本发明涉及一种汽车三元催化器系统焊接装置及汽车焊接设备。所述汽车三元催化器系统焊接装置包括变位机系统、夹具梁系统、工装夹具系统以及机器人焊接系统;变位机系统包括主动头和从动头;夹具梁系统包括夹具梁、工装夹具快换机构和夹具梁快速连接机构,工装夹具快换机构的数量为两个,分别连接变位机系统的主动头和从动头,夹具梁通过两个工装夹具快换机构与变位机系统连接,变位机系统用于控制夹具梁沿主动头和从动头所在的轴线360°运动;工装夹具系统通过工装夹具快换机构安装在夹具梁上,工装夹具系统包括进气法兰定位机构、筒体定位机构、柔性节防护机构和出气法兰定位机构,工装夹具系统用于固定待焊接的汽车三元催化器。