Roboty KUKA ukazujú perspektívy robotickej výroby v architektúre

Dva roboty KUKA presne a efektívne lepia a frézujú drevené dosky pre projekt univerzity v Stuttgarte: Priemyselné roboty mô?u svojimi výhodami obohati? aj odvetvie stavieb z dreva, ktoré doteraz len málokedy vsádzalo na automatizované procesy.

Vyskumny projekt: Robotická vyroba v architektúre stavieb z dreva

In?titút vypo?tového projektovania a kon?truovania (Institute for Computational Design and Construction - ICD) na univerzite v Stuttgarte, ktory bol zalo?eny v roku 2008, vyvíja po?íta?om podporované procesy projektovania a kon?truovania. Centrom záujmu je robotická vyroba v architektúre. Pre vystavu Bundesgartenschau 2019 vyvinul in?titút ICD inovatívny pavilón s ?ahkou drevenou kon?trukciou, ktorého vyrobu bolo mo?né zrealizova? len pomocou robotov. Pri projektovaní potrebného zariadenia pomáhala firma BEC GmbH. Vyrobca zariadení pritom vsadil na osved?ené roboty KUKA: A tak boli pou?ité dvojosovy nastavova? polohy DKP-400?a dva roboty KUKA typu KR 500 FORTEC. Priemyselné roboty presne lepia a frézujú drevené kazety.

Starostlivo a efektívne: Roboty KUKA lepia drevené platne.

Vystava Bundesgartenschau 2019 v Heilbronne

Výstava Bundesgartenschau (BUGA) sa ka?dé dva roky koná v inom nemeckom meste. Kým v minulosti bola BUGA ?isto záhradníckou výstavou, tak dnes ponúka ove?a viac: Prezentuje priekopnícke vývojové trendy v oblasti projektovania miest a architektúry. Na tohtoro?nej výstave BUGA v Heilbronne mo?no popri stromoch a kvetinách vidie? aj inovatívny pavilón z dreva. Dôvodom, pre?o tak dobré zapadá do areálu výstavy BUGA, mô?e by? aj fakt, ?e inšpiráciou pre drevenú konštrukciu bol prírodný fenomén.

Pekný poh?ad: Drevený pavilón na výstave BUGA 2019.

Kon?trukcia in?pirovaná prírodou: Roboty lepia drevené dosky

??a?iskom na?ej práce je oblas? biomimetického vyskumu“, vysvet?uje profesor Achim Menges, ?éf in?titútu ICD. ?Tvary, materiály a ?truktúry v prírode ?asto vykazujú vy??iu efektivitu materiálov a funk?nos? ako be?né sp?soby vystavby.“ Pavilón pre vystavu BUGA stelesňuje napodobeninu schránky je?ovky morskej: Táto schránka pozostáva z individuálne vyrastenych do?ti?iek. Aj v prípade dreveného pavilónu predstavuje 376 prvkov absolútne samostatné kusy. Roboty zlepujú tieto prvky z drevenych dosiek a trámov z drevenej dyhy. P??uholníkové, ?es?uholníkové alebo sedemuholníkové kazety s hrúbkou 16 cm sú vo vnútri duté. Hotovy pavilón preklenuje vzdialenos? 30 metrov – bez nosníkov a podpier vo vnútornej ?asti. ?Táto ?ahká kon?trukcia je zatia? celosvetovym unikátom. Bez robotickej vyroby by taká vysoká variantnos? dielov nebola myslite?ná“, tvrdí Hans Jakob Wagner, vedecky pracovník a doktorand na in?titúte ICD.

Individuálna výroba: Drevený pavilón pozostáva z 376 samostatných dielov.

Plne automatizovanym sp?sobom: Priemyselny robot KUKA presne frézuje drevené kazety

Robotickú vyrobu zabezpe?ujú dva roboty KUKA typu KR 500 FORTEC: Robot 1 umiestni základnú dosku na dvojosovy nastavova? polohy KUKA DKP-400. Roboter 2 nanesie na drevenú dosku lepidlo a robot 1 na ňu potom nalepí nosny trám. Robot 2 upevní trám pomocou klincov do dreva. Priemyselné roboty opakujú tieto pracovné kroky a? do zlepenia a priklincovania v?etkych trámov. Robot 1 potom na lepidlo nanesené robotom 2 na trám umiestni ?al?iu drevenú dosku. Pomocou klincov sa navy?e upevňuje aj krycia doska. Po vytvrdnutí lepidla robot znovu umiestni drevenú kazetu na DKP-400. Robot 2 presne ofrézuje rohové kontúry a rybinové spoje. Robot 1 následne umiestni hotovú kazetu do zásobníka.

Robot lepí drevené dosky a frézuje a pomocou klincov upevňuje drevené trámy.

Drevený pavilón na výstave BUGA 2019 v Heilbronne.

Presnos? a efektivita – vyhody robotickej vyroby v architektúre

?Robot lepí drevené dosky presnym a efektívnym sp?sobom. To je d?le?ité, preto?e lepidlo je v kvapalnom stave len obmedzeny ?as“, vysvet?uje Matthias Buck, riadite? spolo?nosti BEC GmbH. Pri naná?aní je navy?e nutné dodr?iava? ?peciálne podmienky, akymi sú mno?stvo a rovnomernos?. Roboty priná?ajú u?ah?enie práce aj z h?adiska hmotnosti jednotlivych prvkov – jedna kazeta toti? vá?i a? 200 kg. ?al?ia vyhoda: Pri robotickej vyrobe dosahuje rozmerová tolerancia v prípade frézovania hodnotu menej ako 0,3 mm. Matthias Buck okrem toho chváli aj flexibilitu robotov KUKA: ?Stavebny plán jednotlivych prvkov m??eme zmeni? e?te po?as vyrobného procesu.“ Z toho vyplyvajú inovatívne mo?nosti pre stavebny priemysel a stavby z dreva: Robotické systémy doká?u pom?c? uspokoji? zvy?ujúce sa po?iadavky na po?ty kusov a finan?ne realizovate?né rie?enia.

Výroba kon?truk?ných dielov je zlo?itá a nákladná. Bez rie?enia na báze robotov by tento projekt nebolo mo?né zrealizova?.

Hans Jakob Wagner, vedecký pracovník a doktorand na in?titúte ICD