本发明公开了一种基于凸轮函数传动的布料监测取样装置及其控制方法，包括安装在布料监测取样框架内的进布主动滚筒机构、凸轮转动机构、布料缓存机构、配重机构和出料机构；凸轮转动机构为两组且对称分布在进布主动滚筒机构上方的两侧，用于在滚筒转动带动下实现凸轮函数传动，并带动布料缓存机构运动；所述布料缓存机构设置在两组凸轮转动机构之间，用于在凸轮转动机构的推程区间时储布且布料在取样区间内短停，实现静置取样且保证进、出布匀速；以及在凸轮转动机构的回程区间时释放缓存的布料且保证进、出布匀速。本发明能提供静置的取样环境，制造和维护成本低、使用寿命长，凸轮磨损后仍然能保持工作。