钢包是钢厂必须的器具，钢包内衬耐火层现今主要由人工砌筑，砌筑工作环境恶劣，技术工人稀缺，导致钢包价格不菲。本文以120t容量钢包为例设计了一种砌筑钢包的机器人设备，该钢包砌筑机器人能够提高钢包内衬的砌筑质量，延长钢包使用寿命，降低钢包成本等，在冶金行业具有极高的实际价值。根据钢包砌筑工艺要求，设计出了钢包砌筑机器人的七大部分：钢包运送车、包壁工作层耐火砖上砖机械手、包壁工作层耐火砖运送升降机构、包壁工作层耐火砖码放机械手、永久层浇注料上料机构、永久层浇注料浇注台、耐火砖码放平台升降机构。通过七个部分的协调工作，完成钢包包壁的砌筑。钢包砌筑机器人中的包壁工作层耐火砖码放机械手要求在有限的空间内工作精度高、工作效率快。绘制出了耐火砖码放机械手各关节结构装配图，并求出了耐火砖码放机械手的位置正反解方程、雅克比矩阵和动力学方程。对耐火砖码放机械手进行了运动仿真，验证了耐火砖码放机械手设计的合理性。为有效的保证钢包砌筑质量，通过建立钢包包壁工作层砌筑合门处空位尺寸的数学模型，求出了合门处空位尺寸范围，设计了五种规格的钢包包壁工作层砌筑合门砖，并给出了合门砖的选用原则和可靠性验证。