Los bordes de seguridad son dispositivos de protección sensibles a la presión que se instalan en las superficies expuestas de los vehículos para detectar el contacto y activar una parada. En los vehículos guiados automáticamente, los robots móviles y determinadas aplicaciones de carretillas elevadoras, proporcionan una última capa de protección contra colisiones de los vehículos industriales cuando los controles de ruta, los dispositivos de advertencia, los escáneres o el criterio humano no logran evitar el contacto.

El contacto lo cambia todo.

Un lidar puede detectar a una persona antes del impacto, una cortina fotoeléctrica puede proteger una abertura fija y un programa informático puede limitar la velocidad de desplazamiento, pero un borde de seguridad reacciona cuando la propia estructura en movimiento se encuentra con un obstáculo y las medidas preventivas previas ya han fallado.

¿Por qué alguien consideraría esa última capa como una tira de goma decorativa?

El riesgo de colisión entre carretillas elevadoras y vehículos guiados automáticamente (AGV) no ha desaparecido

Los almacenes se han automatizado cada vez más. Pero eso no significa que sean inofensivos.

El Consejo Nacional de Seguridad señala que las carretillas elevadoras fueron la causa de 84 muertes relacionadas con el trabajo en 2024 y 25 110 casos de DART durante el periodo 2023-2024, incluidos 15 460 casos que implicaron días de baja laboral. Estas cifras abarcan carretillas elevadoras, carretillas de plataforma motorizadas y recogepedidos. (Datos sobre las lesiones)

La maquinaria es solo una parte del problema. Las carretillas elevadoras y los vehículos guiados automáticamente (AGV) operan en cruces sin visibilidad, entre trabajadores temporales, subcontratistas, palés dañados, embalajes reflectantes, peatones impredecibles y cargas que merman la visibilidad. El software no elimina esas variables.

Un auténtico Informe de accidente de la OSHA del 23 de abril de 2024 describe el caso de un conserje de 40 años que fue atropellado y arrollado por una carretilla elevadora CASE 588H mientras caminaba entre dos edificios. El peatón, el conductor de la carretilla elevadora y la empresa anfitriona pertenecían a regímenes laborales diferentes, lo que constituye un caso paradigmático de fallo en el control del tráfico por parte de varios empleadores. (Administración de Seguridad y Salud en el Trabajo)

¿Habría evitado esa muerte un bordillo sensible a la presión? Nadie puede afirmarlo con certeza tras leer únicamente el informe. La velocidad del vehículo, la geometría del impacto, la distancia de frenado, la posición del bordillo y el atrapamiento del cuerpo serían factores determinantes.

Esa es la cruda realidad. Un borde de seguridad no puede contrarrestar las leyes de la física.

La OSHA advierte expresamente de que las carretillas elevadoras que circulan marcha atrás pueden atropellar o aplastar a los peatones, y recomienda garantizar una visibilidad clara, mirar en la dirección de la marcha, dejar un espacio suficiente para los peatones, utilizar dispositivos de señalización, espejos, observadores y otros medios que faciliten la visibilidad. Asimismo, advierte a los empresarios que no den por sentado que los peatones pueden oír la alarma de marcha atrás. (Administración de Seguridad y Salud en el Trabajo)

Por lo tanto, los bordes de seguridad de las carretillas elevadoras deben formar parte de una estrategia de control por niveles, y no servir de complemento a un sistema de gestión del tráfico que no funciona.

¿Qué hacen realmente los bordes de seguridad sensibles a la presión?

Un borde de seguridad sensible a la presión suele estar compuesto por un perfil deformable, un elemento sensor interno, accesorios de montaje, conexiones eléctricas y un circuito de evaluación relacionado con la seguridad.

Cuando se aplica una presión suficiente que comprime el perfil activo:

  1. El elemento sensor cambia de estado eléctrico.
  2. El controlador detecta ese cambio.
  3. El sistema de control de seguridad corta o regula la potencia de accionamiento.
  4. El sistema de frenado del vehículo detiene el movimiento.
  5. La lógica de reinicio y reinicio determina cuándo puede reanudarse el movimiento.

El borde en sí mismo no detiene el vehículo. Solicita que se detenga.

Esa distinción suele quedar oculta en los folletos de los productos, pero es la que determina si la instalación constituye una verdadera medida de seguridad o un simple elemento decorativo caro. La función de seguridad completa incluye el borde, el cableado, la detección de fallos, el controlador, los dispositivos de salida, el sistema de accionamiento, los frenos, el estado del software, el comportamiento de reinicio y el rendimiento de la parada mecánica.

La activación es solo el principio

Durante una frenada por contacto eficaz se producen tres fenómenos físicos:

  • Accionamiento: El perfil se comprime lo suficiente como para generar una señal de seguridad.
  • Respuesta de control: El controlador y el variador reaccionan ante esa señal.
  • Recorrido excesivo: El borde sigue comprimiéndose mientras el vehículo desacelera.

El sobrerecorrido no es caucho desperdiciado. Es la deformación restante disponible tras la activación.

Cuando un perfil se activa rápidamente pero alcanza su límite inferior antes de que el vehículo se detenga, la fuerza sigue aumentando sobre la persona, el bastidor, el chasis de la máquina o la carga. Un catálogo puede anunciar un tiempo de respuesta rápido y, aun así, dar lugar a una aplicación insegura cuando la distancia de frenado es mayor que la distancia de compresión útil.

Una comprobación técnica simplificada consiste en:

Movimiento total de frenado = distancia recorrida durante la respuesta del sensor y del sistema de control + distancia de frenado mecánica

Ese cálculo debe basarse en las peores condiciones de funcionamiento plausibles, y no en la prueba de aceptación en fábrica con las condiciones más favorables. El estado de la batería, la carga útil, la pendiente del suelo, el estado de los neumáticos, el desgaste de los frenos, la dirección de giro, la temperatura y la velocidad máxima permitida pueden influir en el resultado.

La geometría de montaje determina qué se detecta

Los bordes de seguridad de los vehículos guiados automáticamente (AGV) suelen instalarse a lo largo de:

  • El borde delantero
  • Superficies de desplazamiento traseras
  • Esquinas laterales
  • Estructuras de horquillas o portacargas
  • Mecanismos de tijera o de elevación
  • Zonas bajas del chasis que entrañan riesgos para los pies y los tobillos
  • Interfaces de transferencia en las que puede producirse el atrapar

Sin embargo, un borde largo no garantiza una cobertura total.

Los soportes, las uniones en esquina, los tapones de extremo, los perfiles empotrados, los pernos a la vista, las aberturas en forma de horquilla y las salientes del chasis pueden crear zonas inactivas. Una persona podría entrar en contacto con la estructura metálica antes de llegar a la superficie de detección. O bien, un objeto estrecho podría introducirse por debajo, por encima o junto al perfil activo.

Mi opinión, sin rodeos, es sencilla: si la evaluación de riesgos no identifica el primer punto de contacto probable, el plano de montaje no es más que una conjetura.

Para proyectos de automatización móvil de mayor envergadura, la página web de Casos prácticos sobre seguridad de los vehículos guiados automáticamente (AGV) y los robots móviles autónomos (AMR) ofrecen información útil sobre los campos dinámicos, los movimientos de almacén y los sistemas mixtos de control de seguridad. (Título del sitio)

Los sensores de seguridad, el LiDAR, las cortinas fotoeléctricas y los topes no son intercambiables

Los compradores suelen comparar estos dispositivos como si fueran versiones competidoras del mismo sensor. Pero no lo son.

Medida de protecciónMétodo de detecciónPunto fuerte principalLimitación principalAplicación típica
Borde de seguridad sensible a la presiónCompresión físicaDetecta el contacto directamente en un borde protegidoSolo actúa una vez que se inicia el contactoBordes de los vehículos guiados automáticos (AGV) de baja velocidad, puntos de aprisionamiento, protecciones móviles
Parachoques sensible a la presiónCompresión de una superficie deformable más grandeCubre áreas de contacto más amplias o irregularesRequiere una deformación suficiente y un recorrido de frenado validadoParachoques delanteros para vehículos guiados automáticamente (AGV), plataformas móviles, superficies de colisión más amplias
LiDAR o escáner láser homologado para uso en seguridadCampo de protección sin contactoDetecta a las personas antes de que se produzca el contacto y admite zonas configurablesEl rendimiento depende del diseño adecuado del campo, la instalación, el entorno y la integración de las medidas de seguridad.Vehículos guiados automáticamente (AGV), robots móviles autónomos (AMR), células robóticas, rutas de almacén
LiDAR para la evitación de obstáculosDetección de objetos sin contactoFacilita la navegación y evita las colisionesEl rendimiento de la navegación no demuestra automáticamente la capacidad de seguridad funcional.Planificación de rutas, posicionamiento, detección de objetos
Cortina óptica de seguridadInterrupción de un plano ópticoDetección de acceso rápido a través de una abertura fijaNormalmente resulta más adecuado para zonas fijas que para los sistemas de detección de colisiones instalados en vehículosTraslados por cinta transportadora, compuertas, celdas, interfaces de carga
Segregación físicaValla, barandilla, muro, bolardo o vía separadaEvita los accidentes entre vehículos y peatonesRequiere espacio y una gestión rigurosa de la distribuciónPasillos peatonales, pasos de peatones, rutas fijas para vehículos

Un escáner con certificación de seguridad debería detectar a una persona antes de que se produzca una colisión. Un borde se encarga de gestionar el riesgo residual de contacto.

Por eso, los diseños de vehículos guiados automáticos (AGV) más seguros utilizan ambos sistemas. Un escáner puede establecer campos de alerta y protección que varían en función de la velocidad o la dirección de giro, mientras que el sensor de seguridad detecta el contacto a corta distancia que el sistema sin contacto no ha podido evitar.

La página web Rango de seguridad del LiDAR para vehículos guiados automáticamente (AGV) y aplicaciones en almacenes incluye productos para campos de detección móviles configurables. Los modelos OSSD que figuran en la lista deben distinguirse de los dispositivos orientados a la navegación, ya que una salida NPN o PNP general para obstáculos no constituye, por sí sola, prueba de que una función de seguridad completa cumpla el nivel de rendimiento exigido. (Título del sitio)

Por ejemplo, esto LiDAR de 270° para la evitación de obstáculos en la navegación de vehículos guiados automáticamente (AGV) indica un alcance de 0,05 a 8 m con una reflectividad de 10%, detección de hasta 25 m con una reflectividad superior a 90%, una resolución angular de 0,25° o 0,33°, una frecuencia de barrido de 15 Hz, carcasa IP65, alimentación de 9 a 28 V CC y un láser de clase 1 de 905 nm. Se trata de especificaciones de detección significativas, pero los ingenieros deben determinar si el modelo seleccionado y su integración son adecuados para una parada relacionada con la seguridad. (Título del sitio)

En las entradas de las cintas transportadoras fijas o en las interfaces de transferencia, cortinas de luz de seguridad industrial puede proteger una superficie de acceso de forma más eficaz que un borde de contacto. En el caso de maquinaria con varias direcciones de entrada expuestas, protección de acceso por varios lados también podría ser más adecuado. El dispositivo debe ajustarse al riesgo, no a la categoría de producto preferida por el comprador. (Título del sitio)

Los bordes de seguridad para vehículos guiados automáticamente (AGV) y los bordes de seguridad para carretillas elevadoras requieren un enfoque diferente

Los vehículos guiados automáticamente (AGV) y las carretillas elevadoras manuales comparten el espacio del almacén, pero sus sistemas de seguridad no son idénticos.

Aplicaciones de los vehículos guiados automáticamente (AGV) y los robots móviles autónomos (AMR)

Un controlador de AGV determina el movimiento de forma automática. De este modo, el sensor de seguridad forma parte de una función de seguridad diseñada que incluye estados de velocidad predecibles, órdenes de accionamiento, campos de detección, lógica de frenado y modos de funcionamiento del vehículo.

Entre las preguntas típicas de ingeniería se incluyen:

  • ¿La activación del borde provoca una parada de seguridad o solo una parada normal por software?
  • ¿Se supervisa el circuito para detectar cortocircuitos, circuitos abiertos y derivaciones?
  • ¿El vehículo permanece parado mientras se comprime el borde?
  • ¿Puede el AGV volver a ponerse en marcha hacia la persona atrapada?
  • ¿Se controla el movimiento hacia atrás tras el contacto?
  • ¿Se supervisan los bordes por separado de forma independiente?
  • ¿Qué ocurre en los modos manual, de mantenimiento, de recuperación y de programación?
  • ¿Se ha medido la distancia de frenado con la carga máxima y a la velocidad máxima permitida?

La evaluación de riesgos correspondiente también debe analizar las estaciones de carga, los elevadores, las operaciones de acoplamiento, las cintas transportadoras, los puntos de transferencia de palés, las puertas automáticas, los remolques y las zonas en las que la geometría del vehículo cambia durante la elevación o el giro.

Aplicaciones de las carretillas elevadoras convencionales

Los bordes de seguridad de las carretillas elevadoras requieren mayor precaución, ya que su instalación a posteriori puede afectar a la visibilidad, el espacio libre, la estabilidad, los sistemas eléctricos, el comportamiento de funcionamiento o la estructura homologada del vehículo.

En OSHA 29 CFR 1910.178(a)(4), el cliente o usuario no debe realizar modificaciones ni añadidos que afecten a la capacidad o al funcionamiento seguro sin la autorización previa por escrito del fabricante. Asimismo, deben actualizarse las marcas correspondientes relativas a la capacidad, el funcionamiento y el mantenimiento. (Administración de Seguridad y Salud en el Trabajo)

Así que no, fijar una banda de presión genérica al contrapeso trasero no supone automáticamente una adaptación de la carretilla elevadora que cumpla con la normativa.

La instalación propuesta debe ser revisada por el fabricante de la carretilla elevadora, un equipo de integración cualificado y el responsable de seguridad de la empresa. Es necesario documentar la compatibilidad eléctrica, la resistencia de la fijación, la exposición ambiental, el comportamiento del conductor, los requisitos de inspección, la indicación de fallos y el efecto sobre el estado homologado de la carretilla.

Además, la formación de los operadores sigue siendo obligatoria. La OSHA exige que los operadores de carretillas industriales motorizadas reciban formación teórica, formación práctica, una evaluación en el lugar de trabajo y evaluaciones periódicas, y que los temas tratados en el lugar de trabajo incluyan el tráfico de peatones, los pasillos estrechos, la estabilidad de la carga y las condiciones del suelo. (Administración de Seguridad y Salud en el Trabajo)

Las normas ponen al descubierto las afirmaciones más poco sólidas sobre los productos

La norma aplicable a los bordes de seguridad es ISO 13856-2:2013, que aborda los principios generales de diseño y ensayo de los bordes y las barras sensibles a la presión utilizados como dispositivos de seguridad. La ISO indica que esta edición fue revisada y confirmada en 2024. (ISO)

Pero lee atentamente el alcance.

La norma ISO establece explícitamente que el documento no determina si un borde concreto es adecuado para una aplicación específica, no selecciona el nivel de rendimiento necesario para el sistema de control completo relacionado con la seguridad y no configura el área de detección para el diseñador.

En pocas palabras: el hecho de que un componente cumpla con la normativa no significa que tu vehículo esté homologado.

Los parachoques, placas, cables y dispositivos similares sensibles a la presión se tratan por separado en la norma ISO 13856-3:2013. La diferencia es importante cuando un vehículo guiado automáticamente (AGV) utiliza un parachoques ancho y deformable en lugar de un perfil de borde estrecho. (ISO)

Las carretillas industriales sin conductor están cubiertas por ISO 3691-4:2023. La norma se aplica a los vehículos guiados automáticamente (AGV), los robots móviles autónomos (AMR), los carros automatizados, los remolcadores de túnel, los carros de apoyo y otras carretillas motorizadas diseñadas para funcionar de forma automática. La ISO tiene actualmente catalogada la edición de 2023 tal y como se publicó, mientras que se está elaborando un borrador de sustitución, el ISO/DIS 3691-4. (ISO)

Ese último detalle es importante para los fabricantes de equipos originales (OEM) que planifican una plataforma que se prevé que permanezca en producción durante varios años. Diseñar basándose únicamente en una lista de comprobación obsoleta puede dar lugar a costosos trabajos de rediseño cuando cambien las especificaciones de los clientes o los requisitos de conformidad regionales.

Lo que revelan los registros de accidentes sobre la protección por capas

Una de las mejores formas de comprender cómo funciona una medida de protección es analizar los incidentes que esta no habría podido resolver por sí sola.

Una investigación del programa FACE de Oregón, respaldada por el NIOSH, analizó la muerte, ocurrida en 2020, de un operario de carretilla elevadora que resultó golpeado por un palé de latas de refrescos que pesaba aproximadamente 2.000 libras. El palé se cayó desde una altura aproximada de 20 pies tras retirar los palés adyacentes. El informe también señalaba que el operario trabajaba de forma descuidada 70 horas a la semana en dos trabajos. (Centro para el Control y la Prevención de Enfermedades)

Ningún sensor de seguridad habría podido corregir el error de inventario del almacén, la disposición inestable de los palés, el riesgo de caída de la carga ni la exposición a la fatiga que se dieron en ese caso.

Precisamente por eso rechazo la mentalidad de “instalar otro sensor”. La ingeniería de seguridad debe abordar la fuente del peligro.

Los bordes de seguridad resultan muy útiles en situaciones de contacto controlado a baja velocidad y de atrapamiento. No son una solución para cargas inestables, velocidades excesivas, un diseño deficiente de las estanterías, rutas peatonales sin visibilidad, formación inadecuada, escáneres desactivados o frenos defectuosos.

Cómo elegir los mejores bordes de seguridad para los vehículos guiados automáticamente (AGV)

No empieces hablando de la longitud del perfil ni del precio.

Empieza por el evento de contacto.

Definir el riesgo

Documento:

  • La persona o la parte del cuerpo en riesgo
  • La superficie del vehículo en movimiento
  • La dirección probable de aproximación
  • Altura máxima y mínima de contacto
  • Mecanismo de pellizco, aplastamiento, cizallamiento, impacto o aprisionamiento
  • Velocidad del vehículo en el punto de contacto
  • Carga útil máxima y pendiente de funcionamiento
  • Posibilidad de movimiento continuado o secundario
  • Condiciones de evacuación y rescate

Solicitar datos de la aplicación

Un proveedor o integrador serio debería ser capaz de tratar los siguientes temas:

  • Longitud de detección activa
  • Zonas de anotación inactivas
  • Fuerza de accionamiento y método de ensayo
  • Tiempo de respuesta
  • Sobrecurso útil tras la conmutación
  • Deformación máxima admisible
  • Comportamiento de recuperación
  • Radio de curvatura
  • Vida útil mecánica
  • Disposición de cables y conectores
  • Exposición al agua, al polvo, al aceite, al líquido refrigerante y a productos de limpieza
  • Temperatura de funcionamiento
  • Método de supervisión de fallos
  • Compatibilidad con controladores de seguridad
  • Normas aplicables y documentación de ensayo disponible

“Grado industrial” no es una especificación.

Validar la parada completa

Prueba el vehículo en las peores condiciones previstas:

  • Carga útil nominal total
  • Velocidad máxima permitida
  • Condiciones de frenado en frío y en caliente
  • Neumáticos nuevos y usados
  • Nivel de batería bajo y alto
  • Desplazamiento en línea recta y giros
  • Movimiento hacia delante y hacia atrás
  • Transiciones entre suelos y pendientes permitidas
  • Cada tramo del perfil de seguridad
  • Cada modo de funcionamiento
  • Condiciones relevantes de fallo único

Mide la distancia de frenado varias veces. Anótala. Compárala con la compresión del borde disponible y los límites de fuerza de contacto permitidos establecidos en la evaluación de riesgos.

Un dispositivo que no haya sido validado en relación con el movimiento de frenado medido aún no constituye una medida de seguridad. Se trata de una suposición sin contrastar.

Preguntas frecuentes

¿Qué son los bordes de seguridad para vehículos guiados automáticamente (AGV)?

Los sensores de seguridad para vehículos guiados automáticamente (AGV) son dispositivos de protección sensibles a la presión que se instalan en superficies móviles expuestas para detectar el contacto con una persona u objeto y activar una parada de seguridad, lo que ayuda a limitar la fuerza de atrapamiento o aplastamiento cuando la detección sin contacto, los controles de ruta o la lógica del software no logran evitar el contacto.

Se utilizan habitualmente en estructuras delanteras, traseras, laterales, de horquilla, de elevación y de transferencia. Su eficacia depende de la cobertura activa, la fuerza de activación, el sobrerecorrido, la distancia de frenado, la arquitectura del controlador, la geometría de montaje y la supervisión de fallos.

¿Cómo contribuyen los bordes de seguridad a mejorar la seguridad de las carretillas elevadoras y los vehículos guiados automáticamente (AGV)?

Los bordes de seguridad mejoran la seguridad de las carretillas elevadoras y los vehículos guiados automáticamente (AGV) al convertir el contacto físico con un borde protegido en una orden de parada, lo que añade un control técnico de última línea frente a impactos a baja velocidad, pellizcos o situaciones de atrapamiento; sin embargo, no sustituyen a la separación de los peatones, la formación de los operarios, los escáneres de seguridad, el control de velocidad ni el rendimiento de frenado verificado.

En el caso de los vehículos guiados automáticamente (AGV), el dispositivo «edge» puede integrarse en el controlador de movimiento relacionado con la seguridad. En el caso de las carretillas elevadoras convencionales, cualquier modificación que afecte al funcionamiento seguro debe contar con la autorización previa por escrito del fabricante del vehículo y validarse como parte del programa general de gestión del tráfico de la empresa.

¿Son los bordes de seguridad sensibles a la presión mejores que el LiDAR de seguridad?

Los bordes de seguridad sensibles a la presión no son mejores que el LiDAR de seguridad; cumplen una función diferente, ya que el LiDAR puede detectar a una persona antes del contacto, mientras que un borde solo reacciona tras la compresión, por lo que un AGV bien diseñado suele utilizar controles por niveles en lugar de optar por un dispositivo como sustituto universal del otro.

El LiDAR protege la distancia. Los bordes de seguridad protegen el resto del perímetro de contacto. La segregación física, los cruces controlados, los sistemas de aviso, la gestión de la velocidad y los frenos verificados completan el sistema.

¿Cuáles son los mejores bordes de seguridad para los vehículos guiados automáticamente (AGV)?

Los mejores bordes de seguridad para los vehículos guiados automáticamente (AGV) son aquellos dispositivos cuya longitud de detección, fuerza de activación, sobrerecorrido, resistencia ambiental, supervisión de fallos, arquitectura de salida y geometría de montaje hayan sido validados en función de la velocidad máxima del vehículo, la distancia de frenado medida, las condiciones de carga, los objetivos de rendimiento en materia de seguridad y los puntos de contacto previsibles.

Por lo tanto, el mejor producto depende de la aplicación concreta. Un perfil de recorrido corto puede funcionar en un carrito que se desplace lentamente, pero fallar en un vehículo muy cargado con un recorrido de frenado más largo. La selección debe basarse en una evaluación de riesgos documentada y en una prueba de parada del sistema completo.

Ponte por escrito la función de seguridad antes de incorporarla al vehículo

No compres sensores de seguridad AGV basándote únicamente en una fotografía y en la tensión nominal.

Prepara el plano del vehículo, la ubicación de los bordes, la velocidad máxima, la carga útil, los datos sobre la distancia de frenado, la interfaz del controlador, las condiciones ambientales, los modos de funcionamiento y los requisitos de seguridad. A continuación, compara los bordes sensibles a la presión con soluciones LiDAR para la seguridad, protección de acceso fijo y segregación física de rutas.

Para una revisión específica de un proyecto, envía esos datos a través del Página de contacto del proyecto sobre seguridad de las máquinas. Solicita una propuesta de integración que especifique la cobertura activa, la arquitectura de salida, la protección del entorno, la compatibilidad de los controladores y los requisitos de validación, y no solo un presupuesto del producto.

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