本发明公开一种双混联3P‑6R机器人协同喷涂装置，包括双X,Y,Z三轴移动行走机构、Z方向锁紧机构以及喷涂机械手臂。通过齿轮齿条的传动方式实现双X,Y,Z三轴移动行走机构在X,Y,Z三个方向的运动控制；采用承载平台和导向轮机构对移动行走机构进行承载与导向，通过在Z方向设置锁紧机构，起到失电保护作用，以此保证了X,Y,Z三方向的运动能够安全、稳定、可靠的进行。本发明是一种轻量化喷涂机械臂系统，具有重量轻、负载大、工作空间大、运动灵活的特点；可以进行单个方向的运动，也可以进行三个方向的联动，其机器人末端的喷枪位姿在任意时刻都可以垂直于被喷涂面，实现了9自由度操控，能够满足大型船体外表面喷涂的任务需求，对大型船体涂装具有重要的应用价值。