本发明提供了一种立方星重复连接分离装置及其工作方法，装置包括立方星组件和设置在连接平台上的四组导向组件、电机、传动机构、两个锁紧凸轮和电磁铁组件，在传动机构两侧分别设置一锁紧凸轮；通过空间机械臂带动立方星组件进入四组导向组件捕获范围，待立方星组件触发设置在导向组件上的微动开关时启动电机，电机传动机构传递至两个锁紧凸轮，两个锁紧凸轮同步转动对立方星组件进行捕获直至锁紧，电机停止运动；解锁时，对电磁铁组件通电，电磁铁组件吸引立方星组件；再次启动电机，解除锁紧凸轮对立方星组件的限位，对电磁铁组件断电，释放立方星组件。本发明具有低冲击、轻质化、可重复等优点，满足立方星星箭连接分离的空间任务场景需求。