基于3DMAX的切片機(jī)三維及切片動(dòng)作仿真設(shè)計(jì)

摘 要：本文通過(guò)用3DMAX進(jìn)行切片機(jī)三維及切片動(dòng)作仿真設(shè)計(jì)為管理人員和維修技術(shù)人員提供直觀清晰的視覺感受，深入了解切片機(jī)內(nèi)部組成，突出技術(shù)難點(diǎn)，較大程度上提高行業(yè)維修管理、信息化和可視化水平。

關(guān)鍵詞：3DMAX;切片機(jī);動(dòng)作仿真

1 技術(shù)背景

切片機(jī)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(wěn)定的煙塊流量。為確保切片過(guò)程準(zhǔn)確、穩(wěn)定地進(jìn)行，有必要對(duì)切片機(jī)進(jìn)行建模、渲染、裝配以及切片動(dòng)作全過(guò)程動(dòng)畫模擬分析，為管理人員和維修技術(shù)人員提供直觀清晰的視覺感受，深入了解切片機(jī)內(nèi)部組成，突出技術(shù)難點(diǎn)，較大程度上提高行業(yè)維修管理、信息化和可視化水平。

2 技術(shù)內(nèi)容

針對(duì)背景技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種切片機(jī)三維仿真系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)僅限于二維空間線性模擬上，不能滿足目前行業(yè)切片機(jī)維修及切片動(dòng)作可視化模擬及可互動(dòng)性的問(wèn)題。通過(guò)虛擬現(xiàn)場(chǎng)工況，模擬切片過(guò)程，突出技術(shù)難點(diǎn)，借助人機(jī)交互系統(tǒng)，強(qiáng)化訓(xùn)練，達(dá)到提高行業(yè)維修管理、信息化和可視化水平的目的。

本發(fā)明實(shí)施如下：基于3DMAX可視化技術(shù)切片機(jī)切片過(guò)程仿真設(shè)計(jì)，如下步驟：

1、對(duì)切片機(jī)零件進(jìn)行拆卸、測(cè)繪、并繪制CAD二維圖;

2、將CAD圖紙導(dǎo)入3DMAX進(jìn)行零件建模、賦予材質(zhì)和裝配;

3、對(duì)切片機(jī)機(jī)架、導(dǎo)軌等大件和生產(chǎn)線環(huán)境建模及渲染;

4、在虛擬生產(chǎn)線環(huán)境中對(duì)切片動(dòng)作進(jìn)行仿真設(shè)計(jì);

5、將零備件信息數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入3DMAX與相應(yīng)零備件關(guān)聯(lián)。

進(jìn)一步的，所述基于3DMAX可視化技術(shù)切片機(jī)切片過(guò)程仿真設(shè)計(jì)，具體步驟為：

步驟一、對(duì)切片機(jī)零件進(jìn)行拆卸、測(cè)繪、并繪制CAD二維圖;

步驟二：將CAD圖紙導(dǎo)入3DMAX進(jìn)行零件建模、賦予材質(zhì)和裝配;

將繪制好的CAD零件圖紙以DWG形式導(dǎo)入3DMAX;

賦予材質(zhì)：模型的色彩、光澤度和現(xiàn)實(shí)物體比較差別很大，因此需要設(shè)置模型材質(zhì)并進(jìn)行貼圖;3DMAX的材質(zhì)賦予是通過(guò)材質(zhì)編輯器完成，常用的材質(zhì)是金屬、橡膠;

將零件進(jìn)行裝配組裝;

步驟三：對(duì)切片機(jī)機(jī)架、導(dǎo)軌等大件和生產(chǎn)線環(huán)境建模及渲染;

用VRay渲染器對(duì)環(huán)境及切片機(jī)進(jìn)行渲染。

步驟四：在虛擬生產(chǎn)線環(huán)境中對(duì)切片動(dòng)作進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)。

切片機(jī)構(gòu)設(shè)置完成后要實(shí)現(xiàn)動(dòng)作，首先利用鏈接的方式建立零件之間層級(jí)關(guān)系，經(jīng)過(guò)層級(jí)命令連接，父物體與子物體均以層次連接的樹形結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)。

設(shè)置層級(jí)關(guān)系后，使用FK（正向運(yùn)動(dòng)學(xué)）控制對(duì)象運(yùn)動(dòng);最后，為父對(duì)象設(shè)置關(guān)鍵幀，以父對(duì)象帶動(dòng)子對(duì)象來(lái)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫。

步驟五：將零備件信息數(shù)據(jù)庫(kù)導(dǎo)入3DMAX與相應(yīng)零備件關(guān)聯(lián)。

本發(fā)明的基于3DMAX的切片機(jī)三維及切片動(dòng)作仿真設(shè)計(jì)，通過(guò)可視化技術(shù)應(yīng)用于切片機(jī)和切片動(dòng)作模擬過(guò)程中，能將其每個(gè)步驟、細(xì)節(jié)進(jìn)行事先模擬，直觀形象地提供過(guò)程信息，以幫助維修人員進(jìn)行方案和參數(shù)優(yōu)選。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明為管理人員和維修技術(shù)人員提供直觀清晰的視覺感受，深入了解切片機(jī)內(nèi)部組成，突出技術(shù)難點(diǎn)，較大程度上提高了行業(yè)維修管理、信息化和可視化水平。

3 技術(shù)成效

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有培訓(xùn)資料系統(tǒng)性差、單一的平面圖形設(shè)計(jì)且缺乏裝配流程指導(dǎo)說(shuō)明，不能滿足目前行業(yè)設(shè)備可視化作業(yè)模擬的需要的現(xiàn)狀，對(duì)切片機(jī)進(jìn)行建模、裝配以及切片全過(guò)程動(dòng)畫模擬設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)可互動(dòng)可操作功能，為管理人員和維修技術(shù)人員提供直觀清晰的視覺感受，深入了解切片機(jī)內(nèi)部組成，突出技術(shù)難點(diǎn)，較大程度上提高車間管理人員和維修人員對(duì)切片機(jī)切刀拆裝維護(hù)能力。

說(shuō)明書附圖

作者簡(jiǎn)介：

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