Roboty w architekturze: Robot KUKA wykonuje elementy konstrukcyjne do pawilonu Federalnej Wystawy Ogrodniczej

Roboty w architekturze są innowacją: Dotyczy to również robota KUKA, wykonującego elementy konstrukcyjne do pawilonu Federalnej Wystawy Ogrodniczej 2019. Zrobotyzowany proces produkcji opracował instytut Uniwersytetu w Stuttgarcie. Proces prezentuje walory robotów budowlanych.

Zrobotyzowany proces produkcji w architekturze

Instytut Projektowania i Konstrukcji Obliczeniowej Uniwersytetu w Stuttgarcie (ICD) koncentruje się na opracowywaniu wspomaganych komputerowo procesów projektowania i procesów budowlanych. Nacisk kładziony jest na możliwości zastosowania robotów. Na potrzeby Federalnej Wystawy Ogrodniczej 2019 w Heilbronn zespół projektowy w składzie prof. Achim Menges oraz pracownicy naukowi Christoph Zechmeister, Serban Bodea i Niccolo Dambrosio zaprojektował pawilon, którego konstrukt zbudowany jest z nawijanych elementów wykonanych z włókna węglowego. Realizacją zrobotyzowanego procesu produkcji lekkich elementów zajmowały się dwa produkty KUKA: Robot KUKA KR 210 R3100 QUANTEC ciągnie pasma włókien wokół dwóch ram-motaków, przymocowanych do nastawników KP1-HC . Wykonawca instalacji – firma BEC GmbH – zintegrowała roboty w ICD.

Dobra robota: Z bliska widać wyraźnie, jak złożona jest struktura pawilonu.

Nowe rozwiązania dla innowacyjnej architektury przy udziale robotów

Pawilon składa się z 60 elementów konstrukcyjnych o wysokości do 6 metrów. Cechą szczególną zrobotyzowanego procesu produkcji jest to, że: Mimo swojego rozmiaru elementy nie posiadają rdzeni do układania włókien. „Konstrukcja nośna składa się wyłącznie z elementów z kompozytu włóknistego. Są one „tkane” z ciągłych włókien szklanych i węglowych przez roboty budowlane”, wyjaśnia Christoph Zechmeister. Elementy konstrukcyjne produkowane są przez firmę FibR GmbH. „Konstrukcja posiada charakteryzuje się złożonością, jaką można osiągnąć tylko w zrobotyzowanym procesie produkcji”, dodaje Moritz Dörstelmann, wspólnik zarządzający. FibR GmbH specjalizuje się w realizacji wydajnych, ekspresyjnych strukturach z kompozytu włóknistego z wykorzystaniem cyfrowych technologii projektowania i produkcji.

Precyzja i dokładność powtórzeń – robot budowlany dopasuje każdy element indywidualnie.

Zrobotyzowany proces innowacyjnej produkcji elementów konstrukcyjnych

Do produkcji elementów konstrukcyjnych firma FibR GmbH oferuje zrobotyzowany proces produkcji: Do dwóch nastawników KUKA TYPU KP1-HC przymocowano dwie ramy-motaki. Oba nastawniki są ze sobą sprzężone kinematycznie przy użyciu rurki stalowej. Powstała w ten sposób oś pozioma o obrocie nieskończonym umożliwia symultaniczny ruch obu ram-motaków. Do zrobotyzowanego procesu produkcji niezbędna jest swoboda ruchu. W ten sposób osiąga się optymalną dostępność dla efektora końcowego robota KR QUANTEC . Na ramieniu robota budowlanego umieszcza się nawoje włókna. Pasma włókien są najpierw impregnowane, zanim zostaną poddane regulacji naprężenia i doprowadzone do efektora końcowego. Wreszcie efektor układa pasma wokół zaczepów na ramach-motakach.

W pełnej krasie: Gotowy pawilon na Federalną Wystawę Ogrodniczą w Heilbronn.

Zalety robotów w budownictwie

Dzięki precyzji i dokładności powtórzeń robotów budowlanych można indywidualnie dopasowywać elementy konstrukcyjne. „Ścieżki produkcji dla 60 elementów są generowane bezpośrednio z modelu cyfrowego”, mówi Christoph Zechmeister. Do konfiguracji aplikacji zastosowano Pakiet inżynieryjny KUKA.WorkVisual. W zrobotyzowanym procesie produkcji można tanio i przy efektywnym wykorzystaniu materiałów produkować okazałe konstrukcje z kompozytu włóknistego. Potencjał robotów budowlanych tkwi w elastyczności i możliwości skalowania ustawień produkcji oraz w wysokiej jakości elementów konstrukcyjnych. „Dzięki zrobotyzowanemu procesowi produkcji możemy nie tylko zredukować zużycie zasobów w budownictwie. Można realizować również ciekawe nowe projekty architektoniczne”, mówi Moritz Dörstelmann.

Roboty w architekturze dają możliwość stworzenia elementów konstrukcyjnych o zupełnie nowych kształtach.

Dzięki zrobotyzowanemu procesowi produkcji można w prosty sposób zaimplementować nieciągłe sekwencje ruchu podczas produkcji elementów konstrukcyjnych i zredukować złożoność procesu.

Christoph Zechmeister, pracownik naukowy w ICD

Ustawienia plików cookie OK, odkryj KUKA

Niniejsza strona internetowa wykorzystuje pliki cookie (więcej na ten temat), aby zaoferować Państwu jak najlepszą obsługę online. W przypadku gdy będą Państwo dalej korzystać z naszej strony, będziemy wykorzystywać tylko pliki cookie niezbędne ze względów technicznych. Jeżeli klikną Państwo „OK, odkryj KUKA”, wyrażają Państwo zgodę dodatkowo na zastosowanie reklamowych plików cookie. Klikając na „Ustawienia plików cookie”, mogą Państwo wybrać, jakie pliki cookie będą wykorzystywane.

Ustawienia plików cookie