IT201800009573A1

IT201800009573A1 - Metodo e sistema per controllare un processo di lavorazione di un oggetto

Info

Publication number: IT201800009573A1
Application number: IT102018000009573A
Authority: IT
Inventors: Vitale Francesco Colorni; Stefano Maria Barberis; Davide Andenna
Original assignee: The Fablab Srl
Priority date: 2018-10-18
Filing date: 2018-10-18
Publication date: 2020-04-18
Also published as: EP3867716A1; CA3116639A1; US20210405628A1; WO2020079491A1

Description

METODO E SISTEMA PER CONTROLLARE UN PROCESSO DI

LAVORAZIONE DI UN OGGETTO

DESCRIZIONE

SFONDO TECNOLOGICO DELL’INVENZIONE Campo di applicazione La presente invenzione si riferisce ad un metodo e ad un relativo sistema per controllare un processo di lavorazione di un oggetto, in particolare un oggetto tridimensionale. In maggior dettaglio, tale lavorazione è eseguita da un apparato di lavorazione a partire da un modello digitale del suddetto oggetto.

Arte nota Nel settore della manifattura digitale è noto realizzare un’ampia varietà di oggetti partire da un modello digitale, per esempio bidimensionale (2D) o tridimensionale (3D), degli oggetti stessi. In particolare, tale modello digitale viene generato con l’impiego di software dedicati e successivamente elaborato per essere poi fabbricato da apparati di lavorazione digitale, quali per esempio stampanti 3D, macchine ad incisione laser 3D, laser-cutter (che lavorano su file bidimensionali), centri di lavoro con frese a controllo numerico (CNC) e simili.

Tali apparati di lavorazione digitali permettono di produrre una molteplicità di copie di un medesimo oggetto in luoghi diversi o fisicamente distanti tra loro.

A tale scopo, un file eseguibile rappresentativo del modello digitale dell’oggetto da realizzare viene inviato al sito di produzione dotato dell’apparato di lavorazione digitale specifico per la lavorazione prescelta.

In seguito, l’apparato di lavorazione digitale è configurato per fabbricare l’oggetto seguendo le direttive impostate nel file eseguibile del modello digitale. In particolare, l’apparato di lavorazione digitale è provvisto di un’opportuna unità elettronica di controllo configurata per eseguire in sequenza i comandi contenuti nel file eseguibile sopra menzionato per completare un ciclo di lavorazione.

Ad esempio, nel caso di una stampante 3D, l’unità elettronica di controllo della stampante è configurata per eseguire in sequenza le istruzioni contenute in un file g-code e per controllare l’azionamento dei componenti elettromeccanici della stampante preposti alle fasi di lavorazione: riscaldamento dell’ugello di stampa fino alla temperatura impostata nel file g-code, movimentazione coordinata degli assi x-y-z e dell’estrusore durante la lavorazione, riposizionamento dell’estrusore nella posizione di “riposo” e spegnimento dell’estrusore una volta completata la lavorazione.

Alla luce di quanto sopra riportato, nel caso in cui il file eseguibile rappresentativo del modello digitale dell’oggetto da realizzare sia reso disponibile a n siti produttivi differenti tra loro, e ciascun sito produttivo sia dotato della medesima tecnologia di produzione o lavorazione digitale, sarà possibile produrre n copie di uno stesso oggetto tutte uguali tra loro a partire da un medesimo file.

Oggigiorno un problema particolarmente sentito è connesso con la difficoltà, incontrata da chi realizza e detiene la proprietà del modello digitale dell’oggetto da realizzare, di controllare quante copie di uno stesso oggetto vengono realizzate nei diversi siti produttivi a partire da un medesimo file eseguibile.

Infatti, attualmente, il proprietario del modello digitale tridimensionale dell’oggetto da realizzare rende disponibile il file eseguibile ad un produttore autorizzato alla realizzazione dell’oggetto fisico solo sulla base della fiducia riposta sull’operato del produttore stesso.

In tal modo, il proprietario del modello digitale dell’oggetto non è in grado di conoscere a priori o controllare quante copie del medesimo oggetto verranno effettivamente realizzate a partire dal medesimo file.

Inoltre, il proprietario del modello digitale dell’oggetto non può impedire che produttori non autorizzati possano venire in possesso del file eseguibile del modello digitale dell’oggetto producendo copie dell’oggetto stesso a sua insaputa.

SOMMARIO DELL’INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di mettere a disposizione metodo per controllare un processo di lavorazione, in particolare eseguito da almeno un apparato di lavorazione sulla base di un modello digitale dell’oggetto da lavorare, avente caratteristiche tali da ovviare agli inconvenienti descritti con riferimento alle metodologie note attualmente utilizzate.

Questo ed altri scopi vengono raggiunti mediante un metodo per controllare un processo di lavorazione, in particolare eseguito da almeno un apparato di lavorazione sulla base di un modello digitale dell’oggetto da lavorare, in accordo con la rivendicazione 1.

In un esempio di realizzazione particolare, tale oggetto da lavorare è tridimensionale ed il modello digitale dell’oggetto è un modello digitale tridimensionale.

In riferimento all’applicazione negli apparati di lavorazione costituiti da stampanti 3D per la fabbricazione di oggetti tridimensionali con tecnologia additiva, l’invenzione proposta ha lo scopo rendere riproducibile una sola volta il modello digitale 3D dell’oggetto da fabbricare su ciascuna stampante, monitorando e controllando il file di programma rappresentativo di tale modello digitale dell’oggetto mentre è in esecuzione, dall’inizio alla fine del codice.

In altre parole, l’obbiettivo dell’invenzione è, quello di assicurare che da ciascun file del modello digitale dell’oggetto sia possibile produrre una sola copia dell’oggetto stesso mediante la stampante 3D o, in alternativa, un numero di copie prefissato e controllabile.

Il rapporto tra proprietario del file e produttore dell’oggetto, dunque, non è più basato sulla fiducia, ma su una metodologia che permette di autorizzare, monitorare ed infine eliminare ogni file del modello digitale dell’oggetto dopo l’uso.

Forma oggetto della presente invenzione anche un sistema secondo la rivendicazione 14 per controllare un processo di lavorazione configurato per implementare il metodo dell’invenzione.

Forme di realizzazione preferite e vantaggiose sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del metodo e sistema per controllare un processo di lavorazione secondo l’invenzione risulteranno dalla descrizione di seguito riportata di esempi preferiti di realizzazione, dati a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle annesse figure, in cui:

- la figura 1 illustra schematicamente un sistema per controllare un processo di lavorazione che implementa il metodo di controllo dell’invenzione;

- la figura 2 illustra, con uno schema a blocchi, un primo esempio di realizzazione di un dispositivo elettronico di controllo impiegabile nel sistema di figura 1;

- la figura 3 illustra, con uno schema a blocchi, un secondo esempio di realizzazione di un dispositivo elettronico di controllo impiegabile nel sistema di figura 1;

- la figura 4 illustra, con un diagramma di flusso, un metodo per controllare un processo di lavorazione, in particolare implementato dal sistema di figura 1;

- le figure 5A-5B illustrano esempi di realizzazione di alcune fasi del metodo per controllare un processo di lavorazione di figura 4.

Nelle suddette figure, elementi uguali o analoghi sono indicati mediante gli stessi riferimenti numerici.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Con riferimento alla figura 1, un sistema per controllare un processo di lavorazione di un oggetto che implementa il metodo 400 di controllo dell’invenzione è complessivamente indicato con il riferimento numerico 100.

In particolare, tale processo di lavorazione è eseguito da almeno un apparato di lavorazione 3 sulla base di un modello digitale MOD dell’oggetto da lavorare.

In un esempio di realizzazione particolare dell’invenzione, tale oggetto da lavorare è un oggetto tridimensionale costruito a partire da un modello digitale tridimensionale dell’oggetto stesso.

Sebbene gli esempi di realizzazione descritti nel seguito facciano esplicitamente riferimento al processo di fabbricazione di un oggetto tridimensionale ottenuto da un modello digitale 3D, i risultati ed i vantaggi della presente invenzione sono ugualmente applicabili al caso di lavorazioni di oggetti su due dimensioni (2D), ad esempio lavorazioni di sagomatura, bugnatura, scorniciatura o incisioni eseguibili da laser cutter.

Il suddetto sistema 100 di controllo del processo di lavorazione sarà indicato nel seguito anche sistema di controllo o, più semplicemente, sistema.

Il sistema 100 comprende almeno un apparato di lavorazione 3 configurato per eseguire il processo di lavorazione. Tale apparato di lavorazione 3 è un apparato di lavorazione digitale, per esempio, scelto nel gruppo costituito da: stampante 3D, macchina ad incisione laser 3D, laser-cutter, centro di lavoro con frese a controllo numerico (CNC) e simili appartai di lavorazione.

In una forma di realizzazione preferita e non limitativa della presente invenzione, l’apparato di lavorazione 3 si concretizza in una stampante 3D configurata per la fabbricazione di oggetti tridimensionali mediante tecniche di produzione additiva, partendo da un modello digitale tridimensionale (3D) dell’oggetto. Come noto, tale modello digitale MOD viene prodotto con software dedicati e successivamente elaborato per essere poi realizzato, strato dopo strato, attraverso la stampante 3D.

Inoltre, il sistema 100 comprende un dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ operativamente associato all’almeno un apparato di lavorazione 3.

In riferimento alla figura 2, in un primo esempio di realizzazione, il dispositivo elettronico di controllo 10 è un dispositivo hardware di tipo standalone collegato elettricamente all’almeno un apparato di lavorazione 3, in particolare alla stampante 3D.

In riferimento alla figura 3, in un secondo esempio di realizzazione, il dispositivo elettronico di controllo 10’ è un dispositivo hardware di tipo embedded, cioè integrato nell’almeno un apparato di lavorazione 3. In altre parole, il dispositivo elettronico di controllo 10’ costituisce un componente di controllo della stessa stampante 3 configurato per controllare i componenti elettromeccanici 35 della stampante preposti alle fasi di lavorazione: motore, ugello di stampa, assi x-y-z di movimentazione dell’estrusore durante la lavorazione, ecc.

In aggiunta, il sistema 100 comprende una unità centrale di elaborazione 1 collegata al suddetto dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ attraverso una rete di telecomunicazione 2, per esempio, la rete Internet.

In un esempio di realizzazione, l’unità centrale di elaborazione 1 si concretizza in un apparato server (Core Server) operante in configurazione cloud computing e collegabile al dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ mediante una Virtual Private Network (VPN). Tale Virtual Private Network è cifrata, per esempio, con protocolli crittografici Transport Layer Security (TLS) e Secure Sockets Layer (SSL).

Tale apparato server 1 comprende, per esempio, un primo blocco di immagazzinamento dati, in particolare una memoria di tipo non volatile, configurato per memorizzare una pluralità di modelli digitali MOD degli oggetti da lavorare e relativi file di codice generati a partire da tali modelli digitali. Inoltre, l’apparato server 1 comprende un secondo blocco di immagazzinamento dati, in particolare una ulteriore memoria di tipo non volatile, configurato per memorizzare le istruzioni di codice di un rispettivo software di gestione del metodo di controllo dell’invenzione che sarà descritto in dettaglio nel seguito.

In riferimento alle figure 2-3, il sopra menzionato dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ comprende un blocco di elaborazione 11 includente almeno un processore ed una memoria di servizio, di tipo volatile (ad esempio SDRAM) associata al processore per l’immagazzinamento di istruzioni.

Tale blocco di elaborazione 11 è collegato ad una memoria di sistema 12 di tipo non volatile (ad esempio di tipo SSD).

Inoltre, il dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ comprende una pluralità di interfacce 13, 15, 16, 17, 19 di comunicazione di dati, ciascuna delle quali è collegata con il blocco di elaborazione 11.

In maggior dettaglio, il dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ comprende:

- un’interfaccia di comunicazione dati 13 di tipo a filo (wired), per esempio Ethernet;

- un’interfaccia di comunicazione dati 15 di tipo senza fili (wireless), per esempio Wi-Fi, configurata per collegare il dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ alla rete Internet 2, per consentire al dispositivo elettronico di comunicare con dispositivi elettronici remoti, quali ad esempio il server 1;

- un’interfaccia di comunicazione dati 16 di tipo a filo (wired), per esempio High-Definition Multimedia Interface o HDMI per collegare il dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ con una videocamera 25.

Con particolare riferimento all’esempio di figura 2, il dispositivo elettronico di controllo 10 comprende anche una interfaccia di tipo USB o seriale (PCI Express) per il collegamento alla stampante 3D 3. Invece, in riferimento all’esempio di figura 3, il dispositivo elettronico di controllo 10’ che è integrato nella stampante 3D, comprende un’interfaccia do INPUT/OUTPUT, per esempio piedini (pin) digitali e analogici per il collegamento del blocco di elaborazione 11 con i componenti elettromeccanici 35 della stampante 3.

In aggiunta, il dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ comprende un blocco di alimentazione 14 collegabile ad una sorgente di tensione di alimentazione PW. Tale blocco di alimentazione 14 è configurato per fornire una tensione in corrente continua, ad esempio di 5V, a tutti i blocchi circuitali del dispositivo elettronico di controllo 10, 10’.

In un esempio di realizzazione, il sistema di controllo 100 illustrato in figura 1 comprende anche un dispositivo portatile d’utente 4 collegabile all’unità centrale di elaborazione 1, cioè al Core Server, attraverso una rete radiomobile di telecomunicazione. Per esempio, tale dispositivo portatile d’utente 4 si concretizza in uno smartphone, in un tablet o in un laptop associati ad uno o più utenti.

In riferimento alle figure 4, 5A, 5B di seguito sono descritte in maggior dettaglio le fasi operative del metodo 400 per controllare un processo di lavorazione, in particolare eseguito da almeno un apparato di lavorazione 3 sulla base di un modello digitale, in particolare tridimensionale, dell’oggetto da lavorare, implementato dal sistema 100.

In un esempio di realizzazione, sia l’unità centrale di elaborazione 1 sia il blocco di elaborazione 11 del dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ sono predisposti per eseguire i codici di un programma applicativo, in particolare un applicativo web, che implementa il metodo 400 dell’invenzione.

Il metodo 400 comprende una fase simbolica di inizio STR ed una fase simbolica di fine ED.

Nell’esempio di realizzazione più generale, il metodo 400 per controllare un processo di lavorazione comprende fasi preliminari di rendere disponibile 401 un dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ operativamente associato ad almeno un apparato di lavorazione 3, cioè alla stampante 3D, e di rendere disponibile 402 un’unità centrale di elaborazione 1 collegata al dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ attraverso una rete di telecomunicazione 2, per esempio la rete Internet.

Sempre in riferimento alla suddette fasi preliminari, in un esempio di realizzazione non limitativo, il metodo 400 comprende una fase di conversione del modello digitale MOD dell’oggetto tridimensionale da lavorare in un file F di istruzioni di codice software eseguibile dall’almeno un apparato di lavorazione 3. Il suddetto file F è, per esempio, un file G-code.

Successivamente a questa, il metodo prevede una fase di invio di tale file di istruzioni F all’unità centrale di elaborazione 1 per essere memorizzato in una memoria di massa di tale unità.

Fatta questa premessa, si osservi che nel seguito si farà riferimento al modello digitale MOD dell’oggetto da lavorare indicando con esso anche il relativo file F di istruzioni di codice software eseguibile dall’apparato di lavorazione 3.

Il metodo 400 dell’invenzione comprende una fase di trasmissione 403, da parte dell’unità centrale di elaborazione 1, di un messaggio criptato m1 al dispositivo elettronico di controllo 10, 10’. In particolare, tale messaggio criptato m1 è rappresentativo di un modello digitale MOD dell’oggetto tridimensionale da lavorare.

In maggior dettaglio, la suddetta fase di trasmissione 403 del messaggio criptato m1 comprende una fase di cifratura 408 del modello digitale MOD dell’oggetto tridimensionale mediante un algoritmo di crittografia asimmetrico impiegante una chiave pubblica per generare il messaggio criptato m1.

Per esempio, tale algoritmo di crittografia asimmetrico è l’algoritmo GnuPGo GPG.

La fase di trasmissione 403 del messaggio criptato m1 comprende anche una fase di invio 409 del messaggio criptato m1 al dispositivo elettronico di controllo 10, 10’.

Il metodo 400 comprende anche una fase di decifratura 404, da parte del dispositivo elettronico di controllo 10, 10’, del messaggio criptato m1 per memorizzare il modello digitale MOD dell’oggetto tridimensionale in chiaro, in particolare nella memoria di sistema 12 di tale dispositivo. Si osservi che tale fase di decifratura 404 del messaggio criptato m1 è eseguita mediante una chiave privata del suddetto algoritmo di crittografia asimmetrico.

In aggiunta, il metodo comprende una fase di invio 405, da parte del dispositivo elettronico di controllo 10, 10’, di un messaggio m2 di avvio del processo di lavorazione dell’oggetto tridimensionale all’almeno un apparato di lavorazione 3. Si osservi che tale messaggio di avvio m2 comprende almeno il modello digitale MOD dell’oggetto tridimensionale decifrato. Opzionalmente, tale messaggio di avvio m2 può comprendere in aggiunta comandi di avvio della lavorazione.

Il metodo 400 comprende, inoltre, una fase di invio 406, da parte del dispositivo elettronico di controllo 10, 10’, di almeno un messaggio m3 indicativo di uno stato ST di avanzamento del processo di lavorazione dell’oggetto tridimensionale all’unità centrale di elaborazione 1. In altre parole, sulla base di un rispettivo segnale di stato ST inviato dalla stampante 3D 3, il dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ fornisce uno o più messaggi m3 indicativi dello stato di avanzamento della stampa dell’oggetto tridimensionale.

In un esempio di realizzazione del metodo 400, la suddetta fase di inviare 406 almeno un messaggio m3 di stato avanzamento del processo di lavorazione dell’oggetto tridimensionale comprende la fase di invio 410, da parte del dispositivo elettronico di controllo 10, 10’, di una pluralità di messaggi m31, m32,..., m3n ad un intervallo di tempo T prefissato l’uno dall’altro.

In un esempio di realizzazione particolare, tale intervallo di tempo T è di 10 secondi.

In un differente esempio di realizzazione, tale intervallo di tempo T puòessere maggiore 10 secondi.

In seguito alla ricezione di un messaggio di conclusione m4 della lavorazione dell’oggetto tridimensionale, il metodo 400 dell’invenzione comprende, vantaggiosamente, una fase di invio 407 al dispositivo elettronico di controllo 10, 10’, da parte dell’unità centrale di elaborazione 1, di un messaggio di cancellazione m5 del modello digitale MOD dell’oggetto tridimensionale in chiaro memorizzato nel dispositivo elettronico di controllo 10, 10’.

In altre parole, con il metodo di controllo del processo di lavorazione dell’invenzione, il modello digitale MOD dell’oggetto da fabbricare è inviato in maniera sicura alla stampante 3D 3 ed è reso riproducibile una sola volta. Inoltre, il metodo permette di monitorare e controllando il file di F di istruzioni di codice rappresentativo di tale modello digitale dell’oggetto mentre è in esecuzione sulla stampante 3.

In un esempio di realizzazione dell’invenzione, nel caso in cui si verifichi un evento di disconnessione del dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ dalla rete di telecomunicazione 2, il metodo 400 comprende una fase di generare, da parte dell’unità centrale di elaborazione 1, un ulteriore messaggio di cancellazione m5’ del modello digitale MOD dell’oggetto in chiaro da inviare al dispositivo elettronico di controllo 10, 10’. In particolare, tale ulteriore messaggio di cancellazione m5’ è inviato una volta ripristinato il collegamento tra l’unità centrale di elaborazione 1 ed il dispositivo elettronico di controllo 10, 10’.

Tale funzionalità di protezione ha lo scopo di contrastare i tentativi fraudolenti di disconnessione del dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ dalla rete 2.

In un ulteriore esempio di realizzazione, la suddetta fase di invio 406 di almeno un messaggio di stato avanzamento del processo di lavorazione dell’oggetto tridimensionale all’unità centrale di elaborazione 1 comprende una ulteriore fase di invio 411 all’unità centrale di elaborazione 1, da parte del dispositivo elettronico di controllo 10, 10’, di almeno un messaggio di stato operativo m6. Tale messaggio di stato operativo m6 è rappresentativo di una condizione di scollegamento del dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ dalla sorgente PW di tensione di alimentazione.

Tale funzionalità di protezione ha lo scopo di contrastare i tentativi fraudolenti di disconnessione del dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ dalla sorgente di alimentazione PW.

In un esempio di realizzazione vantaggioso, in seguito all’invio, da parte del dispositivo elettronico di controllo 10, 10’, dell’almeno un messaggio m3 di stato avanzamento del processo di lavorazione dell’oggetto, il metodo 400 comprende una fase di invio, da parte dell’unità centrale di elaborazione 1, di un primo messaggio di notifica di stato m7 al dispositivo portatile d’utente 4.

In tal modo, l’utente è in grado di seguire, da remoto e sostanzialmente in tempo reale, i progressi nella fabbricazione dell’oggetto con la stampante 3D.

In aggiunta, nel caso in cui si verifichi un evento di disconnessione del dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ dalla rete di telecomunicazione 2 oppure nel caso di ricezione dell’almeno un messaggio di stato operativo m6 che avverte di una condizione di scollegamento del dispositivo elettronico di controllo dalla sorgente di tensione di alimentazione PW, il metodo 400 comprende una fase di invio, da parte dell’unità centrale di elaborazione 1, di un secondo messaggio di notifica di stato m8 al dispositivo portatile d’utente 4.

In tal modo, l’utente è avvisato, sostanzialmente in tempo reale, in merito a possibili interruzioni del processo di fabbricazione dell’oggetto con la stampante 3D.

Nella presente invenzione, il termine utente serve per indicare sia gli addetti al controllo degli apparati digitali di lavorazione 3 e sia tutti quelli utenti del sistema 100 accreditati ad accedere al sistema di controllo 100 attraverso il server centrale 1.

Inoltre, il metodo 400 comprende fasi rappresentative di una selezione del modello digitale MOD che si desidera venga realizzato dalla stampante 3D.

In particolare, si prevede una fase di stabilire una comunicazione tra l’unità centrale di elaborazione o server 1 ed il dispositivo portatile d’utente 4. Tale comunicazione è stabilita, per esempio, mediante una autenticazione dell’utente sul server 1 che impiega una procedura di registrazione (accounting).

In tal modo, l’utente ha la possibilità di acquistare, attraverso il proprio dispositivo portatile 4, uno o più modelli digitali MOD dell’oggetto tridimensionale da lavorare memorizzati nell’unità centrale di elaborazione 1.

Inoltre, per ciascuno di tali uno o più modelli digitali MOD acquisiti, il metodo prevede che l’utente possa anche selezionare il numero di ripetizioni Ndella lavorazione eseguibili a partire dallo stesso modello digitale MOD. A tale scopo, un contatore, configurato per memorizzare il numero di ripetizioni della lavorazione eseguibili selezionate, sarà generato nel server 1.

A questo punto, il metodo 400 prevede una fase di aggiornare il numero di ripetizioni della lavorazione memorizzate nel contatore in seguito alla ricezione, da parte dell’unità centrale di elaborazione 1 del messaggio di conclusione m4 di ciascuna delle ripetizioni della lavorazione dell’oggetto tridimensionale.

Si osservi che tale fase di aggiornamento è eseguita prima della fase sopra descritta di invio 407 al dispositivo elettronico di controllo 10, 10’, del messaggio di cancellazione m5 del modello digitale dell’oggetto tridimensionale in chiaro.

Come sopra evidenziato, il metodo 400 per controllare un processo di lavorazione, in particolare eseguito da un apparato di lavorazione 3 sulla base di un modello digitale MOD dell’oggetto da lavorare, ed il relativo sistema di controllo 100 della presente invenzione presentano numerosi vantaggi e raggiungono gli scopi prefissati.

In particolare, il metodo di controllo dell’invenzione assicura che da ciascun file F del modello digitale MOD dell’oggetto tridimensionale sia possibile produrre una sola copia dell’oggetto stesso mediante la stampante 3D. Al più sarà possibile produrre un numero di copie prefissato e controllabile.

Di conseguenza, a differenza delle soluzioni note, il rapporto tra il proprietario del modello digitale MOD dell’oggetto da riprodurre ed il produttore dell’oggetto stesso, è basato su una metodologia che consente di autorizzare l’esecuzione di un file del modello digitale MOD dell’oggetto, monitorarne la fasi di lavorazione dell’oggetto stesso ed infine eliminare ogni file del modello MODdopo l’uso.

Inoltre, attraverso l’applicativo web dell’invenzione è possibile verificare in tempo reale l’avanzamento della stampa e di gestire tutte le principali funzioni della stampante 3D 3, come avvio, pausa, stop, temperatura estrusore e velocità.

Tale monitoraggio avviene sia attraverso i messaggi di stato avanzamento m3 sia attraverso uno streaming video che impiega la videocamera 25 collegata al dispositivo elettronico di controllo 10, 10’.

Inoltre, come sopra evidenziato, nel caso di disconnessione del dispositivo di controllo 10, 10’ dalla rete 2 durante l’esecuzione di una stampa, verrà inviata notifica d’avviso all’utente da parte del server centrale 1. Una volta ripristinato il collegamento, il dispositivo elettronico di controllo 10, 10’ è configurato per comunicare lo stato di avanzamento della stampa: in caso di avvenuta conclusione del lavoro, il file del modello digitale MOD viene cancellato o viene decrementato il contatore delle copie dell’oggetto tridimensionale da eseguire.

In ogni caso, una nuova lavorazione non potrà essere avviata fin quando non sarà ripristinata la connessione con la rete 2. In tal modo si evita l’uso non autorizzato del file del modello digitale MOD.

In caso di ripetute disconnessioni dalla rete 2 da parte del dispositivo elettronico di controllo 10, 10’, il server 1 è configurato per disabilitare temporaneamente l’uso dello specifico dispositivo di controllo oggetto di tali disconnessioni.

In modo analogo, la mancanza di alimentazione elettrica al dispositivo elettronico di controllo 10, 10’, inibisce di fatto l’uso dell’apparato di lavorazione 3 a cui questo è associato: ciò evita che il file del modello digitale MOD possa essere usato in maniera non autorizzata.

In caso di ripetuti spegnimenti e riavvii del dispositivo elettronico di controllo 10, 10’, il server 1 è configurato per disabilitare temporaneamente l’uso dello specifico dispositivo di controllo oggetto di tali spegnimenti.

Ognuna delle caratteristiche individuali descritte a titolo di esempio in combinazione con altre caratteristiche è da intendersi come descritta anche in modo indipendente e isolata e, quindi, applicabile anche alle altre forme di realizzazione descritte del metodo e sistema per controllare un processo di lavorazione dell’invenzione.

Queste forme di realizzazione con caratteristiche isolate o in combinazione con caratteristiche di altre forme di realizzazione sono espressamente contemplate ma qui non descritte per brevità.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo (400) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto, in cui detto processo di lavorazione è eseguito da almeno un apparato di lavorazione (3), comprendente le fasi di: - rendere disponibile (401) un dispositivo elettronico di controllo (10; 10’) operativamente associato a detto almeno un apparato di lavorazione (3); - rendere disponibile (402) un’unità centrale di elaborazione (1) collegata a detto dispositivo elettronico di controllo (10; 10’) attraverso una rete di telecomunicazione (2); - trasmettere (403), da parte di detta unità centrale di elaborazione (1), un messaggio criptato (m1) al dispositivo elettronico di controllo (10; 10’), detto messaggio criptato (m1) essendo rappresentativo di un modello digitale (MOD) dell’oggetto da lavorare; - decifrare (404), da parte del dispositivo elettronico di controllo (10; 10’), il messaggio criptato (m1) per memorizzare il modello digitale (MOD) dell’oggetto in chiaro; - inviare (405), da parte del dispositivo elettronico di controllo (10; 10’), un messaggio (m2) di avvio del processo di lavorazione dell’oggetto all’almeno un apparato di lavorazione (3), detto messaggio di avvio (m2) comprendendo almeno il modello digitale (MOD) dell’oggetto decifrato; - inviare (406), da parte del dispositivo elettronico di controllo (10; 10’), almeno un messaggio (m3) indicativo di uno stato (ST) di avanzamento del processo di lavorazione dell’oggetto all’unità centrale di elaborazione (1); - in seguito alla ricezione di un messaggio di conclusione (m4) della lavorazione dell’oggetto, inviare (407) al dispositivo elettronico di controllo (10; 10’), da parte dell’unità centrale di elaborazione (1), un messaggio di cancellazione (m5) del modello digitale dell’oggetto in chiaro memorizzato nel dispositivo elettronico di controllo (10; 10’).
2. Metodo (400) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto secondo la rivendicazione 1, in cui detto oggetto da lavorare è tridimensionale e detto modello digitale (MOD) dell’oggetto è un modello digitale tridimensionale.
3. Metodo (400) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta fase di trasmettere (403) un messaggio criptato (m1) da parte dell’unità centrale di elaborazione (1) comprende le fasi di: - cifrare (408) il modello digitale dell’oggetto da lavorare mediante un algoritmo di crittografia asimmetrico impiegante una chiave pubblica per generare detto messaggio criptato (m1), - inviare (409) il messaggio criptato (m1) al dispositivo elettronico di controllo (10; 10’), ed in cui detta fase di decifrare (404) comprende una fase di decifrare il messaggio criptato (m1) da parte del dispositivo elettronico di controllo (10; 10’) mediante una chiave privata del suddetto algoritmo di crittografia asimmetrico.
4. Metodo (400) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta fase di inviare (406) almeno un messaggio (m3) di stato (ST) avanzamento del processo di lavorazione dell’oggetto all’unità centrale di elaborazione (1) comprende la fase di inviare (410), da parte del dispositivo elettronico di controllo (10; 10’), una pluralità di messaggi (m31, m32,...,m3n) ad un intervallo di tempo (T) prefissato l’uno dall’altro.
5. Metodo (400) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto secondo la rivendicazione 4, in cui detto intervallo di tempo (T) è di 10 secondi.
6. Metodo (400) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui, in seguito al verificarsi di un evento di disconnessione del dispositivo elettronico di controllo (10; 10’) dalla rete di telecomunicazione (2), il metodo comprende una fase di generare, da parte dell’unità centrale di elaborazione (1) un ulteriore messaggio di cancellazione (m5’) del modello digitale (MOD) dell’oggetto in chiaro da inviare al dispositivo elettronico di controllo (10; 10’) una volta ripristinato il collegamento tra l’unità centrale di elaborazione (1) ed il dispositivo elettronico di controllo (10; 10’).
7. Metodo (400) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detta fase di inviare (406) almeno un messaggio di stato avanzamento del processo di lavorazione dell’oggetto all’unità centrale di elaborazione (1) comprende inoltre una ulteriore fase di inviare (411) all’unità centrale di elaborazione (1), da parte del dispositivo elettronico di controllo (10; 10’), almeno un messaggio di stato operativo (m6) rappresentativo di una condizione di scollegamento del dispositivo elettronico di controllo (10; 10’) da una sorgente (PW) di tensione di alimentazione.
8. Metodo (400) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui in seguito all’invio, da parte del dispositivo elettronico di controllo (10; 10’), dell’almeno un messaggio (m3) indicativo di uno stato di avanzamento (ST) del processo di lavorazione dell’oggetto, il metodo comprende una fase di inviare, da parte dell’unità centrale di elaborazione (1), un primo messaggio di notifica di stato (m7) ad un dispositivo portatile d’utente (4).
9. Metodo (400) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui in seguito al verificarsi di un evento di disconnessione del dispositivo elettronico di controllo (10; 10’) dalla rete di telecomunicazione (2) o alla ricezione dell’almeno un messaggio di stato operativo (m6) rappresentativo di una condizione di scollegamento del dispositivo elettronico di controllo (10; 10’) da una sorgente di tensione di alimentazione (PW), il metodo comprende una fase di inviare, da parte dell’unità centrale di elaborazione (1), un secondo messaggio di notifica di stato (m8) ad un dispositivo portatile d’utente (4).
10. Metodo (400) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto secondo la rivendicazione 1 o 2, inoltre comprendente le fasi di: - convertire detto modello digitale (MOD) dell’oggetto da lavorare in un file (F) di istruzioni di codice software eseguibile dall’almeno un apparato di lavorazione (3); - inviare detto file di istruzioni (F) all’unità centrale di elaborazione (1) per essere memorizzato in una memoria di massa di detta unità di elaborazione.
11. Metodo (400) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto secondo la rivendicazione 1 o 2, inoltre comprendente le fasi di: - stabilire una comunicazione tra l’unità centrale di elaborazione (1) e un dispositivo portatile d’utente (4); - acquisire, attraverso il dispositivo portatile d’utente (4), uno o più modelli digitali (MOD) dell’oggetto da lavorare memorizzati nell’unità centrale di elaborazione (1); - per ciascuno di detti uno o più modelli digitali (MOD) acquisiti, selezionare il numero di ripetizioni (N) della lavorazione eseguibili a partire dallo stesso modello digitale; - generare, in detta unità centrale di elaborazione (1), un contatore configurato per memorizzare il numero di ripetizioni della lavorazione eseguibili selezionate; - aggiornare il numero di ripetizioni della lavorazione memorizzate in detto contatore in seguito alla ricezione, da parte dell’unità centrale di elaborazione (1) del messaggio di conclusione (m4) di ciascuna delle ripetizioni della lavorazione dell’oggetto, detta fase di aggiornamento essendo eseguita prima della fase inviare (407) al dispositivo elettronico di controllo (10; 10’), il messaggio di cancellazione (m5) del modello digitale dell’oggetto in chiaro.
12. Metodo (400) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo elettronico di controllo (10) è un dispositivo hardware di tipo stand-alone collegato elettricamente a detto almeno un apparato di lavorazione (3).
13. Metodo (400) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, in cui detto dispositivo elettronico di controllo (10’) è un dispositivo hardware di tipo embedded integrato in detto almeno un apparato di lavorazione (3).
14. Sistema (100) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto, comprendente: - almeno un apparato di lavorazione (3) configurato per eseguire detto processo di lavorazione; - un dispositivo elettronico di controllo (10; 10’) operativamente associato a detto almeno un apparato di lavorazione (3); - una unità centrale di elaborazione (1) collegata a detto dispositivo elettronico di controllo (10; 10’) attraverso una rete di telecomunicazione (2), detto sistema essendo configurato per eseguire il metodo secondo almeno una delle rivendicazioni 1-12.
15. Sistema (100) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto secondo la rivendicazione 14, inoltre comprendente un dispositivo portatile d’utente (4) collegabile all’unità centrale di elaborazione (1) attraverso una rete radiomobile di telecomunicazione.
16. Sistema (100) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto secondo una qualunque delle rivendicazioni 14-15, in cui detto dispositivo elettronico di controllo (10) è un dispositivo hardware di tipo stand-alone collegato elettricamente a detto almeno un apparato di lavorazione (3).
17. Sistema (100) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto secondo una qualunque delle rivendicazioni 14-15, in cui detto dispositivo elettronico di controllo (10’) è un dispositivo hardware di tipo embedded integrato in detto almeno un apparato di lavorazione (3).
18. Sistema (100) per controllare un processo di lavorazione di un oggetto secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 14-17, in cui detto almeno un apparato di lavorazione (3) è scelto nel gruppo costituito da: stampante 3D, macchina ad incisione laser 3D, lasercutter, centro di lavoro con frese a controllo numerico (CNC).