Standard di salvaguardia delle macchine – L’American National Standards Institute offre 24 standard di sicurezza per le macchine che lavorano il metallo. Sono la serie B11 dell’ANSI, alcune delle quali sono disponibili dall’inizio del 1900.
Le norme di sicurezza B11 sono solitamente riscritte o riaffermate ogni cinque anni. Ciò significa che la maggior parte di questi 24 standard sono stati scritti dopo l’anno 2000. Queste norme ANSI aggiornate sono importanti perché riflettono le ultime tecnologie di sicurezza, alcune delle quali sono disponibili solo da pochi anni.
Le norme OSHA sulla protezione delle macchine non sono cambiate dal 1975 e quindi mancano di ciò che i datori di lavoro devono sapere sulle opzioni attuali di sicurezza delle macchine. Le norme OSHA sono sempre state considerate solo come un punto di partenza.
La maggior parte delle norme ANSI B11 sono specifiche per le macchine, offrendo “migliori pratiche di sicurezza” solo per una categoria di attrezzature. Uno standard, tuttavia, ANSI B11.19-2003 intitolato Criteri di prestazione per la salvaguardia, serve come “standard ombrello” per tutte le macchine della serie B11. Il suo obiettivo primario è quello di stabilire i requisiti per la progettazione, la costruzione, l’installazione, il funzionamento e la manutenzione delle protezioni.
Ogni macchina industriale ha almeno un punto di funzionamento, definito come quella parte della macchina dove il lavoro viene eseguito sul materiale in lavorazione. Alcuni degli incidenti più gravi avvengono nell’area del punto di lavoro.
La protezione del punto di lavoro è solitamente progettata con due obiettivi primari:
- prevenire l’accesso umano durante il movimento pericoloso della macchina
- prevenire il movimento pericoloso della macchina durante l’accesso umano
ANSI B11.19 copre cinque scelte principali per la protezione del punto di lavoro. Un certo numero di metodi secondari sono anche discussi e possono spesso essere utilizzati per completare la protezione primaria. Questo articolo esaminerà ciascuno dei cinque mezzi primari di protezione: protezioni, dispositivi, distanza, posizione e apertura.
Una protezione è definita come una recinzione che impedisce fisicamente alle persone di raggiungere sopra, sotto, intorno o attraverso di essa l’area di pericolo del punto di funzionamento. Questo include sia l’accesso involontario che l’ingresso intenzionale.
Quando una protezione contiene aperture che possono essere abbastanza grandi da permettere alle dita delle mani di raggiungerle, l’OSHA utilizza un dispositivo di misurazione a gradini per determinare le dimensioni accettabili delle aperture della protezione in base alla distanza tra la protezione e il punto di pericolo operativo. Più grande è l’apertura del riparo, più lontano deve essere il riparo dal pericolo. L’intenzione è quella di garantire che nemmeno una mano piccola possa arrivare abbastanza lontano attraverso l’apertura della protezione per ferirsi. La scala di apertura dei ripari OSHA si basa su un guanto da donna di taglia 6 con una lunghezza media delle dita. La scala OSHA è stata introdotta nel 1947.
ANSI B11.19 usa una versione aggiornata di questa scala di misurazione per determinare le dimensioni accettabili delle aperture di protezione. La scala di apertura delle protezioni ANSI, che è stata introdotta nel 1996, è basata su una misura di guanti ancora più piccola della scala OSHA.
Una versione incernierata, incisa in copolimero acrilico di entrambe le scale di apertura delle protezioni OSHA e ANSI è disponibile da Rockford Systems, LLC. Potete vederle qui.
Ricordate che le sezioni di guardia incernierate o mobili devono essere interbloccate utilizzando i dispositivi di interblocco descritti negli attuali standard di sicurezza ANSI B11. I vecchi interblocchi delle protezioni possono essere facili da ingannare e più soggetti a guasti.
I dispositivi di sicurezza sono disponibili in un certo numero di tipi da un certo numero di produttori. Alcuni dispositivi di protezione comuni nella norma ANSI B11.19 includono:
- elettro-ottici (barriere/barriere di sicurezza, scanner laser, ecc.)
- attuatori a due mani (per macchine alimentate manualmente che hanno un solo ciclo)
- stuoie di sicurezza (sensibili alla pressione,
- bordi di sicurezza (interruttori a urto)
- rilevamento sonde (sonde a caduta)
- gates (barriere mobili)
- pullback e restrizioni
- barriere di consapevolezza e dispositivi di consapevolezza
Le barriere luminose di sicurezza esistono dalla metà degli anni 50 e sono attualmente prodotte da oltre 20 produttori nel mondo. Hanno un’ampia varietà di applicazioni, ma possono essere usate solo su macchine che possono fermarsi rapidamente e costantemente a metà ciclo senza danneggiare la macchina o creare un altro pericolo.
Lo scopo di una barriera luminosa è di prevenire e/o fermare il movimento della macchina quando i raggi infrarossi vengono interrotti, di solito con la mano o il corpo di un operatore.
Gli attuatori a due mani (quando vengono usati come dispositivo di salvaguardia) sono progettati per macchine a ciclo singolo che sono alimentate manualmente un pezzo alla volta. Sono progettati per tenere entrambe le mani occupate durante la parte pericolosa del ciclo. Ci sono regole ben stabilite per il loro uso.
Alcuni dei requisiti per gli attuatori a due mani usati come dispositivo di salvaguardia sono:
- circuito antiribaltamento con un limite di tempo tra la pressione di un pulsante e l’altro (in genere mezzo secondo)
- circuito antiripetizione richiede la pressione e il rilascio di entrambi i pulsanti per ogni singolo ciclo della macchina
- distanza di sicurezza tra gli attuatori e il punto difunzionamento per evitare che l’operatore “picchi la macchina” se rilascia un attuatore e raggiunge l’area di pericolo del punto di funzionamento
- protezione dal funzionamento involontario
- uso di entrambe le mani sugli attuatori (non altre parti del corpo o “bastoni da baro”)
I tappeti sensibili alla pressione sono spesso usati per tenere il personale fuori dalle aree pericolose della macchina. Devono essere abbastanza grandi da impedire alle persone di saltarci sopra o di intrufolarsi. I tappetini devono anche essere fissati al pavimento a una certa distanza di sicurezza dall’area di pericolo della macchina. Un circuito di controllo affidabile è richiesto se i tappetini sono designati come un dispositivo di salvaguardia primario. I tappetini permettono una fuga più facile da un’area di pericolo rispetto alle protezioni perimetrali.
Gli scanner laser di prossimità (dispositivo PLS) possono essere sostituiti ai tappetini quando i danni ai tappetini montati sul pavimento sono un problema. I dispositivi PLS possono essere programmati con un computer portatile in officina per proteggere un’area con una dimensione e una forma molto specifiche.
Un’altra categoria di dispositivi di sicurezza laser è progettata specificamente per le presse piegatrici idrauliche a due velocità dove le barriere luminose montate verticalmente non possono essere usate efficacemente. Dove le parti piccole devono essere tenute a mano vicino agli stampi o dove la piegatura della scatola potrebbe richiedere una distanza di sicurezza eccessiva, questi dispositivi laser a volte forniscono una soluzione. La caratteristica più unica di questi dispositivi è che sono montati ad entrambe le estremità dello slittone (vedi foto sotto) senza la distanza di sicurezza usata con le barriere fotoelettriche montate verticalmente.
I dispositivi di bordo di sicurezza (noti anche come interruttori a urto) sono usati sul bordo dei componenti in movimento che sono in grado di schiacciare mani o corpi. Le nuove regole per l’uso dei dispositivi di bordo di sicurezza sono incluse nella norma ANSI B11.19-2003.
I dispositivi di rilevamento della sonda (noti anche come dispositivi a sonda a caduta) sono più comunemente usati su rivettatrici e saldatrici a punti dove i pezzi devono essere tenuti a mano. L’azionamento della macchina è di solito fatto con un interruttore a pedale. Appena prima dell’inizio del ciclo, la sonda si abbassa per assicurarsi che solo il pezzo sia nel punto di operazione, non un dito. La sonda deve scendere ogni volta di una distanza specifica; se non scende per tutta la distanza, la macchina non farà il ciclo.
I cancelli, conosciuti anche come dispositivi a barriera mobile, si chiudono appena prima che la macchina faccia un ciclo e rimangono chiusi per l’intero ciclo o per una parte specifica di esso. Alcuni cancelli rimangono chiusi per l’intero ciclo, altri rimangono chiusi solo durante la parte pericolosa del ciclo. L’operatore aziona la chiusura del cancello, di solito con un interruttore a pedale o un attuatore a due mani. Una volta che il cancello è completamente chiuso, aziona un sensore che, a sua volta, mette in moto la macchina. Oltre alla visibilità, un cancello di tipo policarbonato offre resistenza agli urti nel caso in cui qualcosa si rompa nel punto di funzionamento.
Un dispositivo di richiamo è progettato per rimuovere fisicamente le mani di un operatore dall’area di pericolo del punto di funzionamento se si trovano lì quando la macchina inizia il ciclo. I richiami sono comunemente usati sulle presse meccaniche, ma hanno anche altre applicazioni. Gli strumenti di alimentazione manuale sono suggeriti come protezione complementare.
Le cinghie sono progettate per trattenere le mani di un operatore dall’area di pericolo del punto di funzionamento in ogni momento. I vincoli funzionano meglio quando si usano pezzi più grandi.
La distanza di sicurezza è un metodo usato a volte quando altre alternative più positive non sono possibili o pratiche ed è quindi considerato un metodo di ultima istanza. Si basa sulla dimensione di un grande pezzo ingombrante che viene sostenuto sul suo bordo esterno con entrambe le mani per mantenere l’operatore indietro a una distanza di sicurezza. La controversia è sempre esistita su quanto grande deve essere il pezzo da lavorare per qualificarsi per questo metodo.
La posizione sicura dell’operatore è un metodo che richiede che l’operatore rimanga ai suoi attuatori della stazione di controllo per mantenere la macchina in movimento. Il tempo richiesto per lasciare la stazione di controllo e raggiungere l’area di pericolo del punto di funzionamento comporterebbe l’arresto della macchina.
L’apertura sicura è un metodo possibile per le macchine che hanno uno spazio molto limitato nel punto di funzionamento, cioè 1/4″ o meno. Questo significa che l’apertura vuota è appena sufficiente per accogliere il pezzo da lavorare ma non abbastanza grande per inserire un dito. Se un’apertura di 1/4″ può essere ottenuta solo con il pezzo in posizione, allora un sensore vicino al retro del punto di funzionamento può essere richiesto per assicurare che il pezzo sia in posizione prima che la macchina possa essere azionata. Il sensore agisce effettivamente come un dispositivo di abilitazione ai comandi della macchina (pulsanti palmari, interruttore a pedale, ecc.).
Le barriere e i dispositivi di sensibilizzazione non sono generalmente considerati adeguati come dispositivi primari di protezione del punto di lavoro su macchine con un alto livello di esposizione ai pericoli. Possono, tuttavia, essere adeguati per le macchine con un basso livello di esposizione ai pericoli o in combinazione con altri metodi di protezione.
Le barriere di sicurezza spesso consistono in una ringhiera, una catena o un cavo sospeso ai montanti del pavimento all’altezza della vita. È necessario anche un segnale di pericolo o di avvertimento. Anche se è possibile scavalcare o passare sotto una barriera di consapevolezza, è richiesto uno sforzo intenzionale per farlo, quindi l’addestramento dell’operatore deve accompagnare questo metodo di salvaguardia.
Gli schermi sono nella stessa famiglia delle protezioni anche se di solito offrono un grado minore di protezione. Sono spesso usati su trapani, mulini, torni, smerigliatrici, seghe, ecc. azionati manualmente.
Ci sono due categorie di base di schermi: schermi per mandrini e schermi per trucioli/refrigeranti. Possono essere costruiti in metallo, policarbonato o altri materiali.
Gli schermi del mandrino sono progettati per prevenire il contatto involontario con i supporti di lavoro rotanti, come il mandrino di un tornio a motore. Da un punto di vista pratico, gli schermi del mandrino sono di solito incernierati. L’uso di un interblocco elettrico non è un requisito specifico.
Gli schermi per trucioli hanno lo scopo di abbattere e contenere i trucioli volanti (trucioli), le scintille e il refrigerante generati nel punto di lavoro. Lo scudo pone una barriera tra il materiale volante e l’operatore.
La norma ANSI B11.19-2003 non è una norma di sicurezza totale a sé stante, poiché fa numerosi riferimenti ad altre norme ANSI B11. Tuttavia, fornisce la migliore sezione trasversale dei metodi di salvaguardia per l’intera serie.
Le norme ANSI B11 sono disponibili in forma stampata ed elettronica presso l’Association of Manufacturing Technology in McLean, Virginia. Possono essere acquistati singolarmente o in set completi chiamando 1-800-524-0475 o 703-827-5266, o online su www.amtonline.org.