本发明提出一种盾构刀具耐磨面等离子堆焊用机器人操作装置，包括机械臂、工件台和卧式爪盘，机械臂的末端设置有转向节，转向节末端设置有预焊枪和跟焊枪，预焊枪堆焊耐磨基层，跟焊枪堆焊耐磨表层，工件台的底部设置有用来摆放预制片的摆片机器人，摆片机器人包括基座、固定机圈、取片臂、凸轮盘、驱动机构、弹簧、气动取片夹头和上料机构，上料机构包括底盘、顶盖、料片腔、径向槽和上料弹簧。本发明中摆片机器人在预焊枪堆焊好耐磨基层之后摆放预制片，再由跟焊枪在耐磨基层与预制片上堆焊耐磨表层，这种机械化作业的方式来加工复合耐磨面，不仅使工件获得了耐磨性较高的合金层，同时还大大缩短了加工时间，加工效率较高。