自动焊机主要由工件自动上料、下料机构，工件工位自动转换机构，工件自动装夹机构，以及工件焊接过程自动化系统，系统集成控制等组成。右图即为一套在流水线的热水器生产线自动焊机整体图，包括自动上下料、自动传送、自动装夹和焊接过程自动化等机构组成。
1、自动焊机的工件上下料机构
对于一套自动焊机，根据工件的焊缝形式和尺寸大小，需要设置不同的上下料机构。考虑到中国的国情以及国内大多数企业的成本承受力，很多企业依然选择人工上下料。而在汽车或者家用电器等焊接生产流水线上，大量采用机械手或者自动化机械结构进行自动上下料，包括输送、举升，翻转、转移等动作，从而实现快捷生产，无人工干预的自动焊接系统。自动焊机
2、工件焊接工位自动转换装置
在自动焊机系统里，为了实现提高焊接效率，常常需要做成多工位自动焊接，主要包括上料位、装夹位、焊接位、冷却位或检测位、下料位，从而形成一整套自动化系统，一次性完成工件从装配，焊接，检测到输出的工作。右图即为一个汽车推杆推板三工位自动焊机，有上料下料位，焊接位，检测位。由焊接机器人组成的自动焊机系统里面，也常常采用双工位或者多工位焊接，在机器人的长臂覆盖范围内，可以从一个工位转换到另一工位，从而实现多工位焊接。
零部件的焊接工作，常常包括一条或多条焊缝，也常常包括多个零件组焊成一个零件。比如人们常用的热水器内胆，汽车贮气筒筒体等，包括钢板卷圆后的直缝焊接，两端封头与筒体的环缝焊接，出水嘴或出气嘴与筒体或端盖的环缝焊接，内胆或筒体的挂架焊接，组焊完成为一个零件，即热水器内胆或贮气筒。要实现每种焊接方式的自动完成，需要从一个工位自动转换到另一个工位，从而形成流水化生产作业，实现自动焊接。自动焊机
3、工件自动装夹装置
自动焊机要实现自动焊接生产，必须实现自动定位，自动夹紧，自动松开等装夹装置，才能使产品的焊接实现效率提高，焊接质量稳定，大批量生产。
4、工件焊接过程自动化系统
焊接过程需要根据产品零件的材质、板厚、尺寸大小、焊缝形式、保护气体、送丝形式来选择不同的焊接方式。焊接过程自动化系统可以组成一个简单的自动焊接专机，也可作为自动焊机的一个组成部分。