La última tecnología robótica, el equipo de procesamiento de última generación y un enfoque comercial respetuoso con el medio ambiente, saludable y seguro no son lo que podría asociarse fácilmente con la industria de las canteras de piedra, pero en JWQ (Johnson Wellfield Quarries) en Huddersfield, la inversión en nuevas instalaciones y el deseo de producir piedra natural diseñada de manera sustentable han ampliado significativamente las capacidades de esta cantera de 150 años de antigüedad.
JWQ es parte del grupo de empresas Myers, de propiedad y gestión familiar, un grupo que comenzó en la década de 1950 y se centró en el suministro de materiales de construcción al sector de la construcción. La cantera Johnson Wellfield está situada a las afueras de Huddersfield y tiene una larga historia que se remonta a la Revolución Industrial. Fue adquirida por el Grupo Myers en 1978 y ha sido objeto de una importante y continua inversión que continúa hasta el día de hoy. Su inversión más reciente es una instalación de mecanizado robótico que utiliza robots Stäubli de 6 ejes y el último software CAD/CAM Robotmaster; todo integrado en el sistema de producción de JWQ por CR Solutions, con sede en Rochdale.
A lo largo de los años, JWQ ha sido la fuente de arenisca de primera calidad utilizada en muchas aplicaciones de alto perfil, como pavimentos y asientos en Paternoster Square, Londres y la muy elogiada restauración de St George's Square en Huddersfield. Una reciente oportunidad de proporcionar jardineras y asientos de arenisca esculpidos artísticamente para la reurbanización de Tudor Square por parte del Ayuntamiento de Sheffield en asociación con la renovación del Teatro Crucible en el centro de la ciudad de Sheffield convenció a John Myers de que se necesitaba un enfoque radical para el mecanizado de piedra natural.
Para identificar el equipo de procesamiento que satisfaría su necesidad de mecanizar piedra en una amplia gama de formas, JWQ realizó una investigación sobre técnicas de producción alternativas y concluyó que, de ser posible, una solución robótica de 6 ejes a medida sería la solución preferida. La consulta con CR Solutions proporcionó experiencia y orientación adicionales.
El contacto inicial con Stäubli Robotics en Telford condujo rápidamente a una demostración de la capacidad de sus robots de 6 ejes para mecanizar piedra con las formas y la precisión requeridas. Una visita a su fábrica de última generación en Haut Savoie, Francia, convenció a JWQ de que Stäubli era un proveedor de robots con un gran interés no solo en proporcionar una máquina de 6 ejes del tamaño adecuado, sino también en trabajar con un equipo de proyecto que estaba decidido a lograr un resultado exitoso para un proyecto tan desafiante.
Si bien existen otras soluciones patentadas disponibles para el sector de la albañilería, las obligaciones contractuales del Proyecto Sheffield exigieron niveles extraordinarios de compromiso de todas las partes involucradas y JWQ optó por una solución a medida de un equipo de proveedores dedicados. Convertir planos CAD en instrucciones que se puedan usar para operar un brazo robótico es un campo especializado y Robotmaster es reconocido como el proveedor líder del software para realizar esta transposición. Las piedras individuales para las jardineras eran obras de arte, sin forma geométrica y los archivos necesarios para el proceso de mecanizado eran de un tamaño tal que exigían al software hasta nuevos límites.
Los robots de mecanizado son la última incorporación a la amplia gama de robots Stäubli. Son capaces de mecanizar a alta velocidad, pudiendo integrarse directamente un husillo en el antebrazo del robot. El accionamiento del husillo y todos los servicios asociados, como refrigeración y lubricación, se pueden colocar dentro del brazo del robot y conectar a los distintos suministros a través de la pata del robot. Este diseño garantiza una clase de protección IP65 para el brazo completo e IP67 para la muñeca. Se puede especificar la opción de presurización donde sea necesario.
El software VAL HSM de Stäubli controla el brazo robótico y gestiona todas las funciones necesarias; el software Robotmaster/Mastercam se utiliza para importar y traducir datos CAD/CAM, aplicar y optimizar trayectorias de herramientas robóticas de 6 ejes en el lenguaje VAL3 de Stäubli, que luego se puede utilizar para controlar el robot. El sofisticado software Robotmaster proporciona la capacidad de programar el brazo robótico de forma tan sencilla como una máquina herramienta CNC y genera automáticamente las trayectorias de las herramientas, las optimiza para el modelo de robot específico, detectando y evitando posibles colisiones con una simulación visual completa del proceso de mecanizado del robot.
Las pruebas realizadas en diversos materiales, desde aleaciones y aceros inoxidables hasta Inconel 600 y aluminio, han demostrado la precisión y repetibilidad de los robots de mecanizado de Stäubli. El mecanizado de la piedra de Crosland Hill no es diferente al de cualquier otro material en la medida en que la elección de las herramientas es fundamental para la precisión lograda.
La demostración de mecanizado de piedra en Stäubli convenció a JWQ de que los robots eran capaces de mecanizar y esculpir piedra. Se pidieron tres robots RX270 de 6 ejes completos con el software Robotmaster. El diseño y la construcción de la instalación de producción de múltiples robots, las estaciones de mecanizado, el diseño del husillo y las herramientas fueron realizados por los equipos internos de Myers Group, con integración electrónica proporcionada por CR solutions.
El mecanizado robótico también ha introducido nuevas posibilidades para la texturización de la superficie de la piedra, mejorando significativamente la estética y presentando una apariencia artística innovadora y agradable. Las texturas serían difíciles, si no imposibles, de lograr mediante cualquier otro proceso de producción.
Curiosamente, Shaun Berry, Gerente de unidad de JWQ, agrega otro beneficio que los robots de mecanizado han aportado a su empresa: "Uno de mis principales objetivos es mejorar el lugar de trabajo de nuestros empleados, tradicionalmente los albañiles han trabajado en la industria en condiciones peligrosas y al utilizar cinceles neumáticos pueden sufrir lesiones por vibración; el nuevo sistema robótico elimina estos peligros por completo".
Los robots de mecanizado están abriendo nuevos mercados para Stäubli, pero los clientes que buscan "proteger del futuro" sus capacidades de mecanizado ya están apreciando los beneficios de la adaptabilidad y el menor costo en comparación con las máquinas herramienta CNC tradicionales. La gama de robots de Stäubli se desarrolla continuamente y las aplicaciones tradicionales de robots de alta velocidad y alta precisión en los sectores farmacéutico, electrónico y de plásticos se están ampliando a mercados nuevos para la robótica. La gama ahora incluye robots de 4 y 6 ejes con capacidad de manipulación desde 1 kg hasta 250 kg y un alcance máximo de 3210 mm. Se desarrollan continuamente nuevas aplicaciones a medida que los usuarios se dan cuenta de los beneficios que surgen de una comprensión y apreciación integral de las amplias capacidades de estos robots avanzados y fáciles de usar.