万向节外圈是万向传动装置的“关节”部件,是构成机械传动机构的重要组成部分。所以,许多万向节外圈大产能企业对万向节外圈的检测都提出了较高的检测要求,然而由于企业现有的精密检测方法和技术的限制,目前的万向节外圈检测装置基本无法满足企业在线高精度检测的要求,所以大大制约了企业的生产效益和企业转型升级的步伐。同时,精密测量技术的发展是先进制造业的基础,是国家制造业水平的重要体现。因此,通过对精密测量技术的研究,实现对万向节外圈在线精密检测系统的设计,不仅对促进万向节外圈生产企业的发展具有现实意义,而且对国家的制造业的发展有着积极的推动作用。首先,针对传统的万向节外圈检测设备测量技术落后、测量精度低以及对部分参数无法测量的问题,研究在机械零部件几何量测量方面的最新测量技术和工具,对比不同检测方法的优缺点,完成了基于机器视觉测量技术结合高精度传感器的万向节外圈检测方案设计。其次,针对设计方案中影响测量精度的测量机构和定位机构,详细分析了各机构可能产生的主要误差情况,为检测装置设计的合理性和可靠性提供了理论依据。同时,为了减少系统误差和随机误差对检测结果的影响,所有待测参数的检测方法均选择了比较测量和多次或多点测量的方式。接着,利用MVtec公司专业机器视觉开发平台HALCON,快速的摄像机接口连接和实时图像处理算法效果显示与改进的优势,实现了视觉检测机构较高的检测速度和亚像素级的测量精度。再利用C#语言完成基于HALCON的图像处理算法在Microsoft Visual Studio.NET平台的移植。并通过Dev Express开发的控件配合SQL Server数据库来完成对上位机UI界面的设计和检测数据存储。最后,对所设计的万向节外圈检测系统进行实验验证和分析。结果表明,本课题所设计开发的测量系统,在万向节外圈底厚、内径以及外卡槽上边沿高度的测量精度分别达到了0.005mm、0.0015mm以及0.001mm左右,满足检测系统的设计指标要求。同时,在检测速度上也可以满足5件/分钟的系统设计要求。