Seguridad en sistemas neumáticos

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1 Seguridad en sistemas neumáticos Manual de trabajo TP 250 Con CD-ROM m 1A1 1V V V V2 2 1M M2 1M3 1 3 Festo Didactic es

2 Referencia: Datos actualizados en: 06/2012 Autores: Ralph-Christoph Weber, Erwin Orendi Artes gráficas: Ralph-Christoph Weber Maquetación: 06/2012, Ralph-Christoph Weber Festo Didactic GmbH & Co. KG, D Denkendorf, Alemania, 2013 Internet: El comprador adquiere un derecho de utilización limitado sencillo, no excluyente, sin limitación en el tiempo, aunque limitado geográficamente a la utilización en su lugar / su sede. El comprador tiene el derecho de utilizar el contenido de la obra con fines de capacitación de los empleados de su empresa, así como el derecho de copiar partes del contenido con el propósito de crear material didáctico propio a utilizar durante los cursos de capacitación de sus empleados localmente en su propia empresa, aunque siempre indicando la fuente. En el caso de escuelas / universidades y centros de formación profesional, el derecho de utilización aquí definido también se aplica a los escolares, participantes en cursos y estudiantes de la institución receptora. En todos los casos se excluye el derecho de publicación, así como la inclusión y utilización en Intranet e Internet o en plataformas LMS y bases de datos (por ejemplo, Moodle), que permitirían el acceso a una cantidad no definida de usuarios que no pertenecen al lugar del comprador. Los derechos de entrega a terceros, multicopiado, procesamiento, traducción, microfilmación, traslado, inclusión en otros documentos y procesamiento por medios electrónicos requieren de la autorización previa y explícita de Festo Didactic GmbH & Co. KG.

3 Contenido Utilización debida V Prólogo VII Introducción IX Indicaciones de seguridad y utilización X Equipo didáctico: Seguridad en sistemas neumáticos (TP 250) XII Objetivos didácticos XIII Atribución de los ejercicios en función de objetivos didácticos XIV Equipo didáctico XVI Atribución de componentes y ejercicios en función de los objetivos didácticos. Seguridad en sistemas neumáticos. XIX Informaciones para el instructor XX Ejercicios y soluciones Ejercicio 1: Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora 1 Ejercicio 2: Reducción de la fuerza 9 Ejercicio 3: Reducción de la velocidad 15 Ejercicio 4: Instalar una función de PARADA DE EMERGENCIA 19 Ejercicio 5: Interrupción y recuperación de la alimentación de aire comprimido 25 Ejercicio 6: Interrupción y recuperación de la alimentación de energía eléctrica 31 Ejercicio 7: Sobrecarga y diagnóstico 37 Ejercicio 8: Montaje de una tapa protectora y utilización de una unidad de relés de seguridad para controlar una puerta 43 Ejecicio opcional: Control con Siemens LOGO! 51 Ejercicios y hojas de trabajo Ejercicio 1: Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora 1 Ejercicio 2: Reducción de la fuerza 9 Ejercicio 3: Reducción de la velocidad 15 Ejercicio 4: Instalar una función de PARADA DE EMERGENCIA 19 Ejercicio 5: Interrupción y recuperación de la alimentación de aire comprimido 25 Ejercicio 6: Interrupción y recuperación de la alimentación de energía eléctrica 31 Ejercicio 7: Sobrecarga y diagnóstico 37 Ejercicio 8: Montaje de una tapa protectora y utilización de una unidad de relés de seguridad para controlar una puerta 43 Festo Didactic GmbH & Co. KG III

4 Fundamentos: Seguridad en sistemas neumáticos Seguridad I -3 Cálculo de componentes de sistemas I -7 Tipos de funcionamiento I -11 Configuración segura de un sistema de elevación de paquetes I -13 Medidas técnicas de seguridad I -17 PARADA DE EMERGENCIA I -49 Relé de seguridad I -53 Sistemas de protección I -55 Sugerencias de seguridad básicas aplicables a sistemas neumáticos I -59 IV Festo Didactic GmbH & Co. KG

5 Utilización debida El conjunto didáctico «Seguridad en sistemas neumáticos» deberá utilizarse únicamente cumpliendo las siguientes condiciones: Utilización apropiada y convenida en cursos de formación y perfeccionamiento profesional Utilización en perfecto estado técnico Los componentes del conjunto didáctico cuentan con la tecnología más avanzada actualmente disponible y cumplen las normas de seguridad. A pesar de ello, si se utilizan indebidamente, es posible que surjan peligros que pueden afectar al usuario o a terceros o, también, provocar daños en el sistema. El sistema para la enseñanza de Festo Didactic ha sido concebido exclusivamente para la formación y el perfeccionamiento profesional en materia de sistemas y técnicas de automatización industrial. La empresa u organismo encargados de impartir las clases y/o los instructores deben velar por que los estudiantes/aprendices respeten las indicaciones de seguridad que se describen en el presente manual. Festo Didactic excluye cualquier responsabilidad por lesiones sufridas por el instructor, por la empresa u organismo que ofrece los cursos y/o por terceros, si la utilización del presente conjunto de aparatos se realiza con propósitos que no son de instrucción, a menos que Festo Didactic haya ocasionado dichos daños premeditadamente o con extrema negligencia. Festo Didactic GmbH & Co. KG V

6 VI Festo Didactic GmbH & Co. KG

7 Prólogo El sistema de enseñanza en materia de sistemas y técnica de automatización industrial de Festo se rige por diversos planes de estudios y exigencias que plantean las profesiones correspondientes. En consecuencia, los equipos didácticos están clasificados según los siguientes criterios: Conjuntos didácticos de orientación tecnológica Mecatrónica y automatización de procesos de fabricación Automatización de procesos continuos y técnica de regulación Robótica móvil Equipos didácticos híbridos El sistema para enseñanza de la técnica de automatización se actualiza y amplía regularmente, a la par que avanzan los métodos utilizados en el sector didáctico y se introducen nuevas tecnologías en el sector industrial. Los equipos didácticos técnicos abordan los siguientes temas: neumática, electroneumática, hidráulica, electrohidráulica, hidráulica proporcional, controles lógicos programables, sensores, electrotecnia, electrónica y actuadores eléctricos. Los equipos didácticos tienen una estructura modular, por lo que es posible dedicarse a aplicaciones que rebasan lo previsto por cada uno de los equipos didácticos individuales. Por ejemplo, es posible trabajar con controles lógicos programables para actuadores neumáticos, hidráulicos y eléctricos. Festo Didactic GmbH & Co. KG VII

8 Todos los conjuntos didácticos incluyen lo siguiente: Hardware (equipos técnicos) Material didáctico Seminarios Hardware (equipos técnicos) El hardware incluye componentes y equipos industriales que han sido adaptados para fines didácticos. La selección de componentes de los equipos didácticos y su ejecución se realiza específicamente según los proyectos previstos para cada nivel. Material didáctico Los medios relacionados con cada tema se clasifican en teachware (material didáctico) y software. El «teachware» orientado hacia la práctica, incluye lo siguiente: Libros técnicos y libros de enseñanza (publicaciones estándar para la adquisición de conocimientos de carácter fundamental). Manuales de trabajo (con ejercicios prácticos, informaciones complementarias y soluciones modelo) Diccionarios, manuales, publicaciones técnicas (profundizan los temas técnicos) Transparencias para proyección y vídeos (para crear un entorno de estudio ilustrativo y activo) Pósters (para la representación esquematizada de temas técnicos) El software incluye programas para las siguientes aplicaciones: Programas didácticos digitales (temas de estudio preparados didácticamente, aprovechando diversos medios digitalizados) Software de simulación Software de visualización Software para la captación de datos de medición Software para diseño de proyectos y construcción Software de programación para controles lógicos programables Los medios de estudio y enseñanza se ofrecen en varios idiomas. Fueron concebidos para la utilización en clase, aunque también son apropiados para el estudio autodidacta. Seminarios Los contenidos que se abordan mediante los equipos didácticos se completan mediante una amplia oferta de seminarios para la formación y el perfeccionamiento profesional. Tiene alguna sugerencia o desea expresar una crítica en relación con el presente manual? Envíe un a: Los autores y Festo Didactic están interesados en conocer su opinión. VIII Festo Didactic GmbH & Co. KG

9 Introducción El presente manual de trabajo forma parte del sistema para la enseñanza en materia de sistemas y técnica de automatización industrial de Festo Didactic GmbH & Co. KG. El sistema constituye una sólida base para la formación y el perfeccionamiento profesional de carácter práctico. El equipo didáctico «Seguridad en sistemas neumáticos» TP 250 aborda los siguientes temas: Circuitos neumáticos de seguridad Circuitos eléctricos de seguridad Utilización de una unidad de relés de seguridad de seguridad Utilización de una puerta de protección El manual de trabajo del equipo de trabajo «Seguridad en sistemas neumáticos» TP 250 ofrece una introducción al tema de la seguridad de máquinas. Principalmente se ofrecen informaciones sobre circuitos neumáticos y eléctricos básicos destinados a aumentar la seguridad de sistemas de control electroneumáticos. Para resolver las tareas debe disponerse de un puesto de trabajo de laboratorio Learnline con alimentación de aire comprimido y con una unidad de alimentación eléctrica de 24 V. Para utilizar el conjunto complementario TP 250 se necesitan diversos componentes del conjunto de equipos TP 101 (Fundamentos de la neumática) y, también, componentes del equipo didáctico TP 201 (Fundamentos de la electroneumática). Con el equipo didáctico TP 250 pueden montarse los sistemas necesarios para resolver las ocho tareas relacionadas con la seguridad en la parte neumática de una plataforma elevadora y con el uso de unidades de relés de seguridad. Las informaciones básicas necesarias están incluidas en la parte teórica del presente manual de trabajo. Festo Didactic GmbH & Co. KG IX

10 Indicaciones de seguridad y utilización Informaciones generales Los estudiantes únicamente podrán trabajar con los equipos en presencia de un instructor. Lea detenidamente las hojas de datos correspondientes a cada uno de los elementos y, especialmente, respete las respectivas indicaciones de seguridad. Parte mecánica Monte todos los componentes fijamente sobre la placa perfilada. Los detectores de posiciones finales no deberán accionarse frontalmente. Peligro de accidente durante la localización de fallos! Para accionar los detectores de posiciones finales, utilice una herramienta (por ejemplo, un destornillador). Manipule los componentes de la estación únicamente si está desconectada. Sistema eléctrico Las conexiones eléctricas únicamente deberán conectarse y desconectarse sin tensión. Utilizar únicamente cables provistos de conectores de seguridad. Únicamente deberá utilizarse baja tensión (de máximo 24 V DC). Neumática No deberá superarse la presión máxima admisible de 600 kpa (6 bar). Únicamente conectar el aire comprimido después de haber montado y fijado correctamente todos los tubos flexibles. No desacoplar tubos flexibles mientras el sistema esté bajo presión. Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. Peligro de accidente por tubos sueltos bajo presión! Si es posible, utilice tubos cortos. Utilice gafas de protección. Si se suelta un tubo bajo presión, proceda de la siguiente manera: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido. Montaje del sistema neumático: Establezca las conexiones utilizando tubos flexibles de 4 ó 5 milímetros de diámetro exterior. Introduzca los tubos flexibles hasta el tope de las conexiones enchufables. Antes de desmontar los tubos flexibles, deberá desconectarse la alimentación de aire comprimido. Desmontaje del sistema neumático: Presione el anillo de desbloqueo de color azul y retire el tubo flexible. X Festo Didactic GmbH & Co. KG

11 Las placas de montaje de los equipos están dotadas con las variantes de fijación A, B o C: Variante A, sistema de retención por encastre Para componentes ligeros, no sometidos a cargas (por ejemplo, válvulas de vías). Los componentes se montan grapándolos simplemente en las ranuras de panel perfilado. Para desmontar los componentes debe accionarse la leva azul. Variante B, sistema giratorio Componentes medianamente pesados sometidos a cargas bajas (por ejemplo, actuadores). Estos componentes se sujetan al panel perfilado mediante tornillos con cabeza de martillo. Para sujetar o soltar los componentes se utilizan las tuercas moleteadas de color azul. Variante C, sistema atornillado Para componentes que soportan cargas altas o componentes que no se retiran con frecuencia del panel perfilado (por ejemplo, válvula de cierre con unidad de filtro y regulador). Estos componentes se fijan mediante tornillos de cabeza cilíndrica y tuercas en T. Deberán tenerse en cuenta las indicaciones incluidas sobre cada componente en las hojas de datos. Para evaluar el funcionamiento de los sistemas de control, se necesita un cronómetro. El cronómetro es necesario para lo siguiente: Ajustar las válvulas reguladoras de tal manera que el tiempo de los movimientos de los cilindros coincida con los valores nominales previamente definidos. Ajustar el retardo de la reacción de las válvulas. Festo Didactic GmbH & Co. KG XI

12 Equipo didáctico: Seguridad en sistemas neumáticos (TP 250) El equipo didáctico TP 250 incluye una gran cantidad de material didáctico. Esta parte del equipo didáctico TP 250 aborda el tema de la técnica de seguridad. Componentes principales del TP 250 Mesa de trabajo fija con panel perfilado de Festo Didactic Compresor (230 V, 0,55 kw, máximo 800 kpa = 8 bar) Conjuntos de elementos o componentes individuales (por ejemplo, cilindros, válvulas de vías, contadores incrementales, módulos paso a paso, elementos lógicos, detectores neumáticos) Material didáctico opcional (por ejemplo, indicadores ópticos, válvula de 5/3 vías, cargas que aplican fuerzas de tracción/compresión) Modelos prácticos Instalaciones de laboratorio completas Material didáctico El material didáctico del equipo didáctico TP 250 incluye un manual de trabajo. El manual de trabajo incluye las soluciones correspondientes a cada una de las 8 tareas, las hojas de trabajo de la colección de ejercicios y un CD-ROM. El manual de ejercicios incluye un juego de hojas de trabajo para cada uno de los ejercicios. El equipo didáctico se entrega con hojas de datos correspondientes a los componentes del hardware. Material didáctico Manuales de estudio Manuales de trabajo «Teachware» opcional Fundamentos de neumática y electroneumática, Manual de estudio Seguridad en sistemas neumáticos Software de simulación FluidSIM Neumática / Curso en la red WBT Técnica de seguridad Seminarios SEP-PILZ P141 SAFETY-AL SAFETY2 SAFETY3 Diseño de máquinas y equipos neumáticos y eléctricos seguros Circuitos seguros para los técnicos de mantenimiento y reparación Circuitos neumáticos y electroneumáticos de relevancia para la seguridad. Informaciones para la formación profesional La seguridad en la neumática y en la electroneumática. Informaciones para diseñadores de máquinas. Cálculo de circuitos de seguridad según DIN EN ISO con software SISTEMA Las fechas y lugares de los seminarios, así como los precios de los cursos constan en el folleto actualizado del plan de seminarios. Los materiales didácticos disponibles constan en los catálogos y en Internet. Los equipos didácticos de la tecnología de la automatización industrial se actualizan y amplían constantemente. Los juegos de transparencias, las películas, los CD-ROM y DVD y los manuales se ofrecen en diversos idiomas. XII Festo Didactic GmbH & Co. KG

13 Objetivos didácticos Objetivos didácticos El estudiante podrá seleccionar las normas más importantes relacionadas con la seguridad de una máquina. El estudiante podrá evaluar los riesgos que alberga una máquina sencilla. El estudiante podrá realizar el montaje y la puesta en funcionamiento de una plataforma elevadora. El estudiante podrá reconocer las zonas de peligro de la plataforma elevadora y podrá incluirlas en el esquema de situación. El estudiante podrá reducir los riesgos de una plataforma elevadora. El estudiante podrá configurar la plataforma elevadora de tal manera que sus movimientos de ascenso y descenso sean óptimos y seguros. El estudiante sabrá cómo evitar que las medidas de seguridad adoptadas por él sean manipuladas por terceros. El estudiante sabrá cómo reducir los riesgos disminuyendo la velocidad. El estudiante podrá indicar cuáles son las posibles desventajas de la plataforma elevadora. El estudiante sabrá qué cambios son necesarios en la plataforma elevadora, podrá llevarlos a cabo y, además, sabrá cómo obtener un ajuste óptimo. El estudiante podrá elegir la función de PARADA DE EMERGENCIA más apropiada para la plataforma elevadora. El estudiante conocerá las diferentes posibilidades que existen para obtener la función de PARADA DE EMERGENCIA. El estudiante podrá instalar una función de PARADA DE EMERGENCIA neumática de dos canales. El estudiante podrá integrar un pulsador de seguridad en un circuito de control eléctrico. El estudiante podrá poner en marcha nuevamente el sistema. El estudiante podrá identificar el estado de PARADA DE EMERGENCIA de una máquina. El estudiante sabrá cómo debe comportarse un sistema si se produce una interrupción de la alimentación de aire comprimido. El estudiante sabrá utilizar sensores de presión para controlar fallos de presión. El estudiante sabrá cómo volver a conectar la alimentación de aire comprimido de manera segura. El estudiante sabrá cómo debe comportarse el sistema si se produce una interrupción de la alimentación de energía eléctrica. El estudiante sabrá cómo utilizar las válvulas apropiadas para que el sistema asuma un estado seguro en el caso de una PARADA DE EMERGENCIA. El estudiante sabrá cómo utilizar una unidad de relés de seguridad y conocerá su funcionamiento. El estudiante podrá identificar el estado de funcionamiento de una plataforma elevadora. El estudiante será capaz de advertir una sobrecarga vigilando el estado del sistema. El estudiante podrá adoptar las medidas apropiadas para eliminar la causa de una sobrecarga. El estudiante sabrá qué medidas adicionales adoptar para activa una PARADA DE EMERGENCIA. El estudiante podrá mejorar el nivel de rendimiento de la plataforma elevadora aumentando la capacidad de diagnóstico. El estudiante podrá incluir componentes adicionales con el fin de aumentar la seguridad del sistema. El estudiante sabrá qué medidas adicionales adoptar para activa una PARADA DE EMERGENCIA. Festo Didactic GmbH & Co. KG XIII

14 Atribución de los ejercicios en función de objetivos didácticos Objetivo didáctico Ejercicio El estudiante podrá seleccionar las normas más importantes relacionadas con la seguridad de una máquina. El estudiante podrá evaluar los riesgos que alberga una máquina sencilla. El estudiante podrá realizar el montaje y la puesta en funcionamiento de una plataforma elevadora. El estudiante podrá reconocer las zonas de peligro de la plataforma elevadora y podrá incluirlas en el esquema de situación. El estudiante podrá reducir los riesgos de una plataforma elevadora. El estudiante podrá configurar la plataforma elevadora de tal manera que sus movimientos de ascenso y descenso sean óptimos y seguros. El estudiante sabrá cómo evitar que las medidas de seguridad adoptadas por él sean manipuladas por terceros. El estudiante sabrá cómo reducir los riesgos disminuyendo la velocidad. El estudiante podrá indicar cuáles son las posibles desventajas de la plataforma elevadora. El estudiante sabrá qué cambios son necesarios en la plataforma elevadora, podrá llevarlos a cabo y, además, sabrá cómo obtener un ajuste óptimo. El estudiante podrá elegir la función de PARADA DE EMERGENCIA más apropiada para la plataforma elevadora. El estudiante conocerá las diferentes posibilidades que existen para obtener la función de PARADA DE EMERGENCIA. El estudiante podrá instalar una función de PARADA DE EMERGENCIA neumática de dos canales. El estudiante podrá integrar un pulsador de seguridad en un circuito de control eléctrico. XIV Festo Didactic GmbH & Co. KG

15 Ejercicio Objetivo didáctico El estudiante podrá poner en marcha nuevamente el sistema. El estudiante podrá identificar el estado de PARADA DE EMERGENCIA de una máquina. El estudiante sabrá cómo debe comportarse un sistema si se produce una interrupción de la alimentación de aire comprimido. El estudiante sabrá utilizar sensores de presión para controlar fallos de presión. El estudiante sabrá cómo volver a conectar la alimentación de aire comprimido de manera segura. El estudiante sabrá cómo debe comportarse el sistema si se produce una interrupción de la alimentación de energía eléctrica. El estudiante sabrá cómo utilizar las válvulas apropiadas para que el sistema asuma un estado seguro en el caso de una PARADA DE EMERGENCIA. El estudiante sabrá cómo utilizar una unidad de relés de seguridad y conocerá su funcionamiento. El estudiante podrá identificar el estado de funcionamiento de una plataforma elevadora. El estudiante será capaz de advertir una sobrecarga vigilando el estado del sistema. El estudiante podrá adoptar las medidas apropiadas para eliminar la causa de una sobrecarga. El estudiante podrá incluir componentes adicionales con el fin de aumentar la seguridad del sistema. El estudiante sabrá qué medidas adicionales adoptar para activa una PARADA DE EMERGENCIA. Festo Didactic GmbH & Co. KG XV

16 Equipo didáctico El manual de trabajo «Seguridad en sistemas neumáticos» permite adquirir conocimientos sobre la forma de mejorar el nivel de seguridad mediante circuitos neumáticos, utilizando componentes neumáticos especiales, recurriendo a unidades de relés de seguridad y efectuando el montaje de una puerta de protección. El equipo didáctico «Seguridad en sistemas neumáticos» TP 250 incluye los componentes necesarios para alcanzar los objetivos didácticos definidos. Para efectuar el montaje de los circuitos se necesitan los componentes incluidos en el equipo didáctico TP 101 y TP 201 y, además, un puesto de trabajo de laboratorio Learnline. Equipo didáctico TP 250 «Seguridad en sistemas neumáticos», referencia Componente Referencia Cantidad Acumulador de aire comprimido de 0,1 l Válvula con función antirretorno desbloqueable Electroválvula de 5/3 vías, normalmente cerrada Válvula antirretorno Peso de 2 kg para cilindros Tapa protectora de cilindros Indicador de modo de funcionamiento Pulsador de seguridad Unidad de relés de seguridad para PARADA DE EMERGENCIA y para la puerta de protección Equipo didáctico «Nivel básico de electroneumática» TP 201, referencia Componente Referencia Cantidad Unidad de entrada de señales eléctricas Relé triple Detector eléctrico de posiciones finales, accionamiento desde la izquierda Detector eléctrico de posiciones finales, accionamiento desde la derecha electroválvulas de 3/2 vías con LED, normalmente cerradas Electroválvula de 5/2 vías con LED Sensor de presión con indicador Válvula de estrangulación y antirretorno Cilindro de doble efecto Detector de posición electrónico con elemento para el montaje en cilindros Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador Bloque distribuidor Tubo flexible 4 x 0,75, color plateado, 10 m XVI Festo Didactic GmbH & Co. KG

17 Componentes necesarios del equipo didáctico del nivel básico de neumática TP 101, referencia Componente Referencia Cantidad Válvula reguladora con manómetro Festo Didactic GmbH & Co. KG XVII

18 Símbolos de los componentes Componente Símbolo gráfico Válvula con función antirretorno desbloqueable Electroválvula de 5/3 vías, normalmente cerrada Válvula antirretorno Peso de 2 kg para cilindros m Indicador de modo de funcionamiento P RD P YE P GN Pulsador de seguridad Unidad de relés de seguridad para PARADA DE EMERGENCIA y para la puerta de protección S11 S12 S21 S Input Input K1 Reset/Start K2 S34 Y Acumulador de aire comprimido de 0,1 l XVIII Festo Didactic GmbH & Co. KG

19 Atribución de componentes y ejercicios en función de los objetivos didácticos. Ejercicio Cilindro de doble efecto Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador Peso, 2 kg para cilindro Bloque distribuidor Detector de posición electrónico con elemento para el montaje en cilindros Unidad de entrada de señales eléctricas Relé triple Electroválvula de 5/2 vías con LED Válvula reguladora con manómetro Válvula de estrangulación y antirretorno Válvula con función antirretorno desbloqueable electroválvulas de 3/2 vías con LED, normalmente cerradas Electroválvula de 5/3 vías, normalmente cerrada Pulsador de seguridad Sensor de presión con indicador Acumulador de aire comprimido de 0,1 l Válvula antirretorno Unidad de relés de seguridad Tapa protectora de cilindros 1 Detector eléctrico de posiciones finales, accionamiento desde la izquierda Detector eléctrico de posiciones finales, accionamiento desde la derecha 1 1 Indicación de los modos de funcionamiento Festo Didactic GmbH & Co. KG XIX

20 Informaciones para el instructor Objetivos didácticos La meta didáctica general del presente manual de trabajo consiste en aumentar gradualmente el nivel de seguridad de un sistema electroneumático. Los estudiantes podrán adquirir estos conocimientos aprendiendo la teoría y montando circuitos reales. La interacción directa entre la teoría y la práctica asegura un rápido y sostenible progreso de los estudios. Los objetivos detallados constan en la lista anterior correspondiente. Los objetivos didácticos concretos e individuales están relacionados con cada ejercicio específico. Duración aproximada El tiempo necesario para desarrollar los ejercicios depende de los conocimientos previos de los alumnos. Cada tarea deberá resolverse en aproximadamente una hora o en una hora y media. Componentes del equipo didáctico El manual de trabajo y los componentes se corresponden. Para resolver las tareas se necesitan los componentes incluidos en los equipos didácticos TP 101, TP 201 y TP 250. Las normas En el presente manual de trabajo se aplican las siguientes normas: DIN EN ISO Seguridad de máquinas DIN EN 983 Criterios de técnica de seguridad que deben cumplir equipos o partes de equipos que funcionan con fluidos. Parte neumática. DIN EN 1037 Evitar arranques imprevistos DIN EN ISO Partes de sistemas de control relacionadas con la seguridad. Criterios generales de configuración. Identificacion de las soluciones Los textos con las soluciones y las informaciones complementarias en las representaciones gráficas aparecen en color rojo. Identificaciones utilizadas en las hojas de trabajo Las partes que deben completarse en los textos aparecen marcadas con líneas o con celdas sombreadas en las tablas. Las gráficas que deben completarse están identificadas mediante un fondo matricial. Sugerencias para las clases Los esquemas que muestran las soluciones de las tareas están disponibles en formato PDF en el CD-ROM, en la carpeta «Esquemas». Se ofrecen esquemas más detallados en formato DIN A3 para su lectura más sencilla. Estos esquemas muestran las tareas para los estudiantes y las tareas y sus soluciones para los instructores. XX Festo Didactic GmbH & Co. KG

21 Ejercicio 1 Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: Podrá seleccionar las normas más importantes relacionadas con la seguridad de una máquina. Podrá evaluar los riesgos que alberga una máquina sencilla. Podrá realizar el montaje y la puesta en funcionamiento de una plataforma elevadora. Podrá reconocer las zonas de peligro de la plataforma elevadora y podrá incluirlas en el esquema de situación. Descripción de la tarea a resolver Montaje, puesta en funcionamiento y análisis de una plataforma elevadora. Conseguir que su funcionamiento sea seguro. Considerando que la plataforma elevadora se utilizará en una línea de producción, usted tiene la obligación de analizarla considerando las normas de seguridad y, a continuación, deberá minimizar los peligros. Esquema de situación Plataforma elevadora Festo Didactic GmbH & Co. KG

22 Ejercicio 1 Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora Condiciones generales Para resolver la tarea se dispone de los equipos didácticos TP250 y TP201 y, además, de un carro de laboratorio provisto de un panel de prácticas perfilado. Tareas a resolver 1. Seleccione las normas que abordan el tema de técnicas de seguridad y de principios de seguridad. 2. Efectúe el montaje de la plataforma elevadora y póngala en funcionamiento. 3. Lleve a cabo el análisis de riesgos del equipo. 4. Determine las posibilidades técnicas existentes para reducir los peligros que alberga la máquina. 2 Festo Didactic GmbH & Co. KG

23 Ejercicio 1 Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora 1. Selección de normas relacionadas con la técnica de seguridad a) Seleccione las normas válidas para máquinas. Marque con una cruz las normas correspondientes. Norma aplicable DIN EN 60617, parte 5 DIN ISO 13849, parte 1 DIN ISO 13849, parte 2 DIN ISO 1219, parte 1 DIN ISO 414 Festo Didactic GmbH & Co. KG

24 Ejercicio 1 Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora 2. Montaje y puesta en funcionamiento de la plataforma elevadora a) Efectúe el montaje del sistema de acuerdo con los siguientes esquemas de distribución. 1B2 1A1 m 1B1 1V M M2 Esquema de distribución neumático Esquema de distribución eléctrico 4 Festo Didactic GmbH & Co. KG

25 Ejercicio 1 Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora Importante Monte el cilindro y el peso en una de las columnas verticales. Tenga en cuenta que a la derecha del cilindro debe haber una ranura adicional para el montaje de los componentes adicionales necesarios. b) Ponga en funcionamiento la plataforma elevadora y describa las secuencias. Al presionar el pulsador S1, la electroválvula 1V1 abre el paso desde 1 hacia 4. Se aplica presión en el lado del émbolo del cilindro de doble efecto y el vástago avanza. Al presionar el pulsador S2, la electroválvula 1V1 abre el paso desde 1 hacia 2. Se aplica presión en el lado del vástago del cilindro de doble efecto y el vástago retrocede. Festo Didactic GmbH & Co. KG

26 Ejercicio 1 Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora 3. Análisis de riesgos de la plataforma elevadora Analice el sistema que acaba de montar. Aplique criterios de relevancia para la seguridad. Para ello, incluya el sistema montado por usted en el esquema de situación. a) Apunte las zonas de la plataforma elevadora que albergan los mayores peligros. El cilindro avanza y retrocede rápidamente y con máxima fuerza. Además, se pone en movimiento y se detiene abruptamente. En estas circunstancias se obtienen fuerzas muy grandes que pueden provocar lesiones si se accede a la zona de movimiento del cilindro. Los dos cantos de las cintas de transporte constituyen una importante fuente de peligro. Además, es posible que la pieza transportada se caiga debido a los movimientos abruptos que ejecuta el cilindro. b) Qué peligros albergan las zonas de riesgo detectadas por usted? Apunte esos peligros y en la siguiente gráfica incluya las zonas que albergan los mayores peligros para el operario o para la pieza a transportar. El operario puede sufrir lesiones si accede a la zona de movimiento de la plataforma elevadora. Es posible que sus manos o dedos queden aprisionados entre la plataforma y la cinta de transporte. La gran fuerza del cilindro puede ocasionar daños en la plataforma elevadora. La gran fuerza puede ocasionar daños en el cilindro mismo, especialmente cuando alcanza sus posiciones finales. El cilindro está expuesto a un gran desgaste. Es posible que la pieza a transportar quede aprisionada entre la plataforma y la cinta de transporte y que se dañe o destruya. Los movimientos abruptos pueden dañar o destruir la pieza a transportar. Zonas de peligro 6 Festo Didactic GmbH & Co. KG

27 Ejercicio 1 Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora 4. Selección de posibles medidas a reducir los peligros. a) Tome nota de las posibles medidas que pueden adoptarse con el fin de reducir los peligros que alberga la plataforma elevadora. Posibles soluciones: Reducir la fuerza del émbolo. Reducir la velocidad del émbolo. Evitar movimientos abruptos al inicio y al final del desplazamiento del cilindro. Adoptar medidas para que el sistema asuma un estado seguro en caso de una interrupción de la alimentación de energía eléctrica o neumática. Modificar la construcción del sistema con el fin de aumentar su seguridad. Festo Didactic GmbH & Co. KG

28 Ejercicio 1 Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora 8 Festo Didactic GmbH & Co. KG

29 Contenido Ejercicios y hojas de trabajo Ejercicio 1: Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora 1 Ejercicio 2: Reducción de la fuerza 9 Ejercicio 3: Reducción de la velocidad 15 Ejercicio 4: Instalar una función de PARADA DE EMERGENCIA 19 Ejercicio 5: Interrupción y recuperación de la alimentación de aire comprimido 25 Ejercicio 6: Interrupción y recuperación de la alimentación de energía eléctrica 31 Ejercicio 7: Sobrecarga y diagnóstico 37 Ejercicio 8: Montaje de una tapa protectora y utilización de una unidad de relés de seguridad para controlar una puerta 43 Festo Didactic GmbH & Co. KG I

30 II Festo Didactic GmbH & Co. KG

31 Ejercicio 1 Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: Podrá seleccionar las normas más importantes relacionadas con la seguridad de una máquina. Podrá evaluar los riesgos que alberga una máquina sencilla. Podrá realizar el montaje y la puesta en funcionamiento de una plataforma elevadora. Podrá reconocer las zonas de peligro de la plataforma elevadora y podrá incluirlas en el esquema de situación. Descripción de la tarea a resolver Montaje, puesta en funcionamiento y análisis de una plataforma elevadora. Conseguir que su funcionamiento sea seguro. Considerando que la plataforma elevadora se utilizará en una línea de producción, usted tiene la obligación de analizarla considerando las normas de seguridad y, a continuación, deberá minimizar los peligros. Esquema de situación Plataforma elevadora Festo Didactic GmbH & Co. KG

32 Ejercicio 1 Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora Condiciones generales Para resolver la tarea se dispone de los equipos didácticos TP250 y TP201 y, además, de un carro de laboratorio provisto de un panel de prácticas perfilado. Tareas a resolver 1. Seleccione las normas que abordan el tema de técnicas de seguridad y de principios de seguridad. 2. Efectúe el montaje de la plataforma elevadora y póngala en funcionamiento. 3. Lleve a cabo el análisis de riesgos del equipo. 4. Determine las posibilidades técnicas existentes para reducir los peligros que alberga la máquina. 2 Festo Didactic GmbH & Co. KG

33 Ejercicio 1 Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora 1. Selección de normas relacionadas con la técnica de seguridad a) Seleccione las normas válidas para máquinas. Marque con una cruz las normas correspondientes. Norma aplicable DIN EN 60617, parte 5 DIN ISO 13849, parte 1 DIN ISO 13849, parte 2 DIN ISO 1219, parte 1 DIN ISO 414 Festo Didactic GmbH & Co. KG

34 Ejercicio 1 Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora 2. Montaje y puesta en funcionamiento de la plataforma elevadora a) Efectúe el montaje del sistema de acuerdo con los siguientes esquemas de distribución. 1B2 1A1 m 1B1 1V M M2 Esquema de distribución neumático Esquema de distribución eléctrico 4 Festo Didactic GmbH & Co. KG

35 Ejercicio 1 Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora Importante Monte el cilindro y el peso en una de las columnas verticales. Tenga en cuenta que a la derecha del cilindro debe haber una ranura adicional para el montaje de los componentes adicionales necesarios. b) Ponga en funcionamiento la plataforma elevadora y describa las secuencias. Festo Didactic GmbH & Co. KG

36 Ejercicio 1 Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora 3. Análisis de riesgos de la plataforma elevadora Analice el sistema que acaba de montar. Aplique criterios de relevancia para la seguridad. Para ello, incluya el sistema montado por usted en el esquema de situación. a) Apunte las zonas de la plataforma elevadora que albergan los mayores peligros. b) Qué peligros albergan las zonas de riesgo detectadas por usted? Apunte esos peligros y en la siguiente gráfica incluya las zonas que albergan los mayores peligros para el operario o para la pieza a transportar. Zonas de peligro 6 Festo Didactic GmbH & Co. KG

37 Ejercicio 1 Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora 4. Selección de posibles medidas a reducir los peligros. a) Tome nota de las posibles medidas que pueden adoptarse con el fin de reducir los peligros que alberga la plataforma elevadora. Festo Didactic GmbH & Co. KG

38 Ejercicio 1 Puesta en funcionamiento y evaluación de riesgos de una plataforma elevadora 8 Festo Didactic GmbH & Co. KG

39 Contenido Seguridad en sistemas neumáticos 1 Seguridad I Seguridad en sistemas neumáticos I Normas relevantes para la seguridad I-4 2 Cálculo de componentes de sistemas I Cálculo del cilindro I Seleción de una válvula apropiada I-9 3 Tipos de funcionamiento I Posición normal / paralización I Funcionamiento normal I Funcionamiento de puesta a punto y durante reparaciones I Funcionamiento en modo de emergencia I-10 4 Configuración segura de un sistema de elevación de paquetes I Zonas peligrosas I Análisis de riesgos I Medidas de prevención de accidentes I-12 5 Medidas técnicas de seguridad I Reducir la velocidad I Estrangulación del aire de alimentación I Estrangulación del aire de escape I Estrangulación del aire de escape y del aire de alimentación I Reducción de la presión I Detener, mantener o bloquear un movimiento I Válvula distribuidora con centro cerrado I Válvulas antirretorno desbloqueables I Unidad de fijación I Unidades de freno I Bloqueo en los finales de carrera I Válvulas de cierre I Funcionamiento bimanual I Escape I Alimentación I Ausencia de fuerza I Invertir un movimiento I Mantener la presión I Protección contra manipulaciones indebidas, evitar movimientos imprevistos I Sistemas lockout-tagout I-41 Festo Didactic GmbH & Co. KG I-1

40 Contenido 6 PARADA DE EMERGENCIA I Definición de PARADA DE EMERGENCIA I Qué debe suceder cuando se activa la función de PARADA DE EMERGENCIA? I-44 7 Relé de seguridad I-46 8 Sistemas de protección I Tipos de sistemas de protección I Sistemas optoelectrónicos de protección activa (rejillas ópticas y escáner de rayos láser) I Sistemas de cámaras de seguridad I Alfombrillas de seguridad sensibles a la presión I-50 9 Sugerencias de seguridad básicas aplicables a sistemas neumáticos I-51 I-2 Festo Didactic GmbH & Co. KG

41 1 Seguridad 1.1 Seguridad en sistemas neumáticos En este curso se ofrecen informaciones sobre la configuración segura de circuitos neumáticos en una máquina. El aire comprimido es capaz de acumular mucha energía, y esa energía puede liberarse muy rápidamente. En la neumática, el aire comprimido es el fluido que se encarga del funcionamiento de un sistema. Considerando las considerables fuerzas que pueden surgir si los actuadores ejecutan movimientos a gran velocidad, los sistemas neumáticos pueden ser muy peligrosos. Por lo tanto es necesario que las máquinas se configuren de tal manera que las personas, los animales, los bienes materiales y el entorno no sufran daños. La meta principal consiste en evitar que se produzcan daños humanos y materiales de cualquier tipo. Deberán concebirse sistemas de protección de los siguientes tipos: Protección de personas Protección del medio ambiente Protección frente a explosiones e incendios Disminución de ruido Seguridad de las máquinas Todos los que se dedican a la fabricación de máquinas tienen necesariamente que resolver asuntos de seguridad y, por lo tanto, deben conocer las normas correspondientes. Debe tenerse en cuenta que las soluciones de seguridad, si son eficientes técnicamente, no tiene porqué ser una traba para la eficiencia económica de los sistemas de producción. Todo lo contrario: pueden contribuir a una mayor economía y estabilidad de la producción. En la UE existen diversas normas de seguridad que se rigen por metas de seguridad. La directiva de máquinas de la UE describe las medidas que deben adoptarse para que la seguridad sea una realidad. Esta directiva describe el análisis de riesgos y ofrece criterios para la evaluación de riesgos de las máquinas. Se sobreentiende que no puede existir una solución técnica única y estandarizada. El análisis y la evaluación de riesgos deben hacerse para cada máquina por separado, considerando además sus posibles aplicaciones. Festo Didactic GmbH & Co. KG I-3

42 Seguridad Si queremos entender lo que significa seguridad, tenemos efectuar un análisis detallado. Durante la fase de desarrollo de una máquina suelen surgir preguntas como las siguientes: Esta máquina aún es segura? Esta máquina ya es insegura? Es peligrosa esta máquina? El problema consiste en que no existe una definición concluyente del concepto de seguridad. Todos los que tienen que ver con máquinas puede tener su propia percepción de la seguridad. Un ejemplo: La mayoría de los seres humanos mueren acostados en una cama. Acaso podemos concluir por eso que las camas son artefactos mortales o peligrosos? Qué Sería recomendable evitar acostarse en una cama? Claro está que este es un ejemplo extremo, pero si lo aplicamos a las máquinas, podemos constatar que bien es posible establecer criterios compartidos por todos. 1.2 Normas relevantes para la seguridad Aunque antes se dijo que existe el problema de la ausencia de una definición concluyente sobre lo que es la seguridad, se han redactado normas que definen determinados niveles de seguridad. Estas normas pueden clasificarse de la siguiente manera: Tipo A: normas de seguridad fundamentales DIN EN ISO (criterios generales de configuración de máquinas) ISO (evaluación de riesgos) DIN EN 4414 (reglas para la redacción y estructuración de seguridad en sistemas neumáticas y sus componentes) Tipo B1: aspectos relacionados con la seguridad DIN EN 294 (seguridad de máquinas: distancias de seguridad para evitar el acceso a zonas de peligro con las extremidades superiores) DIN EN 349 (seguridad de máquinas: distancias mínimas para evitar el aprisionamiento de partes del cuerpo humano) DIN EN ISO (partes de sistemas de control que inciden en la seguridad. Parte 1: criterios generales básicos) DIN EN ISO (partes de sistemas de control que inciden en la seguridad. Parte 2: validación) DIN EN 999 (disposición de dispositivos de protección considerando la velocidad del acercamiento de partes del cuerpo humano) DIN EN 1037 (protección contra arranque imprevisto) DIN EN (equipamiento eléctrico de máquinas) I-4 Festo Didactic GmbH & Co. KG

43 Seguridad Tipo B2: dispositivos de seguridad DIN EN 1088 (sistemas de protección mediante bloqueo en combinación con sistemas de protección mediante separación) DIN EN 983 (criterios de técnica de seguridad que deben cumplir equipos o piezas de equipos que funcionan con fluidos) DIN EN 418 (sistemas de PARADA DE EMERGENCIA. Aspectos funcionales. Criterios generales de configuración) DIN EN ISO 574 (sistemas de mando bimanuales. Aspectos funcionales. Criterios generales de configuración) DIN EN 953 (dispositivos de separación. Requisitos generales) DIN EN (sistemas de protección de funcionamiento sin contacto) Normas tipo C para máquinas especiales DIN EN 201 (máquinas de moldeo por inyección) DIN EN 422 (máquinas de moldeo por soplado) DIN EN 415 (seguridad de máquinas de envasado y embalaje) DIN EN 692 (prensas mecánicas) DIN EN 848 (seguridad de máquinas de corte de maderas) DIN EN (máquinas herramienta. Seguridad: estaciones de mecanizado) DIN EN13736 (prensas neumáticas) DIN EN (seguridad de máquinas herramienta, de máquinas de transporte de piezas, de máquinas de finalidad única y de máquinas especiales) Criterios fundamentales generales de seguridad en la neumática: EN ISO Utilización de materiales apropiados Cálculo y configuración correctos Separación de energías (se admiten excepciones) Limitación de presión Limitación de velocidades de de parámetros similares Medidas que evitan movimientos imprevistos Resistencias a las influencias del ambiente Festo Didactic GmbH & Co. KG I-5

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