Norma ISO 21455:2018 Controlador en Grúas
La norma ISO 21455:2018 «Grúas — Controlador de operación — Disposición y características» es la referencia específica para la disposición y la consistencia de dirección de los controladores de operación en grúas. Esta norma establece el principio de que la dirección de operación del controlador debe coincidir con la dirección de movimiento del mecanismo controlado, y es aplicable al diseño y la disposición de los controladores en todo tipo de grúas (de puente, pórtico, torre y móviles).
Principio de consistencia de dirección
El núcleo de la ISO 21455:2018 es el principio de consistencia de dirección: la dirección de operación del controlador debe coincidir con la dirección de movimiento del mecanismo controlado. En el mecanismo de elevación, la operación hacia arriba del controlador (empujar la palanca hacia arriba o pulsar el botón hacia arriba) debe elevar el gancho, mientras que la operación hacia abajo debe provocar el descenso. En el mecanismo de cambio de alcance, la operación hacia adelante del controlador debe aumentar el alcance de la pluma (o descenderla), y la operación hacia atrás debe reducirlo (o elevarla). En el mecanismo de giro, la operación hacia la izquierda del controlador debe girar la parte superior de la grúa hacia la izquierda, y la operación hacia la derecha debe girarla hacia la derecha.
En cuanto a los mecanismos de desplazamiento, la norma establece que en la traslación del puente, la operación del controlador hacia la izquierda desplaza la grúa hacia la izquierda, y hacia la derecha la desplaza hacia la derecha. En la traslación del carro, la operación hacia adelante desplaza el carro hacia adelante (en dirección a la punta de la pluma), y la operación hacia atrás lo desplaza hacia atrás (en dirección al mástil de torre). El objetivo del principio de consistencia de dirección es reducir los errores de operación: los estudios indican que cuando la dirección del controlador no coincide con la del mecanismo, la tasa de error de operación aumenta entre 5 y 8 veces.
Tipos de controladores y características de manejo
La norma clasifica los controladores según su modo de operación en: controladores de palanca (joystick — de una o varias palancas, que permiten movimientos combinados en 1 a 3 direcciones), controladores de botones (push-button — cada dirección corresponde a un botón, adecuados para el control de movimientos simples) y controladores en cruz (cross controller — panel de control de cuatro direcciones con función de retorno automático). Los controladores de palanca se subdividen en palanca de un solo eje (control de 1 dirección) y palanca multieje (control simultáneo de 2 a 3 direcciones); se recomienda el uso de palancas multieje para realizar movimientos combinados y aumentar la eficiencia operativa.
En cuanto a las características de manejo, la norma establece que la fuerza de accionamiento del controlador debe ser adecuada: de 5 a 15 N para palancas, de 3 a 8 N para botones y de 10 a 30 N para pedales. El controlador debe disponer de una posición de cero claramente definida, con enclavamiento o retorno automático al centro al soltar la palanca. Asimismo, debe contar con indicadores de posición visibles (texto o símbolo gráfico en cada dirección de operación). Para los controladores de control remoto inalámbrico, los identificadores de función deben ubicarse en el panel de operación, en una posición fácilmente visible para el operador. La norma también especifica el Grado de Protección (IP) de los controladores: ≥ IP54 en la cabina de mando y ≥ IP65 en puestos de control exteriores.
| Controlador Tipo | Modo de operación | Grados de libertad | escenarios de aplicación | Grado de Protección (IP) |
|---|---|---|---|---|
| Tipo palanca | Palanca simple/Palanca múltiple | 1~3Eje | Grúa torre/Grúa móvil | IP54 |
| Tipo pulsador | Pulsador independiente | 1Eje/Acción | Grúa puente/Grúa pórtico | IP54 |
| Tipo cruciforme | Cuatro direcciones | 2Eje | Polipasto Eléctrico | IP54 |
| Tipo pedal | pedal | 1Eje | Grúa móvil/Cambio de alcance | IP55 |
| control remoto inalámbrico | Manualtransmisor | Todas las funciones | Varios tiposgrúa | IP65 |
Disposición y marcado del controlador
La norma especifica la ubicación de los controles: el controlador principal debe situarse dentro de un ángulo de 30° hacia la izquierda del operador (para usuarios diestros), mientras que los controles auxiliares se colocan a la derecha del controlador principal. El Botón de Parada de Emergencia debe estar al alcance inmediato del operador, en posición frontal: un botón tipo seta rojo con un diámetro ≥25 mm, que se activa al presionarlo y se desactiva girándolo. La norma también exige que la altura de los caracteres de las marcas del controlador no sea inferior a 5 mm (con una distancia de visión ≤500 mm), y que las marcas utilicen una combinación de alto contraste: texto negro sobre fondo blanco o texto blanco sobre fondo negro.
En operaciones combinadas de múltiples mecanismos, los controles deben ser independientes entre sí, de modo que el operador pueda manejar simultáneamente la Elevación y el Giro sin interferencias. Las palancas del Transmisor Remoto inalámbrico deben tener función de retorno automático a la posición neutra al ser liberadas. La norma prohíbe utilizar un mismo control para accionar dos mecanismos en la misma dirección (por ejemplo, combinar la traslación del Puente y del Carro en una sola palanca), con el fin de evitar confusiones operativas. Las marcas de dirección de operación deben ser etiquetas duraderas que permanezcan perfectamente legibles tras 1000 h de Ensayo de Desgaste.
Requisitos de seguridad y Ensayos de verificación
La norma establece requisitos para la función de seguridad del controlador: la función a prueba de fallos, que garantiza que, ante un Fallo del controlador (como circuito abierto, cortocircuito o pérdida de señal), el mecanismo controlado se detenga automáticamente en una posición segura. El controlador debe incorporar una función de protección contra accionamientos involuntarios, que requiera dos pasos para ejecutar un movimiento no previsto (por ejemplo, pulsar primero un botón de confirmación y luego accionar el mando). El control remoto inalámbrico debe estar equipado con una función de Parada de Emergencia: el Botón de Parada de Emergencia del transmisor debe ser independiente del circuito de control principal y, al ser presionado, debe cortar directamente la Alimentación Eléctrica de Elevación y la Fuente de control.
En cuanto a los Ensayos de verificación, la comprobación de la consistencia de dirección debe cubrir todas las direcciones de operación (con un mínimo de 3 repeticiones), junto con la verificación de la fuerza de accionamiento del controlador (mediante dinamómetro, a Voltaje nominal) y las Pruebas de vida útil (≥1 millón de ciclos para palancas y ≥500 000 ciclos para botones). Todos los controladores para grúas fabricados por Kelude se diseñan y verifican conforme a la Norma ISO 21455:2018, garantizando que el operador los domine de forma intuitiva y que la dirección de operación coincida plenamente con la dirección de movimiento.
| PruebaÍtem | método de ensayo | criterios de evaluación | Prueba Ciclo |
|---|---|---|---|
| consistencia de dirección | Operación por dirección3Veces | Coincidente con la dirección real del movimiento | salida de fábrica Inspección completa |
| fuerza de accionamiento | Medición con dinamómetro | Palanca5~15N/Pulsador independiente3~8N | Ensayo de Tipo |
| Vida útil Ensayo | Operación continua en ciclo | Palanca≥100Diez mil veces | Ensayo de Tipo |
| Grado de Protección (IP) | IPGrado Prueba | Interior IP54/Exterior IP65 | Ensayo de Tipo |
| función de parada de emergencia | Botón de Parada de Emergencia Prueba | Corte al presionar Alimentación Eléctrica | salida de fábrica Inspección completa |
Preguntas frecuentes sobre el control remoto inalámbrico de grúas
P: ¿Cuáles son los requisitos específicos del principio de consistencia de dirección?
R: La dirección de operación del controlador debe coincidir exactamente con el movimiento del mecanismo controlado: hacia arriba para elevación, hacia abajo para descenso, a la izquierda para rotación a la izquierda, a la derecha para rotación a la derecha, hacia adelante para aumentar el alcance y hacia atrás para disminuirlo. Este es el criterio de diseño fundamental para prevenir errores de operación.
P: ¿Por qué la fuerza de accionamiento del controlador tiene un rango establecido?
R: Una fuerza de accionamiento demasiado baja puede provocar activaciones accidentales (incluso por simple contacto de la mano), mientras que una fuerza excesiva causa fatiga en el operador y reduce la precisión de las instrucciones. La norma establece un rango de 5~15N para las palancas y de 3~8N para los botones, que representa el equilibrio óptimo entre ergonomía y seguridad operativa.
P: ¿Qué requisitos debe cumplir el botón de parada de emergencia?
R: El botón de parada de emergencia debe ser independiente del circuito de control principal y, al ser pulsado, debe cortar directamente la alimentación de elevación y la fuente de control. El botón debe ser de tipo seta, de color rojo (diámetro ≥25mm), y estar ubicado al alcance inmediato del operador, directamente frente a su posición. Todos los botones de parada de emergencia de las grúas de Kelude Industrias Pesadas se configuran conforme a este estándar.
P: ¿Cuál es el grado de protección (IP) requerido para el control remoto inalámbrico?
R: El transmisor de control remoto inalámbrico para uso en exteriores debe tener un grado de protección no inferior a IP65. El controlador fijo en la cabina de mando debe ser al menos IP54. Los botones y palancas de operación deben resistir la penetración de polvo, aceite y humedad presentes en entornos industriales.
