在自动化程度日益提高的钢铁企业,很多环节的生产效率和生产质量都得到明显改善,但是仍有部分环节自动化程度还很低,制约着企业的生产效率,角钢的码垛环节就是其中一个。基于上述问题,提出一种二自由度并联角钢自动码垛机。该角钢自动码垛机结构简单、体积小、运动速度快、动作准确,能够有效提高生产效率及生产质量,解决现有码垛机运动速度慢、动作不准确、生产效率低下的难题。和串联机构相比,并联角钢自动码垛机刚度大,能够承受更大的力矩和力。课题主要以二自由度并联角钢自动码垛机为研究对象,依据几何投影学,将二自由度并联角钢自动码垛机等效成平面机构,对其进行运动学分析和奇异性分析。结合实际分析数据,对角钢自动码垛机进行结构优化,根据导轨倾斜角度和运动学参数的关系,最终对其导轨进行倾斜设计。运用虚拟机构法,构造等效机构,建立角钢自动码垛机的三维空间坐标模型,再根据转化关系,将三维模型转化为易于理解的平面图,最后得出角钢自动码垛机的尺寸设计空间。运用极限圆法对角钢自动码垛机的理论工作空间进行研究,得到不同形状的理论工作空间,根据连杆的长度范围,确定最优的理论工作空间。运用多项式曲线法、正弦曲线法、修正梯形曲线法对角钢自动码垛机末端执行机构的加速度进行研究,得出各个方法最大加速度的表达式。根据实际情况,确定角钢码垛机的运行周期和运行路径,最后根据实际情况选用最适合角钢自动码垛机轨迹规划的方法,同时也对轨迹规划曲线进行圆弧优化。运用拉格朗日法对角钢自动码垛机进行动力学分析,建立逆解模型和动力学方程,求出滑块的驱动力。根据丝杠的轴向载荷、伺服电机瞬时最大输出扭矩,选取适合该机构的伺服电机。根据上述理论分析,角钢自动码垛机和实际工况相符,运行高效、平稳,能够促进钢铁企业生产效率的提高,同时也对钢铁企业自动化程度的加深有着重大意义。