KUKA robotları mimaride robot üretim için perspektifler sunuyor

İki KUKA robotu, Stuttgart Üniversitesinin bir projesi için ahşap plakalarda titizlikle freze ve yapıştırma işlemleri yapmakta ve ispatlamaktadır: Endüstri robotları, şimdiye kadar nadiren otomatik işlemlerin yapıldığı ahşap yapım sektöründe de avantajlar sunabilirler.

Araştırma projesi: Ahşap yapım mimaride robot üretim

Stuttgart Üniversitesi bünyesinde 2008 yılında kurulan Institute for Computational Design and Construction (ICD) enstitüsü, bilgisayar destekli planlama ve inşaat yöntemleri geliştirmektedir. Odaklanılan konulardan biri, mimaride robot üretimdir. 2019 Eyalet Botanik Sergisi için ICD, üretimi sadece robotların yardımıyla gerçekleşen hafif ahşap yapı tarzında yenilikçi bir pavyon geliştirmiştir. Gerekli sistemlerin planlamasına BEC GmbH destek sağlamıştır. Sistem geliştirici şirket bu konuda kendini kanıtlamış KUKA robotlarını tercih etmiştir: Böylelikle bir iki akslı konumlandırıcı DKP-400 ve iki KR 500 FORTEC model KUKA robotu kullanılmıştır. Endüstri robotları ahşap plakaları titizlikle yapıştırmış ve frezelemiştir.

Titiz ve etkili: Robotlar ahşap plakaları yapıştırıyor.

Heilbronn'da 2019 Eyalet Botanik Sergisi

Eyalet Botanik Sergisi (BUGA) her iki senede bir başka bir Alman şehrinde yapılmaktadır. BUGA başlangıçta sadece bir bahçe sergisi olsa da, günümüzde bundan çok daha fazlasıdır: Şehir planlama ve mimari alanında geleceğe yön veren geliştirmeler sunmaktadır. Bu sene Heilbronn'da gerçekleşen BUGA'da, ağaç ve çiçeklerin yanı sıra yenilikçi bir ahşap pavyon da görülmektedir. Pavyonun BUGA alanına bu kadar iyi yakışmasının sebebi, ahşa yapı için alınan ilhamın doğal bir fenomene dayanmasıdır.

Güzel manzara: BUGA 2019'da ahşap yapım pavyon.

İlhamı doğadan alınan yapı: Robot, ahşap plakaları yapıştırıyor

"Çalışmamızın bir ağırlık noktası, doğayı yansıtan araştırma alanıdır." diye açıklıyor ICD'nin müdürü profesör Achim Menges. "Doğadaki şekiller, malzemeler ve yapılar, çoğunlukla alışılmış yapı türlerinden çok daha yüksek bir malzeme verimi ve fonksiyonellik sunmaktadır." BUGA'daki pavyon için deniz kestanesinin kabuğu örnek alınmıştır: Bu kabuk, bireysel şekilde büyüyen plakalardan oluşur. Ahşap pavyonda da kullanılan 376 eleman, tamamen birbirinden ayrı birer parçadır. Robot bu kontrplak kaplama ahşabı, ahşap plaka ve ahşap kirişleriyle birleştirip yapıştırmaktadır. İç kısımda beş, altı veya yedi köşeli ve 16 cm kalınlığında içi boş kasalar bulunmaktadır. Hazır pavyon, iç kısmında taşıyıcı ve destek olmadan 30 metreyi kaplamaktadır. "Bu hafif yapı şekli şu ana kadar dünya çapında eşsizdir. Robot üretim olmadan bu yüksek parça çeşitliliğinin sunulması mümkün değildi." diye belirtiyor ICD'de araştırma görevlisi ve doktora öğrencisi olan Hans Jakob Wagner.

Bireysel üretim: Ahşap pavyon, 376 tekli parçadan oluşmaktadır.

Tam otomatik: KUKA endüstri robotları ahşap plakaları titizlikle yapıştırıyor

Robot üretimi iki adet KR 500 FORTEC model KUKA robot üstlenmiştir: Robot 1, temel plakayı iki akslı KUKA DKP-400 konumlandırıcıya yerleştirir. Robot 2, ahşap plakaya yapışkan sürer ve ardından robot 1, bunun üstüne taşıyıcı kirişi yapıştırır. Robot 2, ahşap çivilerle kirişi çiviler. Endüstri robotları bu iş adımlarına tüm kirişler yapışana ve çivilenene kadar tekrarlarlar. Ardından robot 1 başka bir ahşap plakayı, robot 2 tarafından kirişe sürülen yapışkanın üstüne yapıştırır. Kapak plakası da ek olarak çivilerle sabitlenir. Yapışkan sertleştikten sonra, robot ahşap kasayı tekrar DKP-400'e konumlandırır. Robot 2 köşe konturlarını ve dişli bağlantıları titizlikle frezeler. Ardından robot 1 hazır kasaları magazine yerleştirir.

Robot ahşap plakaları yapıştırmakta ve frezelemekte ve ahşap kirişleri çivilemektedir.

Heilbronn'da BUGA 2019'da ahşap yapım pavyon.

Titiz ve etkili: Mimaride robot üretimin avantajları

"Robot ahşap plakaları titizlikle etkili bir şekilde yapıştırıyor. Bu önemli çünkü yapışkan sadece sınırlı bir süre boyunca akışkan kalıyor." diye açıklıyor BEC GmbH'nın şirket müdürü Matthias Buck. Ayrıca yapışkanın sürülmesi esnasında miktar ve eşitlik gibi özel koşullar dikkate alınmalıdır. Tekli elemanların ağırlığı bakımından da (bir kasa 200 kiloya kadar bir ağırlığa sahiptir) robotlar bir kolaylıktır. Bir diğer avantaj: Frezeleme işlemi için robot üretimde ölçü toleransı 0,3 mm'in altındadır. Matthias Buck ayrıca KUKA robotlarının uyarlanabilme özelliğini övüyor: "Daha henüz üretim süreci esnasında tekli elemanların yapı planını değiştirme imkanına sahip olduk." Bunun sayesinde inşaat endüstrisi ve ahşap yapımı için yenilikçi imkanlar oluşmuştur: Robot sistemleri, artan parça sayısına ve uygun fiyatlı çözümlere yönelik talepleri karşılamak konusunda yardım sağlayabilmektedir.

Yapı parçalarının üretimi karmaşık ve zorlayıcıdır. Robot tabanlı bu çözüm olmadan projenin gerçekleştirilmesi mümkün değildi.

Hans Jakob Wagner, ICD'de araştırma görevlisi ve doktora öğrencisi