Menuiserie : comment sécuriser l’usage de la toupie ?

Date :
Mis à jour le 08/04/2020
Rendre plus sûre la « toupie », cette machine-outil utilisée par les menuisiers : c’est l’objectif poursuivi par Auctus, la dernière équipe-projet du centre Inria Bordeaux – Sud-Ouest à avoir été créée, qui a monté un partenariat avec un centre de formation d’apprentis.
Recherches sur la sécurité des opérateurs de toupies de menuisier
© Inria / Photo M. Magnin

La cobotique n’attire pas que les industriels. Au Centre de formation des apprentis (CFA) aux métiers du BTP de Blanquefort, l’un des plus grands de France avec ses 1100 élèves, elle suscite un vif intérêt auprès des formateurs en menuiserie et de la direction.

Nous avons décidé avec Auctus d’étudier la sécurisation de la toupie, indique Philippe Godin, adjoint de direction du CFA. Cette machine-outil indispensable au menuisier tourne à 8000 tours/minute et peut expulser violemment une pièce si elle bute sur un nœud du bois. En entreprise, les accidents sont nombreux et provoquent des amputations de phalanges ou de doigts.

Le  CFA impose pour sa part des règles de sécurité rigoureuses. Un apprenti n’approche la toupie qu’après plusieurs mois d’expérience en entreprise, et sous l’œil vigilant d’un formateur. Alors pourquoi la cobotique ? « Pour voir si nous parvenons à rendre la machine plus sûre, tout en obtenant des formes et des finitions de qualité. Auquel cas, les entreprises du secteur pourraient s’équiper très rapidement. »

Trois jours de formation au toupiage pour le doctorant d’Inria

Recherches sur la sécurité des opérateurs de toupies de menuisier
© Inria / Photo M. Magnin

Côté Inria, le projet est porté par un doctorant, Nassim Benhabib. Pour s’imprégner du sujet, il est venu se former pendant trois jours au toupiage.

J’ai notamment compris la subtilité des interactions entre l’opérateur et l’outil. On travaille à l’œil, au toucher, voire à l’odorat. Le futur cobot devra respecter et préserver ce savoir-faire.

Mais bien des questions doivent être résolues au préalable. Comment caractériser ce savoir-faire, l’exprimer sous une forme mathématique pour l’intégrer dans le pilotage de la machine ? Le cobot va-t-il générer de nouveaux risques s’il donne aux élèves une impression trompeuse de sécurité ? Comment doser le niveau d’assistance selon la pénibilité de la tâche et l’aisance de l’apprenti ?

Nassim Benhabib se penche aussi sur le phénomène d’éjection des pièces présentant des nœuds.

Un cobot en détecte les prémices en 10 millisecondes, contre 200 millisecondes pour un opérateur. Il a le temps d’intervenir pour réduire la vitesse d’expulsion.

Au terme de sa thèse, le chercheur compte présenter une méthodologie de conception et de contrôle d’assistance cobotique. Une échéance que le CFA attend avec impatience : «  Nous sommes fiers de servir de laboratoire, et curieux de découvrir ce que la cobotique peut nous apporter, indique Philippe Godin. Si les résultats sont probants, nous les partagerons avec le réseau national des CFA. »

Adapter le comportement d'un robot au comportement humain
© Inria / Photo M. Magnin

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