随着现代检测技术的迅猛发展，我国军工企业对弹体各关键尺寸的检测要求越来越高。限于弹体的结构特点，普遍采用人工接触式测量，该方法检测类型单一，过程繁琐，检测精度受人为因素影响较大，不能够满足弹体生产厂家大批量、高精度、高效率的检测要求。因此，根据企业对检测设备的要求和国内外检测技术的发展状况，研制弹体多尺寸测量系统的任务十分迫切。本文通过对弹体各被测尺寸进行分析和归类的基础之上，采用分工位并行检测方式实现弹体多尺寸同时在线检测的任务。首先，针对各类尺寸的结构特点和检测精度要求，选取合适的测量仪器。分析各尺寸测量原理与检测流程，分别设计二工位与五工位测量装置，实现多项尺寸参数检测过程的合并。在内径检测中涉及到气动测头的选取，本文通过建立曲面喷嘴挡板机构数学模型的方式得出测头的结构参数，为测头的选取提供依据。综合考虑系统整体检测效率和研制成本，根据系统整体方案，分别设计上料装置、传送装置和下料分拣装置。其次，根据系统各部位之间信息传递的方式，设计以PLC为核心的控制系统，详细阐述系统整体动作形式和数据采集过程，完成系统所需I/O点数和A/D转换通道数的统计以及PLC的选型和控制电路的搭建。同时针对内径检测对气压稳定性的要求，设计气体闭环稳压气路。利用Windows高级编程语言C#进行上位机监测软件开发，实现系统运行状态的控制以及检测数据的采集和实时动态显示。同时，结合ACCESS数据库完成测量数据和检测结果的存储。最后，针对研制成功的弹体自动检测系统，分别通过线性度、重复性、稳定性实验对系统进行测量不确定度分析，并对系统的使用性能和检测精度作出评价。