在斯圖加特大學的一個項目中，兩臺 KUKA 機器人實現了精準高效地粘接和銑削木板，該項目證明了工業機器人還可以通過其優勢參與木材建筑行業，該行業以前很少依賴于自動化過程。
斯圖加特大學計算機設計與建筑學院（ICD）成立于 2008 年，一直致力于計算機輔助設計和建筑工藝的開發。在建筑行業中應用機器人制造是該學院的研究重點之一。針對 2019 年舉辦的德國聯邦園藝博覽會，ICD 開發了一座采用輕質木結構的創新型展館，其建造只能在機器人的幫助下實現。所需設備的規劃由 BEC GmbH 負責。該設備制造商則依賴于可靠的 KUKA 機器人：工程中使用了一臺雙軸定位器 DKP-400 和兩臺 KR 500 FORTEC 型 KUKA 機器人。工業機器人精準地粘接和銑削木鑲板。
每兩年一次，德國聯邦園藝博覽會（BUGA）將選址德國的一座城市舉行。最初，它只是一個純粹的園藝展覽，但隨著時間的推移，展會內容早已超越于此：現在它是城市規劃和建筑行業發展的風向標。今年的德國聯邦園藝博覽會落戶海爾布隆，除了珍奇樹木和絢麗的鮮花，一座新穎的木制展館同樣吸引著參觀者的目光。也許是因為其木質結構的設計靈感來源于自然，它與博覽會的整個展區相得益彰，毫無突兀之感。
“仿生研究領域是我們的工作重點之一。”ICD 負責人 Achim Menges 教授解釋道。“自然界中的形式、材料和結構通常比普通的建筑方式具有更高的材料效率和功能性。”園藝博覽會的這座展館模仿了海膽的外殼，其由單獨生長的骨板構成。因此，組成木制展館的 376 塊元件都是特殊的單件。這些元件包括由層壓板構成的木板和木梁，由機器人粘合在一起。內部的五角、六角或七角鑲板 16 厘米厚，是空心的。完成的展館橫跨 30 米，其內部沒有任何支撐物。“這種輕量化結構至今在全球范圍內是屈指可數的。如果沒有采用機器人制造技術，制造如此高度差異化的部件是一件不可能的任務。”ICD 的研究助理和博士生 Hans Jakob Wagner 說道。
機器人制造工作由兩臺 KR 500 FORTEC 型 KUKA 機器人承擔。機器人 1 將底板定位在雙軸定位器 KUKA DKP-400 上。機器人 2 將粘合劑涂抹在木板上，然后機器人 1 在其上粘貼結構梁。機器人 2 用木釘釘住木梁。工業機器人重復這些步驟，直到所有木梁都被膠合和釘牢。然后，機器人 1 將另一個木板粘貼在由機器人 2 涂抹在木梁上的粘合劑上。此蓋板同樣也另外使用木釘進行固定。粘合劑凝固后，機器人馬上將木鑲板重新定位在 DKP-400 上。機器人 2 精準地銑削角部輪廓和榫卯連接。然后機器人 1 將完成的鑲板放入倉庫中。
“機器人能夠精準高效地粘合木板。這一點非常重要，因為粘合劑僅在有限的時間內是液體。”BEC GmbH 總經理 Matthias Buck 解釋道。此外，在作業中還必須遵守數量和均勻性等特殊條件。同時考慮到單個元件的重量 – 鑲板的重量高達 200 千克，機器人可以輕松完成工作。另一個優點：在銑削作業中，機器人制造的尺寸公差小于 0.3 mm。此外，Matthias Buck 也高度贊揚了 KUKA 機器人的適應性：“我們甚至可以在制造過程中改變各個元件的設計圖。”這為建筑業和木材建筑領域帶來了創新的可能性：盡管構件數量不斷增加，機器人系統仍能提供價格合理的解決方案。
構件的制造不但工藝復雜，而且成本也很高。如果沒有基于機器人的解決方案，項目根本無法實現。
