热处理是履带板生产制造的关键工序,传统人工为加热炉上、下料,存在劳动强度大,效率低,安全性差等问题。将工业机器人引入到履带板加热炉上下料中,形成履带板加热炉自动上下料系统,可以提高生产效率,降低劳动强度,因此,具有十分重要的意义。本文提出采用工业机器人为履带板加热炉上、下料,根据履带板加热炉上下料工艺流程,设计电磁铁与履带板翻转台,实现履带板加热炉自动上下料系统设计。采用矩阵法描述空间中工业机器人和履带板的位置、姿态和位移。根据履带板尺寸以及不规则形状,结合实际生产中常见标准垛型,设计出纵横垛型工件排样作为履带板的堆叠方式。结合码垛设计方案,利用DELMIA软件对机器人上、下料系统进行离线编程、路径规划、碰撞检测、干涉算法分析和优化仿真,实现了履带板的取料、翻转、上料、下料、码垛等工艺环节。为解决机器人对履带板的抓取问题,采用电磁铁作为机器人末端执行机构。针对履带板型号及重量不同,结合电磁铁基本原理,建立电流、匝数、电磁力关系表达式,通过控制电流来控制电磁力,并对电磁铁进行选型与设计。为实现机器人能够准确定位纵横垛型中每块履带板的空间位置,通过建立工件序号、选取关键点位、建立工件位姿表达式、设置码垛基本参数,从而设计出机器人码垛的总体方案。机器人六轴关节角度-时间关系曲线和仿真结果表明:机器人在运动过程中六轴都是连续的,在与履带板接触后机器人仍能够平稳运行且没有出现奇异现象。因此,整个系统完成了履带板加热炉的自动上、下料功能。