用于3d打印機的遠程通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及3D打印機技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于3D打印機的遠程通信方法。
【背景技術(shù)】
[0002]3D打印機又稱三維打印機，是一種累積制造技術(shù)，即快速成形技術(shù)的一種機器，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過打印一層層的粘合材料來制造三維的物體。
[0003]現(xiàn)階段三維打印機被用來以逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印機的原理是把數(shù)據(jù)和原料放進3D打印機中，機器會按照程序把產(chǎn)品一層層造出來。3D打印機堆疊薄層的形式有多種多樣。3D打印機與傳統(tǒng)打印機最大的區(qū)別在于它使用的“墨水”是實實在在的原材料，堆疊薄層的形式有多種多樣，可用于打印的介質(zhì)種類多樣，從繁多的塑料到金屬、陶瓷以及橡膠類物質(zhì)。有些打印機還能結(jié)合不同介質(zhì)，令打印出來的物體一頭堅硬而另一頭柔軟。
[0004]3D打印機通過加熱式噴嘴熔化塑膠材料，然后按照事先建好的3D模型逐層堆積，等到材料凝固后用戶就可以得到他們需要的實物了。從某種意義上講，如果材料強度足夠的大的話，那么3D打印機能制造出幾乎所有我們想要的東西，比如說一把槍或者一輛汽車。
[0005]然而，3D打印機的操作非常復(fù)雜和緩慢。據(jù)科技網(wǎng)站TechCrunch報道，世界首款3D打印汽車Urbee 2面世，它是一款混合動力汽車，絕大多數(shù)零部件來自3D打印一一歷時2500小時(約104天)。速度方面的弊端嚴重限制了 3D打印機的應(yīng)用和普及。另一方面，3D打印機的網(wǎng)絡(luò)化工作方興未艾，現(xiàn)有的技術(shù)多是將同一部件分成不同部分，在不同位置的不同的3D打印機上打印。然而，這種任務(wù)分配方式容易造成3D打印機各自效率和速度難以協(xié)調(diào)而影響整體進度的問題。如果參考各個3D打印機具體參數(shù)進行建模，則無法在短期內(nèi)獲得有效率的打印成果。
[0006]此外，由于3D打印機打印時，尤其對于復(fù)雜和精密的待打印物的精密度和準確度要求非常高，萬一出錯則此前的工作將毀于一旦且將影像整體進度。所以，僅依靠無線網(wǎng)絡(luò)通信，有時存在信號不穩(wěn)定問題，造成聯(lián)網(wǎng)化的3D打印任務(wù)分配中的通信過程失敗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明為了克服對于型號彼此不相同的多臺3D打印機需要復(fù)雜建模才能夠進行網(wǎng)絡(luò)化作業(yè)，以及在聯(lián)網(wǎng)化時這些打印機彼此之間的距離無法便利地告知這些打印機、以便于在不需要復(fù)雜建模即可高效分配打印作業(yè)的問題，提供了一種用于3D打印機的遠程通信方法，包括如下步驟:
[0008](1)根據(jù)預(yù)設(shè)的與N個3D打印機的每一個相對應(yīng)的第一系數(shù)和第三系數(shù)，生成第一報頭，根據(jù)該第一報頭為所述N個3D打印機進行第一次通信，其中N大于1 ;
[0009](2)經(jīng)過預(yù)設(shè)時間后，獲得所述N個3D打印機的原料消耗量與已打印物的產(chǎn)出量;
[0010](3)根據(jù)所述原料消耗量與已打印物的產(chǎn)出量修正第一系數(shù)；
[0011](4)根據(jù)第二系數(shù)和已打印物的產(chǎn)出量，獲得所述N個3D打印機的工作進度；
[0012](5)根據(jù)所述第三系數(shù)、上述經(jīng)過修正的第一系數(shù)和所述工作進度，生成第二報頭，根據(jù)該第二報頭為所述N個3D打印機進行第二次通信。
[0013]進一步地，所述原料消耗量為所消耗的原料的質(zhì)量。
[0014]進一步地，所述已打印物的產(chǎn)出量為已打印物的體積。
[0015]進一步地，所述第一系數(shù)為3D打印機的打印速度。
[0016]進一步地，所述第二系數(shù)為3D打印機的打印任務(wù)相關(guān)度。
[0017]進一步地，所述第三系數(shù)為各3D打印機彼此之間的距離。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:針對復(fù)雜待打印物任務(wù)，能夠根據(jù)各個不同型號或類型的3D打印機各自的單個打印參數(shù)和彼此之間的距離，以最短的時間成本找到獲得高效率聯(lián)網(wǎng)打印作業(yè)的解決方案；將各個不同型號的3D打印機按照它們之間的距離和單個打印參數(shù)進行劃分，有利于將打印完成的相關(guān)零部件盡快地組合在一起，從而減少了遠程運輸次數(shù)和距離，節(jié)省了組裝成本；將打印任務(wù)進行二次分配提高了各個子區(qū)域內(nèi)針對相近或相關(guān)零部件之間的打印任務(wù)自我調(diào)節(jié)性能，從而從整體上提高了不同型號3D打印機協(xié)同作業(yè)的效率。
【附圖說明】
[0019]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的3D打印機的遠程通信方法的流程框圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，用于3D打印機的遠程通信方法包括如下步驟:
[0021](1)根據(jù)預(yù)設(shè)的與N個3D打印機的每一個相對應(yīng)的第一系數(shù)和各3D打印機彼此之間的距離，生成第一報頭，根據(jù)該第一報頭為所述N個3D打印機進行第一次通信；
[0022]其中具體包括:
[0023](11)獲得待打印物的體積以及各個3D打印機的工作空間體積，并求得二者的比值并記作體積比；
[0024](12)根據(jù)所述第一系數(shù)和各3D打印機彼此之間的距離，確定多個3D打印初步區(qū)域；
[0025]根據(jù)初步區(qū)域的數(shù)量，待打印物被預(yù)先劃分成所述體積比的相近程度小于預(yù)設(shè)閾值的多個部分。該多個部分的數(shù)量與所述初步區(qū)域的數(shù)量相對應(yīng)。這些初步區(qū)域?qū)⒂糜?利用各自區(qū)域中的3D打印機)以區(qū)域為單位，分別對上述多個部分進行一一對應(yīng)的3D打印操作。
[0026](13)建立各個3D打印初步區(qū)域內(nèi)的3D打印機的通信鏈路；
[0027]將上面確定的距離與體積比，與各個3D打印機的IP網(wǎng)絡(luò)地址一起作為數(shù)據(jù)包，從而形成第一報頭，根據(jù)這樣的第一報頭為各個3D打印初步區(qū)域內(nèi)的3D打印機建立通信鏈路。這樣，在各個3D打印機之間建立通信鏈路之后，各個3D打印機就可以清楚地確定其所在的初步區(qū)域內(nèi)與其他3D打印機之間的距離，從而在其中某些打印機位置發(fā)生改變時，使得這些3D打印機之間的作業(yè)分配能夠相應(yīng)地自動地根據(jù)距離這一因素的影響(并非唯一影響任務(wù)分配的因素)而完成3D打印任務(wù)的分配。
[0028]這里，為所述各個3D打印機配備具有相同通信協(xié)議的通信模塊，以便于能夠使它們的信息能夠通過這些通信模塊進行共享，以及能夠使待打印任務(wù)被按照上述初步區(qū)域動態(tài)地分配和調(diào)整。
[0029]所述的通信模塊優(yōu)選地利用市售的3G通信模塊、4G通信模塊等無線通信模塊來實現(xiàn)。
[0030](14)在所述通信鏈路上，根據(jù)3D打印機的打印任務(wù)相關(guān)度和各3D打印機彼此之間的距離，為各所述3D打印初步區(qū)域中的3D打印機分配待打印任務(wù)。
[0031]在根據(jù)上述體積比確立了各個3D打印初步區(qū)域的前提下，此步驟將根據(jù)待打印物的結(jié)構(gòu)上彼此關(guān)聯(lián)性小于預(yù)設(shè)閾值的情況以及各個3D打印初步區(qū)域內(nèi)的各個3D打印機之間的距離，對各個3D打印初步區(qū)域內(nèi)的各個3D打印機(或至少一臺3D打印機)進行任務(wù)分配。
[0032]分配的過程為:
[0033]A.為體積比小于預(yù)設(shè)閾值的多個3D打印機(即屬于同一初步區(qū)域的至少一臺3D打印機)建立彼此之間的局域網(wǎng)。此種局域網(wǎng)數(shù)量為一個，包括該初步區(qū)域中的所有3D打印機，且采用無線局域網(wǎng)形