[发明专利]监控工件加工进程的监控装置

权利要求书

1.一种监控工件加工进程的监控装置，用于监控一个加工装置在一个工件的表面加工出周期性的微结构压印图案的过程中，是否出现偏位，该微结构压印图案能够形成光栅；该监控装置包括一个光源、一个屏幕、一个相机模组及一个处理器；该光源能够随该加工装置一起移动，使得该光源与该加工装置相对静止；该光源用于以固定的入射角度发射出一束入射光到该微结构压印图案上，被衍射及干涉而形成多束出射光；该多束出射光照射到该屏幕上，得到多个与该多束出射光一一对应的待比较光点，该相机模组用于拍摄该多个待比较光点，得到一个待比较图像，该待比较图像包括与该多个待比较光点对应的多个待比较光点图像，该处理器内存储有一个标准图像，该标准图像包括多个标准光点图像，该处理器用于比较该多个待比较光点图像是否与对应的标准光点图像重合，若重合，则判断该加工装置的移动没有发生偏位，若不重合，则判断该加工装置的移动出现了偏位；该处理器还用于计算出该加工装置的偏位位移；该处理器用于与该加工装置电连接，并根据该处理器的计算结果调整该加工装置的移动。

2.如权利要求1所述的监控工件加工进程的监控装置，其特征在于，根据光栅定律                                               ，其中Λ为该微结构压印图案的周期，m为阶数、为入射光所在介质的折射率、为入射角度、为出射光所在介质的折射率、为出射角度，当m=0时的出射光即为零阶出射光，由于该入射光和该出射光都在空气中传播，使得=，因此零阶出射光的出射角度等于该入射角度，该零阶出射光照射到该屏幕上，形成零阶光点，不管Λ如何变化，该零阶光点的位置始终不变；该多个待比较光点图像包括一个零阶待比较光点图像及多个其它阶待比较光点图像；该多个标准光点图像包括一个零阶标准光点图像及多个其它阶标准光点图像。

3.如权利要求2所述的监控工件加工进程的监控装置，其特征在于，该处理器包括一个存储模块、一个计算模块及一个判断模块，该存储模块用于存储该标准图像，该判断模块用于接收该待比较图像及用于判断该多个待比较光点图像中的至少一个该待比较光点图像是否与对应的标准光点图像重合；若重合，则该判断模块判断该加工装置的移动没有出现偏位；若不重合，则该判断模块判断该加工装置的移动出现偏位；该计算模块用于计算出该至少一个待比较光点图像与该对应的标准光点图像之间的位移差值。

4.如权利要求3所述的监控工件加工进程的监控装置，其特征在于，该判断模块先将该零阶待比较光点图像与该零阶标准光点图像重合，再比较该待比较光点图像中的该多个其它阶待比较光点图像是否与该多个其它阶标准光点图像重合。

5.如权利要求2所述的监控工件加工进程的监控装置，其特征在于，该处理器包括一个存储模块、一个计算模块及一个判断模块，该存储模块内还存储有该多个其它阶标准光点图像中的至少一个其它阶标准光点图像与该零阶标准光点图像之间的标准距离，该计算模块用于接收该待比较图像，并计算出该待比较光点图像中的至少一个其它阶待比较光点图像与该零阶待比较光点之间的待比较距离，然后还计算出该待比较距离与对应的标准距离之间的差值，若该差值为0，则该判断模块判断该至少一个其它阶待比较光点图像与该至少一个其它阶标准光点图像重合，该加工装置移动没有出现偏位，若该差值不为0，则该判断模块判断该至少一个其它阶待比较光点图像与该至少一个其它阶标准光点图像不重合，该加工装置移动出现偏位。

6.如权利要求5所述的监控工件加工进程的监控装置，其特征在于，该计算模块还用于当该差值不为0时，根据该差值，计算出该加工装置的偏位位移。

7.如权利要求6所述的监控工件加工进程的监控装置，其特征在于，该计算模块还用于先根据该相机模组所拍摄的图像与该屏幕之间存在的比例关系，将该差值换算成该屏幕上的偏移量，然后根据该偏移量及三角形计算公式，计算出该实际的出射角度，将该实际出射角度代入该光栅定律中，得到实际周期Λ，将该实际周期减去标准工件的标准周期，即得到该加工装置的该偏位位移。

8.如权利要求3或5所述的监控工件加工进程的监控装置，其特征在于，该标准图像为该光源以该固定的入射角度入射到一个标准工件的微结构压印图案上，形成多束标准出射光，将该多束标准出射光照射到该屏幕上，形成多个标准光点，该相机模组对该多个标准光点进行拍摄所得到的图像。