本发明提供了一种小定量棉纤维卷绕制样装置，属于纺织检测设备技术领域，包括机架组件、输送机构、牵伸机构、卷绕机构和拨棉机构；输送机构用于将棉团纤维输送至牵伸机构；牵伸机构用于将棉团纤维制成松散有序的棉纤维；卷绕机构用于将棉纤维卷绕为棉纤维卷；拨棉机构将棉纤维卷从卷筒上拨至输送机构上，包括套设于卷筒上的拨叉及驱动拨叉沿第一方向来回移动的第一执行元件。本发明小定量棉纤维卷绕制样装置通过输送机构将棉团纤维输送至牵伸机构进行牵伸后再经卷绕机构卷绕，实现小定量棉纤维短绒率测试试样的制作，棉纤维在卷绕过程中避免被损坏和丢失，对棉纤维损伤较小，制样耗时少，提高制样及测试效率。