本发明公开一种碳纤维集成铺放装置，包括位于底板上方的供料放卷机构、导向机构、张力调节机构、张力测量机构、重送机构、夹紧机构、剪切机构，以及底板下方的压实机构。供料放卷机构上的纤维经过重送机构、夹紧机构、剪切机构后，经压实机构的压实固化于模具表面上。上述传输过程中还经过导向机构进行导向，经张力调节机构被动调节纤维束张力，经张力测量机构对纤维束张力进行测量。上述压实机构通过弹簧弹力作用，被动调节压实机构的压实辊与模具表面间的距离，适应不同曲面的模具铺放要求以及实现对单丝束的控制要求。