pohony l automatizace l převody
Dřevěný pavilon – skořepinová
struktura inspirovaná přírodou d
p
p
„Oblast biomimetického výzkumu je jednou z našich klíčových oblastí zaměření,”
vysvětluje profesor Achim Menges, ředitel
ICD. „Tvary, materiály a struktury, které se
vyskytují v přírodě, často vykazují vyšší
stupeň materiálové účinnosti a funkčnosti
než konvenční způsoby konstrukce.” Inovativní skořepinová konstrukce dřevěného pavilonu je založena na přírodním jevu: skořápce mořského ježka. Skládá se
z mnoha desek, které rostou nezávisle na
sobě podle jejich polohy ve skořápce.
Stejně jako v případě mořského ježka je
každý z 376 prvků pavilonu zcela jedinečný. Skládají se z dřevěných panelů a trámů
z vrstveného řeziva. Uvnitř jsou kazety duté a jejich tvar se mění: jsou zde pětiúhelníkové, šestiúhelníkové a sedmiúhelníkové prvky, každý o tloušťce 16 cm. Jakmile
jsou všechny komponenty smontovány,
má pavilon rozměr 30 metrů – bez jakýchkoli nosníků nebo podpěr uvnitř. Tato
forma lehké konstrukce je v globálním
měřítku bezprecedentní. „Každý díl je
šitý na míru pro svůj specifický účel, čehož je dosaženo plně automatizovaným způsobem,” vysvětluje H. Wagner.
Bez automatizovaného řešení, které je
výsledkem spolupráce se společností
BEC GmbH, by nebyl projekt proveditelný kvůli značnému množství potřebné práce.
Roboty vyrábějí komponenty
p
plně automaticky
y
d
Plán výstavby pavilonu na papíře nenajdete; celá konstrukce byla navržena digitálně. „Informace týkající se jednotlivých
komponent jsou generovány pomocí softwaru a přenášeny do robota,” vysvětluje
Matthias Buck, ředitel společnosti BEC
GmbH. V systému spolupracují bezchybně dva roboty KUKA KR 500 FORTEC:
nejprve robot 1 zvedne dýhovaný panel
a umístí jej na KUKA dvouosý polohovač
DKP-400. Panel je upevněn k polohovatelnému zařízení pomocí vakuové upínací
technologie. Zatímco robot 2 nanáší lepidlo na základní panel, robot 1 zvedne
nosník. Po jejich slepení je robot 2 navíc
bezpečně spojí dřevěnými hřebíky. Tyto
pracovní kroky se opakují, dokud nejsou všechny nosníky kazet spojeny. Poté robot 1 vyjme krycí panel ze zásobníku
a umístí jej na lepidlo, které mezitím robot 2
aplikoval na nosník. Krycí panel je robotem 2 upevněn také pomocí hřebíků. Následně robot 1 umístí částečně kompletní
kazetu na zásobník lisu. Jakmile ztuhne lepidlo, robot znovu zvedne kazety a umístí
je na DKP-400. Robot 2 začne frézovat rohové obrysy a spoje a vrtat otvory pro
„cvočky”. Po dokončení všech frézovacích
Roboty se zabývají lepením,
přibíjením a frézováním
prací robot umístí kazetu do zásobníku
hotových dílů.
plánu určitých prvků během výrobního
procesu,” zdůrazňuje Matthias Buck.
Výhody použití robotů při výrobě
dřevěných konstrukcí
ý
d
Budoucnost robotů v dřevařském
p
průmyslu a stavebnictví
y
d
„Je mnohem snazší spojit a obrábět kazety, když jsou do výrobního procesu zapojeny roboty,” říká Hans Wagner, který
uvedl klady využití robotů ve výrobě dřevěných konstrukcí. Protože lepidlo zůstává tekuté pouze po omezenou dobu a při
jeho nanášení musí být dodrženy specifické podmínky, jako je vydávané množství
a rovnoměrnost rozetření, hraje důležitou
roli rychlost a spolehlivost. Navíc vzhledem k hmotnosti jednotlivých prvků - kazeta váží až 200 kg – roboty výrazně snižují pracovní zatížení.
Další výhodou je přesnost stavebních robotů: u frézovaných prvků je rozměrová
tolerance menší než 0,3 mm. Roboty pracují efektivně, hospodárně a s velkou
přesností, což umožňuje preciznost v částech tvořících pavilon. Roboty jsou také
výjimečně přizpůsobivé: „Máme dokonce
možnost provést změny v konstrukčním
Matthias Buck věří, že systém má před sebou velkou budoucnost: „Se svými ideálními přepravními rozměry může být systém
dokonce nastaven a používán v prostorách výrobce nebo na staveništi.” To nabízí stavebnictví a dřevařskému průmyslu inovativní příležitosti. Automatizované
procesy jsou v současné době v tomto
průmyslu využívány jen velmi málo. S využitím robotických systémů bude možné
řešit rostoucí požadavky na větší množství a cenově dostupná řešení. Robot by
se mohl v podstatě stát praktickým kolegou, který optimálně podporuje pracovníky, kteří čelí náročným pracovním postupům.
p
www.kuka.com
Foto z archivu: KUKA CEE GmbH, odštěpný závod
Jednotlivé kazetové prvky jsou sestavovány pomocí DKP-400
www.technikaatrh.cz
51