A mais recente tecnologia robótica, equipamentos de processamento de última geração e uma abordagem de negócios ambientalmente amigável, saudável e segura não são o que pode ser facilmente associado à indústria de pedreiras, mas na JWQ (Johnson Wellfield Quarries) em Huddersfield o investimento em novas instalações e o desejo de produzir pedra natural de engenharia sustentável tem capacidades significativamente estendidas para esta pedreira com 150 anos de idade.
A JWQ faz parte do Grupo de empresas Myers, de propriedade familiar e gerenciado, um Grupo que partiu na década de 1950 e se concentrou no fornecimento de materiais de construção para o setor de construção. A pedreira Johnson Wellfield está localizada mesmo fora de Huddersfield e tem uma longa história desde a Revolução Industrial. Foi adquirida pelo Myers Group em 1978 e tem sido objeto de investimento significativo e contínuo que continua até hoje. Seu investimento mais recente é uma instalação de usinagem robótica usando robôs Stäubli de 6 eixos e o mais recente software Robotmaster CAD/CAM; tudo integrado ao sistema de produção da JWQ pela CR Solutions, com base em Rochdale.
Ao longo dos anos, a JWQ tem sido a fonte de arenito de alta qualidade usado em muitas aplicações de alto perfil, como pavimentação e assentos na Paternoster Square, Londres, e na altamente elogiada restauração da St George's Square em Huddersfield. Uma oportunidade recente de fornecer plantadores de arenito esculpidos artisticamente e unidades de assento para o redesenvolvimento do Conselho da Cidade de Sheffield em Tudor Square, em associação com a renovação do Crucible Theatre no Sheffield City Centre, convenceu John Myers de que era necessária uma abordagem radical à usinagem de pedra natural.
Para identificar o equipamento de processamento que atenderia à necessidade de usinar pedra em uma ampla faixa de formas, a JWQ conduziu pesquisas em técnicas de produção alternativas e concluiu que, se possível, uma solução robótica personalizada de 6 eixos seria a solução preferida. A consulta com a CR Solutions forneceu especialização e orientação adicionais.
O contato inicial com a Stäubli Robotics em Telford levou rapidamente a uma demonstração da capacidade de seus robôs de 6 eixos de usinar pedra com as formas e precisão necessárias. Uma visita à fábrica de última geração em Haut Savoie, França, convenceu a JWQ de que a Stäubli era um fornecedor de robôs com grande interesse não só em fornecer uma máquina de 6 eixos de tamanho adequado, mas também em trabalhar com uma equipe de projeto que estava determinada a alcançar um resultado bem-sucedido para um projeto tão desafiador.
Embora haja outras soluções proprietárias disponíveis para o setor de alvenaria, as obrigações contratuais do Projeto Sheffield exigiram níveis extraordinários de compromisso de todas as partes envolvidas e a JWQ optou por uma solução sob medida de uma equipe de fornecedores dedicados. A conversão de desenhos CAD em instruções que podem ser usadas para operar um braço robótico é um campo especializado e o Robotmaster é reconhecido como o principal fornecedor do software para fazer essa transposição. As pedras individuais para as plantadoras eram obras de arte, sem forma geométrica e os arquivos necessários para o processo de usinagem eram de tamanho suficiente para estressar o software a novos limites.
Os robôs de usinagem são a mais recente introdução à ampla faixa de robôs Stäubli. Eles são capazes de usinagem de alta velocidade; um fuso pode ser integrado diretamente no antebraço do robô. O acionamento do fuso e todos os serviços associados, como resfriamento e lubrificação, podem ser colocados dentro do braço do robô e conectados aos vários suprimentos através dos pés do robô. Esse design garante uma classe de proteção de IP65 para o braço completo e IP67 para o pulso. A opção de pressurização pode ser especificada onde necessário.
O software VAL HSM da Stäubli controla o braço robótico e gerencia todas as funções necessárias; o software Robotmaster/Mastercam é usado para importar e traduzir dados CAD/CAM, aplicar e otimizar percursos de ferramentas robóticas de 6 eixos na linguagem VAL3 da Stäubli, que pode ser usada para controlar o robô. O sofisticado software Robotmaster oferece a capacidade de programar o braço robótico tão simplesmente como uma máquina-ferramenta CNC e gera automaticamente os percursos de ferramenta, otimizando-os para o modelo específico do robô, detectando e evitando quaisquer colisões potenciais com simulação visual completa do processo de usinagem do robô.
Testes realizados em vários materiais, desde ligas e aço inoxidável até Inconel 600 e alumínio, provaram a precisão e repetibilidade dos robôs de usinagem da Stäubli. A usinagem da pedra Crosland Hill não é diferente de qualquer outro material na medida em que a escolha de ferramentas é crítica para a precisão alcançada.
A demonstração de usinagem de pedra na Stäubli convenceu a JWQ de que os robôs eram capazes de usinar e esculpir pedra. Três robôs de 6 eixos RX270 foram encomendados completos com o software Robotmaster. O projeto e a construção das várias instalações de produção de robôs, estações de usinagem, projeto de fusos e ferramentas foram realizados pelas equipes do Myers Group In House, com integração eletrônica fornecida pelas soluções C R.
A usinagem robótica também introduziu novas possibilidades de texturação de superfície na superfície da pedra, acrescentando significativamente à estética, apresentando uma aparência artística inovadora e agradável. As texturas seriam difíceis, se não impossíveis de serem alcançadas por qualquer outro processo de produção.
Curiosamente, Shaun Berry, Gerente de Unidade da JWQ, adiciona outro benefício que os robôs de usinagem trouxeram para sua empresa: "Um dos meus principais objetivos é melhorar o local de trabalho para nossos funcionários, tradicionalmente os pedreiros trabalham na indústria, condições perigosas e quando usar cinzéis pneumáticos podem sofrer lesões por vibração; o novo sistema robótico retira esses perigos completamente."
Os robôs de usinagem estão abrindo novos mercados para a Stäubli, mas já os benefícios da adaptabilidade e do menor custo em relação às máquinas-ferramentas CNC tradicionais estão sendo apreciados pelos clientes que procuram "proteger o futuro" de suas capacidades de usinagem. A faixa de robôs da Stäubli está sendo continuamente desenvolvida, as aplicações tradicionais de robôs de alta velocidade e alta precisão nos setores farmacêutico, eletrônico e plástico estão sendo estendidas a mercados novos para a robótica. A faixa agora inclui robôs de 4 e 6 eixos com capacidade de manuseio de 1 kg até 250 kg e até um alcance máximo de 3210 mm. Novas aplicações estão sendo continuamente desenvolvidas à medida que os usuários percebem os benefícios que fluem de uma compreensão abrangente e apreciação das capacidades de ampla faixa desses robôs avançados e fáceis de usar.