Operação de ponte rolante com controlo remoto: Facilitar a elevação de cargas pesadas

As pontes rolantes desempenham um papel fundamental numa série de indústrias, tais como a aeroespacial/aeronáutica, o fabrico de automóveis, os produtos químicos e minerais, a pasta de papel e o papel, a produção de aço, os serviços públicos, bem como na indústria de cereais, na exploração florestal, nos estaleiros ferroviários e no carregamento de navios.

Tradicionalmente, o pontes rolantes industriais têm sido acionados por operadores humanos em cabinas no interior das gruas. Nestes casos, as acções do operador são guiadas por sinais manuais de uma pessoa no exterior da grua. No passado, as pontes rolantes eram operadas por operadores na cabina. A pessoa no solo engatava as correntes, fazia o carregamento e tinha de acenar com as mãos para indicar ao operador para onde mover a grua.

Noutros casos, em vez de haver um operador na cabina, uma pessoa fora da grua móvel operaria a unidade através de botoeiras suspensas na grua.

Nas últimas décadas, a tecnologia avançou ao ponto de as pontes rolantes poderem ser operadas por controlo remoto. Embora esta tecnologia exista desde a década de 1960, tem continuado a melhorar ao longo dos anos e os sistemas mais recentes oferecem mais segurança, fiabilidade, eficiência, versatilidade e poupança de custos do que no passado.

As duas tecnologias padrão para a operação de pontes rolantes controladas à distância são os sinais/ondas de radiofrequência (RF) e a luz infravermelha. Embora ambas ainda estejam disponíveis, a tecnologia RF é a mais popular das duas, representando aproximadamente 98% do mercado, de acordo com a Magnetek Material Handling, devido às suas vantagens sobre a tecnologia de infravermelhos.

Por exemplo, as unidades de infravermelhos têm alcances de funcionamento mais curtos do que as unidades de radiofrequência. Além disso, a luz infravermelha pode ser desviada por poeira ou outras partículas no ar e até bloqueada por objectos maiores no seu caminho.

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A tecnologia de infravermelhos era uma ideia interessante. No entanto, na maioria das fábricas, especialmente nas siderurgias, há demasiada sujidade e pó, e todos os reflectores e lentes da grua móvel estão cobertos de sujidade e pó. Como resultado, é necessário limpar constantemente os sensores e outras superfícies.

Noções básicas da tecnologia de controlo remoto de pontes rolantes industriais

Um sistema de controlo remoto é composto por duas unidades. Uma é um transmissor portátil que cria sinais de controlo. A outra é um recetor que está permanentemente instalado na grua móvel. O recetor está ligado à unidade de controlo da grua. Cada interrutor no transmissor cria uma combinação específica de «impulsos» que são transmitidos ao recetor, que descodifica os «impulsos» e os transmite aos controladores do motor da grua.

Embora a tecnologia de controlo remoto para pontes rolantes possa ser adquirida já instalada em pontes rolantes novas, em muitos casos também pode ser adaptada a pontes rolantes existentes. Um pré-requisito para a adaptação é que a ponte rolante existente deve estar equipada com controladores de motor magnético, em vez de controladores de tambor (estes últimos são comuns em muitos modelos mais antigos de pontes rolantes operadas por cabina). Outro pré-requisito é que os travões devem estar preparados para emergências e ligados aos controlos do motor existentes. Por exemplo, os travões hidráulicos que são tradicionalmente acionados por um pedal devem ser convertidos para permitir a ativação eletrónica.

Com a introdução dos accionamentos de frequência variável (VFD) há alguns anos, a tecnologia acompanhou a evolução dos tempos. Muitos controlos remotos mais pequenos e económicos são unidades de dois botões que fornecem direção e alta velocidade. Assim, sempre funcionaram bem para gruas pequenas.

No entanto, com a introdução de variadores de frequência (VFD) há alguns anos, a maioria das gruas de grande porte tem agora cinco velocidades: lenta, lenta-média, média, média-alta e alta. Isto permite um maior controlo sobre os motores e as velocidades. Com os avanços da tecnologia, as unidades de controlo remoto também podem responder à necessidade de alterações na velocidade.

Existe uma vasta gama de produtos, desde os mais básicos aos mais complexos.

Estão disponíveis sistemas económicos prontos a utilizar que seriam adequados para aplicações como gruas de lança.

No outro extremo do espetro estão as soluções personalizadas altamente complexas que exigem uma quantidade significativa de engenharia interna.

Uma aplicação personalizada é adequada sempre que há uma elevação crítica que requer um elevado nível de controlo ou uma maior consciência do que está a acontecer com os sistemas durante a elevação. Outra situação seria quando a grua tem muitas capacidades diferentes e exige um nível de seleção mais elevado para o operador, que pode ter de controlar vários componentes diferentes da grua em momentos diferentes.

Vantagens dos controlos remotos para pontes rolantes

Uma das vantagens do funcionamento por controlo remoto é o aumento da segurança. Ou seja, não é necessário que uma pessoa esteja fisicamente próxima da grua e do seu funcionamento, arriscando-se a ser atingida pela grua ou pela sua carga. Também não é necessário que haja um operador humano dentro da cabina da grua, que também pode correr o risco de se ferir. Embora um operador na cabina tenha menos probabilidades de se lesionar do que uma pessoa fora da cabina, os operadores da cabina continuam a estar sujeitos a lesões ergonómicas (pescoço, região lombar, braços, mãos, etc.) devido à constante flexão e manipulação do painel de controlo. A fadiga é também outro problema para os operadores de cabinas.

A segurança é especialmente melhorada quando se muda de um sistema pendente para um sistema de controlo remoto. As gruas mais pequenas tendiam a ter botoeiras. A mudança para um controlo remoto proporciona mais segurança, uma vez que a pessoa que opera os controlos pode agora estar mais afastada da grua e operá-la a uma distância mais segura, em vez de ter de operar o pendente mesmo ao lado da carga.

Outra vantagem da tecnologia de controlo remoto é a melhoria da eficiência, quando instalada nas gruas certas. Por outras palavras, embora a tecnologia de controlo remoto da grua tenha muitas vantagens, não é necessária ou adequada em todas as situações. Isto depende em grande medida da frequência com que a grua é utilizada. As gruas que funcionam 90 ou 100 por cento do tempo são melhores quando operadas por operadores montados na cabina.

Por outro lado, as gruas que só são operadas algumas vezes por dia também são provavelmente melhores quando operadas por operadores montados na cabina, não devido a uma maior eficiência humana, mas porque a utilização limitada das gruas provavelmente não justifica os custos associados à aquisição e instalação da tecnologia de controlo remoto.

As gruas que funcionam entre 20 e 80 por cento do tempo são as candidatas mais prováveis à tecnologia de controlo remoto, uma vez que é aqui que se obtêm as maiores eficiências da tecnologia. A razão: uma das pessoas que, de outra forma, estaria envolvida na operação da grua, o operador da cabina ou o «ajudante» externo, pode ser afetada a outro trabalho.

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A eficiência melhora especialmente quando se passa de um sistema de operador de cabina para um sistema de controlo remoto. A tecnologia de controlo por rádio permite dar o controlo total ao homem no solo. Isto permite à empresa deslocar o operador da grua para outro trabalho útil. Além disso, as unidades de controlo remoto permitem que as gruas funcionem mais rapidamente, o que significa que pode ser feito mais trabalho em menos tempo do que quando as unidades são operadas por operadores na cabina.

O que é que as empresas procuram atualmente na tecnologia de controlo remoto para pontes rolantes?

As exigências continuam a aumentar e os fabricantes de gruas continuam a responder.

Uma das tendências é a procura crescente por parte dos gestores de operações da facilidade de manutenção das unidades no terreno, como a capacidade de mudar transmissores sobresselentes conforme necessário, ou mesmo substituir um disjuntor se estiver avariado. «Ser capaz de fazer isto ajuda a manter a produtividade elevada.»

Outra tendência é a procura de maior fiabilidade por parte das empresas, tanto em termos de conceção robusta como de maior durabilidade. Cada vez mais, os operadores e gestores de operações exigem uma maior fiabilidade, especialmente em termos de conceção robusta dos produtos.

Além disso, as empresas industriais estão a mostrar um interesse crescente em sistemas que possam ser ligados a um controlador lógico programável (PLC) alojado, em vez de terem saídas de relé. No entanto, ainda há um segmento de clientes que deseja continuar a utilizar saídas de relé, porque é mais fácil para o pessoal de manutenção diagnosticar um sistema de relé padrão do que um sistema que se liga a um PLC.

Atualmente, cada vez mais clientes procuram capacidades de diagnóstico melhoradas. Uma solução é o Radio Drive Serial Interface System, ou sistema RSDI, que permite que os rádios falem com variadores de frequência (VFDs) através de comunicações em série.

A tecnologia de comunicação em série não só permite o controlo da grua, como o comando dos movimentos da grua, mas também extrai informações dos accionamentos e envia-as sem fios para um ecrã no transmissor.

Isto permite ao operador ou ao técnico de manutenção recolher muitas informações da grua sem ter de subir à grua para aceder a essas informações. Uma das vantagens deste sistema é que permite ao técnico de manutenção determinar onde começarão as actividades de resolução de problemas antes de subir para a grua. Isto ajuda a reduzir o tempo de inatividade.

Como já foi referido, embora a tecnologia de base dos sistemas de gruas telecomandadas continue a ser a mesma, as funcionalidades foram sendo acrescentadas ao longo dos anos. Atualmente, existem serviços remotos que ligam dados, equipamentos e pessoas.

Para além de oferecer caraterísticas tradicionais, há uma série de caraterísticas «inteligentes», cada uma das quais pode ser aplicada a gruas antigas e novas. As caraterísticas incluem controlo de oscilação, movimento de impulso, micro-velocidade, prevenção de carga de choque, prevenção de cabo frouxo, sincronização do guincho, gama de velocidade alargada, posicionamento de alvo, posicionamento final, limites de trabalho e áreas protegidas.

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Soluções de controlo remoto personalizadas para eficiência de pontes rolantes

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