Роботы KUKA демонстрируют перспективы автоматизации рабочих операций в архитектуре

Выполняя прецизионную и эффективную проклейку и фрезеровку деревянных пластин для одного проекта при Штутгартском университете, два робота KUKA доказали: Промышленные роботы могут добавить свои преимущества даже в отрасль деревянного строительства, в которой ранее редко задействовались автоматизированные процессы.

Исследовательский проект: Роботизированные технологии изготовления в деревянной архитектуре

Основанный в 2008 г. институт Institute for Computational Design and Construction при Штутгартском университете (ICD) занимается разработкой процессов автоматизированного проектирования и строительства. Его основным направлением является роботизация рабочих операций в архитектуре. Для Федеральной садово-парковой выставки 2019 ICD разработал инновационный павильон из облегченных деревянных конструкций, изготовление которого может быть осуществлено только с помощью робототехники. Планирование необходимого оборудования выполнялось компанией BEC GmbH. Производитель оборудования при этом делает ставку на проверенных роботов KUKA: Так, в рабочем процессе задействованы один двухосевой позиционер DKP-400 и два робота KUKA типа KR 500 FORTEC. Промышленные роботы выполняют прецизионную проклейку и фрезеровку деревянных кассет.

Тщательно и эффективно: Роботы клеят деревянные пластины.

Федеральная садово-парковая выставка 2019 в Хайльбронне

Каждые два года Федеральная садово-парковая выставка (BUGA) проводится в другом городе. Если вначале BUGA была просто садоводческой выставкой, сегодня ее значение существенно возросло: На ней представлены разработки будущего в сфере городского планирования и архитектуры. В этом году на выставке BUGA в Хайльбронне наряду с деревьями и цветами можно увидеть инновационный павильон из дерева. То, что он так удачно вписался в ландшафт выставки BUGA, может быть связано и с тем, что на создание этой деревянной конструкции вдохновило одно явление природы.

Чудесный вид: Деревянный павильон на выставке BUGA 2019.
Роботизированные технологии изготовления в архитектуре.

Конструкция, вдохновленная природой: Робот клеит деревянные пластины

«Основным направлением нашей деятельности являются биомиметические исследования, – поясняет профессор Ахим Менгес, руководитель ICD. – Формы, материалы и структуры, созданные природой, зачастую отличаются более высокой эффективностью и функциональностью, нежели другие строительные конструкции». Прототипом для павильона с выставки BUGA послужила оболочка морского ежа: Она состоит из индивидуально растущих пластин. И в деревянном павильоне все 376 элементов являются отдельными деталями. Роботы склеивают их из деревянных пластин и балок, материалом для которых служит брус из клееного шпона. А внутри пяти-, шести- или семиугольные кассеты толщиной 16 см пустые. Готовый павильон в длину превышает 30 метров – без несущих стоек и опор внутри. «Строительство с применением облегченных конструкций на сегодняшний день в мире уникально. Без применения робототехники такое широкое разнообразие деталей было бы немыслимым», – говорит Якоб Вагнер, научный сотрудник и докторант ICD.

Индивидуальное изготовление: Деревянный павильон собран из 376 отдельных деталей.

Полная автоматизация: Промышленные роботы KUKA выполняют прецизионную фрезеровку деревянных кассет

В автоматизированной операции задействованы два робота KUKA типа KR 500 FORTEC: Робот 1 позиционирует плиту основания на двухосевом позиционере KUKA DKP-400. Робот 2 распределяет клей по деревянной пластине, после чего робот 1 приклеивает к ней несущий брус. Робот 2 прибивает брус деревянными гвоздями. Эти рабочие операции повторяются роботами до тех пор, пока не будут приклеены и прибиты все брусья. Затем робот 1 наклеивает еще одну деревянную пластину на брус, на который робот 2 предварительно нанес клей. Покровная пластина тоже дополнительно закрепляется гвоздями. Как только клей затвердел, робот снова устанавливает деревянную кассету на DKP-400. Робот 2 выполняют прецизионную фрезеровку угловых контуров и шиповых соединений. Затем робот 1 вкладывает готовую кассету в магазин.

Робот клеит деревянные пластины, а также фрезерует и сбивает гвоздями деревянные балки.
Деревянный павильон на выставке BUGA 2019 в Хайльбронне.

Точность и эффективность – преимущества роботизации рабочих операций в архитектуре

«Робот точно и эффективно клеит деревянные пластины. Это важно, поскольку клей остается жидким лишь в течение ограниченного времени», – поясняет Маттиас Бук, директор BEC GmbH. Кроме того, при его нанесении должны соблюдаться особые условия, в частности, касательно его количества и равномерности нанесения. Да и с учетом массы отдельных элементов – одна кассета весит до 200 кг – роботы заметно облегчают работу. Еще одно преимущество: При фрезеровке с задействованием робототехники допуски на размеры составляют менее 0,3 мм. Помимо этого Маттиас Бук хвалит роботов KUKA за их способность к адаптации: «Мы имеем возможность изменять план конструкции отдельных элементов прямо в процессе их изготовления». Это обеспечивает строительной и деревостроительной промышленности инновационные возможности: Роботизированные системы могут помочь справиться с растущими запросами на увеличение количества деталей и предложение доступных по цене решений.


Производство конструктивных компонентов сложное и затратное. Без роботизированных решений проект невозможно было бы реализовать.

Ганс Якоб Вагнер, научный сотрудник и докторант ICD

Настройки файлов «cookie» ОК и открыть KUKA

Этот сайт использует файлы «cookie» (подробнее) для улучшения качества предоставления услуг также в онлайн-режиме. Если Вы продолжаете использовать наш сайт, это означает Ваше согласие на использование только технически необходимых файлов «cookie». Нажимая на «ОК и открыть KUKA», вы также соглашаетесь на использование маркетинговых файлов «cookie». Нажав «Настройки файлов «cookie»», Вы можете выбрать, какие файлы «cookie» будут использоваться.

Настройки файлов «cookie»