本发明公开了一种多尺寸全自动玻璃上料装置及其工作方法。该上料装置包括机架、滑动平台、升降平台、翻转抓取臂和控制系统；滑动平台设置在机架上，可沿水平方向运动；升降平台设置在滑动平台上，可沿垂直方向运动；翻转抓取臂设置在升降平台上，可相对于升降平台旋转；翻转抓取臂上设有多组吸盘组件；控制系统分别与滑动平台、升降平台和翻转抓取臂连接，实现信号的传输与接送。本发明的装置有效地防止了上料过程中玻璃的破裂、划伤，提高了成品率；同时，采用主副吸盘配合可实现多尺寸不同大小玻璃的抓取，实现单次单片玻璃的全自动上料，降低了工人劳动强度，提高了玻璃加工行业的自动化程度。