A KUKA robotok megmutatják a robotikus gyártás perspektíváit az építészetben

A stuttgarti egyetem projektjében két KUKA robot precízen és hatékonyan ragasztja össze és marja ki a falapokat, ezzel bizonyítva hogy az ipari robotok az automatizált folyamatokat eddig csak ritkán alkalmazó famegmunkálási iparágat is képesek megújítani.

A kutatási projekt: robotikus gyártás a faszerkezetes építészetben

A stuttgarti egyetem 2008-ban alapított Institute for Computational Design and Construction (ICD) intézete számítógépes vezérlésű tervezési és építési folyamatokat fejleszt. Egyik központi témájuk az építészetben alkalmazott robotikus gyártás. A 2019. évi német kertészeti kiállításra az ICD egy könnyű faszerkezetes, innovatív pavilon fejlesztett, melynek gyártása csak robotok segítségével valósítható meg. A szükséges berendezés tervezését a BEC GmbH támogatta. A berendezés építője kipróbált KUKA robotokat választott: egy DKP-400 kéttengelyes pozicionálót és két KR 500 FORTEC típusú KUKA robotot alkalmaztak. Az ipari robotok nagy precizitással ragasztják és marják a fakazettákat.

Gondos és hatékony: a robotok a falapokat ragasztják.

2019. évi német kertészeti vásár Heilbronn-ban

A német kertészeti kiállítást (BUGA) kétévenként mindig egy másik német városban rendezik meg. Míg a BUGA kezdetben csak egyszerű kertészeti kiállítás volt, mára már jóval több ennél: Jövőbemutató fejlesztéseket mutat be a várostervezés és az építészet területén. Az idei Heilbronn-ban megrendezett BUGA keretében a fák és a virágok mellett egy fából készült innovatív pavilon is látható. Nagyon jól illik a BUGA területére, és ez annak is köszönhető, hogy a faszerkezetet egy természeti jelenség inspirálta.

Szép látvány: a faszerkezetes pavilon a BUGA 2019-en.
A robotikus gyártás az építészetben.

A természet által inspirált szerkezet: a robot falapokat ragaszt

„Munkánk egyik súlypontja a biomimetikus kutatás”, magyarázza az ICD vezetője, Achim Menges professzor. „A természetben megtalálható formák, anyagok és szerkezetek gyakran nagyobb fokú anyagkihasználással és működőképességgel rendelkeznek, mint a hagyományos építészeti megoldások.” A BUGA-ra készült pavilon a tengeri sün vázát utánozza: Külön növesztett lapokból áll. A fapavilon 376 eleme is teljesen különálló darab. A robotok ezeket a falapokat és -gerendákat furnérozott rétegelt lemezből ragasztják össze. Az öt-, hat- vagy hétoldalú és 16 cm vastag kazetták belül üregesek. A kész pavilon 30 méter széles – belső tartógerendák és támasztékok nélkül. „A könnyűszerkezetes építésmód világszinten is egyedülálló. A robotikus gyártás nélkül az elemek nagyfokú variációja elképzelhetetlen lett volna”, mondja Hans Jakob Wagner, az ICD tudományos munkatársa és doktorandusza.

Egyedi gyártás: a fapavilont 376 különálló elemből állítják össze.

Teljeskörű automatizáció: a KUKA ipari robotja nagy precizitással marja ki a fakazettákat

A robotikus gyártást két KR 500 FORTEC típusú KUKA robot végzi: Az 1. robot ráhelyezi az alaplapot a KUKA DKP-400 kéttengelyes pozicionálóra. A 2. robot elosztja a ragasztóanyagot a falapon, majd az 1. robot ráragaszt egy tartógerendát. A 2. robot faszegekkel szögeli rá a gerendát. Ezeket a munkafolyamatokat az ipari robotok addig ismétlik, míg fel nem ragasztották és össze nem szögelték valamennyi gerendát. Ezután az 1. robot további falapot ragaszt a 2. robot által a gerendára felhordott ragasztóanyagra. Ezután a fedőlapot is szögekkel rögzítik. Amint a ragasztóanyag megkeményedett, a robot a fakazettát ismét a DKP-400-ra helyezi. A 2. robot precízen marja ki a sarokkontúrokat és a fogas kapcsolatokat. Ezután az 1. robot a kész kazettát a tartóba helyezi.

A robot összeragasztja a falapokat, majd kimarja és összeszögeli a fagerendákat.
A faszerkezetes pavilon a Heilbronn-ban megrendezett BUGA 2019-en.

Precizitás és hatékonyság – a robotikus gyártás előnyei az építészetben

„A robot a falapokat precízen és hatékonyan ragasztja össze. Ez azért fontos, mert a ragasztóanyag csak korlátozott ideig marad folyékony“, magyarázza Matthias Buck, a BEC GmbH ügyvezetője. Ezen kívül a felhordásnál speciális előírásokat (pl. mennyiség és egyenletesség) is be kell tartani. A robotok az egyes elemek súlya miatt is megkönnyítik a munkát, hiszen egy kazetta akár 200 kg is lehet. Egy további előny: Marás esetén a tűréshatár a robotikus gyártásban kevesebb mint 0,3 mm. Matthias Buck ezen kívül dícséri a KUKA robotok alkalmazkodóképességét is: „Akár arra is van lehetőségünk, hogy az egyes elemek gyártási tervét még a gyártási folyamat során módosítsuk.” Ebből az építőipar és a faszerkezetes építés területén innovatív lehetőségek bontakoznak ki: a robot rendszerek segíthetnek megfelelni a darabszámra és megfizethető megoldásokra irányuló növekvő követelményeknek.


Az elemek gyártása összetett és költséges. A robotalapú megoldás nélkül a projektet nem lehetett volna megvalósítani.

Hans Jakob Wagner, az ICD tudományos munkatársa és doktorandusza

Cookie-beállítások OK és KUKA felfedezése

Ez a weboldal cookie-kat használ (többet is) az online módon is a legjobb szolgáltatás biztosítása érdekében. Weboldalunk további használata esetén kizárólag technikai okokból szükséges cookie-kat használunk. Az „OK és a KUKA felfedezése” gombra kattintva Ön hozzájárul a marketing célú cookie-k használatához is. A „Cookie-k beállítása” gombra kattintva kiválaszthatja, hogy mely cookie-kat használjuk.

Cookie-beállítások