Qual è la differenza tra le barriere fotoelettriche di sicurezza di tipo 2 e di tipo 4?

Alla maggior parte degli acquirenti sfugge.

Continuo a vedere impianti, integratori e team di approvvigionamento trattare le barriere fotoelettriche di sicurezza di tipo 2 contro quelle di tipo 4 come una forchetta di bilancio, quando il vero divario risiede nell'architettura di rilevamento dei guasti, nelle prestazioni di sicurezza consentite, nel comportamento ottico in prossimità di metalli lucidi e nella brutta domanda che nessuno ama pronunciare ad alta voce: cosa succede quando la protezione si guasta proprio nel momento sbagliato?

E questo non è un dettaglio di acquisto, vero?

Ecco il mio punto di vista: se la valutazione del rischio dice “rischio basso”, ma la macchina può comunque schiacciare, amputare o trascinare una mano nel punto di lavoro prima che il tempo di arresto si esaurisca, non avete un'applicazione di tipo 2. Avete un problema di documentazione. Si tratta di un problema di documentazione. Rockwell afferma che la linea GuardShield di Tipo 2 è destinata ai pericoli che una valutazione formale del rischio ha già classificato come a basso rischio, mentre Schmersal e Banner descrivono il Tipo 4 come la classe utilizzata quando la gravità delle lesioni e la tolleranza ai guasti sono più elevate.

Se volete un vocabolario di base prima di approfondire, iniziate da questo Panoramica della barriera fotoelettrica di sicurezza della macchina e questo più ampio Guida alle barriere fotoelettriche di sicurezza.

Cosa separa la IEC 61496

Questo è il nucleo.

Secondo la norma IEC 61496, il “Tipo” non è un'abbreviazione della distanza tra i raggi, delle dimensioni dell'alloggiamento o del marchio; è la classificazione utilizzata per i dispositivi di protezione fotoelettrici come le barriere e le griglie fotoelettriche, e la panoramica tecnica di Ifm rende evidente la suddivisione: Il tipo 2 controlla la presenza di guasti durante l'avvio o il riavvio, mentre il tipo 4 si autocontrolla continuamente. Schmersal dice la stessa cosa in parole povere: autotest periodico per il Tipo 2, autotest attivo durante il funzionamento per il Tipo 4.

Questa distinzione si ripercuote su tutto il resto.

Banner inquadra il tipo 2 come protezione per situazioni a basso rischio in cui le lesioni previste sono lievi, mentre il tipo 4 è destinato a scenari in cui sono previste lesioni gravi. L'attuale documentazione di Rockwell colloca i dispositivi di Tipo 2 nella fascia di prestazioni inferiori associate alla Cat. 2 / PL c, mentre la documentazione relativa al tipo 4 si riferisce alla Cat. 4 / PL e; anche Schmersal collega il tipo 4 ai livelli di sicurezza più elevati, come SIL 3 o PL e.

La dura verità: molte persone confondono anche Tipo con risoluzione.

Si tratta di un errore di categoria. Banner osserva che le risoluzioni da 14 mm a 40 mm sono tipicamente utilizzate per la protezione delle macchine nei punti di accesso, mentre 50 mm e oltre sono più comuni nella protezione perimetrale. Ma il confronto tra Tipo 2 e Tipo 4 di Ifm riguarda l'affidabilità del controllo, la gestione dei guasti e il comportamento ottico, non solo il fatto che la barriera rilevi un dito, una mano o un corpo.

Fattore	Tipo 2	Tipo 4	Perché è importante
Controllo dei guasti	Autotest periodico all'avvio/riavvio	Autocontrollo continuo durante il funzionamento	Maggiore è la pericolosità, minore è la tolleranza per i guasti latenti.
Tipica staffa di sicurezza	Applicazioni a basso rischio, comunemente di Cat. 2 / PL c	Applicazioni ad alto rischio, comunemente di Cat. 4 / PL e e spesso richieste SIL 3	Questo è il vero asse di selezione
Aspettativa di infortunio	Lesioni lievi / eventi di primo soccorso	Lesioni gravi / conseguenze di tipo ospedaliero	La gravità della lesione determina la classe del dispositivo
Robustezza ottica	L'ifm elenca un angolo di apertura effettivo di 5° più ampio	ifm elenca un angolo di apertura effettivo di 2,5° più stretto	Un angolo più stretto riduce il rischio di cortocircuito ottico in prossimità di superfici riflettenti
Postura tipica di utilizzo	Salvaguardia generale dove il rischio è formalmente valutato come basso	Punti di intervento o protezioni ad alto rischio in cui la tolleranza ai guasti deve rimanere elevata	“Più economico” non è sinonimo di “appropriato”.”

La tabella qui sopra riassume ciò che le attuali linee guida tecniche di ifm, Banner, Schmersal e Rockwell dicono a più voci: Il tipo 2 è la classe di integrità più bassa per un uso a basso rischio, mentre il tipo 4 è la classe di integrità più alta per rischi gravi.

Per le applicazioni che sono davvero semplici e di basso impatto, una barriera fotoelettrica per uso generale potrebbe essere la corsia giusta. In caso di involucri di macchine strane, materiali riflettenti o vincoli di montaggio insoliti, cercherei più a fondo configurazioni di barriere fotoelettriche non standard prima di pretendere il comportamento di una configurazione generica.

La parte in cui i venditori si ammorbidiscono: il fallimento dell'integrazione è il punto in cui le persone si fanno male

Le specifiche non salvano le mani.

Lo strumento elettronico per la protezione delle macchine dell'OSHA afferma che le barriere fotoelettriche sono versatili, ma anche che la distanza di sicurezza deve essere calcolata in base al tempo di arresto, alla risposta del controllo, alla risposta del dispositivo e alla profondità di penetrazione, e che tutti i punti di ingresso non protetti dal dispositivo di rilevamento della presenza necessitano comunque di protezioni. L'OSHA mette inoltre in guardia dall'uso di barriere fotoelettriche perimetrali per la protezione dei punti di lavoro. Quindi no, l'acquisto di una barriera fotoelettrica non conclude il lavoro. Inizia il lavoro.

Non mi interessa quanto sia bella la brochure.

Se il dispositivo è troppo basso, troppo lontano, troppo facile da disattivare, troppo facile da aggirare o protegge la zona sbagliata, diventa un teatro della sicurezza. Lo stesso eTool dell'OSHA contiene un esempio in cui una barriera fotoelettrica regolata in modo improprio non è riuscita a proteggere un lavoratore, causando una lesione da schiacciamento e l'amputazione parziale di tre dita. Questo esempio è importante perché elimina la pigra argomentazione secondo cui “è stata installata una barriera fotoelettrica, quindi il rischio è stato gestito”.”

Il percorso di applicazione è ancora più brutto.

Nel maggio 2023, il Dipartimento del Lavoro degli Stati Uniti ha dichiarato che i supervisori e i dipendenti della United Hospital Supply nel New Jersey hanno deliberatamente aggirato la barriera fotoelettrica di una pressa piegatrice, causando un'amputazione e facendo finire l'azienda nel Programma di applicazione per gravi violazioni dell'OSHA. Nel gennaio 2024, l'OSHA ha dichiarato che la Conn-Selmer in Ohio aveva riportato la sesta amputazione in otto anni e che i lavoratori dello stabilimento di East Lake si erano infortunati a un tasso quattro volte superiore alla media del settore nei cinque anni precedenti. Nel settembre 2024, l'OSHA ha dichiarato che un dipendente della Hailiang Copper in Texas ha subito un'amputazione parziale del braccio e che l'azienda ha dovuto affrontare 24 violazioni gravi con circa $253.000 di sanzioni proposte. (DOL)

Quindi, quando qualcuno mi dice che il tipo 2 e il tipo 4 sono “fondamentalmente uguali, a meno che non sia necessaria una maggiore sicurezza”, non me la bevo.

I dati più ampi dicono che il problema della protezione delle macchine è ancora aperto. Il riepilogo 2024 della Top 10 dell'OSHA del National Safety Council indica la protezione delle macchine come il decimo standard più citato, con 1.541 violazioni. Inoltre, il BLS riporta che il settore manifatturiero ha registrato 332.600 casi di infortunio e malattia nel 2024, con un tasso di 2,7 casi ogni 100 lavoratori a tempo pieno. Questa non è una categoria risolta. Si tratta di un'esposizione operativa reale.

Quando il tipo 2 ha senso e quando non ce l'ha.

Il tipo 2 non è falso.

Ha solo una corsia più stretta. Se una valutazione formale del rischio ai sensi della norma ISO 12100 o simile mostra un rischio realmente basso di lesioni per l'operatore, se il danno previsto è lieve, se il comportamento di arresto è ben caratterizzato e se il concetto di protezione non richiede la maggiore tolleranza ai guasti del tipo 4, allora il tipo 2 può essere difendibile. Questo è esattamente il modo in cui Rockwell posiziona la sua linea GuardShield Tipo 2 a basso rischio, e Banner dice più o meno lo stesso in un linguaggio meno legalistico.

Ma è qui che mi faccio un'opinione.

Nel momento in cui la macchina può produrre gravi lesioni da schiacciamento, amputazione o impigliamento, nel momento in cui le superfici riflettenti sollevano questioni di cortocircuito ottico o nel momento in cui è necessaria una prestazione di sicurezza ad alta integrità nel punto di funzionamento, smetto di considerare il tipo 2 come l'opzione predefinita. Il confronto di ifm è particolarmente utile in questo caso, perché mostra l'angolo di apertura effettivo più stretto e l'auto-monitoraggio continuo del tipo 4, due dettagli che contano molto di più nell'impianto di quanto non contino nelle diapositive di marketing.

E sì, i freni a pressione sono la classica trappola.

L'OSHA afferma che i dispositivi di rilevamento della presenza possono proteggere le presse piegatrici, ma solo con la giusta distanza di sicurezza, le giuste protezioni per i punti di accesso scoperti e la corretta integrazione con il comportamento di arresto della macchina. L'OSHA osserva inoltre che le barriere fotoelettriche possono essere disattivate durante specifiche porzioni del ciclo sulle presse piegatrici, ed è proprio per questo che un lavoro di applicazione approssimativo diventa pericoloso così rapidamente. Una scelta economica a livello di dispositivo può diventare un errore costoso a livello di sistema.

Domande frequenti

Il tipo 4 è sempre meglio del tipo 2?

Le barriere fotoelettriche di sicurezza di tipo 4 rappresentano la classe di integrità più elevata dei dispositivi di protezione fotoelettrica IEC 61496, in quanto utilizzano l'automonitoraggio continuo e una maggiore tolleranza ai guasti per supportare le funzioni di sicurezza delle macchine ad alto rischio, mentre i dispositivi di tipo 2 utilizzano autotest periodici e sono destinati ad applicazioni a basso rischio in cui la gravità delle lesioni prevista è sostanzialmente inferiore. Ciò non rende il tipo 4 “sempre migliore”, ma lo rende il più sicuro quando il pericolo è grave.

Una barriera fotoelettrica di sicurezza di tipo 2 può essere utilizzata su una pressa piegatrice?

Una barriera fotoelettrica di sicurezza di tipo 2 può essere utilizzata su una pressa piegatrice solo quando il sistema di protezione completo, la valutazione del rischio, le prestazioni di arresto, la distanza di sicurezza e la gravità delle lesioni supportano una classificazione di rischio inferiore; se il freno presenta un potenziale di lesioni gravi o necessita di una maggiore tolleranza ai guasti, il tipo 4 è la scelta più difendibile. La guida OSHA sulle presse piegatrici chiarisce che la distanza, il tempo di arresto, la logica di muting e la copertura di tutti i punti di ingresso non sono negoziabili.

Una risoluzione più elevata significa che la barriera fotoelettrica è di tipo 4?

Una risoluzione più elevata non significa che una barriera fotoelettrica sia di tipo 4, perché la risoluzione descrive le dimensioni dell'oggetto che il dispositivo è in grado di rilevare, come dita, mani o corpi, mentre il tipo 2 e il tipo 4 descrivono la classe del dispositivo secondo la norma IEC 61496, compresi il comportamento di autotest, la tolleranza ai guasti e le prestazioni di sicurezza consentite. Questo è uno degli errori di acquisto più comuni nella categoria. Banner separa gli intervalli di risoluzione dalla classificazione di tipo e il confronto tecnico di Ifm rende esplicita la distinzione tra gli standard.

Che cosa deve verificare una valutazione del rischio delle barriere fotoelettriche di sicurezza?

La valutazione del rischio di una barriera fotoelettrica di sicurezza deve identificare la gravità delle lesioni, la frequenza e la durata dell'esposizione, la possibilità di evitarla, il livello di prestazioni richiesto o il limite SIL, il tempo di arresto della macchina, la risposta del sistema di controllo, la risposta del dispositivo, la distanza di penetrazione, i problemi della superficie riflettente e qualsiasi percorso di accesso non coperto dal campo di rilevamento. In parole povere: non si tratta solo di scegliere un numero di componente, ma di convalidare una funzione di sicurezza. Sia l'OSHA che Schmersal puntano in questa direzione, anche se con formulazioni diverse.

I vostri prossimi passi

Ecco la mia raccomandazione.

Non chiedete: “Qual è il più economico?”. Chiedete: “Quali lesioni può produrre questa macchina, di quale PL o SIL ha bisogno la funzione di sicurezza, qual è il tempo di arresto misurato e cosa succede se il dispositivo viene bypassato, disallineato o installato vicino a materiale riflettente?”. Se il vostro team non è in grado di rispondere a queste domande con numeri, date e ipotesi documentate, non state ancora scegliendo tra il tipo 2 e il tipo 4. State ancora diagnosticando il rischio. State ancora diagnosticando il rischio.

Durante la prossima revisione, tracciate la mappa di ogni apertura protetta, verificate la misurazione del tempo di arresto, separate le protezioni dei punti operativi da quelle perimetrali e contestate ogni etichetta “a basso rischio” con l'effettivo potenziale di lesioni. Quindi confrontate la vostra applicazione con la vostra Fondamenti della barriera fotoelettrica di sicurezza, il vostro più ampio Panoramica della barriera fotoelettrica di sicurezza della macchina, il vostro Opzioni di barriere fotoelettriche per uso generale, e qualsiasi configurazioni di barriere fotoelettriche non standard che potrebbe servirvi. È così che si acquista il dispositivo giusto. E, cosa ancora più importante, è così che si evita di scrivere un rapporto sull'incidente in un secondo momento.