以焊接机器人作为主要设备，也能构成焊接机器生产线，它可以较为简单的将多台工作站用工件输送线连接起来。虽然它们之间是相互影响的，但这种生产线仍然保持单站的特点。
也就是说，在焊接机器人生产线中的每个站只能用选定的工件夹具及焊接机器人的程序，才能来焊接预定的工件。在更改夹具及程序之前的一段时间内，这条线是不能焊其他工件的。
还有中形式的生产线也是由多个站组，但与上述结构不同的是，被焊工件都装卡在统一形式的托盘上，而托盘可以与线上任何一个站的变位机相配合并被自动卡紧，从而轻松的完成焊接作业。
焊接机器人生产线系统首先会对托盘的编号或工件进行识别，然后自动调出焊接这种工件的程序进行焊接，这样每一个站无需作任何调整就可以焊接不同的工件。
这种焊接机器人生产线通常会有一个轨道子母车，子母车可以自动将点固好的工件从存放工位取出，再送到有空位的焊接机器人工作站的变位机上。也可以从工作站上把焊好的工件取下，送到成品件流出位置，得到了充分的利用。
整个焊接机器人生产线都是由一台调度计算机控制，装配好足够多的工件，并放到存放工位上，就可以实现无人或少人生产了，适合产品品种多，每批数量又很少的加工情况。
