Multifonctionnalité dans la fabrication d’éléments bois grâce à la robotique

• Unité de recherche: OFEV
• Numéro de projet: WHFF 2009.13

Mots-clé (Français)

Construction, Bois, Machine, Mécanisation

Description succincte (Français)

L’industrie de la construction bois est un secteur ayant des besoins spécifiques. Contrairement au domaine de la mécanique il n’y a pas de phase de prototypage des pièces pour ensuite alimenter des usines produisant ces mêmes pièces en grande quantité. Les opérations sont alors identiques d’une pièce à l’autre et chaque machi-ne réalise une tâche bien spécifique. Transposer cette méthodologie à l’industrie de la construction bois ne fonctionne pas. En effet, chaque ouvrage réalisé, et par conséquent chaque élément de cet ouvrage, est spéci-fique. L’industrie du bois se trouve pour ainsi dire en permanence dans une phase de prototypage dans laquelle une erreur d’usinage peut fortement diminuer les marges réalisées par l’entreprise.
La mécanisation de l’industrie de la construction bois a été possible grâce à des machines de taille facilement reprogrammables ainsi qu’à une amélioration du transfert du CAD vers les machines de taille. La facilité de ce transfert ainsi que la diminution du temps de programmation ont été rendus possibles grâces à des outils de CAM de plus en plus puissants.
De nombreuses machines de taille ont ainsi été conçues pour répondre au besoin des entreprises. Elles effec-tuent des usinages différents sur des pièces de géométries différentes en un minimum de temps. Les fabricants les plus représentatifs sont Hundegger pour la taille de charpentes ou CMS pour la taille de gros porteurs en bois lamellé-collé. De plus des machines permettant l’assemblage de parois préfabriquées comme les tables Weinmann sont apparues.
De telles machines sont très onéreuses. Ainsi, les petites et moyennes entreprises pour éviter des investisse-ments trop importants se sont petit à petit spécialisées dans un seul secteur d'activité. Or les constructions allient souvent différentes technologies comme des parois en ossature bois et une charpente en bois lamellé-collé. Les petites et moyennes entreprises ne peuvent alors pas répondre à de tels marchés, ou se trouvent contraintes à sous-traiter.
Afin de limiter l’investissement des entreprises il apparait nécessaire de pouvoir effectuer ces différentes opé-rations, à savoir la taille de pièces de charpentes ou de gros porteurs ainsi que l’assemblage de parois, sur une même machine. Ainsi, une augmentation de la flexibilité des petites et moyennes entreprises leurs permettra d’accéder à de nouveaux marchés. Pour atteindre ces objectifs, le développement d’une machine spécialisée pour le secteur global de la construction bois est nécessaire. Cette machine doit pouvoir réaliser des opérations de taille de précision ainsi que le transport de pièces et leur assemblage. L’option d’un robot cartésien apparait comme étant la plus judicieuse en offrant notamment une surface de travail bien supérieure à celle d’un bras poly-articulé.
La problématique actuelle réside autant dans la conception du robot et de ses agrégats qui doivent allier vites-se d’exécution, robustesse, précision et flexibilité, que dans le développement d’outils de pilotage et de trans-fert de données.

Publications / Résultats (Français)

Documents annexés

• Rapport final - Wood Unlimited AG, Gerlafingen - Multifonctionnalité dans la fabrication d’éléments bois grâce à la robotique - 24.11.2010 [PDF] 1'778 kB