Roboty KUKA pokazują perspektywy dla zrobotyzowanej produkcji w architekturze

Dwa roboty KUKA precyzyjnie i wydajnie sklejają i frezują płyty drewniane do projektu opracowanego przez Uniwersytet w Stuttgarcie, udowadniając tym samym, że roboty przemysłowe mogą przynieść korzyści także branży budownictwa drewnianego, w której jak dotąd rzadko stosowano zautomatyzowane procesy.

Projekt badawczy: zrobotyzowana produkcja w architekturze drewnianej

Założony w 2008 roku Institute for Computational Design and Construction (Instytut Projektowania Obliczeniowego i Budownictwa, ICD) Uniwersytetu w Stuttgarcie opracowuje wspierane komputerowo procesy projektowania i budowy, a szczególny nacisk kładzie na zrobotyzowaną produkcję w architekturze. ICD opracował innowacyjny pawilon na Federalną Wystawę Ogrodniczą 2019, którego wykonanie było możliwe wyłącznie z pomocą robotów. W planowaniu niezbędnej instalacji pomagała firma BEC GmbH. Wykonawca instalacji postawił przy tym na sprawdzone roboty KUKA: zastosowanie znajdują nastawnik dwuosiowy DKP-400 oraz dwa roboty KUKA typu KR 500 FORTEC. Roboty przemysłowe sklejają i precyzyjnie frezują drewniane kasetony.

Staranne i wydajne: roboty sklejają płyty drewniane.

Federalna Wystawa Ogrodnicza 2019 w Heilbronn

Federalna Wystawa Ogrodnicza (BUGA) jest organizowana co dwa lata, za każdym razem w innym niemieckim mieście. Na początku BUGA była po prostu wystawą ogrodniczą, ale dziś jest czymś znacznie więcej: prezentuje przyszłościowe trendy w dziedzinie urbanistyki i architektury. Na tegorocznej wystawie BUGA w Heilbronn oprócz drzew i kwiatów można zobaczyć także innowacyjny pawilon z drewna. To, że jest on tak dobrze wpasowany w teren wystawy może wynikać także z tego, że drewniana konstrukcja jest inspirowana naturą.

Piękny widok: drewniany pawilon na wystawie BUGA 2019.
Zrobotyzowana produkcja w architekturze.

Konstrukcja inspirowana naturą: robot skleja drewniane płyty

„Główny nacisk w naszej pracy kładziemy na badania w dziedzinie biomimetyki”, wyjaśnia prof. Achim Menges, kierownik ICD. „Formy, materiały i struktury występujące w naturze często wykazują większą wydajność materiałową i funkcjonalność od rozwiązań stosowanych w zwykłych metodach budowania”. Pawilon na wystawę BUGA jest wzorowany na skorupie jeżowca, która składa się z niezależnie rosnących płytek. Również w drewnianym pawilonie 376 elementów to absolutnie indywidualne części. Roboty sklejają je z drewnianych płyt i belek z fornirowego drewna warstwowego. Pięcio-, sześcio- lub siedmiokątne kasetony o grubości 16 cm są wewnątrz puste. Gotowy pawilon tworzy 30-metrowy łuk bez dźwigarów i wsporników. „Metoda budowania z lekkich materiałów jest jak dotąd rzadko spotykana na świecie. Bez zrobotyzowanej produkcji duża różnorodność elementów byłaby nie do pomyślenia”, mówi Hans Jakob Werner, pracownik naukowy i doktorant w ICD.

Indywidualna produkcja: drewniany pawilon składa się z 376 pojedynczych elementów.

Pełna automatyka: robot przemysłowy KUKA precyzyjnie frezuje drewniane kasetony

Zrobotyzowaną produkcją zajmują się dwa roboty KUKA typu KR 500 FORTEC: robot nr 1 ustawia płytę podstawową na nastawniku dwuosiowym KUKA DKP-400. Robot nr 2 rozmieszcza klej na drewnianej płycie, następnie robot nr 1 przykleja na to belkę konstrukcji nośnej. Potem za pomocą kołków drewnianych robot nr 2 przybija belkę. Roboty przemysłowe powtarzają te kroki robocze, aż wszystkie belki zostaną sklejone i zbite. Następnie robot nr 1 przykleja kolejną drewnianą płytę na kleju naniesionym na belkę przez robota nr 2. Również płyta okrywająca jest mocowana dodatkowo kołkami. Gdy klej stwardnieje, robot umieszcza drewniany kaseton z powrotem na nastawnik DKP-400. Robot nr 2 precyzyjnie frezuje kontury krawędzi i złączy wczepowych. Następnie robot nr 1 odkłada gotowy kaseton do magazynu.

Robot klei płyty drewniane i precyzyjnie frezuje i zbija drewniane belki.
Drewniany pawilon na wystawie BUGA 2019 w Heilbronn.

Precyzja i wydajność – zalety zrobotyzowanej produkcji w architekturze

Robot skleja płyty drewniane w precyzyjny i wydajny sposób. Jest to ważne, ponieważ klej jest płynny tylko przez ograniczony czas”, wyjaśnia Matthias Buck, dyrektor firmy BEC GmbH. Dodatkowo należy przestrzegać specjalnych warunków, takich jak ilość kleju czy równomierne nakładanie. Roboty ułatwiają pracę także ze względu na masę poszczególnych elementów – jeden kaseton waży do 200 kg. Kolejna korzyść: przy frezowaniu tolerancja wymiarów w ramach zrobotyzowanej produkcji wynosi poniżej 0,3 mm. Matthias Buck chwali też elastyczność robotów KUKA: „Jeszcze w trakcie procesu produkcji mogliśmy zmieniać plan konstrukcji poszczególnych elementów”. Powstają dzięki temu innowacyjne możliwości dla sektora budowlanego i budownictwa drewnianego: systemy robotów mogą pomóc podołać coraz wyższym wymaganiom pod względem liczby potrzebnych elementów oraz opłacalnych rozwiązań.


Produkcja elementów budowlanych to złożony proces, który wymaga wysiłku. Bez rozwiązania opartego na robotach projekt byłby niemożliwy do zrealizowania.

Hans Jakob Wagner, pracownik naukowy i doktorant 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