基于ANSYS的EMS小车结构分析和优化设计

赵海伦

（南昌大学，江西 南昌 330038）

1 引言

EMS小车又叫自行小车悬挂输送系统，是高度体现机电一体化现代技术的物流系统，在制造业特别是生产车间的物料运输中发挥着举足轻重的作用。EMS小车由轨道、自行小车（主动车、从动车）、剪刀差结构、提升皮带、提升电动机和电控系统等组成，其中轨道中设有滑触线和二维码，分别给小车供电和提供定位信息。提升皮带是小车的主要承重部件，剪刀差结构主要用于提高小车的稳定性。电控系统通过漏波通信控制小车的升降和行走。EMS小车的基本结构和各部分主要功能如图1所示。

EMS小车具有停车准确、操作简单、安全可靠和维护方便等优点，特别适用于一些自动化程度较高、对物流系统定位准确度要求较高的场所。

图1 EMS小车基本结构

2 应用现状及问题分析

我司EMS主要用于半成品在不同工序之间的运输，目前该系统在剪刀差升降以及小车行走时存在晃动大导致定位不准的问题，此外我司半成品为粉末态高纯二氧化硅棒材，剪刀差晃动可能导致半成品磕碰从而导致报废，因此需要对EMS小车结构进行分析和优化，尽可能避免小车的晃动，增强小车重复定位准确度，提升小车流转效率和安全性。

现场仔细观察EMS小车升降、行走时各个部件的实时状态，发现剪刀差连接臂存在微量变形，小车轻微晃动。根据现场对小车的结构分析，导致连接臂变形的主要可能原因是升降和行走过程中货物摆动导致受力方向偏离竖直方向，而由于连接臂轴向的强度不足从而发生变形。……