Componentes de seguridad para robots y automatización industrial

¿Qué componente de seguridad necesita tu aplicación?

El primer paso para elegir un sistema de seguridad para robots es identificar qué zona, acceso o situación debe detectarse.

¿Necesitas supervisar un área abierta alrededor del robot? ¿Hay una entrada fija a la célula de trabajo? ¿Debe detectarse la apertura de una puerta de protección? ¿O es necesario reaccionar cuando una superficie móvil entra en contacto con una persona?

La respuesta ayuda a identificar el tipo de dispositivo de seguridad más adecuado.

Cada componente cumple una función diferente dentro de un sistema de seguridad robótica. Por ejemplo, un escáner láser detecta la presencia de personas en una zona, mientras que un controlador de seguridad procesa señales y coordina las respuestas del sistema. Por tanto, estos productos no son alternativas directamente equivalentes.

¿Escáner láser de seguridad o barrera fotoeléctrica?

Ambos permiten detectar la presencia de personas sin contacto físico. La principal diferencia está en el espacio que supervisan.

Un escáner láser de seguridad controla un área definida y puede resultar adecuado para células robotizadas abiertas, estaciones de paletizado, zonas de carga y espacios a los que se puede acceder desde diferentes direcciones.

Una barrera fotoeléctrica de seguridad crea un campo de detección entre un emisor y un receptor. Se utiliza habitualmente en entradas, aberturas de máquinas, puntos de carga y puestos de trabajo manuales.

¿Cuándo elegir cada opción?

• Elige un escáner láser cuando necesites supervisar una zona abierta o cuando las personas puedan aproximarse desde diferentes direcciones.

• Considera una barrera fotoeléctrica cuando el acceso se realice a través de una abertura bien definida.

La elección definitiva debe tener en cuenta la evaluación de riesgos, la distancia de seguridad, el tiempo de respuesta y la configuración completa de la máquina.

¿Cuándo es útil una alfombra de seguridad para robots?

Una alfombra de seguridad industrial detecta la presencia de una persona cuando esta pisa una zona de suelo delimitada. Puede integrarse en sistemas de seguridad para robots y máquinas cuando el área que se debe supervisar se puede definir con claridad.

Entre sus aplicaciones habituales se encuentran:

• La zona situada delante de una célula robotizada.

• Los puestos de carga manual.

• Las áreas de acceso a una máquina.

• Las zonas de trabajo delimitadas.

• Los puntos de transferencia de piezas.

La alfombra ASO SENTIR disponible en el surtido de RBTX pertenece a esta categoría.

Antes de seleccionar una alfombra de seguridad, comprueba:

• Las dimensiones y la forma de la superficie que debe cubrirse.

• Si una persona podría acceder a la zona sin pisar la alfombra.

• Las condiciones del suelo y el tipo de instalación.

• Las cargas mecánicas previstas.

• La presencia de suciedad o humedad.

• Los cables y equipos de evaluación necesarios.

Las alfombras de seguridad son especialmente útiles cuando el área está claramente delimitada y no se puede acceder a ella sin pasar por la superficie supervisada. Su integración debe realizarse como parte de una función de seguridad diseñada y validada para la aplicación.

¿Cuándo se utiliza un parachoques de seguridad?

Un parachoques de seguridad se instala en una superficie móvil o en un punto donde puede producirse una colisión. Cuando recibe presión por contacto, genera una señal que se transmite al sistema de control de seguridad conectado.

Este tipo de dispositivo puede utilizarse en:

• Equipos robotizados móviles.

• Sistemas ajustables o con movimiento.

• Puntos con riesgo de aplastamiento.

• Partes móviles de máquinas.

• Aplicaciones en las que no siempre es posible evitar el contacto físico.

El producto ASO SENTIR bumper 4 robotics del surtido de RBTX está orientado a este tipo de aplicación.

Antes de comprar un parachoques de seguridad, determina dónde se instalará, cuánto espacio hay disponible, qué tipo de contacto debe detectar y cómo se conectará al resto del sistema. También es importante comprobar la respuesta prevista ante el contacto y validar que el dispositivo es adecuado para el riesgo identificado.

¿Cuándo necesita una célula robotizada un interruptor de seguridad?

Un interruptor de seguridad para puertas permite detectar si una puerta, cubierta o panel de protección está cerrado. Cuando se abre el acceso, el dispositivo envía una señal al sistema de control de seguridad, que ejecuta la respuesta prevista para la aplicación.

Un interruptor de seguridad sin contacto, como el SICK STR1, puede ser adecuado cuando:

• La puerta de protección se abre con frecuencia.

• Se necesita un dispositivo compacto.

• Se desea reducir el desgaste mecánico asociado al accionamiento.

• Es necesario supervisar varias puertas.

• La instalación requiere cierta tolerancia de montaje.

Antes de elegir un interruptor de seguridad, define si basta con detectar la posición de la puerta o si también es necesario mantenerla bloqueada durante determinados estados de funcionamiento.

Detectar una puerta abierta no es lo mismo que bloquearla. Un interruptor de seguridad básico no proporciona necesariamente una función de bloqueo. Si la evaluación de riesgos exige impedir el acceso hasta que haya desaparecido el peligro, debe seleccionarse una solución con la función de bloqueo apropiada.

¿Para qué sirven los módulos de E/S seguras y los controladores de seguridad?

Un escáner, una barrera fotoeléctrica, un interruptor, una alfombra o un parachoques detectan una situación. Sin embargo, normalmente no gestionan por sí solos toda la respuesta de seguridad.

La señal suele enviarse a un relé de seguridad, un módulo de E/S seguras o un controlador de seguridad industrial.

Una función de seguridad simplificada sigue estos pasos:

1. Un dispositivo detecta la presencia de una persona, una puerta abierta o un contacto.

2. El componente de control seguro evalúa la señal.

3. El robot o la máquina ejecuta la respuesta definida para esa situación.

El control de seguridad adquiere mayor importancia cuando varios dispositivos deben funcionar conjuntamente, por ejemplo:

• Un escáner láser y una parada de emergencia.

• Varias puertas de protección.

• Un robot conectado a una cinta transportadora.

• Una barrera fotoeléctrica y una máquina.

• Varias zonas de detección.

• Diferentes modos de funcionamiento.

En el surtido de RBTX se incluyen soluciones como Turck secure Ethernet I/O y SSP Safety Simplifier para aplicaciones que necesitan integrar señales y funciones de seguridad.

¿Cuándo conviene elegir un paquete de seguridad?

Un paquete de seguridad para robots reúne varios componentes relacionados en un mismo paquete. Puede facilitar la selección cuando una aplicación requiere más de un dispositivo y se busca simplificar la compra de los elementos necesarios.

Los IDEC Small, Medium y Large Safety Bundles presentes en la categoría de RBTX son ejemplos de este tipo de solución.

Un conjunto de seguridad puede ser adecuado cuando:

• Estás construyendo una célula robotizada compacta.

• Todavía no dispones de todo el hardware de control de seguridad.

• Necesitas varios componentes relacionados.

• Prefieres evaluar un paquete en lugar de seleccionar cada elemento por separado.

• Los componentes incluidos corresponden a la aplicación prevista.

Antes de comprar un paquete de seguridad, comprueba:

• Qué dispositivos incluye.

• Qué aplicación pretende cubrir.

• Cuántos componentes pueden conectarse.

• Si es compatible con el robot y el sistema de control.

• Si incluye cables y conectores.

• Si requiere hardware adicional.

• Si permite ampliar la instalación en el futuro.

El paquete más grande no siempre es la mejor elección. Conviene seleccionar el paquete que cubra las necesidades reales de la aplicación sin añadir componentes innecesarios.

Seguridad de robots industriales y seguridad de cobots

La seguridad de robots industriales tradicionales suele apoyarse en la separación física entre las personas y la zona de trabajo, por ejemplo, mediante vallados y puertas de acceso supervisadas. Según la distribución de la célula, también pueden utilizarse barreras fotoeléctricas o escáneres láser en los puntos de carga y en los laterales abiertos.

Los robots colaborativos, o cobots, pueden incorporar funciones de seguridad, pero eso no significa que todas sus aplicaciones puedan funcionar sin protección adicional.

Los riesgos también pueden proceder de:

• Una pinza afilada o puntiaguda.

• Una pieza de trabajo pesada.

• Una velocidad de movimiento elevada.

• Puntos de aplastamiento.

• Piezas calientes.

• Operaciones de corte o soldadura.

• Productos que pueden caer.

• Máquinas o transportadores próximos.

La seguridad de robots colaborativos depende de la tarea completa, no únicamente del brazo robótico. Deben considerarse conjuntamente la herramienta, la pieza, los movimientos, el espacio de trabajo y los equipos cercanos.

En las aplicaciones con cobots, la evaluación debe contemplar también la forma de la herramienta, las características de la pieza manipulada, la velocidad, las fuerzas de contacto y los posibles riesgos del proceso. La denominación «colaborativo» no sustituye la evaluación de riesgos de la aplicación completa.

Qué comprobar antes de comprar componentes de seguridad para robots

La selección de dispositivos de seguridad para automatización industrial resulta más sencilla si se define primero qué se necesita proteger y cómo debe reaccionar el sistema ante una situación peligrosa.

¿Qué zona necesita protección?

Identifica los puntos desde los que una persona puede aproximarse a la máquina o al robot. Pueden incluir:

• La parte frontal del robot.

• Un lateral abierto de la célula.

• Una estación de carga.

• Una puerta de protección.

• Una zona a la que se pueda acceder caminando.

• Una abertura en una cinta transportadora.

• Un punto de acceso para mantenimiento.

¿Qué debe detectar el sistema?

Esta tabla sirve como orientación inicial, no como sustituto de una evaluación de riesgos. La idoneidad de cada tecnología depende de la geometría de la máquina, el tiempo de parada, las distancias, los accesos y los riesgos concretos.

¿Es compatible el componente con el sistema de control?

No todos los componentes de seguridad pueden conectarse directamente a todos los controladores de robot o PLC.

Antes de comprar, revisa:

• Las entradas y salidas de seguridad disponibles.

• Los cables y conectores necesarios.

• Si hace falta una unidad de evaluación adicional.

• Los protocolos e interfaces de comunicación admitidos.

• Las funciones de seguridad del robot.

• El software necesario para la configuración.

• Si se requieren módulos adicionales.

Un sensor puede ser adecuado para detectar una situación y, aun así, necesitar un relé de seguridad, un módulo de E/S seguras o un controlador específico para integrarse correctamente.

¿Qué accesorios y componentes adicionales hacen falta?

El producto mostrado en el catálogo no siempre representa una solución completa. Según la aplicación, pueden necesitarse:

• Cables y conectores.

• Soportes de montaje.

• Módulos de E/S seguras.

• Relés de seguridad.

• Componentes para el armario eléctrico.

• Carcasas protectoras.

• Software de configuración.

Incluye estos elementos al comparar precios y soluciones para evitar una estimación incompleta del coste de integración.

¿Qué es la seguridad funcional en robótica?

La seguridad funcional en robótica describe cómo colaboran los sensores, los componentes de control y las funciones del robot para reducir los riesgos de una máquina.

Por ejemplo:

1. Una barrera fotoeléctrica detecta que una persona ha entrado por una abertura.

2. El controlador de seguridad recibe y procesa la señal.

3. El robot o la máquina ejecuta la respuesta prevista.

El sensor es, por tanto, solo una parte de la función de seguridad. También deben funcionar correctamente la transmisión de la señal, el hardware de control, el controlador del robot y los equipos conectados.

El mismo principio se aplica a la seguridad de máquinas en robótica, especialmente cuando el robot trabaja junto a transportadores, máquinas de producción, puertas de acceso y puestos de trabajo manuales.

La arquitectura necesaria debe definirse a partir de la evaluación de riesgos y de las normas aplicables a la máquina. La instalación y validación de las funciones de seguridad deben realizarse por personal cualificado.

Cómo seleccionar sistemas de seguridad para robots

Sigue este orden para comparar las soluciones disponibles:

1. Identifica por dónde pueden acceder las personas a la zona del robot.

2. Define qué situación debe detectarse.

3. Selecciona la familia de producto adecuada.

4. Comprueba si ya existe hardware de control de seguridad.

5. Verifica la conexión con el robot, el PLC y los demás equipos.

6. Identifica los cables, soportes y módulos adicionales necesarios.

7. Compara el coste de componentes individuales con el de un conjunto de seguridad.

8. Solicita que un especialista cualificado revise la solución completa.

Este proceso permite acotar la selección de componentes de seguridad industrial sin empezar por detalles técnicos que quizá no sean relevantes para la aplicación.

¿Cuánto cuesta un sistema de seguridad para robots?

El coste de un sistema de seguridad para robots industriales depende de algo más que del precio del sensor. Para comparar alternativas, conviene considerar todos los elementos necesarios para que la función de seguridad opere correctamente.

Un sensor de precio reducido puede necesitar hardware adicional que incremente el coste total del proyecto.

Un conjunto de seguridad puede resultar conveniente cuando se necesitan varios de los componentes incluidos. Por el contrario, un dispositivo individual puede ser más adecuado si la célula ya dispone de hardware de control compatible.

Compara el coste del sistema completo, incluidos los accesorios y la integración, y no únicamente el precio del producto que aparece en el catálogo.

Preguntas frecuentes sobre seguridad de robots industriales

¿Qué equipos de seguridad necesita una célula robotizada?

Depende de la distribución, los movimientos del robot, las herramientas y los puntos de acceso. Entre los componentes habituales se encuentran los escáneres láser, las barreras fotoeléctricas, los interruptores de seguridad, las alfombras, los parachoques, los módulos de E/S seguras y los controladores de seguridad.

¿Cuál es la diferencia entre un escáner láser y una barrera fotoeléctrica de seguridad?

Un escáner láser de seguridad supervisa un área definida. Una barrera fotoeléctrica de seguridad detecta el acceso a través de una abertura o un paso delimitado. La elección depende de la geometría de la zona y de los riesgos que se deben controlar.

¿Cuándo conviene utilizar una alfombra de seguridad?

Una alfombra de seguridad resulta útil para supervisar una zona de suelo claramente delimitada. Detecta la presencia de una persona al pisar la superficie y debe integrarse con el sistema de control de seguridad correspondiente.

¿Para qué sirve un parachoques de seguridad en robots?

Un parachoques de seguridad para robots detecta el contacto físico con una superficie móvil. Puede utilizarse en aplicaciones en las que existe la posibilidad de contacto y se necesita una señal para activar la respuesta definida.

¿Un cobot siempre necesita equipos de seguridad adicionales?

No necesariamente. La solución depende de la evaluación de riesgos de la aplicación completa, incluidas la herramienta, la pieza, la velocidad, el proceso y los equipos circundantes. Las funciones integradas del robot no eliminan automáticamente todos los riesgos.

¿Qué es un conjunto o paquete de seguridad?

Es un paquete que agrupa varios componentes relacionados. Puede simplificar la selección cuando una célula compacta necesita varios dispositivos, siempre que los elementos incluidos sean adecuados y compatibles con la aplicación.

¿Todos los componentes de seguridad son compatibles con cualquier robot?

No. Es necesario comprobar las conexiones, la arquitectura de control, el software, las funciones de seguridad disponibles y los requisitos de integración de cada modelo de robot.

¿Es suficiente un solo sensor de seguridad?

No siempre. El sensor puede necesitar hardware de evaluación, cableado adecuado y una respuesta definida por parte del robot o la máquina. La solución debe cubrir la función de seguridad completa.

¿Qué debo definir antes de elegir un componente de seguridad?

Identifica por dónde pueden acceder las personas, qué debe detectar el dispositivo y qué hardware de control existe ya. Comprueba también si hacen falta cables, soportes, módulos de E/S seguras u otros componentes de evaluación.

Compara componentes de seguridad para robots en RBTX

La elección de los componentes de seguridad para robots industriales debe partir de los riesgos de la aplicación y de la forma en que las personas pueden acceder a la zona de trabajo. Escáneres láser, barreras fotoeléctricas, interruptores, alfombras, parachoques y controladores cumplen funciones diferentes dentro de un sistema de seguridad.

En el marketplace de RBTX puedes comparar soluciones de distintos fabricantes para células robotizadas, estaciones de carga, máquinas y aplicaciones de automatización industrial. Revisa las características de los productos, comprueba su compatibilidad con el sistema de control y valora los componentes adicionales necesarios para tu proyecto.