大型锻件是大型成套设备的核心零件,在尖端科学技术重大装备建设以及国防装备发展中有着举足轻重的作用。大型锻件的尺寸测量是其锻造过程中的重要环节,测量精度的提高对于锻件生产工艺的制定以及材料的利用率有着重要的影响。大型锻件的锻造温度通常在850℃至1200℃之间,传统的测量方法误差大,效率低,基于飞行时间法的激光测距技术具有精度高,速度快,范围广等优点,将其应用到大型锻件的在线尺寸检测具有重要意义。本课题选择以LMS-500型激光测距传感器为核心部件,配合伺服电机、运动控制卡、减速机等部件完成了三维扫描系统硬件平台的搭建以及相应控制界面的开发,该系统可以快速获取被测物体的点云数据,为开展大型锻件的尺寸测量研究奠定了基础。在文中对扫描系统的误差来源进行了分析并采用相应的方法来减小或消除误差。针对LMS-500激光传感器的测距误差,采用多次测量取平均的方法来提高测量精度,针对传感器在进行长度测量时存在的边缘误差提出以光斑间距为参数的修正模型,最后以墙面作为标定物,利用相应的几何约束条件完成了系统的标定。在实验室完成了大型三阶梯轴零件的扫描实验并获取了其表面部分点云,点云轮廓与零件外形相似度高,三个轴段的长度测量误差小于15mm,直径测量误差小于6mm,可以满足大型锻件的测量精度要求。此外,将系统应用于锻造现场的测量,获得了清晰的点云图像。