používate yastaralú verziu prehliadačaInternet Explorer. prosím zaktualizujte prehliadač na novšiu verziu
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 môžu svojimi výhodami obohatiť aj odvetvie stavieb z dreva, ktoré doteraz len málokedy vsádzalo na automatizované procesy.
Výskumný projekt: Robotická výroba v architektúre stavieb z dreva
Inštitút výpočtového projektovania a konštruovania (Institute for Computational Design and Construction - ICD) na univerzite v Stuttgarte, ktorý bol založený v roku 2008, vyvíja počítačom podporované procesy projektovania a konštruovania. Centrom záujmu je robotická výroba v architektúre. Pre výstavu Bundesgartenschau 2019 vyvinul inštitút ICD inovatívny pavilón s ľahkou drevenou konštrukciou, ktorého výrobu bolo možné zrealizovať len pomocou robotov. Pri projektovaní potrebného zariadenia pomáhala firma BEC GmbH. Výrobca zariadení pritom vsadil na osvedčené roboty KUKA: A tak boli použité dvojosový nastavovač polohy DKP-400 a dva roboty KUKA typu KR 500 FORTEC. Priemyselné roboty presne lepia a frézujú drevené kazety.
Výstava Bundesgartenschau 2019 v Heilbronne
Výstava Bundesgartenschau (BUGA) sa každé dva roky koná v inom nemeckom meste. Kým v minulosti bola BUGA čisto záhradníckou výstavou, tak dnes ponúka oveľa viac: Prezentuje priekopnícke vývojové trendy v oblasti projektovania miest a architektúry. Na tohtoročnej výstave BUGA v Heilbronne možno popri stromoch a kvetinách vidieť aj inovatívny pavilón z dreva. Dôvodom, prečo tak dobré zapadá do areálu výstavy BUGA, môže byť aj fakt, že inšpiráciou pre drevenú konštrukciu bol prírodný fenomén.
„Ťažiskom našej práce je oblasť biomimetického výskumu“, vysvetľuje profesor Achim Menges, šéf inštitútu ICD. „Tvary, materiály a štruktúry v prírode často vykazujú vyššiu efektivitu materiálov a funkčnosť ako bežné spôsoby výstavby.“ Pavilón pre výstavu BUGA stelesňuje napodobeninu schránky ježovky morskej: Táto schránka pozostáva z individuálne vyrastených doštičiek. Aj v prípade dreveného pavilónu predstavuje 376 prvkov absolútne samostatné kusy. Roboty zlepujú tieto prvky z drevených dosiek a trámov z drevenej dyhy. Päťuholníkové, šesťuholníkové alebo sedemuholníkové kazety s hrúbkou 16 cm sú vo vnútri duté. Hotový pavilón preklenuje vzdialenosť 30 metrov – bez nosníkov a podpier vo vnútornej časti. „Táto ľahká konštrukcia je zatiaľ celosvetovým unikátom. Bez robotickej výroby by taká vysoká variantnosť dielov nebola mysliteľná“, tvrdí Hans Jakob Wagner, vedecký pracovník a doktorand na inštitúte ICD.
Plne automatizovaným spôsobom: Priemyselný robot KUKA presne frézuje drevené kazety
Robotickú výrobu zabezpečujú dva roboty KUKA typu KR 500 FORTEC: Robot 1 umiestni základnú dosku na dvojosový nastavovač polohy KUKA DKP-400. Roboter 2 nanesie na drevenú dosku lepidlo a robot 1 na ňu potom nalepí nosný trám. Robot 2 upevní trám pomocou klincov do dreva. Priemyselné roboty opakujú tieto pracovné kroky až do zlepenia a priklincovania všetkých trámov. Robot 1 potom na lepidlo nanesené robotom 2 na trám umiestni ďalšiu drevenú dosku. Pomocou klincov sa navyše 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.
Presnosť a efektivita – výhody robotickej výroby v architektúre
„Robot lepí drevené dosky presným a efektívnym spôsobom.To je dôležité, pretože lepidlo je v kvapalnom stave len obmedzený čas“, vysvetľuje Matthias Buck, riaditeľ spoločnosti BEC GmbH. Pri nanášaní je navyše nutné dodržiavať špeciálne podmienky, akými sú množstvo a rovnomernosť. Roboty prinášajú uľahčenie práce aj z hľadiska hmotnosti jednotlivých prvkov – jedna kazeta totiž váži až 200 kg. Ďalšia výhoda: Pri robotickej výrobe dosahuje rozmerová tolerancia v prípade frézovania hodnotu menej ako 0,3 mm. Matthias Buck okrem toho chváli aj flexibilitu robotov KUKA: „Stavebný plán jednotlivých prvkov môžeme zmeniť ešte počas výrobného procesu.“ Z toho vyplývajú inovatívne možnosti pre stavebný priemysel a stavby z dreva: Robotické systémy dokážu pomôcť uspokojiť zvyšujúce sa požiadavky na počty kusov a finančne realizovateľné riešenia.
Výroba konštrukčných dielov je zložitá a nákladná. Bez riešenia na báze robotov by tento projekt nebolo možné zrealizovať.