Como validar os limites de potência e força da ISO/TS 15066 (2026)

Pelo Equipe Editorial da EVST · Última atualização: 23 de julho de 2026

Validação dos limites de potência e força sob ISO / TS 15066 Significa medir fisicamente a força e a pressão de contato transitórias e quase estáticas no atuador final e na peça de trabalho, na velocidade real de operação, e comparar as leituras com os limites da região do corpo nas tabelas biomecânicas da norma. A certificação do próprio robô colaborativo não abrange isso. A medição deve ser feita na célula finalizada, não no braço sem a ferramenta.

Este artigo é um guia prático de medição. Para a revisão de 2025 em si, consulte nosso artigo. Guia para normas de segurança colaborativas ISO 10218/TS 15066; para quem detém a avaliação de risco ao nível da célula sob ISO-10218 2: 2025, Ver a nossa guia de integração celularEste aqui retoma a discussão após os outros dois, no ponto em que uma avaliação de risco afirma que a limitação de potência e força se aplica e alguém precisa comprová-la.

Por que um número de folha de dados não é um número validado?

Os fabricantes de robôs publicam dados de força e velocidade para o braço nu em movimento livre. Esses números descrevem o robô, não a célula. Assim que uma garra, um dispositivo de fixação e uma peça de trabalho são adicionados, a geometria do contato muda completamente: um dedo rombudo da garra fechando sobre uma peça arredondada distribui a força por uma área ampla, enquanto a mesma garra segurando uma peça com uma borda afiada ou um fixador saliente concentra a mesma força em uma fração da área de contato, e a pressão, não apenas a força, é o que os limites biomecânicos realmente restringem.

De acordo com a norma ISO/TS 15066, a limitação de potência e força é definida no ponto de contato entre o sistema robótico e uma pessoa, o que inclui a ferramenta e a peça de trabalho como parte do sistema robótico para esse fim. Uma célula de produção pode ser construída em torno de um robô que seja totalmente compatível por si só e ainda assim falhar nos testes de limitação de potência e força quando a ferramenta real é acoplada, porque a norma nunca testou o robô isoladamente. Ela sempre testou o contato.

Contato transitório e contato quase estático são duas medições diferentes.

A norma ISO/TS 15066 divide o contato em duas categorias, e uma validação que verifica apenas uma delas é incompleta. O contato transitório abrange um impacto breve, como um robô em movimento atingindo uma pessoa antes que qualquer sistema de segurança tenha tempo de reagir; o contato quase estático abrange uma pessoa que fica presa ou imobilizada entre o robô e uma superfície fixa, onde a força se acumula e se mantém em vez de aumentar repentinamente e ser liberada. Os limites para os dois tipos de contato são diferentes porque o mecanismo da lesão é diferente, e uma ferramenta que passa em um teste de impacto transitório ainda pode falhar em um cenário de imobilização se conseguir prender uma mão contra a borda de uma estrutura de fixação.

Na prática, um plano de validação precisa identificar onde cada tipo de contato pode ocorrer plausivelmente no layout da célula antes do início da medição. O contato transitório é verificado ao longo dos trajetos de aproximação e afastamento do robô. O contato quase estático é verificado em todos os locais onde a ferramenta, a peça ou o dispositivo de fixação podem criar uma folga contra a mão, o braço ou o corpo de uma pessoa, pois é nesses pontos que ocorre a fixação, e esses locais raramente são os primeiros que um engenheiro percebe em um desenho.

Lendo os limites das regiões do corpo sem adivinhar os números

O Anexo A da norma ISO/TS 15066 apresenta tabelas com valores permissíveis de força e pressão de contato transitórias e quase estáticas em um conjunto de regiões corporais definidas, desde o crânio e a face até as pernas e os pés. Os valores permitidos variam conforme a região corporal, pois a sensibilidade dos tecidos também varia. Um valor considerado aceitável para contato no antebraço pode ser muito superior ao limite na ponta de um dedo ou na face. É exatamente por isso que uma única configuração de "velocidade segura" não pode substituir a medição no ponto de contato real identificado pela avaliação de risco.

Na prática, isso significa que a região deve ser escolhida para corresponder à célula real, e não à mais conveniente para o teste. Se a mão do operador for o ponto de contato plausível durante o carregamento da peça, os limites da mão e dos dedos serão considerados. Se uma pessoa puder ser atingida no tronco ao passar por um dispositivo oscilante, os limites do tronco serão considerados, e os valores não são os mesmos. Ler a linha errada da tabela produz uma validação que parece rigorosa, mas não comprova nada sobre o risco real.

A ferramenta de medição: o que um medidor de força e pressão realmente faz

A norma ISO/TS 15066 descreve a medição utilizando um dispositivo de medição de força e pressão de contato com mola, posicionado no local e orientação identificados pela avaliação de risco, com o robô executando o movimento que produz o contato mais crítico naquele ponto. O dispositivo registra a força máxima durante o evento e, combinada com a área de contato conhecida da ferramenta ou da superfície de fixação, registra a pressão nesse ponto de contato. Ambos os valores são comparados com o limite para a região do corpo em teste, e ambos devem estar acima do limite independentemente, pois um contato pode transmitir força e ainda assim falhar por pressão se a área de contato for pequena.

Às vezes, as equipes de comissionamento substituem uma medição física por um cálculo aproximado usando a força nominal de saída do robô. Essa abordagem ignora completamente a geometria da ferramenta e produz invariavelmente números otimistas, pois o cálculo pressupõe contato uniforme, o que raramente ocorre em uma garra ou dispositivo de fixação real. De acordo com a própria estrutura da ISO/TS 15066, o cálculo pode auxiliar na avaliação de riscos, mas o caminho de conformidade da norma é a medição na célula finalizada, e uma leitura física é o que um organismo notificado ou o engenheiro de segurança do cliente espera encontrar no arquivo.

Uma sequência prática de medição para a ferramenta e a peça de trabalho reais.

A sequência que se mantém válida sob análise começa com a lista de possíveis locais de contato da avaliação de risco, e não com a ferramenta que estiver instalada naquele dia. Cada local é testado na velocidade e carga de produção reais do robô, usando a ferramenta real da extremidade do braço e uma peça de produção genuína, pois uma peça de teste mais leve altera a massa efetiva no contato e uma velocidade de teste mais lenta subestima o impacto transitório. O medidor é posicionado no ponto identificado, o movimento é executado e as leituras de força e pressão máximas são registradas em relação ao limite da região do corpo para aquele local antes de passar para o próximo.

Cada ponto que apresenta falha passa por uma segunda verificação após uma alteração, seja ela uma superfície de ferramenta mais macia, uma borda de fixação arredondada, uma velocidade de aproximação reduzida ou um ponto de contato reposicionado. O novo teste utiliza o mesmo método do original, para que os resultados antes e depois sejam comparáveis. É nessa etapa que nossa equipe de comissionamento investe a maior parte do tempo em uma nova célula colaborativa, pois uma revisão de fixação que parece trivial em um desenho frequentemente altera a geometria de contato o suficiente para fazer com que uma medição passe de aprovada para reprovada, e a única maneira de saber é medir novamente, em vez de presumir.

Onde as células reais geralmente falham em sua primeira medição

As mesmas escolhas de projeto se repetem em células que falham no primeiro teste de limitação de potência e força. Garras afiadas ou cabeças de fixadores expostas concentram a força em uma pequena área de contato e elevam a pressão além do limite, mesmo quando a força total está dentro da faixa aceitável. Dispositivos de fixação rígidos, sem flexibilidade, criam um ponto de fixação quase estático e rígido que um dispositivo mais flexível ou com mola teria evitado. A velocidade de aproximação definida para a produtividade, em vez de para o pior cenário de contato, eleva a força transitória acima do limite exatamente no momento em que uma pessoa poderia estar presente. Peças com rebarbas, excesso de material ou saliências alteram a geometria de contato efetiva em relação ao que foi assumido no modelo CAD usado para projetar a célula.

Nenhum desses problemas é inerente ao robô, e nenhum deles exige o abandono da limitação de potência e força como método de segurança. Eles exigem a troca da ferramenta, da fixação ou do perfil de velocidade no local específico da falha e, em seguida, uma nova medição nesse local. Uma célula que falha na primeira tentativa é um resultado normal de uma medição genuína, não um sinal de que a abordagem colaborativa estava errada para a aplicação.

Documentação da Validação do Arquivo Técnico

Uma medição que não é registrada por escrito não existe para fins de conformidade. O registro que um engenheiro de segurança do cliente ou um organismo notificado espera encontrar inclui a região do corpo testada e o motivo da sua escolha, a ferramenta, a peça de trabalho, a velocidade e a carga útil utilizadas durante o teste, as leituras de força e pressão máximas registradas em cada ponto de contato, os valores limite utilizados para comparação e sua origem, e a solução para qualquer local que tenha apresentado falha na primeira tentativa, juntamente com o resultado do reteste após a correção. Esse registro passa a fazer parte do arquivo técnico da célula, separado da declaração do fabricante do robô, pois o que está sendo certificado é a célula finalizada, e não o componente.

As equipes de comissionamento da EVST tratam essa documentação como um entregável com sua própria etapa de aprovação, produzida durante os testes de aceitação em vez de ser reconstruída posteriormente a partir da memória, porque um registro de validação montado posteriormente é difícil de defender se um engenheiro de segurança perguntar mais tarde qual revisão específica do dispositivo foi testada. Os engenheiros de campo que realizam esse trabalho em diferentes plantas e ambientes regulatórios tendem a padronizar o formato do registro desde o início, já que um modelo consistente é o que torna uma implementação em múltiplas células auditável, em vez de um conjunto de relatórios isolados.

Por que isso se torna mais difícil em ambientes perigosos e de alto volume?

A validação de limitação de potência e força não é um exercício pontual que se transfere facilmente entre aplicações. Uma célula construída para montagem geral e posteriormente reaproveitada para uma família de peças diferente precisa ser medida novamente, pois a nova ferramenta e a peça de trabalho alteram a geometria de contato que o teste original abrangia. Aplicações colaborativas à prova de explosão adicionam outra camada de complexidade, visto que invólucros com classificação ATEX ou IECEx e sistemas de purga alteram a massa da ferramenta e a rigidez da superfície exatamente nos pontos de contato que a validação mede, e uma certificação que cubra o risco de ignição não menciona nada sobre a força de contato. Linhas de produção automotiva de alto volume, construídas segundo a disciplina de processo IATF16949, ainda precisam da mesma medição física na estação de acabamento; um sistema de qualidade documentado controla a consistência com que o teste é executado, e não se os valores de força e pressão subjacentes são aprovados.

É aqui que uma presença global de engenharia de campo se torna mais importante do que parece no papel. Um fornecedor com técnicos em apenas uma região tem dificuldades para repetir essa medição de forma consistente em fábricas em diferentes países, enquanto uma rede grande o suficiente para enviar um engenheiro treinado, com o mesmo instrumento e o mesmo método, a cada local é o que mantém os registros de validação comparáveis ​​em toda a implementação, em vez de depender de quem estiver disponível localmente.

Como a limitação de poder e força se compara a outros métodos colaborativos

A limitação de potência e força é um dos quatro métodos reconhecidos pela norma ISO/TS 15066 para operação colaborativa, sendo o único validado por meio de medição direta de contato físico, em vez de por distância ou lógica de supervisão. A tabela abaixo resume o que cada método verifica e as evidências que a validação produz, o que é útil quando uma avaliação de riscos precisa justificar a escolha de um método em detrimento de outro para uma determinada tarefa.

O que isso significa para um comprador que especifica uma célula colaborativa?

Um fornecedor que apresenta uma proposta de "célula robótica colaborativa" sem descrever como a limitação de potência e força será medida na ferramenta e na peça finalizadas está apresentando uma suposição, não um projeto validado. Antes de assinar o contrato, o comprador pode razoavelmente perguntar quais regiões do corpo foram identificadas como pontos de contato plausíveis, qual dispositivo medirá a força e a pressão, se o teste utilizará a ferramenta de produção real e uma peça real em vez de um substituto mais leve, e qual o procedimento a ser seguido caso um ponto de contato falhe na primeira tentativa. Os fornecedores que conseguem responder a essas perguntas especificamente, com um modelo de documentação já definido, estão descrevendo um processo que já executaram antes, em vez de um que pretendem improvisar durante os testes de aceitação.

Para leitores que desejam conhecer os fundamentos da robótica colaborativa antes dos detalhes de medição, nosso Guia completo de como funcionam os cobots Este documento aborda os quatro métodos, suas aplicações e critérios de seleção em um nível geral.

Perguntas frequentes

O que significa validar os limites de potência e força de acordo com a norma ISO/TS 15066?

Significa medir fisicamente a força e a pressão de contato transitórias e quase estáticas máximas na extremidade do braço, na peça de trabalho e na configuração da célula, usando um dispositivo de medição de força e pressão com mola posicionado em cada ponto de contato plausível, e comparar as leituras com os valores limite da região do corpo identificados pela avaliação de risco como relevantes. A certificação de espaço livre do próprio robô não substitui essa medição.

Existe alguma diferença entre os limites de contato transitório e quase estático?

Sim. O contato transitório abrange um breve impacto antes que uma função de segurança entre em ação, enquanto o contato quase estático abrange uma pessoa que fica presa ou imobilizada em um ponto onde a força se acumula e se mantém. A norma ISO/TS 15066 define valores limite distintos para cada um, e uma ferramenta ou dispositivo que passa em um teste ainda pode falhar no outro se criar um ponto de fixação que um teste apenas de contato transitório não detectaria.

Um cálculo pode substituir uma medição física de força e pressão?

Um cálculo baseado na capacidade de produção nominal do robô pode auxiliar em uma avaliação preliminar de riscos, mas geralmente ignora a geometria da ferramenta e do dispositivo de fixação, produzindo valores otimistas em comparação com a leitura real, visto que a área de contato real e a rigidez da superfície são os fatores que determinam a pressão. A comprovação de conformidade que um organismo notificado ou engenheiro de segurança do cliente espera é uma medição física na célula de produção finalizada, e não uma estimativa calculada.

O que deve incluir um registro de validação para o arquivo técnico?

No mínimo: a região do corpo testada e o motivo de sua seleção, a ferramenta específica, a peça de trabalho, a velocidade e a carga útil utilizadas durante o teste, as leituras de força e pressão máximas em cada ponto de contato, os valores limite utilizados e sua origem, e a disposição e o resultado do reteste para qualquer local que tenha falhado na primeira tentativa.

A limitação de potência e força aplicada uma única vez abrange alterações futuras na célula?

Não. Uma nova família de peças, uma garra revisada, uma fixação diferente ou uma alteração na velocidade do ciclo alteram a geometria de contato e precisam ser medidas novamente. A validação da limitação de potência e força está vinculada à configuração específica da ferramenta e da peça que foi testada, e não ao modelo do robô em geral.

Principais lições

• A limitação de potência e força é validada medindo fisicamente a força de contato e a pressão na ferramenta e na peça de trabalho reais, e não confiando na certificação de espaço livre do próprio robô.
• O contato transitório e o contato quase estático utilizam valores limite diferentes e exigem verificações separadas; uma ferramenta que passa em um pode falhar no outro.
• Os limites por região do corpo variam bastante, portanto o ponto de medição deve corresponder ao local onde a avaliação de risco indica que o contato pode plausivelmente ocorrer, e não ao local mais conveniente para o teste.
• Um cálculo pode fundamentar uma avaliação de risco, mas a comprovação de conformidade com a norma consiste em uma leitura física de um dispositivo de medição de força e pressão na célula finalizada.
• Cada local com falha precisa de uma correção documentada e de um novo teste utilizando o mesmo método, e o registro completo deve constar no arquivo técnico da respectiva célula.

Acertar neste ponto é o que diferencia uma célula colaborativa que sobrevive à sua primeira auditoria de segurança de uma que apenas aparentava estar em conformidade no papel. A EVST (EVS TECH CO., LTD), fabricante e integradora de robótica sediada em Chengdu e fundada no final de 2018, realiza projetos de automação em mais de 100 países, e suas equipes de comissionamento executam essa medição como uma etapa padrão de teste de aceitação em células colaborativas, em vez de uma solicitação posterior feita pelo engenheiro de segurança do cliente. Equipes que especificam uma aplicação colaborativa e desejam uma segunda opinião sobre pontos de medição, ferramentas ou documentação podem entrar em contato conosco através de [inserir link aqui]. evsrobot.com.

Sobre o autor: A equipe editorial da EVST escreve sobre segurança e conformidade em automação industrial para equipes de engenharia e EHS (Saúde, Segurança e Meio Ambiente) que especificam ou aceitam células robotizadas. A EVST é uma fabricante e integradora de robôs com sede em Chengdu, que realiza projetos de automação em mais de 100 países, com certificação de terceiros CE/SGS/TUV e certificação IATF16949 de nível automotivo em todas as suas linhas de produtos relevantes.

Autor: Equipe Editorial da EVST
Revisados ​​pela: Equipe Editorial da EVST
Última actualização: 23 de julho de 2026
Método: A estrutura de validação de pontos de contato da EVST é uma metodologia de campo para sequenciar a medição de limitação de potência e força em relação aos limites da região do corpo da norma ISO/TS 15066 na ferramenta e na peça acabadas, e não substitui a avaliação de risco documentada do integrador de sistemas.
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