Roboty KUKA ukazujú perspektívy robotickej výroby v architektúre

Dva roboty KUKA presne a efektívne lepia a frézujú drevené dosky pre projekt univerzity v Stuttgarte: Priemyselné roboty môžu svojimi výhodami obohatiť aj odvetvie stavieb z dreva, ktoré doteraz len málokedy vsádzalo na automatizované procesy.

Výskumný projekt: Robotická výroba v architektúre stavieb z dreva

Inštitút výpočtového projektovania a konštruovania (Institute for Computational Design and Construction - ICD) na univerzite v Stuttgarte, ktorý bol založený v roku 2008, vyvíja počítačom podporované procesy projektovania a konštruovania. Centrom záujmu je robotická výroba v architektúre. Pre výstavu Bundesgartenschau 2019 vyvinul inštitút ICD inovatívny pavilón s ľahkou drevenou konštrukciou, ktorého výrobu bolo možné zrealizovať len pomocou robotov. Pri projektovaní potrebného zariadenia pomáhala firma BEC GmbH. Výrobca zariadení pritom vsadil na osvedčené roboty KUKA: A tak boli použité dvojosový nastavovač polohy DKP-400 a dva roboty KUKA typu KR 500 FORTEC. Priemyselné roboty presne lepia a frézujú drevené kazety.

Starostlivo a efektívne: Roboty KUKA lepia drevené platne.

Výstava Bundesgartenschau 2019 v Heilbronne

Výstava Bundesgartenschau (BUGA) sa každé dva roky koná v inom nemeckom meste. Kým v minulosti bola BUGA čisto záhradníckou výstavou, tak dnes ponúka oveľa viac: Prezentuje priekopnícke vývojové trendy v oblasti projektovania miest a architektúry. Na tohtoročnej výstave BUGA v Heilbronne možno popri stromoch a kvetinách vidieť aj inovatívny pavilón z dreva. Dôvodom, prečo tak dobré zapadá do areálu výstavy BUGA, môže byť aj fakt, že inšpiráciou pre drevenú konštrukciu bol prírodný fenomén.

Pekný pohľad: Drevený pavilón na výstave BUGA 2019.
Robotická výroba v architektúre.

Konštrukcia inšpirovaná prírodou: Roboty lepia drevené dosky

„Ťažiskom našej práce je oblasť biomimetického výskumu“, vysvetľuje profesor Achim Menges, šéf inštitútu ICD. „Tvary, materiály a štruktúry v prírode často vykazujú vyššiu efektivitu materiálov a funkčnosť ako bežné spôsoby výstavby.“ Pavilón pre výstavu BUGA stelesňuje napodobeninu schránky ježovky morskej: Táto schránka pozostáva z individuálne vyrastených doštičiek. Aj v prípade dreveného pavilónu predstavuje 376 prvkov absolútne samostatné kusy. Roboty zlepujú tieto prvky z drevených dosiek a trámov z drevenej dyhy. Päťuholníkové, šesťuholníkové alebo sedemuholníkové kazety s hrúbkou 16 cm sú vo vnútri duté. Hotový pavilón preklenuje vzdialenosť 30 metrov – bez nosníkov a podpier vo vnútornej časti. „Táto ľahká konštrukcia je zatiaľ celosvetovým unikátom. Bez robotickej výroby by taká vysoká variantnosť dielov nebola mysliteľná“, tvrdí Hans Jakob Wagner, vedecký pracovník a doktorand na inštitúte ICD.

Individuálna výroba: Drevený pavilón pozostáva z 376 samostatných dielov.

Plne automatizovaným spôsobom: Priemyselný robot KUKA presne frézuje drevené kazety

Robotickú výrobu zabezpečujú dva roboty KUKA typu KR 500 FORTEC: Robot 1 umiestni základnú dosku na dvojosový nastavovač polohy KUKA DKP-400. Roboter 2 nanesie na drevenú dosku lepidlo a robot 1 na ňu potom nalepí nosný trám. Robot 2 upevní trám pomocou klincov do dreva. Priemyselné roboty opakujú tieto pracovné kroky až do zlepenia a priklincovania všetkých trámov. Robot 1 potom na lepidlo nanesené robotom 2 na trám umiestni ďalšiu drevenú dosku. Pomocou klincov sa navyše upevňuje aj krycia doska. Po vytvrdnutí lepidla robot znovu umiestni drevenú kazetu na DKP-400. Robot 2 presne ofrézuje rohové kontúry a rybinové spoje. Robot 1 následne umiestni hotovú kazetu do zásobníka.

Robot lepí drevené dosky a frézuje a pomocou klincov upevňuje drevené trámy.
Drevený pavilón na výstave BUGA 2019 v Heilbronne.

Presnosť a efektivita – výhody robotickej výroby v architektúre

„Robot lepí drevené dosky presným a efektívnym spôsobom. To je dôležité, pretože lepidlo je v kvapalnom stave len obmedzený čas“, vysvetľuje Matthias Buck, riaditeľ spoločnosti BEC GmbH. Pri nanášaní je navyše nutné dodržiavať špeciálne podmienky, akými sú množstvo a rovnomernosť. Roboty prinášajú uľahčenie práce aj z hľadiska hmotnosti jednotlivých prvkov – jedna kazeta totiž váži až 200 kg. Ďalšia výhoda: Pri robotickej výrobe dosahuje rozmerová tolerancia v prípade frézovania hodnotu menej ako 0,3 mm. Matthias Buck okrem toho chváli aj flexibilitu robotov KUKA: „Stavebný plán jednotlivých prvkov môžeme zmeniť ešte počas výrobného procesu.“ Z toho vyplývajú inovatívne možnosti pre stavebný priemysel a stavby z dreva: Robotické systémy dokážu pomôcť uspokojiť zvyšujúce sa požiadavky na počty kusov a finančne realizovateľné riešenia.


Výroba konštrukčných dielov je zložitá a nákladná. Bez riešenia na báze robotov by tento projekt nebolo možné zrealizovať.

Hans Jakob Wagner, vedecký pracovník a doktorand na inštitúte ICD

Nastavenia súborov cookies OK a objaviť svet KUKA

Na tejto internetovej stránke sa používajú súbory cookie (viac o tejto téme), aby vám mohli byť aj online ponúknuté tie najlepšie služby. Ak budete pokračovať v návšteve našej internetovej stránky, tak budú použité len technicky potrebné súbory cookie. Ak kliknete na „OK a objaviť svet KUKA“, tak navyše vyjadríte súhlas s používaním marketingových súborov cookie. Kliknutím na „Nastavenia súborov cookie“ môžete zvoliť, ktoré súbory cookie budú použité.

Nastavenia súborov cookies