本发明提供了一种膜结构在轨组装装置，包括定位机构、驱动前进机构、储存拼接胶线的胶线筒、胶线输送机构、加热器、摆动机构和收放机构，驱动前进机构滑动设置在定位机构上，胶线筒、胶线输送机构、加热器、摆动机构和收放机构均设置在驱动前进机构上，定位机构将已拼接薄膜单元与待拼接薄膜单元定位，加热器正对两薄膜单元的接缝处布置，摆动机构带动加热器左右运动；胶线输送机构将胶线筒上的拼接胶线输送至加热器，随着驱动前进机构的前进、摆动机构的运动及收放机构同步展开成卷的待拼接薄膜单元，加热器左右摇摆喷出加热后的胶线拼接两薄膜单元。本发明实现薄膜之间的快速拼接与展开，连接可靠性高，灵活性高，占用空间小。