基于3DMAX的切片機三維及切片動作仿真設計

摘 要：本文通過用3DMAX進行切片機三維及切片動作仿真設計為管理人員和維修技術人員提供直觀清晰的視覺感受，深入了解切片機內部組成，突出技術難點，較大程度上提高行業維修管理、信息化和可視化水平。

關鍵詞：3DMAX;切片機;動作仿真

1 技術背景

切片機在制絲線上用于將拆掉外包裝箱的煙片（包括再造煙葉）分切成厚度大致相等的若干煙塊，保證均勻、穩定的煙塊流量。為確保切片過程準確、穩定地進行，有必要對切片機進行建模、渲染、裝配以及切片動作全過程動畫模擬分析，為管理人員和維修技術人員提供直觀清晰的視覺感受，深入了解切片機內部組成，突出技術難點，較大程度上提高行業維修管理、信息化和可視化水平。

2 技術內容

針對背景技術的不足，本發明提供了一種切片機三維仿真系統，旨在解決現有技術僅限于二維空間線性模擬上，不能滿足目前行業切片機維修及切片動作可視化模擬及可互動性的問題。通過虛擬現場工況，模擬切片過程，突出技術難點，借助人機交互系統，強化訓練，達到提高行業維修管理、信息化和可視化水平的目的。

本發明實施如下：基于3DMAX可視化技術切片機切片過程仿真設計，如下步驟：

1、對切片機零件進行拆卸、測繪、并繪制CAD二維圖;

2、將CAD圖紙導入3DMAX進行零件建模、賦予材質和裝配;

3、對切片機機架、導軌等大件和生產線環境建模及渲染;

4、在虛擬生產線環境中對切片動作進行仿真設計;

5、將零備件信息數據庫導入3DMAX與相應零備件關聯。

進一步的，所述基于3DMAX可視化技術切片機切片過程仿真設計，具體步驟為：

步驟一、對切片機零件進行拆卸、測繪、并繪制CAD二維圖;

步驟二：將CAD圖紙導入3DMAX進行零件建模、賦予材質和裝配;

將繪制好的CAD零件圖紙以DWG形式導入3DMAX;

賦予材質：模型的色彩、光澤度和現實物體比較差別很大，因此需要設置模型材質并進行貼圖;3DMAX的材質賦予是通過材質編輯器完成，常用的材質是金屬、橡膠;

將零件進行裝配組裝;

步驟三：對切片機機架、導軌等大件和生產線環境建模及渲染;

用VRay渲染器對環境及切片機進行渲染。

步驟四：在虛擬生產線環境中對切片動作進行仿真設計。

切片機構設置完成后要實現動作，首先利用鏈接的方式建立零件之間層級關系，經過層級命令連接，父物體與子物體均以層次連接的樹形結構呈現。

設置層級關系后，使用FK（正向運動學）控制對象運動;最后，為父對象設置關鍵幀，以父對象帶動子對象來產生運動，實現動畫。

步驟五：將零備件信息數據庫導入3DMAX與相應零備件關聯。

本發明的基于3DMAX的切片機三維及切片動作仿真設計，通過可視化技術應用于切片機和切片動作模擬過程中，能將其每個步驟、細節進行事先模擬，直觀形象地提供過程信息，以幫助維修人員進行方案和參數優選。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明為管理人員和維修技術人員提供直觀清晰的視覺感受，深入了解切片機內部組成，突出技術難點，較大程度上提高了行業維修管理、信息化和可視化水平。

3 技術成效

本發明針對現有培訓資料系統性差、單一的平面圖形設計且缺乏裝配流程指導說明，不能滿足目前行業設備可視化作業模擬的需要的現狀，對切片機進行建模、裝配以及切片全過程動畫模擬設計，并實現可互動可操作功能，為管理人員和維修技術人員提供直觀清晰的視覺感受，深入了解切片機內部組成，突出技術難點，較大程度上提高車間管理人員和維修人員對切片機切刀拆裝維護能力。

說明書附圖

作者簡介：

郭皓（1988-），男，福建龍巖，助理工程師，碩士，研究方向：自動控制系統、過程控制系統。