本实用新型公开了一种双层旋转平移机构，包括机架，所述机架上设置有上下两层旋转组件以及分别对应上下两层所述旋转组件设置的链传动组件。本实用新型通过设置双层旋转平移机构，当工件进入后，气动缓冲挡停器阻挡停住，止回器防止物体回弹，传感器感应到工件托盘由电气控制开始驱动链传动组件旋转，旋转到位后通过链传动组件直线输送。该实用新型设计简单、合理，结构紧凑，操作方便、舒适，装配过程平稳、可靠，通用性强，不仅能够节约人力物力，还能保证产品装配质量，双层结构设置极大提高了装配效率。