Operación de grúa viajera con control remoto: Facilitando el levantamiento de cargas pesadas

Las grúas viajeras desempeñan un papel crítico en diversas industrias, como la aeronáutica/aeroespacial, fabricación de automóviles, químicos y minerales, pulpa y papel, producción de acero, servicios públicos, así como en la industria de granos, la tala de árboles, patios ferroviarios y carga de barcos.

Tradicionalmente, las grúas viajeras industriales han sido operadas por operadores humanos en cabinas dentro de las grúas. En tales casos, las acciones del operador son guiadas por las señales manuales de una persona fuera de la grúa. En el pasado, las grúas viajeras eran operadas por los operadores en la cabina. La persona en el suelo enganchaba las cadenas, realizaba la carga y tenía que agitar las manos para indicar al operador hacia dónde mover la grúa.

En otros casos, en lugar de tener un operador en la cabina, una persona fuera de la grúa viajera operaría la unidad mediante estaciones de botones colgantes suspendidos desde la grúa.

En las últimas décadas, la tecnología ha avanzado hasta el punto en que las grúas viajeras pueden ser operadas mediante control remoto. Aunque esta tecnología existe desde la década de 1960, ha seguido mejorando a lo largo de los años, y los sistemas más nuevos ofrecen más seguridad, confiabilidad, eficiencia, versatilidad y ahorro de costos que en el pasado.

Las dos tecnologías estándar para la operación de grúas viajeras con control remoto son las señales/ondas de radiofrecuencia (RF) y la luz infrarroja. Aunque ambas siguen disponibles, la tecnología de RF es la más popular de las dos, representando aproximadamente el 98 por ciento del mercado, según Magnetek Material Handling, debido a sus ventajas sobre la tecnología infrarroja.

Por ejemplo, las unidades infrarrojas tienen rangos de operación más cortos que las unidades RF. Además, la luz infrarroja puede ser desviada por el polvo u otras partículas en el aire, e incluso bloqueada por objetos más grandes en su camino.

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La tecnología infrarroja era una idea interesante. Sin embargo, en la mayoría de las plantas, especialmente en las acerías, hay demasiada suciedad y polvo, y todos los reflectores y lentes de la grúa viajera quedan cubiertos de suciedad y polvo. Como resultado, tienes que limpiar constantemente los sensores y otras superficies».

Aspectos básicos de la tecnología de control remoto de grúas viajeras industriales

Un sistema de control remoto consta de dos unidades. Una es un transmisor portátil que crea señales de control. La otra es un receptor que se instala permanentemente en la grúa viajera. El receptor está conectado a la unidad de control de la grúa. Cada interruptor en el transmisor crea una combinación especificada de «pulsos» que se transmiten al receptor, el cual luego decodifica los «pulsos» y los transmite a los controladores del motor de la grúa.

Si bien la tecnología de control remoto para grúas viajeras se puede adquirir ya instalada en grúas nuevas, en muchos casos también se puede adaptar a grúas existentes. Un requisito previo para la adaptación es que la grúa existente debe estar equipada con controladores de motor magnéticos, en lugar de controladores de tambor (estos últimos son comunes en muchos modelos más antiguos de grúas operadas desde la cabina). Otro requisito previo es que los frenos deben estar preparados para su uso en emergencias y estar conectados a los controles de motor existentes. Por ejemplo, los frenos hidráulicos que tradicionalmente se accionan mediante un pedal deben convertirse para permitir la activación electrónica.

Con la introducción de los variadores de frecuencia (VFD, por sus siglas en inglés) hace unos años, la tecnología se ha mantenido actualizada. Muchos controles remotos más pequeños y económicos son unidades de dos botones que brindan dirección y alta velocidad. Así, siempre han funcionado bien para grúas pequeñas.

Sin embargo, con la introducción de los variadores de frecuencia (VFD) hace unos años, la mayoría de las grúas grandes ahora tienen cinco velocidades: lenta, lenta-media, media, media-alta y alta. Esto permite tener un mayor control sobre los motores y las velocidades. Con los avances en la tecnología, las unidades de control remoto también pueden responder a la necesidad de cambios en la velocidad.

Existe una amplia gama de productos, desde los más básicos hasta los más complejos.

Están disponibles sistemas económicos listos para usar que serían apropiados para aplicaciones como grúas de pluma.

En el otro extremo del espectro se encuentran soluciones personalizadas muy complejas que requieren una cantidad significativa de ingeniería interna.

Una aplicación personalizada es apropiada en cualquier momento en que haya una elevación crítica que requiera un alto nivel de control o una mayor conciencia de lo que está sucediendo con los sistemas durante la elevación. Otra situación sería cuando la grúa tiene muchas capacidades diferentes y requiere un mayor nivel de selección para el operador, que puede necesitar controlar varios componentes diferentes de la grúa en momentos distintos.

Beneficios de los controles remotos para grúas viajeras

Un beneficio de la operación con control remoto es una mejora en la seguridad. Es decir, no es necesario que una persona esté físicamente cerca de la grúa y su operación, arriesgándose a ser golpeada por la grúa o su carga. Tampoco es necesario que haya un operador humano dentro de la cabina de la grúa, quien también podría correr el riesgo de lesionarse. Aunque es menos probable que un operador en una cabina sufra lesiones en comparación con la persona fuera de la cabina, los operadores en cabina aún son propensos a sufrir lesiones ergonómicas (cuello, parte baja de la espalda, brazo, mano, etc.) debido a la constante flexión y manipulación del panel de control. La fatiga también es otro problema para los operadores en cabina.

La seguridad se mejora especialmente cuando se realiza el cambio de un sistema de colgante a un sistema de control remoto. Las grúas más pequeñas tendían a tener colgantes. Cambiar a un control remoto proporciona más seguridad, ya que la persona que opera los controles ahora puede estar más lejos de la grúa y operarla a una distancia más segura, en lugar de tener que operar el colgante justo al lado de la carga.

Otro beneficio de la tecnología de control remoto es una mejora en la eficiencia, cuando se instala en las grúas adecuadas. Es decir, si bien existen muchos beneficios en la tecnología de grúas con control remoto, no es necesaria ni apropiada en todas las situaciones. Esto depende en gran medida de la frecuencia con la que se opera la grúa. Las grúas que operan el 90 o 100 por ciento del tiempo son mejores cuando son operadas por operadores montados en la cabina.

Por otro lado, las grúas que solo se operan un par de veces al día también probablemente sean mejores cuando son operadas por operadores montados en la cabina, no debido a una mayor eficiencia humana, sino porque el uso limitado de las grúas probablemente no justifica los costos asociados con la compra e instalación de la tecnología de control remoto.

Las grúas que operan entre el 20 y el 80 por ciento del tiempo son las candidatas más probables para la tecnología de control remoto, ya que en estos casos es donde se lograrán las mayores eficiencias de la tecnología. La razón: una de las personas que de otra manera estarían involucradas en la operación de la grúa, ya sea el operador de la cabina o el «ayudante» externo, puede ser asignada para realizar otros trabajos.

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La eficiencia mejora especialmente cuando se pasa de un arreglo de operador de cabina a un sistema de control remoto. La tecnología controlada por radio te permite dar un control completo al hombre en el suelo. Esto permite que la empresa reubique al operador de la grúa en algún otro trabajo útil. Además, las unidades de control remoto permiten que las grúas operen más rápidamente, lo que significa que se puede hacer más trabajo en menos tiempo que cuando las unidades son operadas por operadores en la cabina.

¿Qué buscan las empresas en la tecnología de control remoto para grúas viajeras en la actualidad?

Las demandas continúan aumentando y los fabricantes de grúas siguen respondiendo.

Una tendencia es la creciente demanda de los responsables de operaciones de la capacidad de servicio en campo de las unidades, como la posibilidad de cambiar transmisores de repuesto según sea necesario, o incluso reemplazar un interruptor si está roto. «Poder hacer esto ayuda a mantener la productividad alta»

Otra tendencia es la demanda de las empresas por una mayor confiabilidad, tanto en términos de diseño resistente como de mayor durabilidad. Cada vez más son los operarios y responsables de operaciones que exigen mayor confiabilidad, especialmente en lo que se refiere al diseño robusto del producto.

Además, las empresas industriales muestran un mayor interés en sistemas que puedan conectarse con un controlador lógico programable (PLC) alojado, en lugar de tener salidas de relé. Sin embargo, todavía hay un segmento de clientes que desea seguir utilizando salidas de relé, porque es más fácil para el personal de mantenimiento diagnosticar un sistema de relé estándar que un sistema que se conecta con un PLC.

En la actualidad, cada vez más clientes buscan capacidades de diagnóstico mejoradas. Una solución es el Sistema de Interfaz Serial Radio Drive, o sistema RSDI, que permite que las radios conversen con los variadores de frecuencia variables (VFD) a través de comunicaciones seriales.

La tecnología para la comunicación serial no solo brinda control de la grúa, como comandar los movimientos de la grúa, sino que también extrae información de los variadores y la envía de forma inalámbrica a una pantalla en el transmisor.

Esto permite que el operador o la persona de mantenimiento recopile mucha información de la grúa sin tener que subir a la grúa para acceder a esa información. Uno de los beneficios de esto es que permite que la persona de mantenimiento determine dónde comenzarán las actividades de resolución de problemas antes de subir a la grúa. Esto ayuda a reducir el tiempo de inactividad.

Como se señaló, si bien la tecnología básica de los sistemas de grúas con control remoto sigue siendo la misma, las características han seguido siendo añadidas a lo largo de los años. Ahora existen servicios remotos que conectan datos, equipos y personas.

Además de ofrecer características tradicionales existe una serie de características «inteligentes», cada una de las cuales se puede aplicar a grúas antiguas y nuevas. Las características incluyen control de oscilación, movimiento por impulsos, microvelocidad, prevención de carga de choque, prevención de cuerda floja, sincronización de elevación, rango de velocidad extendido, posicionamiento objetivo, posicionamiento final, límites de trabajo y áreas protegidas.

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