由于轴类零件在批量化生产过程中缺乏高效而精确的检测技术,本文提出了一种基于一体式激光扫描测径仪的非接触式在线检测方案。文章以一体式激光扫描测径仪为主要检测设备,设计了被测轴件送进机构、翻转式分料机构、顶推机构、轴件旋转测量机构、输送带机构、次品筛选机构以及在线测量软件等。各机构之间相互衔接、配合,最终形成一套可以自动检测轴类零件直径的自动化检测装置。通过虚拟建模以及实物验证表明,该套自动化检测装置的检测精度可以达到微米级别,同时可以满足在线测量的要求。该套检测系统具有结构简单、工作效率高、测量结果稳定和可扩展性强的特点,很好的解决了传统检测方式的各种缺点,开启了轴类零件在线非接触式自动化检测的新途径。本文研究内容主要有:(1)以模具导柱为例分析了高精度研磨轴类零件的检测方式,设计了一套针对高精度研磨轴类零件的在线检测方案;(2)设计了一套批量化轴类零件自动检测装置的三维结构,并对三维模型中用到的机械零件以及电气元件进行了详细的计算和选型;(3)设计了一种基于一体式激光测径仪的轴件旋转动态测量机构,并进行了实物加工和验证,使得该套装置既可以直接测量轴类零件的直径,也可以通过动态测量机构和在线测量软件的结合,进而间接检测轴类零件的圆度;(4)采用故障树建模和三维空间尺寸链建模的方法对检测装置的可靠性和误差进行了详细的分析;(5)针对本装置开发了一款可以在线检测轴类直径的软件程序,利用上位机进行数据的储存和处理,使得检测结果可控、可观察和可检验。