Najnowsza technologia robotyczna, najnowocześniejsze urządzenia przetwórcze oraz przyjazne dla środowiska, zdrowe i bezpieczne podejście biznesowe nie są czymś, co można łatwo powiązać z przemysłem kamieniołomowym, ale w JWQ (Johnson Wellfield Quarries) w Huddersfield inwestycje w nowe obiekty i pragnienie produkcji zrównoważonego kamienia naturalnego znacznie rozszerzyły możliwości tego 150-letniego kamieniołomu.
Firma JWQ jest częścią rodzinnej grupy firm Myers, która została założona w latach 1950-tych i skupia się na dostarczaniu materiałów budowlanych do sektora budowlanego. Kamieniołom Johnson Wellfield znajduje się tuż przed Huddersfield i ma długą historię, która sięga rewolucji przemysłowej. Firma została przejęta przez Myers Group w 1978 roku i jest przedmiotem znacznych i ciągłych inwestycji, które są kontynuowane do dziś. Najnowszą inwestycją firmy jest zrobotyzowany zakład obróbki wykorzystujący 6-osiowe roboty Stäubli i najnowsze oprogramowanie Robotmaster CAD/CAM; wszystkie są zintegrowane z systemem produkcyjnym JWQ firmy CR Solutions z Rochdale.
Przez lata firma JWQ była źródłem najwyższej jakości piaskowca wykorzystywanego w wielu prestiżowych zastosowaniach, takich jak nawierzchnie i siedziska na Paternoster Square w Londynie oraz wysoko oceniana renowacja St George's Square w Huddersfield. Niedawna szansa na dostarczenie artystycznie rzeźbionych doniczek z piaskowca i siedzisk do renowacji placu Tudor dla rady miasta Sheffield w połączeniu z renowacją Crucible Theatre w centrum miasta Sheffield przekonała Johna Myersa, że potrzebne jest radykalne podejście do obróbki kamienia naturalnego.
Aby zidentyfikować urządzenia do obróbki, które zaspokoiłyby ich potrzebę obróbki kamienia w szerokim zakresie kształtów, firma JWQ przeprowadziła badania nad alternatywnymi technikami produkcji i stwierdziła, że jeśli to możliwe, preferowanym rozwiązaniem byłoby dostosowane do potrzeb klienta 6-osiowe rozwiązanie robotyczne. Konsultacje z CR Solutions zapewniły dodatkową wiedzę i wskazówki.
Pierwszy kontakt z Stäubli Robotics w Telford szybko doprowadził do demonstracji zdolności ich 6-osiowych robotów do obróbki kamienia do wymaganych kształtów i precyzji. Wizyta w ich najnowocześniejszej fabryce w Haut Savoie we Francji przekonała JWQ, że firma Stäubli jest dostawcą robotów, który jest bardzo zainteresowany nie tylko dostarczeniem 6-osiowej maszyny o odpowiednich rozmiarach, ale także współpracą z zespołem projektowym, który był zdeterminowany na osiągnięcie pomyślnego wyniku w tak wymagającym projekcie.
Chociaż w branży kamieniarskiej dostępne są inne rozwiązania własne, zobowiązania umowne projektu Sheffield wymagały wyjątkowego poziomu zaangażowania ze strony wszystkich zaangażowanych stron, a JWQ zdecydowało się na rozwiązanie dostosowane do potrzeb zespołu dedykowanych dostawców. Konwersja rysunków CAD na instrukcje, które mogą być używane do obsługi ramienia robota, jest dziedziną specjalistyczną, a Robotmaster jest uznawany za wiodącego dostawcę oprogramowania do tej transpozycji. Poszczególne kamienie do doniczek były dziełami sztuki, bez kształtu geometrycznego, a pliki niezbędne do procesu obróbki były tak duże, że wyznaczały nowe granice dla oprogramowania.
Roboty obróbcze to najnowszy dodatek do szerokiej gamy robotów Stäubli. Umożliwiają obróbkę z dużą prędkością; wrzeciono może być zintegrowane bezpośrednio z przedramieniem robota. Napęd wrzeciona i wszystkie powiązane z nim usługi, takie jak chłodzenie i smarowanie, można umieścić wewnątrz ramienia robota i podłączyć do różnych zasilaczy za pośrednictwem stopy robota. Taka konstrukcja zapewnia stopień ochrony IP65 dla całego ramienia i IP67 dla nadgarstka. Opcja zwiększania ciśnienia może być określona tam, gdzie jest wymagana.
Oprogramowanie VAL HSM firmy Stäubli steruje ramieniem robota i zarządza wszystkimi wymaganymi funkcjami; oprogramowanie Robotmaster/Mastercam służy do importu i tłumaczenia danych CAD/CAM, stosowania i optymalizacji 6-osiowych ścieżek narzędzi robota w języku VAL3 firmy Stäubli, który następnie może być używany do sterowania robotem. Zaawansowane oprogramowanie Robotmaster umożliwia programowanie ramienia robota tak samo prosto jak obrabiarka CNC i automatycznie generuje ścieżki narzędzi, optymalizując je dla konkretnego modelu robota, wykrywając i unikając wszelkich potencjalnych kolizji dzięki pełnej wizualnej symulacji procesu obróbki robota.
Dokładność i powtarzalność robotów obróbczych Stäubli została potwierdzona testami wykonanymi na różnych materiałach, od stali stopowych i stali nierdzewnej po Inconel 600 i aluminium. Obróbka kamienia Crosland Hill nie różni się od żadnego innego materiału, ponieważ wybór narzędzia jest kluczowy dla osiągnięcia dokładności.
Demonstracja obróbki kamienia w Stäubli przekonała JWQ, że roboty są w stanie obrabiać i rzeźbić kamień. Zamówione zostały trzy 6-osiowe roboty RX270, które są wyposażone w oprogramowanie Robotmaster. Projektowanie i budowa wielu zrobotyzowanych zakładów produkcyjnych, stanowisk obróbki, projektowania wrzecion i oprzyrządowania były wykonywane przez zespoły Myers Group, z integracją elektroniczną zapewnioną przez rozwiązania C R.
Obróbka robotyczna dodatkowo wprowadziła nowe możliwości teksturowania powierzchni kamienia, znacznie zwiększając jego estetykę, prezentując innowacyjny i atrakcyjny wygląd artystyczny. Tekstury byłyby trudne, jeśli nie niemożliwe do uzyskania za pomocą jakiegokolwiek innego procesu produkcyjnego.
Co ciekawe, Shaun Berry, kierownik jednostki JWQ, dodaje kolejną korzyść, jaką roboty obróbcze przyniosły jego firmie: „Jednym z moich głównych celów jest poprawa miejsca pracy dla naszych pracowników, tradycyjnie kamieniarze pracują w trudnych warunkach przemysłowych i podczas używania dłut pneumatycznych mogą cierpieć na obrażenia spowodowane wibracjami; nowy system robotyczny całkowicie usuwa te zagrożenia”.
Roboty obróbkowe otwierają nowe rynki dla firmy Stäubli, ale korzyści płynące z możliwości adaptacji i niższych kosztów w porównaniu z tradycyjnymi obrabiarkami CNC są doceniane przez klientów, którzy chcą, aby ich możliwości obróbki były „przyszłościowe”. Oferta robotów firmy Stäubli jest stale rozwijana, a tradycyjne, szybkie i precyzyjne zastosowania robotów w branży farmaceutycznej, elektronicznej i tworzyw sztucznych są rozszerzane na nowe rynki dla robotyki. Gama obejmuje teraz zarówno 4-, jak i 6-osiowe roboty z możliwością obsługi od 1 kg do 250 kg i maksymalnym zasięgiem 3210 mm. Nowe zastosowania są nieustannie opracowywane, ponieważ użytkownicy zdają sobie sprawę z korzyści płynących z kompleksowego zrozumienia i docenienia szerokiego zakresu możliwości tych zaawansowanych, przyjaznych dla użytkownika robotów.