基于3DMAX的切片机三维及切片动作仿真设计

摘 要：本文通过用3DMAX進行切片机三维及切片动作仿真设计为管理人员和维修技术人员提供直观清晰的视觉感受，深入了解切片机内部组成，突出技术难点，较大程度上提高行业维修管理、信息化和可视化水平。

关键词：3DMAX;切片机;动作仿真

1 技术背景

切片机在制丝线上用于将拆掉外包装箱的烟片（包括再造烟叶）分切成厚度大致相等的若干烟块，保证均匀、稳定的烟块流量。为确保切片过程准确、稳定地进行，有必要对切片机进行建模、渲染、装配以及切片动作全过程动画模拟分析，为管理人员和维修技术人员提供直观清晰的视觉感受，深入了解切片机内部组成，突出技术难点，较大程度上提高行业维修管理、信息化和可视化水平。

2 技术内容

针对背景技术的不足，本发明提供了一种切片机三维仿真系统，旨在解决现有技术仅限于二维空间线性模拟上，不能满足目前行业切片机维修及切片动作可视化模拟及可互动性的问题。通过虚拟现场工况，模拟切片过程，突出技术难点，借助人机交互系统，强化训练，达到提高行业维修管理、信息化和可视化水平的目的。

本发明实施如下：基于3DMAX可视化技术切片机切片过程仿真设计，如下步骤：

1、对切片机零件进行拆卸、测绘、并绘制CAD二维图;

2、将CAD图纸导入3DMAX进行零件建模、赋予材质和装配;

3、对切片机机架、导轨等大件和生产线环境建模及渲染;

4、在虚拟生产线环境中对切片动作进行仿真设计;

5、将零备件信息数据库导入3DMAX与相应零备件关联。

进一步的，所述基于3DMAX可视化技术切片机切片过程仿真设计，具体步骤为：

步骤一、对切片机零件进行拆卸、测绘、并绘制CAD二维图;

步骤二：将CAD图纸导入3DMAX进行零件建模、赋予材质和装配;

将绘制好的CAD零件图纸以DWG形式导入3DMAX;

赋予材质：模型的色彩、光泽度和现实物体比较差别很大，因此需要设置模型材质并进行贴图;3DMAX的材质赋予是通过材质编辑器完成，常用的材质是金属、橡胶;

将零件进行装配组装;

步骤三：对切片机机架、导轨等大件和生产线环境建模及渲染;

用VRay渲染器对环境及切片机进行渲染。

步骤四：在虚拟生产线环境中对切片动作进行仿真设计。

切片机构设置完成后要实现动作，首先利用链接的方式建立零件之间层级关系，经过层级命令连接，父物体与子物体均以层次连接的树形结构呈现。

设置层级关系后，使用FK（正向运动学）控制对象运动;最后，为父对象设置关键帧，以父对象带动子对象来产生运动，实现动画。

步骤五：将零备件信息数据库导入3DMAX与相应零备件关联。

本发明的基于3DMAX的切片机三维及切片动作仿真设计，通过可视化技术应用于切片机和切片动作模拟过程中，能将其每个步骤、细节进行事先模拟，直观形象地提供过程信息，以帮助维修人员进行方案和参数优选。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明为管理人员和维修技术人员提供直观清晰的视觉感受，深入了解切片机内部组成，突出技术难点，较大程度上提高了行业维修管理、信息化和可视化水平。

3 技术成效

本发明针对现有培训资料系统性差、单一的平面图形设计且缺乏装配流程指导说明，不能满足目前行业设备可视化作业模拟的需要的现状，对切片机进行建模、装配以及切片全过程动画模拟设计，并实现可互动可操作功能，为管理人员和维修技术人员提供直观清晰的视觉感受，深入了解切片机内部组成，突出技术难点，较大程度上提高车间管理人员和维修人员对切片机切刀拆装维护能力。

说明书附图

作者简介：

郭皓（1988-），男，福建龙岩，助理工程师，硕士，研究方向：自动控制系统、过程控制系统。