Dimensionado de brazos de soporte para HMI: carga, alcance y criterios técnicos de selección

El correcto dimensionado de los brazos de soporte es un aspecto crítico en la integración de una HMI industrial. Una elección inadecuada puede provocar vibraciones, falta de estabilidad, dificultades de ajuste o incluso daños prematuros en la pantalla y en el propio sistema de soporte.

Este artículo aborda los criterios técnicos fundamentales para dimensionar brazos de soporte para HMI, ayudando a seleccionar la solución más adecuada según la aplicación, el entorno y el uso real del puesto de control.

El papel del brazo de soporte en una HMI industrial

Los brazos de soporte permiten posicionar la HMI de forma ajustable, facilitando:

• la orientación de la pantalla
• la adaptación a distintos operadores
• el acceso durante tareas de ajuste o mantenimiento
• la mejora de la ergonomía del puesto de control

Desde el punto de vista de la ingeniería, el brazo no es un elemento accesorio, sino una parte estructural del sistema HMI.

Parámetros clave para el dimensionado de brazos de soporte

Carga total del conjunto

El primer paso es calcular correctamente la carga total que soportará el brazo, incluyendo:

• el peso de la pantalla o panel PC
• el peso del housing o panel de mando
• el peso de periféricos adicionales (teclados, pulsadores, lectores, etc.)

Subdimensionar la carga es uno de los errores más habituales y suele traducirse en flexiones, vibraciones y menor vida útil del sistema.

Alcance y longitud del brazo

La longitud total del brazo y la distancia desde el punto de fijación influyen directamente en:

• el par generado
• la estabilidad del conjunto
• el esfuerzo mecánico sobre las articulaciones

A mayor alcance, mayor exigencia estructural. Por ello, el dimensionado debe tener en cuenta no solo la carga, sino dónde se aplica.

Par y momento de carga

El par es un parámetro crítico en brazos articulados. Depende de:

• el peso del conjunto
• la distancia al eje de giro
• la posición habitual de trabajo

Un diseño correcto debe garantizar que el brazo mantenga la posición sin desplazamientos involuntarios durante el uso.

Frecuencia y tipo de movimiento

No es lo mismo un brazo que se ajusta puntualmente que uno que se mueve varias veces por turno. La frecuencia de uso condiciona, por tanto:

• el tipo de articulaciones
• los sistemas de bloqueo
• la durabilidad del conjunto

En aplicaciones con uso intensivo, la robustez del diseño es clave.

Estabilidad y vibraciones

En entornos industriales, las vibraciones de la máquina pueden transmitirse al brazo y a la HMI. Un dimensionado adecuado ayuda a:

• minimizar oscilaciones
• mejorar la legibilidad de la pantalla
• reducir el desgaste de componentes

Este aspecto es especialmente relevante en brazos de gran longitud o con cargas elevadas.

Tipos de brazos de soporte según la aplicación

De manera general, los brazos de soporte pueden clasificarse según el tipo de carga que deberán soportar:

• Brazos para cargas ligeras: pantallas compactas, ajustes ocasionales.
• Brazos para cargas medias: HMIs estándar, uso frecuente.
• Brazos para cargas elevadas: paneles grandes, múltiples periféricos.

Seleccionar correctamente la gama evita sobredimensionamientos innecesarios o soluciones poco estables.

Material del brazo: aluminio o acero inoxidable

Además del dimensionado mecánico, el material del brazo influye directamente en su comportamiento y en su adecuación al entorno.

Brazos de soporte en aluminio

Los brazos de soporte en aluminio anodizado, como los de Armendus, están orientados a aplicaciones donde la ergonomía y la ajustabilidad son prioritarias.

Las principales características de estas soluciones son:

• su bajo peso
• la alta modularidad
• su gran capacidad de ajuste
• su buena relación rigidez-peso
• la facilidad de integración en maquinaria OEM

Por lo que se recomiendan principalmente para puestos de control con interacción frecuente del operador.

Brazos de soporte en acero inoxidable

Los brazos de soporte en acero inoxidable, como los de IRINOX, están diseñados para entornos más exigentes.

Entre sus características destacan:

• su alta resistencia mecánica
• el excelente comportamiento frente a limpieza agresiva
• el mayor peso estructural
• su diseño robusto

Se utilizan principalmente en entornos higiénicos, corrosivos o regulados, donde la resistencia al entorno es prioritaria frente a la ergonomía.

Comparativa técnica entre brazos de soporte en aluminio y acero inoxidable

Criterio
Material	Aluminio anodizado	Acero inoxidable
Peso propio	Bajo	Más elevado
Ajustabilidad	Muy alta	Media
Ergonomía	Prioritaria	Secundaria
Uso intensivo por operador	Muy adecuado	Limitado
Limpieza agresiva	No prioritaria	Prioritaria
Entornos higiénicos	No específico	Muy adecuado
Modularidad	Alta	Media
Aplicación típica	Puestos HMI industriales	Entornos severos

Esta comparativa permite seleccionar el tipo de brazo más adecuado en función del entorno y del uso real.

Errores habituales en el dimensionado de brazos de soporte

Algunos errores frecuentes son:

• no calcular la carga total real
• elegir el brazo solo por longitud
• ignorar el par generado
• no considerar vibraciones
• no prever ampliaciones futuras

Estos errores suelen traducirse en problemas operativos a medio plazo.

El dimensionado del brazo como decisión estructural en sistemas HMI

El dimensionado correcto de los brazos de soporte para HMI es fundamental para garantizar la estabilidad, la ergonomía y la durabilidad del sistema. Analizar de forma conjunta la carga, el alcance, el par y el entorno de trabajo permite seleccionar soluciones más eficientes y adaptadas a cada aplicación industrial.

La elección entre brazos de soporte en aluminio o en acero inoxidable debe basarse en criterios técnicos objetivos. Mientras que las soluciones en aluminio ofrecen una elevada modularidad y facilidad de ajuste para puestos de control con interacción frecuente, los brazos en acero inoxidable resultan más adecuados en entornos exigentes o con requisitos higiénicos y de limpieza específicos.

En EPROM acompañamos a fabricantes, integradores y equipos de mantenimiento en la selección de sistemas de protección y montaje HMI, aportando asesoramiento técnico para definir la solución más adecuada en cada proyecto, ya sea mediante brazos de soporte Armendus o IRINOX, en función del entorno y del uso real del puesto de control.

En caso de duda, te recomendamos leer otros artículos de nuestro blog sobre el diseño de puestos de control industriales donde tratamos temas como la ergonomía en puestos de control industrial, la selección de paneles, brazos de soporte o la integración global de la HMI en máquinas y líneas de producción.

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