现阶段我国面临着隧道工程建设需求扩张与盾构机产能不足的矛盾。刀盘作为盾构机开挖掘进的核心部件，对工程质量的稳定性起着决定性作用。但是刀盘焊接车间仍采用传统的人工焊接方式，这不仅存在着焊接效率低、焊接一致性差的问题，还会对焊接工人的健康造成损害，且焊接车间尚未应用现代化的信息管理系统，因此升级刀盘的焊接技术与监管手段具有重要意义。
　　本文来源于山东省重大科技创新项目，针对刀盘焊接过程中智能、柔性化不足的技术问题，结合焊接车间数字化的发展方向，研究自动化焊接技术，给出一种机器人焊接控制终端自适应焊接和分层规划焊接的方法，设计焊接生产的控制终端，并依托物联网与Web应用技术部署远程监管平台，提升了刀盘的生产制造与信息管理水平。
　　本文主要的工作与研究内容如下:
　　(1)规划系统总体架构分为焊接控制终端和远程监管平台两个部分，确定了焊接控制终端现场设备层、操作服务层、系统控制层的分层设计方案，以及远程监管平台的接入层、服务层、应用层的分层设计方案，并通过网络层交互数据。
　　(2)分析自动化焊接过程中的系统误差与随机误差场景，研究焊接过程中的自适应焊接问题，结合激光位移传感器的视觉信息测量与机器人焊接生产线的手眼标定技术，建立刀盘焊件坡口的空间位置模型，关联焊枪初始化的位姿数据，给出一种自适应校正偏差并分层规划的多层多道刀盘坡口焊接方法。
　　(3)采用集散控制的设计思想，研究现场焊接控制终端架构，设计PLC主控制单元、机器人和工控机子控制单元的分层控制结构，参照现场焊接车间的工作环境进行设备选型，并设计控制终端的硬件方案、软件方案和通讯方案。
　　(4)基于监管平台的功能架构分析业务流程，围绕平台功能需求以及数据主体模型设计数据库表，采用B/S架构设计各功能模块，结合Django框架、Bootstrap框架、Nginx、uWSGI等后端技术开发对应Web界面，实现用户管理、运行监测、报警管理、专家工艺系统、历史数据查询功能的可视化显示。
　　盾构机刀盘焊接过程监管系统经过反复测试，控制终端的焊接效果良好，焊接质量与效率符合预期目标;远程监管平台功能合理，满足用户需求，有望后续投入生产使用。