Come deve essere calcolata la posizione delle barriere fotoelettriche?

La definizione delle misure di sicurezza delle macchine deriva dalla valutazione dei rischi effettuata dal fabbricante.

Sulla base di questo processo vengono quindi scelte le modalità più adeguate alla protezione delle zone pericolose, tenendo in considerazione le necessità operative; ad esempio, se è necessario accedere ad una zona pericolosa solamente per interventi di manutenzione da effettuare sporadicamente potranno essere utilizzati ripari fissi, mentre se l’accesso è per operazioni di carico e/o scarico dei prodotti in lavorazione potrebbero essere necessarie le barriere fotoelettriche.

Se si utilizzano dispositivi di protezione, quali ripari mobili interbloccati, barriere fotoelettriche, laser scanner, tappeti sensibili, comandi a due mani, il loro posizionamento viene determinato in modo che la distanza dagli organi in movimento pericolosi protetti sia tale da impedire che una persona possa raggiungerli prima che si siano arrestati.

Calcolo distanza di sicurezza di protezione

Il posizionamento dei dispositivi di protezione deve essere effettuato secondo le indicazioni della norma UNI EN ISO 13855:2010 “Sicurezza del macchinario – Posizionamento dei mezzi di protezione in funzione delle velocità di avvicinamento di parti del corpo umano”, che stabilisce che la distanza minima (S) tra il dispositivo di protezione e gli organi pericolosi protetti deve essere pari a:

S = (K x T) + C

dove:

S   è la distanza minima (espressa in mm)

K   è la velocità di avvicinamento del corpo o di una parte del corpo (espressa in mm/s)

T   è il tempo di arresto complessivo degli elementi pericolosi protetti (espresso in secondi)

C  è la distanza di intrusione (espressa in mm) ovvero la distanza che una parte del corpo (generalmente la mano e/o il braccio) può coprire senza essere rilevata dal dispositivo di protezione (ad esempio passaggio del braccio tra due raggi della barriera fotoelettrica)

Per determinare S è quindi fondamentale conoscere con precisione il tempo di arresto degli organi pericolosi protetti, che è funzione di numerosi fattori (tempo di reazione del dispositivo di protezione, tempo di elaborazione del segnale da parte della logica, tempo di frenatura degli organi in movimento, ecc.).

Si tenga presente che una variazione anche limitata del tempo di arresto può comportare una modifica significativa del posizionamento del dispositivo di protezione.

Ad esempio, in caso di barriere fotoelettriche con capacità di detezione minore o uguale a 40 mm, la distanza minima dalla zona pericolosa S (per distanze fino a 500 mm) è pari a:

S = (2000 mm/s x T) + C

In questo caso, quindi, una differenza nella stima del tempo di arresto di due decimi di secondo implica un aumento di S di ben 400 mm.

Il mancato rispetto delle distanze stabilite dalla norma possono causare gravi incidenti; l’operatore potrebbe entrare nella zona pericolosa di una pressa quando questa si sta ancora muovendo con elevatissimi rischi di schiacciamento delle mani.

Ulteriori prescrizioni sul posizionamento delle barriere fotoelettriche sono riportate nella nuova norma CEI EN IEC 62046:2019 “Sicurezza del macchinario – Applicazione dei dispositivi di protezione per rilevare la presenza di persone“.

Quadra s.r.l. può effettuare le misure dei tempi di arresto degli organi pericolosi protetti da dispositivi di protezione utilizzando strumentazione dotata di sensori di movimento che vengono applicati agli organi pericolosi e di appositi attuatori in grado di far intervenire i dispositivi di protezione (ad esempio interrompendo i fasci ottici di una barriera fotoelettrica).

Si avranno così a disposizione i dati fondamentali per una corretta progettazione dei sistemi di protezione delle macchine.