni. Nella sezione seguente vi guideremo attraverso le diverse alternative.
Alternative alle protezioni mobili
Esistono molte alternative alla protezione mobile con interblocco, ma tutte condividono uno svantaggio comune rispetto alle protezioni.
I seguenti sistemi di monitoraggio sono trattati nelle sezioni:
- Barriere fotoelettriche, barriere a infrarossi, scanner di portata
- Tappetini sensibili al contatto
- Barre di sicurezza e paraurti
Questi sistemi di monitoraggio hanno una duplice funzione:
- Monitorare l'accesso di persone e oggetti nella zona di pericolo
- Sostituire le protezioni fisiche per facilitare l'accesso, risparmiare spazio o ridurre i tempi di funzionamento.
Tuttavia, per raggiungere il secondo scopo, questi sistemi presentano un limite significativo.
Non sono adatti per proteggere da pericoli diversi, come ad esempio:
- Espulsione delle parti
- Schizzi di liquidi pericolosi e/o pressurizzati
- Parti molto calde o molto fredde nelle vicinanze
- Generazione di polvere, nebbia o fumi pericolosi
Se il vostro contesto lavorativo comporta uno di questi rischi, non affidatevi esclusivamente ai dispositivi di monitoraggio come misura di sicurezza.
I dispositivi di protezione sensibili tendono a confondere il confine tra l'area sicura e quella pericolosa. Le persone possono non essere consapevoli del rischio che comportano o abituarsi a entrare in un'area pericolosa senza pensarci troppo.
Spesso non è chiaro agli operatori quando e come il dispositivo di sicurezza deve rispondere e cosa comporta la funzione di sicurezza. Questo può portare a comportamenti pericolosi.
Con una protezione perimetrale ed una porta chiusa a chiave, invece, l'ingresso in un'area pericolosa è sempre un'azione consapevole e intenzionale.
Alternativa 1
Barriere fotoelettriche, barriere a infrarossi, scanner di portata
Per proteggere le persone dal contatto con parti mobili pericolose, dispositivi come barriere luminose, barriere fotoelettriche o scanner laser devono rilevare le persone e arrestare la macchina prima che raggiungano la zona pericolosa.
È necessario essere consapevoli di una limitazione generale di questi dispositivi: "guardano" solo in un'area, verticalmente, orizzontalmente o a qualsiasi angolazione regolata. Non "vedranno" nulla che si trovi al di fuori del cosiddetto "perimetro di protezione"
Per proteggere una persona dal contatto con parti mobili pericolose, dispositivi come barriere luminose, barriere fotoelettriche o scanner laser devono rilevare la persona e arrestare la macchina prima che raggiunga la zona pericolosa.
Un limite fondamentale di questi dispositivi, che a volte viene trascurato, è che monitorano solo un singolo piano, sia esso verticale, orizzontale o con un angolo specifico.
Non possono rilevare nulla al di fuori di questo piano selezionato, noto come campo protettivo.
A titolo di esempio, immaginiamo uno scanner di portata installato su un camion industriale senza conducente. Lo scanner è progettato per rilevare le persone che si trovano sul percorso del camion e fermare il veicolo se qualcuno si avvicina troppo.
Normalmente, lo scanner viene installato a circa 200 mm dal pavimento per rilevare le persone che si trovano in piedi o che camminano lungo il percorso. Tuttavia, non rileverà una persona in piedi accanto al percorso del carrello e che allunga il braccio al di sopra del piano di rilevamento.
Poiché il braccio è posizionato molto al di sopra del piano di rilevamento, che è impostato a 200 mm dal pavimento, il carrello potrebbe colpire il braccio e ferirlo gravemente.
Considerazioni chiave per una corretta progettazione
Per garantire la corretta progettazione di una barriera fotoelettrica o di un'applicazione con scanner di portata, è necessario considerare queste tre domande:
L'importanza di fare calcoli accurati
L'accuratezza dei calcoli è essenziale per una corretta progettazione. Purtroppo a volte i luoghi di installazione vengono scelti in base a congetture, il che può essere molto pericoloso.
I calcoli corretti devono sempre essere effettuati in base alla norma (EN) ISO 13855*, che specifica anche le velocità tipiche di movimento e di avvicinamento delle persone.
Questi esempi evidenziano la necessità di cautela, soprattutto quando le barriere fotoelettriche sono installate in prossimità della zona di pericolo. Se la distanza sembra essere inferiore a 300 mm, è probabile che non sia sicura, poiché il tempo di arresto sarebbe di soli 0,15 secondi.
Ricordate che un dispositivo di monitoraggio è una misura di sicurezza, non una scommessa. È necessario calcolare, testare e documentare i risultati per garantire che funzioni come previsto.
* La norma ISO 13855 fa riferimento alle norme ANSI B11.0 e B11.19 per gli USA e CSA Z432 per il Canada. Si noti, tuttavia, che le formule per il calcolo della distanza di sicurezza in questi standard sono leggermente diverse da quelle riportate nella norma (EN) ISO 13855. Gli standard per la sicurezza dei veicoli industriali automatici senza conducente sono ISO 3691-4 e ANSI/ITSF B56.5-2024 per gli USA.
Alternativa 2
Tappetini sensibili al contatto
I tappeti sensibili al contatto sono una buona alternativa alle barriere fotoelettriche e agli scanner laser, in quanto non sono influenzati da polvere, nebbia, fumo, sporcizia o luce diffusa, fattori che possono interferire con le apparecchiature di rilevamento optoelettroniche. L'uso di un tappetino sensibile al contatto garantisce l'interruzione delle operazioni quando una persona calpesta il tappetino ed entra nella zona di pericolo.
Nell'implementazione di questi tappeti, la distanza dalla zona di pericolo è fondamentale. Il tempo necessario per arrestare il pericolo deve essere inferiore al tempo impiegato da una persona per calpestare il tappetino e raggiungere la zona di pericolo. Ciò richiede calcoli accurati e la conformità alla norma (EN) ISO 13855.
È essenziale eseguire test approfonditi per garantire che il tappetino sia posizionato correttamente per evitare che qualcuno lo “scavalchi”, vale a dire che non deve essere possibile per una persona stare su un telaio o un'altra parte della macchina su entrambi i lati del tappetino con le gambe tese. Assicurarsi che il pericolo sia cessato nel momento in cui una persona raggiunge la zona di pericolo è fondamentale per la sicurezza e la conformità.
Che ci si creda o no, gli operatori possono tentare di aggirare le misure di sicurezza, quindi è importante tenerne conto nella progettazione.
Alternativa 3
Barre di sicurezza e paraurti
Le barre e i paracolpi rilevano le parti in movimento della macchina e arrestano il movimento quando entrano in contatto con il corpo umano, evitando potenziali lesioni.
La parte pericolosa della macchina in movimento viene fermata prima che possa ferire la persona. Sembra delicato?
Ci sono dei limiti stretti a tali impianti:
- La velocità di movimento deve essere bassa (solitamente inferiore a 250 mm/s), perché altrimenti l'impatto potrebbe già ferire la persona o (peggio) farla cadere.
- L'energia dell'impatto non deve superare 150 N e 10 J.
- Il tempo/percorso necessario all'arresto deve essere breve.
