取纸装置是高速包装设备中重要的组成部分,取纸装置的取纸机构将堆叠在一起的纸板一个个单独取下并送出,工作频率高,对运动轨迹和机构的运动平稳性要求高。因此该机构的性能对设备的运行有着重要的影响。为获得一种运动学性能优良的取纸机构,在本团队已有研究基础上,本文提出了一种凸轮连杆组合形式的取纸机构,进行了该机构的分析与综合、机构设计、运动学分析和运动学性能优化等工作。分析了取纸机构末端输出件在取纸过程中的运动,得出了在这一过程中执行件的位置和姿态要求。对各种机构特点进行了分析,并结合取纸机构执行件位置和姿态要求得出的自由度条件,推导了机构原始运动链和机构拓扑图。通过对原始机构链进行演化和分析,最终得到了双凸轮共轭控制五杆机构的组合机构形式。这种逆向推导的方法可为机构设计人员提供一种新的解决问题的思路。根据得到的双凸轮-五杆的组合构型方案,结合部分尺寸约束和已有研究成果,对构件基本尺寸关系进行了定义,完成了机构的尺度综合。在UG中建立机构仿真模型,验证了设计的正确性。最后完成了机构的运动学建模及其数学表达。总结得出:在该构型方案中,对执行件的位姿实现分开控制,能够简化计算,提高控制精度,具有一定的推广意义。为能够改善机构的运动学性能,确立了以加速度最大值最小为目标的机构优化目标。通过对取纸机构的运动学公式的深入分析,确定了优化设计的独立变量,并把这些独立变量对加速度最大值及压力角最大值的影响进行了分析;结合变量的约束范围、凸轮机构正常运动的条件等7个线性与非线性约束条件,建立了多目标非线性约束优化设计的模型。最后利用遗传算法进行优化计算得出优化解。计算结果表明:与优化前相比,杆3和杆5的最大加速度降低31.5%,杆2和杆4的最大加速度降低44.8%。在取纸动作已实现的基础上,完成了取纸功能的气路设计。在UG环境下,通过参数化建模完成了零部件的设计和三维模型的建立;最后,将建好的零件模型按照零件间的约束关系装配成了虚拟样机,并归纳了实际装配时的技术关键点。