CN115339109A - 3d打印生产调度方法、装置、设备、生产系统和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种3D打印生产调度方法、装置、设备、生产系统和存储介质。3D打印生产调度方法包括：获取新增任务信号；新增任务信号由具有新增任务的3D打印机发出，包括上料任务信号和下料任务信号；确定信号位置；信号位置为3D打印机的位置；获取处于非执行状态的上下料设备所在的设备位置及当前任务的任务信息；根据新增任务信号、信号位置、设备位置和任务信息确定各个上下料设备完成当前任务和新增任务所需的任务时间；控制任务时间最小的上下料设备前往信号位置执行新增任务采用本方法能够选择任务时间最小的上下料设备执行新增任务，提高生产效率。

Description

3D打印生产调度方法、装置、设备、生产系统和存储介质

技术领域

本申请涉及3D打印生产的调度技术领域，特别是涉及一种3D打印生产调度方法、装置、设备、生产系统和存储介质。

背景技术

3D打印技术是将导入的三维模型分层后通过使位于3D打印设备中的待固化材料逐层固化，多个固化层堆积得到产品。随着3D打印技术的发展，将其应用在了牙齿正畸领域的牙颌模型的制作，其中待固化材料常常是有机材料，例如塑料、树脂、橡胶、石膏等。

在生产车间里放置多台3D打印机并行生产，当其中一台打印完成需要上下料时，由人工取下所得产品并对3D打印机进行上料，或者通过设计传送带将物料传输至3D打印机前，但此种方式需要配合人工或者在所有3D打印机上均设置机械手才能完成完整的上下料。并且，在3D打印完成后需要将得到的产品及时运输到下一道工序，否则容易导致产品氧化影响品质，人工运输不能实现此目的。

传统技术中设计能够在多台3D打印机之间移动并能够完成上料或下料的机械设备。当某台3D打印机打印完成后，发送信号至最近的机械设备令其靠近以执行任务，但是当最近的机械设备处于忙碌时，则需要等待直至空闲，导致生产中断，影响生产效率。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种3D打印生产调度方法、装置、设备、生产系统和存储介质。

第一方面，提供了一种3D打印生产调度方法，用于具有多台3D打印机和多台上下料设备的生产，该方法包括：

获取新增任务信号；新增任务信号由具有新增任务的3D打印机发出，包括上料任务信号和下料任务信号；

确定信号位置；信号位置为3D打印机的位置；

获取处于非执行状态的上下料设备所在的设备位置及当前任务的任务信息；

根据新增任务信号、信号位置、设备位置和任务信息确定各个上下料设备完成当前任务和新增任务所需的任务时间；

控制任务时间最小的上下料设备前往信号位置执行新增任务。

在其中一个实施例中，在获取处于非执行状态的上下料设备所在的设备位置及当前任务的任务信息之前，方法还包括：

获取上下料设备的状态信息，状态信息包括执行状态和非执行状态；

其中，执行状态包括上料状态和下料状态，非执行状态包括空闲状态和移动状态。

在其中一个实施例中，任务信息包括运动方向和最远目标位置运动方向，所述运动方向包括上料方向和下料方向，最远目标位置包括在运动方向上的当前任务对应3D打印机所在的第一最远位置和在运动方向反向上的当前任务对应3D打印机所在的第二最远位置。

在其中一个实施例中，根据新增任务信号、信号位置、设备位置和任务信息确定各个上下料设备完成当前任务和新增任务所需的任务时间包括：

获取上下料设备经过一台3D打印机所需的经过时间、上下料设备完成当前任务和新增任务所需经过3D打印机的经过数量、完成一次上料任务或一次下料任务所需的执行时间和完成当前任务所需执行的上料任务和下料任务的总执行次数；

根据经过时间、经过数量、执行时间和总执行次数确定各个上下料设备完成当前任务和新增任务所需的任务时间。

在其中一个实施例中，上下料设备完成当前任务和新增任务所需经过3D打印机的经过数量包括：

对多台3D打印机按位置次序预设序号；

当新增任务与运动方向一致，且信号位置位于设备位置和该运动方向的最远目标位置之间时，根据设备位置和信号位置确定经过数量；

当新增任务与运动方向不一致时，根据位于运动方向上的第一最远位置、设备位置和信号位置确定经过数量；

当新增任务与运动方向一致，设备位置位于信号位置和第一最远位置之间，且第二最远位置位于第一最远位置和信号位置之间时，根据位于运动方向上的第一最远位置、设备位置和信号位置确定经过数量；

当新增任务与运动方向一致，设备位置位于信号位置和第一最远位置之间，且信号位置位于设备位置和第二最远位置之间时，根据第一最远位置、第二最远位置、设备位置和信号位置确定经过数量；

其中新增任务是上料任务、运动方向是上料方向或新增任务是下料任务、运动方向是下料方向时认为新增任务与运动方向一致。

第二方面，提供了一种3D打印生产调度装置，该装置包括：

第一获取模块，用于获取新增任务信号；新增任务信号由具有新增任务的3D打印机发出，包括上料任务信号和下料任务信号；

第一确认模块，用于确定信号位置；信号位置为3D打印机的位置；

第二获取模块，用于获取处于非执行状态的多台上下料设备所在的设备位置及当前任务的任务信息；

第二确认模块，根据新增任务信号、信号位置、设备位置和任务信息确定各个上下料设备完成当前任务和新增任务所需的任务时间；

控制模块，用于控制任务时间最小的上下料设备前往信号位置执行新增任务。

在其中一个实施例中，第二确认模块还包括：

第三获取模块，用于获取上下料设备经过一台3D打印机所需的经过时间、上下料设备完成当前任务和新增任务所需经过3D打印机的经过数量、完成一次上料或一次下料所需的执行时间和完成当前任务所需执行的上料和下料的总执行次数；

第三确认模块，用于根据经过时间、经过数量、执行时间和总执行次数确定各个上下料设备完成当前任务和新增任务所需的任务时间。

第三方面，提供了一种3D打印生产调度设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下方法步骤：

获取新增任务信号；新增任务信号由具有新增任务的3D打印机发出，包括上料任务信号和下料任务信号；

确定信号位置；信号位置为3D打印机的位置；

获取处于非执行状态的多台上下料设备所在的设备位置及当前任务的任务信息；

根据新增任务信号、信号位置、设备位置和任务信息确定各个上下料设备完成当前任务和新增任务所需的任务时间；

控制任务时间最小的上下料设备前往信号位置执行新增任务。

第四方面，提供了一种3D打印生产系统，包括：

多台3D打印机，用于3D打印生产，并能够发出新增任务；

多台上下料设备，能够在多台3D打印机之间移动并执行上料任务或下料任务；及

上述的3D打印生产调度设备。

第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下方法步骤：获取新增任务信号；新增任务信号由具有新增任务的3D打印机发出，包括上料任务信号和下料任务信号；

确定信号位置；信号位置为3D打印机的位置；

获取处于非执行状态的多台上下料设备所在的设备位置及当前任务的任务信息；

根据新增任务信号、信号位置、设备位置和任务信息确定各个上下料设备完成当前任务和新增任务所需的任务时间；

控制任务时间最小的上下料设备前往信号位置执行新增任务。

上述3D打印生产调度方法、装置、设备、生产系统和存储介质通过获取到3D打印机发出的新增任务后，获取处于非执行状态的多台上下料设备所在的设备位置及当前任务的任务信息，计算得到各个上下料设备在完成当前任务和新增任务所需的任务时间，并控制所需任务时间最小的上下料设备前往执行新增任务，相较于传统技术中控制最近设备前往执行任务的方法，避免了最近设备忙碌时需要等待的过程，提高了生产效率。

附图说明

图1为一个实施例中3D打印生产调度方法的应用环境图；

图2为一个实施例中3D打印生产调度方法的流程示意图；

图3为一个实施例中3D打印生产调度方法的场景示意图；

图4为一个实施例中3D打印生产调度方法的调度方案示意图；

图5为另一个实施例中3D打印生产调度方法的调度方案示意图；

图6为另一个实施例中3D打印生产调度方法的调度方案示意图；

图7为另一个实施例中3D打印生产调度方法的调度方案示意图；

图8为一个实施例中3D打印生产调度装置的结构框图；

图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供的3D打印生产调度方法，可以应用于如图1所示的应用环境中，应用环境包括多台3D打印机102、多台上下料设备104和3D打印生产调度设备106，其中多台3D打印机102均与3D打印生产调度设备106通信连接，多台上下料设备104均与3D打印生产调度设备106通信连接。3D打印机102发出的上料或下料信号传输至3D打印生产调度设备106，3D打印生产调度设备106根据多台上下料设备104的状态确定目标上下料设备104，由目标上下料设备104前往发出信号的3D打印机102。

其中3D打印机102可以用于打印牙齿正畸领域中的牙颌模型，固化材料可以是塑料、树脂、橡胶或石膏等，3D打印机打印完成的模型被承载于载料托盘上，打印完成后需要进行下料，缺少载料托盘时需要进行上料。上下料设备104可以包括移动机构和执行机构，移动机构可以是电控小车，例如可以是AGV(Automated Guided Vehicle，自动导航车辆)，可以按照预设路径在一行或一列3D打印机102之间进行移动。AGV移动至指定位置后，可以对相应的3D打印机102进行上料或下料。在上下料设备104沿着上料方向执行上料任务时，不同时执行下料任务，当在上料方向上最远的3D打印机执行完上料后，调转方向沿着下料方向执行下料任务。执行机构可以是机械臂，可以在执行机构预设上料和下料的控制程序，在需要上料时机械臂执行上料程序，需要下料时执行下料程序。3D打印生产调度设备106可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、物联网设备和服务器等。服务器可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现，可以是本地服务器，也可以是云端服务器。本申请实施例中提到的上料方向及下料方向仅做示意性举例。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种3D打印生产调度方法，以该方法应用于图1中的3D打印生产调度设备为例进行说明，包括以下步骤：

S202.获取新增任务信号；新增任务信号由具有新增任务的3D打印机发出，包括上料任务信号和下料任务信号。

新增任务可以是上料任务或下料任务。3D打印机在完成打印后需要将载料托盘和位于载料托盘上的产品运走也即执行下料任务，发出下料任务后，需要上下料设备前往执行下料任务将载料托盘运走；在缺少用于承载产品的载料托盘时需要添加载料托盘，也即执行上料任务，需要上下料设备前往执行下料任务。新增任务信号可以是请求上下料设备104执行上料或下料的信号。

S204.确定信号位置；信号位置为3D打印机的位置。

信号位置是任务信号的发出位置，也即发出新增任务的3D打印机的位置。具体地，3D打印生产调度设备106在接收到任务信号后，可以通过多种方式获取位置信息和状态信息。一些实施例中，可以向发出新增任务的3D打印机发出位置信息获取指令，并接收返回的位置信息作为信号位置；在另一些实施例中，3D打印机可以在发出新增任务后同步发出自己的位置信息，3D打印生产调度设备106在接收到位置信息和任务信号后将其存储至存储模块，并在接收到调度指令后，从存储模块调用位置信息和状态信息。

可以理解的是，在一台3D打印机发出新增任务后，根据新增任务的任务信号有多台上料设备可以响应该任务信号。

S206.获取处于非执行状态的上下料设备所在的设备位置及当前任务的任务信息。

上下料设备104需要停靠在3D打印机的附近来完成上料或下料。其中，非执行状态是指不处于执行状态，也即不处于上料状态或下料状态。此时上下料设备104可以是处于移动状态，也可以处于不移动且不执行上料、下料的静止状态。

设备位置是指上下料设备104当前的位置。当前任务是指处于移动状态的上下料设备104已经响应的3D打印机任务请求。当前任务可以包括一个任务或多个任务，包括多个任务时，处于移动状态的上下料设备104依次响应每个任务。任务信息是指上下料设备104响应3D打印机后前往该3D打印机执行的任务的信息，任务信息可以包括但不限于是当前任务中3D打印机的位置信息、运动方向、最远目标位置等。当当前任务包括多个时，最远目标位置还可以包括在当前运动方向上的第一最远位置和在当前运动方向反向上的第二最远位置。

在一些实施例中，3D打印生产调度设备可以向多个或全部的上下料设备104发出设备位置和任务信息获取指令，并接收返回的设备位置的任务信息内容。在一些实施例中，上下料设备104可以实时向3D打印生产调度设备发出设备位置和任务信息，3D打印生产调度设备在接收到设备位置和任务信息后将其存储至存储模块，并在接收到调度指令后，从存储模块调用设备位置和任务信息。

S208.根据新增任务信号、信号位置、设备位置和任务信息确定各个上下料设备完成当前任务和新增任务所需的任务时间。

设备位置是上下料设备104的当前位置，任务信息是当前任务的任务信息，可以包括当前任务中3D打印机的位置信息、上下料设备104当前的运动方向、运动方向上的第一最远位置和运动方向反向上的第二最远位置等，新增任务包括上料任务和下料任务，信号位置是发出新增任务的3D打印机的位置，当当前任务为上料、新增任务为下料时，即使上下料设备104经过发出新增任务的3D打印机也不会转而执行下料任务。根据当前任务和新增任务可以确定上下料设备104先完成当前任务后完成新增任务或先完成新增任务后完成当前任务所需的任务时间，多个或所有非执行状态的上下料设备104均可以确定各自所需的任务时间。

S210.控制任务时间最小的上下料设备前往信号位置执行新增任务。

在确认多个或所有非执行状态的上下料设备各自所需的任务时间后，对各自的任务时间进行比较得到最小的任务时间对应的上下料设备104；控制该上下料设备104前往发出新增任务的3D打印机执行新增任务，可以减少执行时间，增加效率。

上述3D打印生产调度方法中，通过获取发出新增任务的3D打印机和上下料设备104当前任务的任务信息进行综合，确认处于非执行状态的上下料设备104各自的任务时间，控制最小任务时间的上下料设备104执行新增任务，实现对多台上下料设备104执行任务的调度。相比于传统技术中需要等待最近距离的上下料设备104的方案，有效提高了生产效率。

在一个实施例中，获取处于非执行状态的多台上下料设备104所在的设备位置及当前任务的任务信息之前，方法还包括：获取多台上下料设备104的状态信息，状态信息包括执行状态和非执行状态，其中，执行状态包括上料状态和下料状态，非执行状态包括空闲状态和移动状态。

获取多个或所有上下料设备104的状态信息后，从中筛选处于非执行状态的上下料设备。其中获取的上下料设备104可能处于执行状态或非执行状态。处于执行状态时，上下料设备104不移动。处于执行状态中的上料状态是指该上下料设备104正在对某一3D打印设备进行上料任务，下料状态是指该上下料设备104正在对某一3D打印设备进行下料任务，此时则不考虑其执行新增任务。非执行状态中的空闲状态是指该上下料设备104不移动且不进行上料任务或下料任务，移动状态是指上下料设备104正处于执行任务阶段，正在前往当前任务中的3D打印机。

在一个实施例中任务信息包括运动方向和最远目标位置所述运动方向包括上料方向和下料方向，最远目标位置包括在运动方向上的当前任务对应3D打印机所在的第一最远位置和在运动方向反向上的当前任务对应3D打印机所在的第二最远位置。

在一些实施例中，根据新增任务信号、信号位置、设备位置和任务信息确定各个上下料设备完成当前任务和新增任务所需的任务时间包括：

S302.获取上下料设备经过一台3D打印机所需的经过时间、上下料设备完成当前任务和新增任务所需经过3D打印机的经过数量、完成一次上料任务或一次下料任务所需的执行时间和完成当前任务所需执行的上料任务和下料任务的总执行次数。

可以通过预设公式对任务时间进行计算，预设公式包括T＝T_a*J+T_b*K；其中，T为任务时间，T_a为上下料设备104经过一台打印机的经过时间，J为上下料设备104完成当前任务和新增任务所需经过的3D打印机的经过数量，T_b为完成一次上料任务或一次下料任务所需的执行时间，K为完成当前任务所需执行的上料任务和下料任务的总执行次数。

在一些实施例中，为了便于计算，可以设定一次上料或一次下料所需的时间相同，均为T_b。T_a和T_b为常数，那么计算任务时间T只需要获取上下料设备104经过的3D打印机数量和完成上料和下料的总次数即可。

S304.根据经过时间、经过数量、执行时间和总执行次数确定各个上下料设备完成当前任务和新增任务所需的任务时间。

在一些实施例中，上下料设备完成当前任务和新增任务所需经过3D打印机的经过数量包括：对多台3D打印机按位置次序预设序号；当新增任务与运动方向一致时，且信号位置位于设备位置和该运动方向的最远目标位置之间时，根据设备位置和信号位置确定经过数量；当新增任务与运动方向不一致时，根据位于运动方向上的第一最远位置、设备位置和信号位置确定经过数量；当新增任务与运动方向一致，设备位置位于信号位置和第一最远位置之间，且第二最远位置位于第一最远位置和信号位置之间时，根据位于运动方向上的第一最远位置、设备位置和信号位置确定经过数量；当新增任务与运动方向一致，设备位置位于信号位置和第一最远位置之间，且信号位置位于设备位置和第二最远位置之间时，根据第一最远位置、第二最远位置、设备位置和信号位置确定经过数量；其中新增任务是上料任务、运动方向是上料方向或新增任务是下料任务、运动方向是下料方向时认为新增任务与运动方向一致。

先对多台3D打印机按位置次序预设序号，例如可以按照上料方向或下料方向将多台3D打印机依次预设序号为1、2、3、…、N-1、N。请参见图3，图3示出了本发明一实施例中具有10台3D打印机，按照上料方向，打印机的序号依次为1、2、3、…、9、10，图4至图7为不同实施例的运行逻辑，其中三角形代表新增任务，圆形代表当前任务，空心代表上料，阴影代表下料，预设新增任务是上料任务、运动方向是上料方向或新增任务是下料任务、运动方向是下料方向时认为新增任务与运动方向一致，其他类型则视为不一致；预设当前任务在当前运动方向的最远位置为第一最远位置H₁，与当前运动方向相反的最远位置为第二最远位置H₂。按照上下料设备104的设备位置C、当前任务的任务信息、新增任务的类型和信号位置W可以分为以下几种情况：

在一些实施例中，请参见图4，图4为一实施例的生产调度方案，当前任务是上料任务，上下料设备104朝上料方向移动前往当前任务对应的3D打印设备，新增任务也是上料任务，新增任务与上下料设备104的运动方向一致，并且此时发出新增任务的3D打印设备的信号位置位于上下料设备104的最远目标位置之间，如果当前任务仅有一个，则其即为第一最远位置，若含有多个，则序号最大的为第一最远位置，J根据J＝|C-W|计算得到。本实施例中，新增任务的信号位置为序号5，当前任务需要前往序号9，此时上下料设备位于序号1，此时上下料设备104可以在经过序号5时完成上料，运动路径为1至5至9，J根据J＝|C-W|计算得到，即J＝5-1＝4，此时任务时间T＝4T_a+T_b。

在一些实施例中，当前任务是下料任务，上下料设备104朝下料方向移动前往当前任务对应的3D打印设备，新增任务也是下料任务，新增任务与运动方向一致，并且此时发出新增任务的3D打印设备的信号位置位于上下料设备的最远目标位置之间，J根据J＝|C-W|计算得到。例如上下料设备104在9，信号位置在5，当前任务对应的3D打印机位置在1，则运动路径为9至5至1，J根据J＝|C-W|计算得到，也即J＝9-5＝4。

在一些实施例中，请参见图5，图5为另一实施例的生产调度方案，当前任务是上料任务，上下料设备104朝上料方向移动前往当前任务对应的3D打印设备，新增任务是下料任务，新增任务与运动方向不一致，此时上下料设备104需要先按照上料方向运行完成当前任务后折返为下料方向，J通过J＝|H₁-C|+|H₁-W|计算得到。例如上下料设备104的设备位置为序号1，当前任务为序号9，信号位置为序号5，运动路径为1至9至5。当前任务仅有一个时，则为第一最远位置，此时J通过J＝|H₁-C|+|H₁-W|计算得到，即J＝|9-1|+|9-5|＝12，此时任务时间T＝12T_a+T_b；若当前任务具有多个时，例如当前任务包括序号3、序号6、序号9的上料任务，即K＝3，则9为在运动方向的第一最远位置，J的计算为J＝|9-1|+|9-5|＝12，此时任务时间T＝12T_a+3T_b。

在一些实施例中，当前任务是下料任务，上下料设备104朝下料方向移动前往当前任务对应的3D打印设备，新增任务是上料任务，新增任务与运动方向不一致，此时上下料设备104需要先按照下料方向运行完成当前任务后折返为上料方向，J通过J＝|H₁-C|+|H₁-W|计算得到。例如上下料设备104位于序号9，当前任务为序号1，新增任务为序号5，此时上下料设备需要先按照下料方向到达序号1完成下料后调转为上料方向前往序号5，此时J通过J＝|H₁-C|+|H₁-W|计算得到，即J＝|1-9|+|1-5|＝12。

在一些实施例中，请参见图6，图6示出了另一实施例的生产调度方案，当前任务是上料任务，上下料设备朝上料方向移动，新增任务是上料任务，新增任务与运动方向一致，设备位置位于信号位置和第一最远位置之间，且第二最远位置位于第一最远位置和信号位置之间时，此时J通过J＝|H₁-C|+|H₁-W|计算得到。例如设备位置位于序号4和序号5之间，此时上下料设备的中线越过序号4和序号5的中线，视为位于序号5，第一最远位置位于序号9，信号位置位于序号3，此时由于上下料设备已经越过了序号3，则先前往序号9执行上料任务后折返至序号3，运动路径为5至9至3，J＝|H₁-C|+|H₁-W|＝|9-5|+|9-3|＝10，此时任务时间T＝10T_a+T_b。

在一些实施例中，当前任务是下料任务，上下料设备104朝下料方向移动，新增任务是下料任务，新增任务与运动方向一致，设备位置位于信号位置和第一最远位置之间，且第二最远位置位于第一最远位置和信号位置之间时，此时J通过J＝|H₁-C|+|H₁-W|计算得到。例如设备位置位于序号5，第一最远位置位于序号3，信号位置位于序号9，此时运动路径为5至3至9，J＝|H₁-C|+|H₁-W|＝|3-5|+|3-9|＝8。

在一些实施例中，请参见图7，图7为另一实施例中的生产调度方案，当前任务是上料任务，上下料设备104朝上料方向移动，新增任务是上料任务，新增任务与运动方向一致，设备位置位于信号位置和第一最远位置之间，且信号位置位于设备位置和第二最远位置之间时，J通过J＝|C-H₁|+|H₁-H₂|+|H₂-W|计算得到。例如上下料设备位于序号4和序号5之间，此时上下料设备的中线越过序号4和序号5的中线，视为位于序号5，上料方向上的第一最远位置位于序号9，为上料任务，下料方向的第二最远位置位于序号2为上料任务，此时上下料设备需要先前往序号9进行上料后折返至序号2上料后，前往序号3进行上料，也即运动路径为5至9至2至3，也即需要经过执行2次上料或下料任务，K＝2，此时J＝|C-H₁|+|H₁-H₂|+|H₂-W|＝|5-9|+|9-2|+|2-3|＝12，任务时间T＝12T_a+2T_b。

在一些实施例中，当前任务是下料任务，上下料设备朝下料方向移动，新增任务是下料任务，新增任务与运动方向一致，设备位置位于信号位置和第一最远位置之间，且信号位置位于设备位置和第二最远位置之间时，J通过J＝|C-H₁|+|H₁-H₂|+|H₂-W|计算得到。例如上下料设备位于序号5，下料任务的第一最远位置位于序号1，另一下料任务的序号为8，新增任务位于序号7，此时的运动路径为5至1至8至7，J＝|C-H₁|+|H₁-H₂|+|H₂-W|＝|5-1|+|1-8|+|8-7|＝12。

其中，在判断上下料设备的位置时，可以根据上下料设备的中线与相邻两台3D打印机连线的中点进行判断，当上下料设备越过中点时即视为序号的变更，例如位于序号4与序号5之间时，上下料设备的中线越过两者连线的中点，并靠近序号5，则视为上下料设备位于序号5，更靠近序号4则视为上下料设备位于序号4。

在一台3D打印机发出新增任务时，多个非执行状态的上下料设备可能位于以上的一种情况，此时根据各个情况计算各自的任务时间，之后可以对各自的任务时间进行比较大小得到最小的任务时间，即作为执行新增任务的设备，前往信号位置执行新增任务。通过对不同状态的上下料设备的任务时间进行计算得到最小时间，可以控制消耗时间最短，效率最高，相比较于传统的等候最近位置上下料设备的方法，生产效率具有明显提高。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的3D打印生产调度方法的3D打印生产调度装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个3D打印生产调度装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于3D打印生产调度方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图8所示，提供了一种3D打印生产调度装置，包括：第一获取模块810，用于获取新增任务信号；新增任务信号由具有新增任务的3D打印机发出，包括上料任务信号和下料任务信号。第一确认模块820，用于确定信号位置；信号位置为3D打印机的位置；信号位置为3D打印机的位置。第二获取模块830，用于获取处于非执行状态的多台上下料设备所在的设备位置及当前任务的任务信息。第二确认模块840，用于根据新增任务信号、信号位置、设备位置和任务信息确定各个上下料设备完成当前任务和新增任务所需的任务时间。控制模块850，用于控制任务时间最小的上下料设备前往信号位置执行新增任务。

在一个实施例中，第二确认模块840还包括：第三获取模块842，用于获取上下料设备经过一台3D打印机所需的经过时间、上下料设备完成当前任务和新增任务所需经过3D打印机的经过数量、完成一次上料任务或一次下料任务所需的执行时间和完成当前任务所需执行的上料任务和下料任务的总执行次数。第三确认模块844，用于根据经过时间、经过数量、执行时间和总执行次数确定各个上下料设备完成当前任务和新增任务所需的任务时间。

第二确认模块840可以基于预设公式计算得到任务时间，预设公式包括：T＝T_a*J+T_b*K；其中，T为任务时间，T_a为上下料设备经过一台3D打印机的时间，J为上下料设备完成当前任务和新任务新增任务所需经过的3D打印机数量，T_b为完成一次上料或一次下料所需的时间，K为完成当前任务所需执行的上料和下料的总次数。

在一个实施例中，第二确认模块840对于上下料设备完成当前任务和新增任务所需经过的3D打印机数量J的计算包括：

对多台3D打印机按位置次序预设序号；

当新增任务与运动方向一致，且信号位置位于设备位置和该运动方向的最远目标位置之间时，J通过J＝|C-W|计算得到；

当新增任务与运动方向不一致，J通过J＝|H₁-C|+|H₁-W|计算得到；

当新增任务与运动方向一致，设备位置位于信号位置和第一最远位置之间，且第二最远位置位于第一最远位置和信号位置之间时，J通过J＝|H₁-C|+|H₁-W|计算得到；

当新增任务与运动方向一致，设备位置位于信号位置和第一最远位置之间，且信号位置位于设备位置和第二最远位置之间时，J通过J＝|C-H₁|+|H₁-H₂|+|H₂-W|计算得到；

其中，C为设备位置，W为信号位置，H₁为与当前运动方向相同的第一最远位置，H₂为与当前运动方向相反的第二最远位置；其中新增任务是上料任务、运动方向是上料方向或新增任务是下料任务、运动方向是下料方向时认为新增任务与运动方向一致。

上述3D打印生产调度装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种3D打印生产调度设备，该3D打印生产调度设备可以是终端，其内部结构图可以如图9所示。该3D打印生产调度设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该3D打印生产调度设备的处理器用于提供计算和控制能力。该3D打印生产调度设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该3D打印生产调度设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种3D打印生产调度方法。

本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取新增任务信号；新增任务信号由具有新增任务的3D打印机发出，包括上料任务信号和下料任务信号；确定信号位置；信号位置为3D打印机的位置；获取处于非执行状态的上下料设备所在的设备位置及当前任务的任务信息；根据新增任务信号、信号位置、设备位置和任务信息确定各个上下料设备完成当前任务和新增任务所需的任务时间；控制任务时间最小的上下料设备前往信号位置执行新增任务。

在一个实施例中，提供一种3D打印生产系统，包括：多台3D打印机，用于3D打印生产，并能够发出新增任务；多台上下料设备，能够在多台3D打印机之间移动并执行上料任务或下料任务；及上述的3D打印生产调度设备。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取新增任务信号；新增任务信号由具有新增任务的3D打印机发出，包括上料任务信号和下料任务信号；确定信号位置；信号位置为3D打印机的位置；获取处于非执行状态的上下料设备所在的设备位置及当前任务的任务信息；根据新增任务信号、信号位置、设备位置和任务信息确定各个上下料设备完成当前任务和新增任务所需的任务时间；控制任务时间最小的上下料设备前往信号位置执行新增任务。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种3D打印生产调度方法，其特征在于，用于具有多台3D打印机和多台上下料设备的生产，所述方法包括：

获取新增任务信号；所述新增任务信号由具有新增任务的3D打印机发出，包括上料任务信号和下料任务信号；

确定信号位置；所述信号位置为所述3D打印机的位置；

获取处于非执行状态的上下料设备所在的设备位置及当前任务的任务信息；

根据所述新增任务信号、所述信号位置、所述设备位置和所述任务信息确定各个上下料设备完成所述当前任务和所述新增任务所需的任务时间；

控制所述任务时间最小的上下料设备前往所述信号位置执行所述新增任务。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述获取处于非执行状态的上下料设备所在的设备位置及当前任务的任务信息之前，所述方法还包括：

获取上下料设备的状态信息，所述状态信息包括执行状态和非执行状态；

其中，所述执行状态包括上料状态和下料状态，所述非执行状态包括空闲状态和移动状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述任务信息包括运动方向和最远目标位置，所述运动方向包括上料方向和下料方向，所述最远目标位置包括在运动方向上的当前任务对应3D打印机所在的第一最远位置和在运动方向反向上的当前任务对应3D打印机所在的第二最远位置。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述新增任务信号、所述信号位置、所述设备位置和所述任务信息确定各个上下料设备完成所述当前任务和所述新增任务所需的任务时间包括：

获取上下料设备经过一台3D打印机所需的经过时间、上下料设备完成当前任务和新增任务所需经过3D打印机的经过数量、完成一次上料任务或一次下料任务所需的执行时间和完成当前任务所需执行的上料任务和下料任务的总执行次数；

根据所述经过时间、经过数量、执行时间和总执行次数确定各个上下料设备完成所述当前任务和所述新增任务所需的任务时间。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述获取上下料设备完成当前任务和新增任务所需经过3D打印机的经过数量包括：

对多台所述3D打印机按位置次序预设序号；

当所述新增任务与所述运动方向一致，且信号位置位于所述设备位置和该运动方向的最远目标位置之间时，根据所述设备位置和所述信号位置确定所述经过数量；

当所述新增任务与所述运动方向不一致时，根据位于所述运动方向上的所述第一最远位置、所述设备位置和所述信号位置确定所述经过数量；

当所述新增任务与所述运动方向一致，所述设备位置位于所述信号位置和第一最远位置之间，且第二最远位置位于第一最远位置和信号位置之间时，根据位于所述运动方向上的所述第一最远位置、所述设备位置和所述信号位置确定所述经过数量；

当所述新增任务与所述运动方向一致，所述设备位置位于所述信号位置和第一最远位置之间，且所述信号位置位于所述设备位置和第二最远位置之间时，根据所述第一最远位置、所述第二最远位置、所述设备位置和所述信号位置确定所述经过数量；

其中新增任务是上料任务、运动方向是上料方向或新增任务是下料任务、运动方向是下料方向时认为新增任务与所述运动方向一致。

6.一种3D打印生产调度装置，其特征在于，所述装置包括：

第一获取模块，用于获取新增任务信号；所述新增任务信号由具有新增任务的3D打印机发出，包括上料任务信号和下料任务信号；

第一确认模块，用于确定信号位置；所述信号位置为所述3D打印机的位置；

第二获取模块，用于获取处于非执行状态的上下料设备所在的设备位置及当前任务的任务信息；

第二确认模块，用于根据所述新增任务信号、所述信号位置、所述设备位置和所述任务信息确定各个上下料设备完成所述当前任务和所述新增任务所需的任务时间；

控制模块，用于控制所述任务时间最小的上下料设备前往所述信号位置执行所述新增任务。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二确认模块还包括：

第三获取模块，用于获取上下料设备经过一台3D打印机所需的经过时间、上下料设备完成当前任务和新增任务所需经过3D打印机的经过数量、完成一次上料或一次下料所需的执行时间和完成当前任务所需执行的上料和下料的总执行次数；

第三确认模块，用于根据所述经过时间、经过数量、执行时间和总执行次数确定各个上下料设备完成所述当前任务和所述新增任务所需的任务时间。

8.一种3D打印生产调度设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

9.一种3D打印生产系统，其特征在于，包括：

多台3D打印机，用于3D打印生产，并能够发出新增任务；

多台上下料设备，能够在所述多台3D打印机之间移动并执行上料任务或下料任务；及

权利要求8所述的3D打印生产调度设备。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。

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