针对山西西小平耐火材料有限公司耐火砖码放的生产需求，本文开展了耐火砖机器人码放单元的设计与研究工作。根据耐火砖实际码放工艺，本文主要完成以下工作：（1）在阐述机器人码垛技术在物料搬运领域所具有的巨大优势及目前国内外研究与应用现状的基础上，针对国内耐火砖生产模式所存在的不足，提出以码垛机器人辅助耐火砖生产的方案。（2）根据耐火砖码放的功能要求与性能要求，提出利用输送机、位姿调整器、码垛机器人组成的耐火砖机器人码放单元的解决方案。并在此基础上，提出分层体系结构的控制方案，规划出耐火砖码放预处理流程和生产线的整体布局。通过对性能分析和对功能实现的阐述，证明耐火砖机器人码放单元方案的正确性与合理性。（3）根据使用需要，自主设计开发用于耐火砖工艺处理的设备——位姿调整器。根据设计要求，利用集成的思想提出并阐述机械系统的设计方案，并对用于位姿调整器的关键零部件进行设计与校核。通过研究各种控制方法的优缺点，提出“PLC+触摸屏”组合方式的单机控制系统，对位置控制的实现进行了阐述。通过实验，验证了该设备机械系统与控制系统设计的合理性与可行性。（4）通过PLC编程语言梯形图和触摸屏的开发功能宏，利用模块化设计思想对人机交互软件系统进行设计与开发。根据功能不同，将软件系统规划为五个相互独立又相互联系的功能模块。针对目前自动运行程序编写的模式，开发出用户可对程序自定义的功能，详细阐述了该功能的实现原理与方法。利用ADP6.0设计了上述功能的人机交互界面。（5）针对垛型不规则的特性，通过对码放模式进行分析，提出利用自适应方法对垛型参数进行优化，用组策略的思想进行码放的方法。在此基础上，对码放过程中不同的码放模式和每层不同的码放形式进行详细的路径规划。并阐述了通过机器人编程语言，利用模块化设计思路，实现耐火砖自动码垛的方法。