本发明公开了一种基于多阶段视觉伺服控制的焊件自主摆放方法。该方法包括将焊件自主摆放分为焊件抓取阶段、焊件转移阶段和焊件摆放阶段，在焊件抓取阶段，通过构建的图像视觉伺服模型实现待摆放焊件的精确抓取，在焊接转移阶段，通过外置的相机获取焊件的空间位姿，利用构建的位置视觉伺服模型引导机械臂末端相机获取对应视野，为焊件摆放阶段的图像视觉伺服模型操作提供起始位置，在焊件摆放阶段，结合实际情况对焊件摆放阶段的特征点进行视野约束，其余控制设计与焊件抓取阶段相同。本发明采用多阶段视觉伺服控制，避免了传统算法中视野丢失的问题，保证焊件在转运过程中的安全，同时为其他阶段的操作提供较高的可操作度。