L’ultima tecnologia robotica, attrezzature di lavorazione all’avanguardia e un approccio aziendale ecologico, sicuro e orientato alla salute non sono ciò che ci si aspetterebbe dall’industria estrattiva della pietra, ma presso JWQ (Johnson Wellfield Quarries) di Huddersfield, l’investimento in nuovi impianti e la volontà di produrre pietra naturale ingegnerizzata sostenibile hanno ampliato in modo significativo le capacità di questa cava centenaria.
JWQ fa parte del gruppo a conduzione familiare Myers, fondato negli anni ’50, specializzato nella fornitura di materiali da costruzione al settore edilizio. La cava Johnson Wellfield, situata appena fuori Huddersfield, vanta una lunga storia che risale alla rivoluzione industriale. Acquisita dal Myers Group nel 1978, è stata oggetto di ingenti investimenti continui che proseguono tutt’oggi. L’ultimo investimento riguarda un impianto di lavorazione robotizzata dotato di robot Stäubli a 6 assi e dell’ultima versione del software CAD/CAM Robotmaster, perfettamente integrati nel sistema produttivo di JWQ da CR Solutions, con sede a Rochdale.
Nel corso degli anni, JWQ ha fornito arenaria di altissima qualità impiegata in numerosi progetti prestigiosi, come la pavimentazione e l’arredo di Paternoster Square a Londra e l’acclamato restauro di St George’s Square a Huddersfield. Una recente opportunità di fornire fioriere artistiche in arenaria e sedute per la riqualificazione di Tudor Square, in collaborazione con la ristrutturazione del Crucible Theatre nel centro di Sheffield, ha convinto John Myers della necessità di adottare un approccio radicale alla lavorazione della pietra naturale.
Per identificare le attrezzature in grado di lavorare la pietra in un’ampia gamma di forme, JWQ ha esplorato tecniche di produzione alternative, concludendo che la soluzione preferibile sarebbe stata un impianto robotico su misura a 6 assi. La consulenza di CR Solutions ha fornito ulteriore competenza e supporto.
Il primo contatto con Stäubli Robotics a Telford ha rapidamente portato a una dimostrazione della capacità dei robot a 6 assi di eseguire lavorazioni della pietra con la precisione e le forme richieste. Una visita allo stabilimento all’avanguardia di Haut Savoie, in Francia, ha confermato a JWQ che Stäubli non solo fornisce robot di adeguate dimensioni, ma collabora attivamente con il team di progetto per garantire il successo di un’impresa così complessa.
Sebbene esistano altre soluzioni proprietarie nel settore della lavorazione della pietra, gli obblighi contrattuali del progetto Sheffield richiedevano livelli straordinari di impegno da parte di tutte le parti coinvolte. JWQ ha quindi optato per una soluzione personalizzata fornita da un team dedicato. La conversione dei disegni CAD in istruzioni eseguibili da un braccio robotico è un campo altamente specializzato, e Robotmaster è riconosciuto come leader nella fornitura di software per questa trasposizione. Le singole pietre per le fioriere erano vere opere d’arte, prive di geometria regolare, e i file necessari alla lavorazione erano così complessi da spingere il software ai limiti delle sue capacità.
I robot di lavorazione rappresentano l’ultima novità nella vasta gamma di robot Stäubli. Sono in grado di operare ad alta velocità, con mandrino integrato direttamente nell’avambraccio del robot. La trasmissione al mandrino e tutti i servizi associati, come raffreddamento e lubrificazione, possono essere collocati all’interno del braccio del robot e collegati alle varie forniture tramite il piede del robot. Questo design garantisce una classe di protezione IP65 per l’intero braccio e IP67 per il polso. È possibile specificare l’opzione di pressurizzazione, se necessario.
Il software VAL HSM di Stäubli controlla il braccio robotico e tutte le funzioni necessarie; Robotmaster/Mastercam importa e traduce i dati CAD/CAM, applica e ottimizza i percorsi utensile a 6 assi nel linguaggio VAL3, utilizzabili per il controllo diretto del robot. Robotmaster consente di programmare il braccio robotico con la stessa semplicità di una macchina utensile CNC, generando automaticamente percorsi utensile ottimizzati, rilevando ed evitando potenziali collisioni tramite simulazione visiva completa del processo.
Test su materiali diversi, dalle leghe e acciai inox all’Inconel 600 e all’alluminio, hanno confermato la precisione e la ripetibilità dei robot Stäubli. La lavorazione della pietra Crosland Hill richiede la stessa attenzione nella scelta dell’utensile per garantire la massima precisione.
La dimostrazione presso Stäubli ha confermato la capacità dei robot di scolpire e lavorare la pietra. Sono stati ordinati tre robot RX270 a 6 assi completi di software Robotmaster. La progettazione e costruzione dell’impianto multirobot, delle stazioni di lavorazione, dei mandrini e degli utensili sono state realizzate dai team interni Myers Group, con integrazione elettronica di CR Solutions.
La lavorazione robotizzata ha introdotto nuove possibilità per la texture superficiale della pietra, migliorando notevolmente l’estetica e conferendo un aspetto artistico innovativo e gradevole, difficilmente ottenibile con altri processi produttivi.
Shaun Berry, Unit Manager di JWQ, evidenzia un ulteriore vantaggio: “Uno dei miei principali obiettivi è migliorare il luogo di lavoro per i nostri dipendenti. Tradizionalmente, i muratori di pietra lavoravano in condizioni industriali pericolose e l’uso di scalpelli pneumatici comportava rischi di lesioni da vibrazione. Il nuovo sistema robotico elimina completamente questi pericoli.”
I robot di lavorazione stanno aprendo nuovi mercati per Stäubli, mentre i clienti apprezzano già la flessibilità e i costi inferiori rispetto alle macchine utensili CNC tradizionali, con la possibilità di “futuro-proof” le proprie capacità produttive. La gamma Stäubli si sviluppa continuamente, estendendo le applicazioni ad alta velocità e precisione dei settori farmaceutico, elettronico e della plastica anche a mercati nuovi per la robotica. La gamma comprende robot a 4 e 6 assi con capacità di movimentazione da 1 a 250 kg e portata fino a 3.210 mm. Nuove applicazioni vengono costantemente sviluppate, man mano che gli utenti comprendono e valorizzano le ampie capacità di questi robot avanzati e intuitivi.