我国正处于“十三五”建设的关键时期,“一带一路”等国家战略为石材工业提供了持续稳定的市场空间。大幅面石板材作为重要产品,旺盛的需求促进了生产设备的繁荣,高效锯解设备已有了很大突破,但是锯解后板材的卸料过程仍然制约着整体的效率,成为石材大板生产自动化进程的短板。研发一套结构简洁、稳定可靠的大幅面石板材自动卸料装置具有重要意义。本课题研究的桁架式大幅面石板材自动卸料装置是依据石板材的特点,综合考虑卸料位置的操作空间、生产布局,以国内外石材及相关自动化装备为蓝本设计而成,有效解决了用工难题、提高了生产效率、增强了企业竞争力。通过对企业实际调研数据进行提取分析,并参照现有产品的规格,拟定了大幅面石板材自动卸料装置总体的设计参数。基于功能分析法及模块化设计原理,完成了桁架式大幅面石板材自动卸料装置的方案设计,并对真空吸盘式末端执行器等部分关键部件进行了选型设计。选取桁架式大幅面石板材卸料装置工作过程的2种典型工况有限元分析,应力、应变等存在较大冗余。基于AWE的DOE模块对机架轻量化设计,达到了总质量减轻的目的,减重比达15%。优化后应力、变形有所增大,但都在许用的范围之内,整机的模态降低1Hz左右,并不影响其动态性能。谐响应分析显示第2、3阶固有频率附近振幅较大,为生产中合理避振提供理论指导。基于工况特征,提出并分析了带有过渡圆弧的“门”字形路径,对该路径分别采用梯形速度、三角函数速度、S形速度3种模式求解与仿真,最终选取以S形速度模式规划各轴的运动方式,保证了工作效率和运行平稳,与人工卸料相比,效率提升30%以上。