本发明公开了一种具有多自由度的回转平移变位机，包括支撑架、主回转动力结构、主框架、副动力结构、副框架和工作台，所述主框架设在支撑架之间，所述主回转动力结构设在主框架的端部，并位于主框架和支撑架之间，所述副框架通过副动力结构设在主框架中，所述副动力结构设在副框架的前后两端，所述工作台设在副框架上。采用主副双框架结构，主框架能够对整个焊接工件位置及角度的调整，副框架能够对焊接零部件位置及角度的调整，满足对复杂异形工件的焊接操作要求，并且主副框架分别设置有动力结构，实现对主副框架的灵活调整，使得整个装置具有多个自由度来满足复杂焊接作业的需求。