Una protección (no) para todo

Las protecciones para prensa dobladora requieren un enfoque holístico

August 25, 2010

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No one press brake safeguard works for all applications.

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Figura 1: Toda evaluación de seguridad de una prensa dobladora debe considerar factores como la aplicación, la geometría de la parte, el herramental y el tipo de prensa.

Las prensas dobladoras son una de las máquinas herramienta más versátiles en la planta de fabricación. Los talleres agregan continuamente nuevas herramientas, desde juegos de dados especializados, herramientas de dobladillo y dados de aplanado, hasta he-rramientas para perforación, ranurado y punzonado. Esto ha hecho maravillas con la flexibilidad y eficiencia de la máquina herramienta, pero también ha hecho de la prensa dobladora una de las máquinas herramienta que presenta más retos a la hora de proteger adecuadamente.

Durante años, profesionales de la seguridad, representantes de seguros y diversos inspectores más se dieron cuenta de que la tecnología disponible para dispositivos de protección no era práctica para prensas dobladoras o creaba sus propios riesgos. Por ejemplo, los operadores pueden enredarse en las contenciones, arneses y retracciones, e incluso perder el control de la parte. Otras veces, quienes evaluaban las prensas dobladoras no tenían una clara comprensión de la tecnología. En el pasado, los inspectores vie-ron cómo la gente operaba las máquinas, atestiguaron la gran variedad de partes que entraban en ellas, y reconocieron que no había una manera práctica de aplicar protecciones para propósitos generales y proteger a los operadores para todo lo que necesitaban hacer en la prensa.

La nueva tecnología de protección ha cambiado para bien. Entre cortinas de luz, sistemas basados en láser que viajan con la cortina, control de dos botones, y otras protecciones, casi cualquier situación de prensa puede ser protegida de manera efectiva y confiable con una reducción mínima de la productividad.

Además, no hay una protección que lo haga todo. Los inspectores de OSHA ven holísticamente la seguridad en las prensas dobladoras, y las compañías deberían hacer lo mismo (vea la Figura 1). No se trata de esta cortina de luz ni de ese sistema de viaje basado en láser, uso y colocación de un pedal, control de dos manos, sistemas limitadores, u otros dispositivos de protección; se trata de elegir los mejores elementos para la aplicación y diseñar un sistema para que las protrecciones trabajen conjuntamente para crear un ambiente seguro para el operador.

Una Protección Incorrecta, una Operación Insegura

El usar la protección incorrecta puede ser tan malo como no tener protección alguna. Por ejemplo, los requerimientos de distancia de seguridad se refieren a que deben instalarse cortinas de luz—las cuales emiten rayos infrarrojos frente al área de trabajo—a una distancia significativa del punto de pellizco, una medi-ción que varía dependiendo del tiempo de reacción de la máquina. Para doblar partes pequeñas, los operadores pueden tener que cerrar el herramental a una abertura de 0.25 pulgadas (6.35mm) o menos, cuando la cortina se inhabilita, e insertar la parte. O, lo que es más común, ellos simplemente evaden la cortina por completo.

Las partes con formas irregulares pueden causar problemas en la cortina de luz, porque ciertas pestañas pueden bloquear la cortina de luz en los momentos equivocados, por lo que la cortina debe ignorarse deliberadamente para terminar el trabajo. Esto puede llevar a “abuso de la inhabilitación” en el cual el operador, por comodidad y eficiencia, le dice al sistema que se desactive en lo alto de la carrera, tan alto que ignora la mayoría de las obstrucciones y deja de funcionar como una protección. El “abuso del bloqueo” ocurre cuando los operadores tapan con cinta adhesiva una serie de dispositivos ópticos en la cortina por lo que ésta ignora las pestañas laterales, progresiones de dobleces múltiples y otros procedimientos. Finalmente, muchos operadores simplemente apagan la cortina. Una práctica típica ha sido dejar que el operador apague la cortina de luz siempre que use otra protección, ya sea un control de dos manos, un dispositivo de retracción, una protección física, o alguna otra cosa. Sin embargo, muy frecuentemente el operador no usa protección alguna.

No se trata de echarle la culpa al operador. La realidad ha sido que, hasta recientemente, hablando en términos relativos, muchas protecciones de prensa dobladora han sido intrusivas, y con frecuencia han vuelto significativamente lenta la producción.

Protección Basada en Láser

Esto cambió con el advenimiento de los sistemas de seguridad basados en láser. Ciertos sistemas ((vea la Figura 2 y la Figura 3) se montan directamente en cualquiera de los lados de la cortina; emiten un rayo justo debajo de la punta del punzón; y monitorean el funcionamiento de la máquina, incluyendo su distancia de paro y su velocidad de viaje. Si el dedo de un operador cruza el rayo mientras existe el riesgo de un punto de pellizco, la máquina se detiene.

Estos rayos además pueden configurarse para inhabilitar automáticamente ciertas posiciones del rayo. En un doblez de caja, por ejemplo, el operador posiciona las pestañas al lado o detrás del herramental. El sistema láser, dibujando a partir de información en el programa de la parte, sabe qué áreas inhabilitar para considerar esas pestañas, y qué áreas mantener activas en todo el ciclo de la prensa.

Ciertas guardas de proximidad basadas en láser vigilan la operación a un nivel mucho más alto de lo que pueden hacerlo las cortinas de luz o los dispositivos de control de dos manos. Ésta es la razón por la cual los sistemas basados en láser afectaron al mercado sobremanera cuando fueron introducidos durante la década pasada. Por primera vez, el mercado tenía una manera práctica, eficiente y productiva de proteger al operador de prensa dobladora cuando trabajaba con partes pequeñas.

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Figura 2: Los sistemas de seguridad basados en láser viajan con la cortina, permitiendo la operación segura de la prensa al doblar partes pequeñas. El sistema además monitorea el funcionamiento de la prensa durante la operación para asegurar que la prensa mantenga una distancia de paro consistente.

Por supuesto, dichos sistemas basados en láser no funcionan en todas las circunstancias. Durante la operación, el rayo, que se mueve con la cortina, viaja directamente debajo del punzón descendente, cubriendo sólo justo detrás, abajo, y enfrente del herramental. Las herramientas anchas—incluyendo juegos de dados de punzonado y ranurado, dados de radio ancho, y dados de aplanado—crean problemas. El rayo láser puede no ser suficientemente ancho para proteger al operador. Por ejemplo, un juego de dados con un radio de 6 pulgadas no funcionaría con un sistema de protección viajero que emite un rayo de sólo 2 pulgadas de ancho. Cuando el punzón baja, habría un área de punto de pellizco de 4 pulgadas que el láser no podría ver.

Otro problema es que el sistema láser se alinea con una altura de punzón a la vez. Un sistema láser se programa para inhabilitarse justo antes de que el punzón entre en contacto con el dado—a 0.25 pulgadas (6.35mm), demasiado angosto para el dedo de cualquiera. (Si el sistema no se inhabilitara justo antes de que el punzón entra en contacto con la parte, la protección vería la parte que está siendo doblada y el herramental como si fueran “obstrucciones” y apagaría la máquina.) Esto significa que el rayo láser se ali-nea con una sola altura de punzón. Si la aplicación usa herramental para procesado en etapas sin alturas comunes de punzonado, el rayo láser podría ignorar obstrucciones en un punto al que el ope-rador podría llegar equivocadamente durante la porción peligrosa de la carrera. Usar el sistema basado en láser requiere altura común de la línea de paso a través de todos los punzones.

Buscando la Combinación Correcta

Actualmente más instalaciones tienen aplicaciones que requieren más de un tipo de protección de prensa dobladora (vea la Figura 4). Cada aplicación es diferente, y cada una requiere, de nuevo, un enfoque holístico.

Primero, considere la edad de su prensa y sus características. Las prensas dobladoras deben tener controles de canal dual o redundantes, para que si un canal falla, otro aun puede ejecutar un comando para detener la máquina. En máquinas más viejas una actualización del control puede ser una inversión que vale la pena. Dado que esas máquinas exponen al operador a lesiones de aplastamiento, la confiabilidad de su control es increíblemente importante para respaldar todo tipo de dispositivo de protección no inteligente. (Note que ciertos sistemas inteligentes basados en láser pueden monitorear la velocidad y detener el funcionamiento para brindar una capa extra de confiabilidad del control.)

Las prensas mecánicas más viejas de fricción-embrague, prensas de embrague de aire, e incluso algunas prensas hidromecánicas usualmente no pueden detenerse lo suficientemente rápido para la protección por proximidad. Estas protecciones funcionan sólo para prensas hidráulicas y máquinas similares que pueden detenerse rápidamente, como muchas máquinas modernas servoaccionadas.

De hecho, las prensas más viejas en general son menos seguras. Aun cuando es cierto que pueden funcionar bien para su propósito desde un punto de vista de la productividad, el hecho es que las prensas dobladoras modernas, que gene-ralmente tienen una distancia de paro más corta, hacen más seguro el trabajo de un operador. Sin importar la edad de forme éste es formado. Debido a que el operador no puede ver sus dedos, éste puede fácilmente prensárselos en el tope trasero o posiblemente contra la cortina. En este caso, la herramienta de radio correcto puede eliminar el problema.

Un taller necesita combinar la protección con la aplicación considerando la geometría de la parte, el herramental, el tipo de prensa dobladora y el control. Un sistema láser no funcionará para una aplicación con herramental extra-ancho, así como una cortina de luz no funcionará para partes pequeñas. Una guarda de barrera no funcionará si la pestaña de la parte se dobla hacia arriba y la golpea; en este caso, el operador se verria obligado a hacer más ancha la separación de la guarda de barrera, exponiendo los puntos de pellizco, y de nuevo frustrando el propósito de la protección. El control de dos manos puede funcionar en ciertos casos, pero en muchos casos los operadores necesitan sostener el material antes y durante el ciclo de doblado.

En una máquina que acepta diversas herramientas—desde herramientas de punzonado hasta juegos de dados de dobladillo, punzones y dados convencionales en V y herramental de cuello de ganso—el usar tanto un sistema basado en láser como una cortina de luz puede funcionar mejor, si el operador tiene la posibilidad de cambiar entre ambos. Alternativamente, algunas compañías pueden agrupar el herramental y las aplicaciones que requieren una cortina de luz en una máquina, mientras que relegan las aplicaciones restantes a una prensa con una guarda de proximidad basada en láser.

Considere una aplicación de prensa dobladora que requiere herramental convencional con una sola altura de línea de paso, buena para una protección basada en láser, pero que ocasionalmente opera una herramienta de radio especializada curveada en forma de S para doblar un contorno específico. En este caso, la protección por láser no funcionaría. Justo antes de que la herramienta entrara en contacto con el material, el láser se inhabilitaría; mientras tanto, la herramienta seguiría bajando, exponiendo al operador a puntos de pellizco múltiples conforme el contorno en S tomara forma en el metal. Aquí la compañía usa un control de dos manos e instala un imán en el tope trasero, para que el operador no necesite sostener la parte durante el ciclo de doblado. La siguiente operación involucra herramental de cuello de ganso con una altura de línea de paso común, y el control de dos manos no funciona, debido a que el operador tiene que sostener las partes. Así que el operador simplemente regresa a la protección basada en láser.

Una Cultura Consiente de la Seguridad

Los trabajadores no burlan las protecciones por malicia. Con frecuencia es una cuestión de supervisión y cultura de la compañía. Los trabajadores usualmente son recompensados por su productividad, no por la seguridad con la que hacen sus trabajos. Incluso pueden ser pagados con base en un sistema por piezas, en el cual su sueldo depende del número de partes que produzcan.

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Figure 4: Esta configuración de prensa dobladora usa una cortina de luz junto con protección lateral física

Una prensa con las protecciones equivocadas puede dificultar seriamente la productividad y causar graves riesgos. Si un operador necesita sostener la parte durante el doblado y lidiar con un control de botón de palma de dos manos al mismo tiempo, el operador encontrará una solución. Las posibilidades de abuso de las protecciones son innumerables, pero afrontar el problema con una acción disciplinaria no cambiará las cosas a largo plazo. En cambio, la selección correcta de la protección y una cultura de la compañía consiente de la seguridad, con capacitación periódica y un cumplimiento adecuado, son las únicas soluciones a largo plazo.

Después de todo, la realimentación de los operadores y del personal de configuración es vital. Ellos conocen las partes que se están produciendo, los requeri-mientos de configuración de las máquinas, y el herramental involucrado. Esta gente, junto con los ingenieros que conocen el diseño de partes y los requerimientos de doblado, así como los profesionales de la seguridad que conocen todas las opciones de protección, necesitan estar en la mesa antes de poner en marcha una evaluación.

Con todos en la mesa, la compañía puede adoptar la mejor estrategia de protección para las aplicaciones en camino.

En última instancia, no es inusual para un taller tener tres o más tipos de protecciones de prensa para varias prensas dobladoras. Pero es increíblemente raro tener un tipo de trabajo de protección para todo.



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