轴类零件在生产生活中有着非常重要的作用,消费者与生产者对于轴类零件的质量要求越来越高,对于轴类零件的测量需求也是日益增长。目前工厂中主要使用人工检测方法,存在效率低、人工成本高、检测精度低等问题。针对汽车发动机零部件中传动轴零件的测量问题,本文提出一种二维投影式光学测量方案,以二维投影式传感器为基础,设计了一种非接触式在线检测测量方法。本文的主要研究内容包括:（1）利用二维投影式光学传感器的测量特性,设计了一种自动化非接触式测量法,通过调整装夹方式、角度和传感器位置来做到自动化测量轴类零件的多个尺寸。（2）设计了配套的自动上、下料机构,通过机械手、传送带与顶针装夹之间的自动化配合,做到直接从生产线上夹取零件至检测窗口。（3）搭建自动化测量平台,验证了基于二维投影式光学传感器的在线检测方案的可行性,且所搭建的测量平台满足工厂对于测量精度和测量速度的要求。同时为了配合自动上、下料中的机械结构,设计了顶针装夹的方式来满足在线检测要求。（4）基于可编程逻辑控制器,通过编写处理程序来做到传感器采集的图像数据分析和处理。同时和显示屏进行协同控制,制作用户操作界面,提高仪器可操作性,方便用户对仪器进行各项操作。（5）将上述研究结果应用于实际工厂生产中,利用设计制造的仪器对试验的待测件进行测量后与其标准值进行对比。实验结果表明,花键的最大误差在0.01mm以内,其他尺寸误差均在0.005mm以内。最大重复性在0.02mm以内,判断正确率达到99.8%,同时检测单个待测件用时在15-17秒之间,能满足工厂的误差要求。