随着电解铝工业的发展,对铝锭连铸机设备的自动化程度提出了越来越高的要求。堆垛机是铝锭连铸机设备中的关键部件,对其进行各方面的研究,能够提高铝锭连铸机的生产效率。本文基于堆垛机由于路径、速度规划的不合理而造成的损伤,对其路径进行规划,并对速度特性进行分析,最后达到优化的目的。首先,本文对堆垛机结构进行运动分析,在分析的基础上进行轨迹规划,通过三次样条插值法确定出一条合理的运行轨迹。确定了堆垛机机械手抓取铝锭后提升的高度,行走的路程,以及放锭时下降的高度。其次,通过之前所规划好的轨迹,再进一步进行运动分析。分别对伺服电机的几类加减速曲线(梯形加减速、指数型加减速、S型加减速曲线)进行比较,针对它们各自的优点和不足,提出了三角函数加减速曲线,并且将其用MATLAB进行仿真验证,运用在伺服电机的调速上。在电机的数学模型的基础上,建立了伺服控制系统的模型,用Simulink进行了仿真验证,调节参数使其具有更好的响应性。采用Solidworks建立了堆垛机的三维简化模型,并且导入ADAMS中,设置好其仿真环境,并与之前建立好的伺服控制系统模型相结合,形成机电联合仿真。最后,通过机电联合仿真模型,依据堆垛机的工作要求,已经规划好的运行轨迹,以及速度和时间的分配,得到了运动学和动力学的仿真结果。可以看出优化结果是合理的,速度特性曲线也具有一定的可行性。