本发明公开了一种服装布片衬片自动粘合上料机，包括机架，所述机架上设置有预黏合平台、第一送料平台、第一置料平台、第二送料平台和第二置料平台；所述预黏合平台一旁设置有机器人，所述机器人的输出端固定设置有移料装置，所述第一置料平台的一旁和第二置料平台的一旁均设置有吸附装置。机器人通过机器视觉分别对布片和衬片的位置进行纠正后，将贴合在一起的布片和衬片送到预黏合平台，经预加热后送入下一工序的高温粘合机中。本发明可代替人工进行服装布片和衬片的抓取以及叠放，可提高工作效率，降低劳动强度。布片和衬片进行预加热黏合后，可避免叠放好的布片和衬片在搬运和移动时发生布衬错位现象，从而造成不必要的浪费。