本发明公开了一种惯性器件自动化装配系统，包括：底板、侧板、孔零件固定工装、控制系统、以及与控制系统通过网线连接的视觉\倾斜角\力学检测系统、上料机器人、单自由度运动滑台、六自由度运动机构、视觉检测系统滑轨和倾斜角检测系统滑轨；侧板、六自由度运动机构、视觉检测系统滑轨和上料机器人安装在底板上；单自由度运动滑台固定在侧板上；倾斜角检测系统滑轨和孔零件固定工装安装在单自由度运动滑台上；视觉\倾斜角\力学检测系统分别安装在视觉检测系统滑轨、倾斜角检测系统滑轨和六自由度运动机构上。本发明在完成视觉检测、倾斜角检测、力学检测后实施共三次零件微动调整，以实现薄壁壳体的孔零件与圆柱状的轴零件的精确装配。