The invention discloses a 3D printing batch control method considering the print quality, which includes: 1. A 3D printing and manufacturing system for printing task models in batch printing is proposed. 2, the 3D printing manufacturing process of random arrival of the print task model is described as a semi Markov decision process; 3, the batch operation and the print parameter layer height are used as the 3. System action; 4, Q learning algorithm is used to optimize 3D printing manufacturing system online. By taking batch action and printing parameter layer height as the system action, the invention can optimize the on-line optimization control of the 3D printing and manufacturing system considering the print quality, which can improve the quality of product and the utilization of printing resources, and reduce the waste of the inventory space.
【技术实现步骤摘要】
一种考虑打印质量的3D打印分批控制方法
本专利技术属于生产调度
,具体的说是一种考虑打印质量的3D打印分批控制方法。
技术介绍
调度在大多数生产制造系统以及信息处理环境中扮演着重要的角色。在生产制造业中,合理的调度方案可以大幅提高生产效益和资源利用率,节省生产成本,从而增强企业的竞争力,推动生产制造业的发展。近几年来,随着3D打印技术的发展,3D打印设备逐渐走进个人生活。3D打印技术是通过逐层打印得到一个三维实体模型,在打印过程中需要进行一些预备及辅助动作。例如采用FDM熔融沉积成型技术打印时,打印过程中喷头预热以及打印平台移动等动作。通过分析可知,当多个任务同时打印,可以减少打印所需的时间,提高3D打印机的使用效率,提高系统的生产率。现有的3D打印制造系统是单一任务分配与打印,3D打印机的使用效率和系统的生产率较低,对于打印任务模型分批打印的3D打印制造系统的优化问题还未进行研究。同时打印参数的设定对产品的质量有重要的影响,如何在系统制造过程中对参数进行设置,也是有待研究的问题。
技术实现思路
本专利技术是为解决上述现有技术存在的不足之处,提出一种考虑打印质量的3D打印分批控制方法,以期通过将选批行动以及打印参数层高作为系统行动,能够对考虑打印质量的3D打印制造系统进行有效的在线优化控制,从而能提高产品质量,减少打印资源以及库存空间的浪费。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案:本专利技术一种考虑打印质量的3D打印分批控制方法的特点是应用于由m种打印任务模型、m个任务队列、容量为N的3D打印机组成的3D打印制造系统中,且每种打印任务模型的耗材种类相同 ...
【技术保护点】
1.一种考虑打印质量的3D打印分批控制方法,其特征是应用于由m种打印任务模型、m个任务队列、容量为N的3D打印机组成的3D打印制造系统中,且每种打印任务模型的耗材种类相同;将第i种打印任务模型的底面尺寸记为oi;将所述第i个任务队列的队列容量为Ci,且第i个任务队列中存储有第i种打印任务模型;假设第i个任务队列的长度ci为第i个任务队列的状态,则令第i个任务队列的状态ci属于状态空间Φi={0,1,2,…,Ci},i=1,2,…,m;则将m个任务队列的状态作为系统的联合状态,记为s=(c1,c2,...,ci,...,cm),m≥3;将所述3D打印机所设置的打印参数层高记为h,h∈D1=[hmin,hmax],其中,D1为打印参数的设置范围,hmin为层高设置的最小值,hmax为层高设置的最大值;从所述m个任务队列中选择一批可行的任务组合记为J=(j1,...,ji,...,jm),且
【技术特征摘要】
1.一种考虑打印质量的3D打印分批控制方法,其特征是应用于由m种打印任务模型、m个任务队列、容量为N的3D打印机组成的3D打印制造系统中,且每种打印任务模型的耗材种类相同;将第i种打印任务模型的底面尺寸记为oi;将所述第i个任务队列的队列容量为Ci,且第i个任务队列中存储有第i种打印任务模型;假设第i个任务队列的长度ci为第i个任务队列的状态,则令第i个任务队列的状态ci属于状态空间Φi={0,1,2,…,Ci},i=1,2,…,m;则将m个任务队列的状态作为系统的联合状态,记为s=(c1,c2,...,ci,...,cm),m≥3;将所述3D打印机所设置的打印参数层高记为h,h∈D1=[hmin,hmax],其中,D1为打印参数的设置范围,hmin为层高设置的最小值,hmax为层高设置的最大值;从所述m个任务队列中选择一批可行的任务组合记为J=(j1,...,ji,...,jm),且其中ji表示所选任务组合中第i种打印任务模型的个数,J∈D2={J1,J2,…,Jz},D2为所有可行的任务组合的集合;Jz表示第z种可行的任务组合;由所述一批可行的任务组合J和打印参数层高h构成的联合行动v=(J,h),v∈D=D1×D2;D表示所述3D打印制造系统的行动空间;定义决策时刻为3D打印机完成所述一批可行的任务组合J的打印时刻或等待所述m种打印任务模型中任意一个打印任务模型的到达时刻;所述考虑打印质量的3D打印分批控制方法是按如下步骤进行:步骤1、定义变量k,并初始化k=1,设置玻尔兹曼常数K和温度T;定义Q值表中的元素为状态-行动对值,并初始化所述Q值表中的元素;定义控制策略表为所述Q值表中每行最小的状态-行动对值所对应的行动构成的当前行动集合;步骤2、在所述3D打印制造系统的第k个决策时刻,观察所述3D打印制造系统的当前状态并记为sk;令所述第k个决策时刻的当前状态sk在Q值表中所对应的状态记为s′,则sk=s′;令所述第k个决策时刻的当前状态sk下采取的行动记为在...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐昊,王彬,耿天宝,周雷,戴飞,谭琦,
申请(专利权)人:合肥工业大学,
类型:发明
国别省市:安徽,34
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