CN104968967A - 旋转驱动装置 - Google Patents

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Abstract

将旋转驱动装置的减速机的跳齿检测的结构轻量化、小型化。旋转驱动装置基于夹持减速机而在输入侧(电动机侧)和输出侧(负载侧)的旋转轴上设置的编码器的输出的差分值，检测减速机的跳齿的发生。旋转驱动装置包括：电动机；减速机，配置在电动机和负载之间，对电动机侧的旋转轴的旋转进行减速，并将减速后的旋转传递到负载侧的旋转轴；第1编码器，检测减速机的电动机侧的旋转轴的旋转；第2编码器，检测减速机的负载侧的旋转轴的旋转；差分检测部，求第1检测值和第2检测值的差分值，其中，该第1检测值通过用减速机的减速比除第1编码器的输出而得到，该第2检测值从第2编码器的输出而得到；以及跳齿检测部，基于差分值而检测减速机的跳齿的发生。

Description

旋转驱动装置
技术领域
本发明涉及旋转驱动装置，特别涉及经由减速机进行旋转驱动的旋转驱动装置。本发明的旋转驱动装置能够应用于机器人的胳膊、腿、手等的关节的驱动。
背景技术
作为在机器人的胳膊、腿、手等的关节的驱动中使用的旋转驱动装置，已知将AC伺服电动机或DC伺服电动机等电动机的旋转经由减速机而传递给负载的机构。减速机能够通过降低电动机的转速而得到较大的转矩。
由于旋转驱动装置经由减速机对负载进行旋转驱动，因而转矩对减速机的旋转轴产生作用。该转矩例如成为减速机的歪斜或不稳的原因，被指出影响机器人的动作精度，公开了作为估计机械臂的转矩的结构，对伺服电动机的旋转轴设置第1编码器，对减速机的旋转轴设置第2编码器，根据从第1编码器得到的旋转角度和从第2编码器得到的旋转角度的角度差而算出作用于减速机的旋转轴的转矩(专利文献1)。
在由齿轮机构构成的减速机中，若被施加较大的转矩则会产生被称为跳齿的现象，旋转轴进行空转而在减速机的输入侧的旋转轴和输出侧的旋转轴之间的旋转量上产生偏差。
关于该减速机的跳齿，公开了通过一个编码器来测定输入侧的旋转轴和输出侧的旋转轴的相对旋转量，在该相对旋转量的时间变化量超过了设定变化量的情况下判定为发生了跳齿的技术。(专利文献2)
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2011-176913号公报(段落[0002]、段落[0004]、段落[0017]、段落[0020])
专利文献2：特开2006-347406号公报(段落[0105]、段落[0168]～[0170])
发明内容
发明要解决的课题
专利文献2所公开的跳齿检测的技术，为了通过一个编码器来检测减速机的输入侧的旋转轴和输出侧的旋转轴的相对旋转量，设为在促动器(actuator)的罩内，在输入轴和与输出轴连接的罩之间设置编码器的结构。因此，存在促动器的构造复杂化、大型化的问题。此外，专利文献1所公开的技术是估计减速机的旋转轴的转矩的技术，关于减速机的跳齿没有任何公开。
在机器人的胳膊、腿、手等的关节的驱动中使用的旋转驱动装置中，从对于电动机的负载的点来看，减速机与作为工作对象的负载或胳膊、腿、手等的机构元件一起，作为负载重量而起作用。
为了进行高速且圆滑的动作，需要减轻电动机承担的负载，因而要求减速机的重量轻。
此外，为了扩大关节动作的可动范围，要求不与其他的机构元件产生干扰，为此要求减速机为小型。
因此，本发明的目的在于解决前述的以往的问题，以轻量且小型的装置结构来实现旋转驱动装置的减速机的跳齿检测。
用于解决课题的方案
本发明在减速机的电动机侧的旋转轴和减速机的负载侧的旋转轴上分别设置编码器，通过各编码器来检测相对于减速机在电动机侧的旋转轴的旋转信息和相对于减速机在负载侧的旋转轴的旋转信息。两个旋转信息的差分值相当于减速机的电动机侧的旋转轴和负载侧的旋转轴的旋转角度之差。
减速机是具有弹性要素的减速机构，在能够将齿隙(back lash)带来的旋转角度差忽视或者设为误差容许范围内的情况下，从两个编码器得到的旋转信息的差分值相当于减速机的旋转轴的变形量(扭转量)，通过对该差分值乘以减速机的扭转刚度常数K(弹性常数)，能够估计出减速机上施加的转矩值。
作为齿隙少且具有弹性要素的减速机，已知波动齿轮装置(谐波减速机(Harmonic drive)(注册商标))。
本发明的旋转驱动装置基于夹持减速机而在输入侧(电动机侧)的旋转轴上设置的编码器和在输出侧(负载侧)的旋转轴上设置的编码器的两个输出的差分值，检测减速机的跳齿的发生。编码器不限于在减速机内设置，也可以设为在减速机的外侧设置的结构。
在跳齿检测中使用的信号是编码器的输出，编码器只要是能够检测夹持减速机的两侧的旋转轴的旋转的部位就不需要在减速机内设置，因而能够使旋转驱动装置小型化。
此外，编码器只要对于检测对象的旋转轴安装编码器单元就能够构成，因而能够不需要前述的专利文献2的输出轴上连接的罩所需的用于将输出轴的旋转传递到输入轴侧的特殊的机构，因而能够实现旋转驱动装置的轻量化。
本发明的旋转驱动装置包括：电动机；减速机，配置在电动机和负载之间，对电动机侧的旋转轴的旋转进行减速，并将减速后的旋转传递到负载侧的旋转轴；第1编码器，检测减速机的电动机侧的旋转轴的旋转；第2编码器，检测减速机的负载侧的旋转轴的旋转；差分检测部，求第1检测值和第2检测值的差分值，其中，该第1检测值通过用减速机的减速比除第1编码器的输出而得到，该第2检测值从第2编码器的输出而得到；以及跳齿检测部，基于差分值而检测减速机的跳齿的发生。
减速机期望是波动齿轮装置(谐波减速机(注册商标))，但不限于波动齿轮装置。波动齿轮装置(谐波减速机(注册商标))由波动发生器(wavegenerator)、椭圆的柔性齿轮(柔性齿条)、正圆的环形齿轮(圆形齿条)组成。环形齿轮大致成环状而在内周形成比柔性齿轮还稍微多的多个齿，柔性齿轮是其周壁部外嵌在波动发生器上而弹性变形为椭圆状，且在椭圆的长轴方向的两处与环形齿轮咬合的结构。波动发生器转动一次时，柔性齿轮和环形齿轮相对旋转与齿数的差分相应的量从而进行减速。
第1编码器检测减速机的电动机侧的旋转轴的旋转，第2编码器检测减速机的负载侧的旋转轴的旋转。编码器例如可以使用增量型或者绝对型的旋转编码器、或者电位器(potentiometer)，伴随旋转轴的旋转而输出检测信号。此外，除了旋转系统的检测部件之外，还能够设为使用线性编码器等的直线型的检测部件的结构。在使用线性编码器的情况下，例如通过线性编码器来测定将旋转轴的旋转量变换为直线运动而得到的直线位移、或者伴随旋转轴的旋转而直线状地移位的部位的直线位移。
增量型编码器的检测信号成为与旋转轴的旋转角度对应的计数值。从而，在第1编码器以及第2编码器的双方中使用了增量型编码器的情况下，增量型的第1编码器输出与电动机侧的旋转轴的旋转角度对应的计数值，增量型的第2编码器输出与负载侧的旋转轴的旋转角度对应的计数值。
另一方面，绝对型编码器的检测信号成为与旋转轴的旋转角度对应的角度值。从而，在第1编码器以及第2编码器的双方中使用了绝对型编码器的情况下，绝对型的第1编码器输出与电动机侧的旋转轴的旋转角度对应的角度值，绝对型的第2编码器输出与负载侧的旋转轴的旋转角度对应的角度值。
在减速机的电动机侧以及负载侧设置的编码器，除了如前述那样将两侧都设为增量型编码器或者绝对型编码器的结构之外，也可以设为将一方设为增量型编码器且将另一方设为绝对型编码器的结构。在减速机的两侧设置不同类型的编码器的结构中，可以设为以下的结构的任一结构：在电动机侧设置增量型编码器且在负载侧设置绝对型编码器的结构，或者在电动机侧设置绝对型编码器且在负载侧设置增量型编码器的结构。
减速机对电动机侧的旋转轴的旋转进行减速后传递给负载侧的旋转轴，因而第2编码器的输出的计数值是用减速机的减速比M除第1编码器的输出的计数值或者角度值而得到的值。这里，减速机的减速比M意味着在输入侧的旋转轴转动M次的期间内输出轴的旋转轴转动一次。
通过减速机的减速比，第2编码器的计数值或者角度值成为第1编码器的计数值的1/M，因而为了在减速机的旋转轴中比较电动机侧和负载侧的转速或者角度值，在以第2编码器的计数值或者角度值作为基准时，需要将第1编码器的计数值设为1/M。因此，为了将第1编码器的计数值或者角度值和第2编码器的计数值或者角度值以同一水平进行比较，用减速机的减速比M除第1编码器的输出而换算成与第2编码器的输出相同的水平。
差分检测部求用减速机的减速比进行除法运算而得到的第1编码器的第1检测值和从第2编码器的输出而得到的第2检测值的差分值。该差分值是电动机侧的旋转轴和负载侧的旋转轴的旋转角度之差，在减速机中不包含齿隙的情况下，通常表示与减速机的弹性相伴的扭转量，对应于减速机的转矩。
这里，通常是指减速机中没有产生跳齿的情况。在减速机中产生了跳齿的情况下，差分值主要表示跳齿所导致的旋转轴的空转角度。没有产生跳齿的情况下的差分值相对于旋转轴的转矩而线性地变化，但产生了跳齿的情况下的差分值相对于旋转轴的转矩，非线性地突然以大的变化量进行变化。
本发明基于该差分值的变化而对跳齿进行检测，对差分值和预先决定的阈值进行比较，并基于差分值和阈值的比较而检测出在减速机中发生了跳齿的情况。
对跳齿进行检测的阈值，能够预先实测在减速机中发生了跳齿时的差分值，基于该实测值且考虑余量而进行设定。
[跳齿的方向判定]
本发明的跳齿检测部设为将减速机的输入侧(电动机侧)的旋转轴和输出侧(负载侧)的旋转轴的旋转分别通过第1编码器和第2编码器进行检测的结构，从而基于该检测值的差分值，判定是在正侧发生了跳齿还是在负侧发生了跳齿。这里，正侧的跳齿是指在电动机侧的转速大于负载侧的转速的情况下产生的跳齿，负侧的跳齿是指在负载侧的转速大于电动机侧的转速的情况下产生的跳齿。
作为从第1编码器的检测值减去第2编码器的检测值的差分值为正，电动机侧的转速比负载侧的转速足够大到产生跳齿的程度的例子，例如有：突然施加大的转矩从而电动机正向空转而产生跳齿的情况；在通过来自电动机的转矩施加而正在加速旋转的期间，由于在负载侧产生大的负载而导致电动机正向空转而产生跳齿的情况。
此外，作为从第1编码器的检测值减去第2编码器的检测值的差分值为负，电动机侧的转速比负载侧的转速足够小到产生跳齿的程度的例子，例如有：当正在高速地正向旋转时将旋转制动时，由于从旋转侧突然施加较大的转矩而导致电动机负向空转(制动方向)而产生跳齿的情况；正在高速地负向旋转时停止负载侧的旋转轴的旋转，电动机负向空转而产生跳齿的情况。
作为判别上述的正侧的跳齿或者负侧的跳齿的结构，包括跳齿检测部。跳齿检测部将从第1编码器的输出即第1检测值减去了第2编码器的输出即第2检测值的减法运算值设为差分值，作为与该差分值进行比较的阈值，包括正的第1阈值和负的第2阈值，其中，正的第1阈值用于与第1检测值大于第2检测值时或者其以上时的正的差分值进行比较，负的第2阈值用于与第1检测值小于第2检测值时或者其以下时的负的差分值进行比较。
当差分值在正方向上大于正的第1阈值时或者其以上时，检测出减速机发生了正侧的跳齿，当差分值在负方向上小于负的第2阈值时或者其以下时，检测出减速机发生了负侧的跳齿。
这里，在差分值和阈值的比较中，设为大于时以及小于时不包含阈值，设为以上或者以下包含阈值，当差分值为与阈值相同的值时设为发生跳齿还是没有发生跳齿的检测判定，以判定结果不重复地决定为其中一个。
上述的正侧的跳齿以及负侧的跳齿的检测，在减速机的电动机侧的旋转轴和减速机的负载侧的旋转轴以同方向旋转的情况、以及反方向旋转的情况的任一个中，都能够同样地进行。
当差分值在由第1阈值和第2阈值所夹的范围内时，判定为减速机中没有产生跳齿。
[基于跳齿检测的校正]
本发明的旋转驱动装置基于跳齿检测部进行的跳齿检测，能够对由跳齿产生的旋转驱动装置中的偏差进行校正处理。校正处理除了对差分校正部输出的差分值进行校正之外，还能够通过对输入到差分检测部之前的编码器的计数值或角度值等的检测值进行校正而进行。
在控制对于驱动旋转驱动装置的电动机的电流供应的旋转驱动控制系统中，基于跳齿检测部进行的跳齿检测，对差分值、或者编码器的计数值或角度值等的检测值进行校正，能够基于该校正处理对转矩或旋转角度进行校正，能够对校正后的转矩进行反馈而进行电动机的转矩控制，对校正后的旋转角度进行反馈而进行角度控制。
由于负载侧的实际值能够从第2编码器的检测值得到，因而基于跳齿检测对第2编码器的检测值进行校正的意义较少。
相对于此，在本申请发明的结构中，通过设为作为在电动机侧设置的第1编码器而使用高精度的编码器，且作为在负载侧设置的第2编码器而使用能够从差分值进行跳齿检测的程度的低精度的编码器的结构，能够基于跳齿检测对高精度的编码器的检测值进行校正而高精度地求出负载侧的转速。根据该结构，能够将第2编码器设为简易且廉价的编码器，因而能够抑制电路驱动装置的成本。
此外，根据本申请发明的结构，还能够对第1编码器的检测值进行校正，该情况下，能够对电动机侧的旋转轴的旋转信息进行校正。根据该结构，在电动机侧已设定了旋转轴的转速或旋转角度的目标值的情况下，能够基于校正后的旋转信息而求出与目标值的偏差。
(基于跳齿检测的差分值的校正、旋转驱动控制系统)
本发明的旋转驱动装置包括基于跳齿检测对差分值进行校正的差分值校正部。差分值校正部根据差分值求出与发生跳齿的齿数对应的差分校正量，通过求出的差分校正量对差分值进行校正而求出校正差分值。
在控制对于驱动旋转驱动装置的电动机的电流供应的旋转驱动控制系统中，包括：转矩估计部，对将校正差分值进行角度变换而得到的校正旋转角度差分值乘以减速机的扭转刚度常数K，从而对估计转矩值进行估计；角度校正部，基于校正差分值对负载侧的旋转轴的旋转角度进行校正；角度控制部，基于角度指令值和负载侧的旋转轴的校正后的旋转角度的差分，生成使负载侧的旋转轴的旋转角度接近角度指定值的转矩指令值；转矩控制部，基于转矩指令值和估计转矩值的差分，生成使估计转矩值接近转矩指令值的电流指令值；以及电流控制部，基于电流指令值而对电动机提供电流。
此外，在本申请发明的旋转驱动控制中，能够构成基于转矩指令值而对电动机提供电流的控制系统。目标转矩的控制系统，不用设置前述的旋转驱动控制系统所具备的、生成角度指令值以及接近该角度指令值的转矩指令值的角度控制部，通过对转矩控制部输入在转矩估计部中估计出的估计转矩值和目标转矩的转矩指令值就能够构成。
由于转矩估计部基于校正差分值对估计转矩值进行估计，角度校正部基于校正差分值对负载侧的旋转轴的旋转角度进行校正，因而能够将反馈到用于控制电流供应的旋转驱动控制系统具备的角度控制部以及转矩控制部的反馈量，校正与发生的跳齿相应的量。
(基于跳齿检测的检测值的校正)
本发明的旋转驱动装置包括对检测值进行校正的检测值校正部。检测值校正部，根据差分值求出与发生跳齿的次数对应的检测校正量，在第1检测值或者第2检测值是第1编码器或者第2编码器的计数值时，通过检测校正量对第1编码器或者第2编码器的计数值进行校正，且基于校正后的计数值求出计数值的差分值。此外，在第1检测量或者第2检测量是将第1编码器或者第2编码器的计数值进行角度变换而得到的旋转角度时，通过检测校正量对电动机侧的旋转轴的旋转角度或者负载侧的旋转轴的旋转角度进行校正，且基于校正后的旋转角度求出旋转角度的差分值。
此外，在在第1检测量或者第2检测量是绝对型的第1编码器或者第2编码器的角度值时，通过检测校正量对电动机侧的旋转轴的角度值或者负载侧的旋转轴的角度值进行校正，且基于校正后的角度值求出旋转角度的差分值。在在第1检测量或者第2检测量是增量型的第1编码器或者第2编码器的角度值时，也能够通过检测校正量对电动机侧的旋转轴的角度值或者负载侧的旋转轴的角度值进行校正，且基于校正后的角度值求出旋转角度的差分值。
此外，第1编码器和第2编码器，除了将双方都设为绝对型编码器或者增量型编码器之外，也可以设为将其中一个编码器设为绝对型编码器且将另一个编码器设为增量型编码器的结构。
在控制对于驱动旋转驱动装置的电动机的电流供应的旋转驱动控制系统中，包括：转矩估计部，对将校正后的计数值的差分值进行角度变换而得到的旋转角度的差分值或者在校正后的检测量为旋转角度时求出的旋转角度的差分值，乘以减速机的扭转刚度常数K，从而对估计转矩值进行估计；角度控制部，基于将校正后的计数值进行角度变换而得到的负载侧的旋转轴的旋转角度，或者基于在校正后的检测量为旋转角度时求出的负载侧的旋转轴的旋转角度与角度指定值的差分值，生成使负载侧的旋转轴的旋转角度接近角度指定值的转矩指令值；转矩控制部，基于转矩指令值和估计转矩值的差分值，生成使估计转矩值接近转矩指令值的电流指令值；以及电流控制部，基于电流指令值而对电动机提供电流。
由于转矩估计部基于校正后的计数值或者校正后的旋转角度对估计转矩值进行估计，角度校正部通过使用校正后的计数值或者校正后的旋转角度，负载侧的旋转轴的旋转角度被校正，因而能够将反馈到用于控制电流供应的旋转驱动控制系统具备的角度控制部以及转矩控制部的反馈量，校正与发生的跳齿相应的量。
此外，在上述的旋转驱动控制中，也能够构成基于转矩指令值而对电动机提供电流的控制系统。目标转矩的控制系统，在前述的旋转驱动控制系统中省去用于生成角度指令值以及接近该角度指令值的转矩指令值的角度控制部，通过对转矩控制部输入在转矩估计部中估计出的估计转矩值和目标转矩的转矩指令值就能够构成。
[基于跳齿检测的寿命预测]
本申请发明通过比较跳齿次数的累积值和基于减速机的工作实绩而设定的跳齿次数的累积设定值，能够预测减速机的寿命。
本发明的旋转驱动装置包括：基于跳齿检测部的检测结果而对减速机的寿命进行预测的寿命预测部。寿命预测部包括：存储部，存储基于减速机的工作实绩而设定的跳齿次数的累积设定值；以及预测部，基于在存储部件中存储的累积设定值，根据跳齿检测部检测的跳齿次数的累积值来预测减速机的寿命。
累积设定值是与减速机的驱动所能承受的跳齿次数的累积值的上限的基准相当的值，在超过了该累积设定值的情况下，减速机在实用中能够视为可以判断为故障的状态。累积设定值除了对减速机的跳齿次数进行实测并设定实测值或者设定对实测值乘以预定的系数而得到的值之外，在减速机的产品的规格等中已预先决定了的情况下，也可以使用规格中所决定的值或者对该值乘以预定的系数而得到的值。
从累积设定值减去当前时刻的跳齿次数的累积值而得到的减法值，表示在以后可使用的期间内产生的跳齿次数的累积值，因而通过该减法值而预测减速机的寿命。
发明的效果
如以上说明的那样，根据本发明的旋转驱动装置，能够以轻量且小型的装置结构来实现旋转驱动装置的减速机的跳齿检测。
附图说明
图1是用于说明本申请发明的第1结构例的概略框。
图2是用于说明本申请发明的跳齿检测所涉及的动作的流程图。
图3是用于说明本申请发明的跳齿检测所涉及的动作的说明图。
图4是用于说明本申请发明的第2结构例的概略框。
图5是用于说明本申请发明的旋转驱动装置进行的寿命预测的结构的图。
图6是用于说明本申请发明的旋转驱动装置进行的寿命预测的动作的图。
图7是用于说明本申请发明的利用跳齿检测部的输出来校正差分值的结构例的图。
图8是用于说明本申请发明的包含旋转驱动装置的控制系统的框图。
图9是用于说明本申请发明的包含旋转驱动装置的控制系统的框图。
图10是用于说明本申请发明的包含旋转驱动装置的控制系统的框图。
图11是用于说明本申请发明的利用跳齿检测部的输出来校正计数值的结构例的图。
图12是用于说明本申请发明的包含旋转驱动装置的控制系统的框图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。以下，利用图1～图12说明本发明的旋转驱动装置的结构例。
图1～4是用于说明本申请发明的旋转驱动装置的结构以及动作的图，图5、6是用于说明本申请发明的旋转驱动装置进行的寿命预测的结构以及动作的图，图7～12是用于说明本申请发明的旋转驱动装置的校正的结构以及动作的图。
[跳齿检测]
首先，说明本申请发明的旋转驱动装置的结构例以及动作例。图1是用于说明本申请发明的第1结构例的概略框，图2、3是用于说明本申请发明的跳齿检测所涉及的动作的流程图以及说明图，图4是用于说明本申请发明的第2结构例的概略框。
图1示出了用于说明本申请发明的旋转驱动装置的第1结构例的概略。旋转驱动装置1包括第1编码器3和减速机2和第2编码器4，且被配置在电动机20和负载30之间。减速机2对电动机20侧的旋转轴的旋转进行减速，将减速后的旋转传递给负载30侧的旋转轴。减速机2的减速比M表示电动机侧的旋转轴的转速与负载侧的旋转轴的转速的比率为M:1。
第1编码器3检测电动机20侧的旋转轴的旋转量，第2编码器4检测负载30侧的旋转轴的旋转量。第1编码器3以及第2编码器4能够使用旋转编码器，并且除了设为在减速机2的内部设置的结构之外，也可以设为在减速机2的外部设置的结构。旋转编码器输出根据旋转方向而使相位关系不同的两相的检测信号。根据两相的检测信号的位置关系能够求出旋转方向，通过基于旋转方向对检测信号的变化进行计数，能够求出旋转量。输出两相的检测信号的旋转编码器是增量型旋转编码器的一例，也能够设为仅输出一相的检测信号的旋转编码器、或输出基准位置的位置信号的旋转编码器。在仅输出一相的检测信号的旋转编码器的情况下，根据检测信号无法求出旋转方向，因而通过对电动机施加的驱动电流的方向等而取得旋转方向。
旋转编码器不限于增量型旋转编码器，能够使用绝对型旋转编码器，在增量型旋转编码器的情况下得到的检测值以计数值输出，在绝对型旋转编码器的情况下得到的检测值以角度值输出。
第1编码器和第2编码器，除了将两个编码器都使用增量型旋转编码器或者绝对型旋转编码器之外，也可以将其中一个编码器设为增量型旋转编码器，将另一个编码器使用绝对型旋转编码器。
以下，说明将第1编码器和第2编码器都设为增量型旋转编码器，作为编码器的检测值而得到计数值的例子。第1计数部5对第1编码器3的检测信号进行计数而求出电动机20侧的旋转轴的旋转量。另一方面，第2计数部6对第2编码器4的检测信号进行计数而求出负载30侧的旋转轴的旋转量。另外，在图1中，省略了第1编码器3以及第2编码器4输出的两相的检测信号。
第1计数部5进行计数而得到的电动机20侧的计数值Nin，相对于第2计数部6进行计数而得到的负载30侧的计数值NOUT，大减速机2的减速比M倍。
在将电动机20侧的旋转轴的转速和负载30侧的旋转轴的转速通过计数值Nin和计数值NOUT进行比较的情况下，由于计数值Nin比计数值NOUT大减速比M倍，因而不能以原样的计数值进行比较。因此，为了以同量级来比较电动机20侧的旋转轴的转速和负载30侧的旋转轴的转速，对第1计数部5的输出侧连接换算部7，用减速比M除计数值Nin。以下，将除法运算后的第1计数部5的计数值表示为Nin*。由此，表示电动机20侧的旋转轴的旋转量的计数值Nin*，能够与表示负载侧的旋转轴的旋转量的计数值NOUT以同量级进行比较。
差分检测部8计算计数值Nin*和计数值NOUT的差分值Nd。差分值Nd是与在换算部7中换算成负载30侧的计数值的电动机20侧的旋转轴的旋转量和负载30侧的旋转轴的旋转量的差分对应的计数的差分值。
减速机2将齿隙带来的旋转角度差忽视或者设为误差容许范围内，且使用具有弹性要素的减速机构，从而能够估计对减速机2施加的转矩值。作为齿隙少且具有弹性要素的减速机，已知波动齿轮装置(谐波减速机(注册商标))。
作为差分检测部8的输出的差分值Nd是相当于减速机2的旋转轴的变形量(扭转量)的值，通过对与该差分值Nd相当的角度差乘以减速机的扭转刚度常数K(弹性常数)，能够估计出对减速机2施加的转矩值。在图1中省略了转矩估计的结构。
跳齿检测部9基于差分检测部8的输出的差分值Nd而检测减速机2的跳齿的发生。在减速机2中没有产生跳齿的情况下，差分值Nd表示与减速机2的旋转轴的变形量(扭转量)相当的值，但在减速机2中产生了跳齿的情况下，差分值Nd除了与减速机2的旋转轴的变形量(扭转量)相当的计数值之外，还包含与因跳齿而产生的偏差相当的计数值。
跳齿检测部9对差分值Nd和预先决定的阈值(N+、N-)进行比较。当差分值Nd大于阈值N+时或者差分值Nd为阈值N+以上时，或者，差分值Nd小于阈值N-时或者差分值Nd为阈值N-以下时，检测为在减速机中发生了跳齿。
阈值(N+、N-)能够通过以下方式来设定：预先通过实测或者仿真等而求出在产生了跳齿时的差分值Nd，且对该实测值或者仿真值加上容许误差的余量。
在此，阈值N+是与正的差分值Nd进行比较时的阈值，阈值N-表示与负的差分值Nd进行比较时的阈值。正的差分值Nd是电动机20侧的旋转轴的转速大于负载30侧的旋转轴的转速的情况或者其以上的情况，在计数值的关系上是Nin*大于NOUT的情况或者其以上的情况。在差分值Nd大于阈值N+的情况或者其以上的情况下，能够判定为在正(plus)侧产生了跳齿。
另一方面，负的差分值Nd是负载30侧的旋转轴的转速小于电动机20侧的旋转轴的转速或者其以下的情况，在计数值的关系上是NOUT大于Nin*的情况或者其以上的情况。在差分值Nd小于阈值N-的情况或者其以下的情况下，能够判定为在负(minus)侧产生了跳齿。
跳齿检测部9例如能够由设定阈值(N+、N-)而存储的阈值设定部件9b、对差分值Nd和阈值(N+、N-)进行比较的比较部件9a构成。阈值N+和阈值N-不需要是相同的大小，能够根据在因减速机的结构等而产生跳齿时的转矩的差异而单独地决定。阈值(N+、N-)除了基于实测值进行设定之外，还能够基于对减速机的额定值决定的现有值而进行设定。
下面，使用图2、图3说明图1中示出的旋转驱动装置的结构例的跳齿检测的动作例。图2的流程图中以附加了“S”的编号来表示各步骤。图3表示电动机侧的旋转轴和负载侧的旋转轴沿正的同方向进行旋转的情况。
将第1编码器3的输出在第1计数部5中进行计数而得到第1计数值Nin(S1)，并且将第2编码器4在第2计数部6中进行计数而得到第2计数值NOUT(S2)。用减速机2的减速比M除第1计数值Nin，算出换算到第2计数部6侧的第1换算计数值Nin*(S3)。求出在S3中算出的第1换算计数值Nin*和在S2中得到的第2计数值NOUT的差分值Nd(＝Nin*-NOUT)(S4)。
将在S4中求出的差分值Nd与阈值[N+、N-]的范围进行比较。作为阈值，包括用于与在第1检测值即第1换算值Nin*大于第2检测值即第2计数值NOUT时或者其以上时的差分值进行比较的正的第1阈值N+、和用于与在第1检测值即第1换算值Nin*小于第2检测值即第2计数值NOUT时或者其以下时的差分值进行比较的负的第2阈值N-(S5)。
在S5的比较中，当差分值Nd在第1阈值N+和第2阈值N-之间的范围内时，判定为没有发生跳齿。图3(a)表示在电动机侧的旋转轴和负载侧的旋转轴沿正的同方向进行旋转的情况下，没有发生跳齿的状态。在没有发生跳齿的情况下，差分值Nd主要是与减速机的旋转轴的弯曲量的角度差相当的值，在第1阈值N+和第2阈值N-之间的范围内(S8)。
在S5的比较中，当差分值Nd大于第1阈值N+时，或者是第1阈值N+以上时，检测出在正侧发生了跳齿。图3(b)表示在电动机侧的旋转轴和负载侧的旋转轴沿正的同方向进行旋转的情况下，旋转轴发生了跳齿的情况。
差分值Nd是与减速机的角度差相当的值，在电动机侧的旋转轴发生了跳齿的情况等，通过差分值Nd成为大于第1阈值N+或者其以上的值，从而检测出正侧的跳齿(S6)。
另外，关于电动机侧的旋转轴的旋转方向反转而沿逆向开始了旋转的情况，也与在S6中所示的情况相同，对应于在图3(b)中第1换算计数值Nin*和第2计数值NOUT的斜率下降的情况，因而省略这里的说明。
在S5的比较中，第2计数值NOUT大于第1换算计数值Nin*，差分值Nd小于第2阈值N-时或者是第2阈值N-以下的情况下，检测出在减速机的负侧发生了跳齿。
图3(c)表示在电动机侧的旋转轴和负载侧的旋转轴沿正的同方向进行旋转的情况下，负载侧的旋转轴发生了跳齿的情况。
差分值Nd是与减速机的角度差相当的值，在负载侧的旋转轴发生了跳齿的情况等，通过差分值Nd成为小于第2阈值N-或者其以下的值，从而检测出负侧的跳齿(S7)。
图3(d)表示阈值的范围和跳齿的关系。当差分值Nd处于由第1阈值N+和第2阈值N-所夹的范围内时判定为没有跳齿，在差分值Nd大于第1阈值N+或者其以上时判定为在正侧发生了跳齿，在差分值Nd小于第2阈值N-或者其以下的值时判定为在负侧发生了跳齿。
图1所示的旋转驱动装置的结构，表示将对各编码器的输出进行计数得到的第1计数值或者第1换算计数值、以及第2计数值作为第1检测值以及第2检测值而检测跳齿的例子。另外，第1检测值以及第2检测值也可以设为基于绝对编码器的角度值。
跳齿检测不限于基于增量编码器的计数值，还能够通过旋转轴的旋转角度或者基于绝对编码器的角度值而进行。以下，说明使用基于增量编码器的计数值的例子。
旋转角度能够通过对旋转轴的旋转计数值乘以系数k的角度变换而算出。系数k是表示编码器的转速和旋转轴的转速的关系的系数。这里，将表示第1编码器3进行计数的计数值和电动机侧的旋转轴的关系的系数设为k1，将表示第2编码器4进行计数的计数值和负载侧的旋转轴的关系的系数设为k2。
图4是说明通过旋转角度进行跳齿检测的结构例的框图，是与前述的图1大致相同的结构。以下，关于与图1共同的结构则省略说明。
在图4中，旋转驱动装置1包括将第1换算计数Nin*(＝Nin/M)角度变换为旋转角度θin的角度变换部10A、将第2计数NOUT角度变换为旋转角度θOUT的角度变换部10B，将角度变换部10A输出的旋转角度θin和角度变换部10B输出的旋转角度θOUT输入到差分检测部8。差分检测部8根据旋转角度θin和旋转角度θOUT而算出其差分值θd(＝θin-θOUT)。
作为差分检测部8的输出的差分值θd是与减速机2的旋转轴的变形量(扭转量)相当的角度，通过对该差分值θd乘以减速机的扭转刚度常数K(弹性常数)，能够估计出对减速机2施加的转矩值。在图4中省略了转矩估计的结构。
跳齿检测部9基于差分检测部8的输出的差分值θd而检测减速机2的跳齿的发生。在减速机2中没有产生跳齿的情况下，差分值θd表示与减速机2的旋转轴的变形量(扭转量)相当的值，但在减速机2中产生了跳齿的情况下，差分值θd除了与减速机2的旋转轴的变形量(扭转量)相当的旋转角度量之外，还包含与因跳齿而产生的偏差相当的旋转轴的旋转角度量。
跳齿检测部9对差分值θd和预先决定的阈值(θ+、θ-)进行比较。当差分值θd大于阈值θ+时或者是阈值θ+以上时，或者，差分值θd小于阈值θ-时或者是阈值θ-以下时，检测为在减速机中发生了跳齿。
阈值(θ+、θ-)能够通过以下方式来设定：基于将产生跳齿时的差分值θd预先通过实测或者仿真等而求出的值、或者在各减速机中设定的现有值，对该实测值或者仿真值或现有值加上容许误差的余量。
在此，阈值θ+是与正的差分值θd进行比较时的阈值，阈值θ-表示与负的差分值θd进行比较时的阈值。正的差分值θd是电动机20侧的旋转轴的转速大于负载30侧的旋转轴的转速的情况，在计数值的关系上是θin*大于θOUT的情况。在差分值θd大于阈值θ+的情况或者其以上的情况下，能够判定为在正侧产生了跳齿。
另一方面，负的差分值θd是负载30侧的旋转轴的转速大于电动机20侧的旋转轴的转速的情况，在计数值的关系上是θOUT大于θin*的情况。在差分值θd小于阈值θ-的情况或者其以下的情况下，能够判定为在负侧产生了跳齿。
跳齿检测部9例如能够由设定阈值(θ+、θ-)而存储的阈值设定部件9b、对差分值θd和阈值(θ+、θ-)进行比较的比较部件9a构成。阈值θ+和阈值θ-不需要是相同的大小，能够根据在因减速机的结构等而产生跳齿时的转矩的差异而单独地决定。
另外，在图1～图3中示出了作为阈值而设定(N+、N-)这两个的结构例，但在减速机2的电动机20侧的旋转轴的转矩大于负载30侧的旋转轴的转矩的状态为稳态的情况下，也可以设为仅设定阈值N+而检测向正方向的跳齿的结构。同样地，也可以设为检测向负方向的跳齿的结构。
此外，在图4中示出了作为阈值而设定(θ+、θ-)的基于旋转角度的两个阈值的结构例，但在减速机2的电动机20侧的旋转轴的转矩大于负载30侧的旋转轴的转矩的状态为稳态的情况下，也可以设为仅设定阈值θ+而检测向负方向的跳齿的结构。同样地，也可以设为检测向负方向的跳齿的结构。
[基于跳齿检测的寿命预测]
下面，使用图5、图6说明在本申请的旋转驱动装置中基于跳齿检测而进行的寿命预测。
图5示出了在图1所示的旋转驱动装置的结构框中利用跳齿检测部的输出而进行的寿命预测的结构例。这里，关于与图1的旋转驱动装置共同的结构则省略说明，仅说明寿命预测所涉及的结构。
在图5中，旋转驱动装置除了在图1中示出的结构之外，还包括以跳齿检测部9的输出作为输入而进行计数且取得跳齿次数的累积值Nt的跳齿次数计数部11、使用在跳齿次数计数部11中得到的跳齿次数的累积值Nt而预测减速机的寿命的寿命预测部12。
寿命预测部12例如包括存储跳齿次数的累积设定值的存储部件12b、基于在存储部件12b中存储的累积值设定值，根据跳齿检测部9检测的跳齿次数的累积值Nt而预测减速机的寿命的预测部件12a。
跳齿次数的累积值和减速机的累积值设定值的关系，能够使用针对相似的减速机预先通过编码器求得的现有值、或者仿真值。
图6是说明跳齿次数的累积值和减速机的寿命的关系的概略图。另外，图6是示意性地表示的图，并非是表示实际的关系的图。
寿命预测部12通过将对跳齿发生次数进行计数而得到的跳齿次数的累积值Nt与在存储部12b中存储的减速机的跳齿次数的累积设定值进行比较，从而预测减速机的寿命。累积设定值是与减速机的驱动所能承受的跳齿次数的累积值的上限的基准相当的值，除了对减速机的跳齿次数进行实测并设定实测值或者设定对实测值乘以预定的系数而得到的值之外，在减速机的产品的规格等中已预先决定了的情况下，也可以使用规格中所决定的值或者对该值乘以预定的系数而得到的值。
在跳齿次数的累积值Nt与累积设定值的比较中，在跳齿次数的累积值Nt大于累积设定值的情况或者成为累积设定值以上的情况下，减速机在实用中能够视为可以判断为故障的状态。
从累积设定值减去当前时刻的跳齿次数的累积值Nt而得到的减法值，视为表示在以后可使用的期间内产生的跳齿次数的累积值，通过该减法值而预测减速机的寿命。
图6(a)示意性地示出跳齿次数的累积值和累积设定值、以及寿命的关系。在图6(a)中，由当前时刻的跳齿次数的累积值a0和累积设定值b0之差所表示的跳齿次数的累积值(b0-a0)，表示当前时刻的减速机的寿命。
图6(b)示意性地示出在跳齿次数的累积值和累积设定值以及寿命的关系中，考虑了加入减速机的负载的情况。图6(b)将纵轴作为负载且将横轴作为跳齿次数的累积值而表示。在设为减速机的负载是固定负载L1的情况下，跳齿次数的累积值的轨迹由横向的累积值线A1表示，达到跳齿次数的累积值的上限的累积设定值由b1表示。在当前时刻的跳齿次数的累积值为a1时，由当前时刻的跳齿次数的累积值a1与累积设定值b1之差所表示的跳齿次数的累积值(b1-a1)，表示在设为固定负载L1时的当前时刻的减速机的寿命。
此外，在设为减速机的负载是固定负载L2的情况下，跳齿次数的累积值的轨迹由横向的累积值线A2表示，达到跳齿次数的累积值的上限的累积设定值由b2表示。在当前时刻的跳齿次数的累积值为a2时，由当前时刻的跳齿次数的累积值a2与累积设定值b2之差所表示的跳齿次数的累积值(b2-a2)，表示在设为固定负载L2时的当前时刻的减速机的寿命。
此外，在负载发生了变化时，通过切换负载的线而应用于寿命预测。例如，在当前时刻的跳齿次数的累积值为a1时，固定负载从L1改变为L2的情况下，将累积值线从A1切换到A2，在累积值线A2上，通过由当前时刻的跳齿次数的累积值a1与累积设定值b2之差所表示的跳齿次数的累积值(b2-a1)来预测减速机的寿命。
[基于跳齿检测的校正]
下面，使用图7～图11说明在本申请的旋转驱动装置中基于跳齿检测而进行的校正处理。在校正处理中，例如能够设为将差分检测部输出的差分值基于跳齿检测而校正差分值的校正处理、将计数值或旋转角度等的检测值基于跳齿检测而校正检测值的检测值校正。
(差分值校正)
使用图7、图8、图9说明将差分检测部输出的差分值基于跳齿检测而进行校正的校正处理。
图7表示在图1所示的旋转驱动装置的结构框中，利用跳齿检测部的输出对差分值进行校正的结构例。这里，关于与图1的旋转驱动装置共同的结构则省略说明，仅说明差分值的校正所涉及的结构。
在图7中，旋转驱动装置除了图1中示出的结构之外，还包括差分校正部13。差分校正部13将差分检测部8的输出即差分值Nd基于跳齿检测而进行校正。
由于差分值Nd是从第1换算计数值Nin*减去了第2计数值NOUT的差分值(Nin*-NOUT)，因而由于跳齿，通过第1换算计数值Nin*或者第2计数值NOUT的误差而产生误差。差分校正部13能够基于从跳齿检测部9输出的跳齿检测而对差分值Nd进行校正，从而能够得到校正差分值Nd*。
差分值Nd除了设为各检测时刻的值之外，还能够使用预定期间中的累积值。通过使用累积值，除了能够将累积值利用于校正之外，还能够求出预定期间中的跳齿的发生的倾向。另外，预定期间例如能够设为进行校正的期间，在每当校正完成时对累积值进行重置。
另外，在计算累积值的情况下，有各时刻的差分值取正的值的情况和取负的值的情况，在将这些值单纯地相加而求出累积值的情况下，虽然将累积值利用到校正时没有问题，但通过累积值来求跳齿的发生倾向时，累积值成为零附近的值等难以得到表示跳齿的发生倾向的累积值。因此，例如通过将差分值的绝对值相加后的值设为累积值，从而得到表示跳齿的发生倾向的累积值。
图8是用于说明包含旋转驱动装置的控制系统的框图。在该控制系统中，示出基于来自控制器21的指令来控制提供给电动机20的电流而控制旋转轴的旋转角度的控制系统的一例，包括控制器21、角度控制部22、转矩控制部23、电流控制部24，从电流控制部24对电动机20提供驱动电流。
在控制系统中，控制器21输出旋转角度的指令值。角度控制部22输入来自控制器21的旋转角度指令和连接到负载的旋转轴的旋转角度的反馈值而算出转矩指令值。转矩控制部23输入来自角度控制部22的转矩指令值和对减速机施加的转矩值的反馈值的差分而算出电流指令值。电流控制部24将驱动电流提供给电动机20而驱动电动机20。上述的控制系统是一结构，但并不限定于该结构。
在图8的控制系统中，转矩指令值能够通过转矩估计部25求出。转矩估计部25能够通过对将差分检测部8所检测的计数值的差分值在角度变换部10C中进行角度变换而得到的旋转角度的差分值，乘以减速机的扭转刚度常数K而得到。在角度控制部22中，除了连接到负载的旋转轴的旋转角度的反馈值之外，还可以输入在角度变换部10C中进行角度变换而得到的旋转角度的差分值。通过输入旋转角度的差分值，能够提高旋转角度的精度。
这里，将差分检测部8的计数值的差分值输入到差分校正部13，对跳齿导致的误差进行校正而算出校正差分值。校正差分值的计算，针对从差分检测部8得到的计数值，进行用于补偿与跳齿对应的计数值的运算。补偿运算在因跳齿而差分值增加的情况下减去增加量的计数值，在因跳齿而差分值减少的情况下加上减少量的计数值。
在图8的控制系统中，旋转轴的旋转角度能够通过将第2计数部6的计数值在角度变换部10D中进行角度变换而求出。
差分校正部13例如能够由对差分值校正量进行计算的差分校正量计算部件13a、求出在差分校正量计算部件13a中算出的差分值校正量和差分值的差分的差分校正部13b构成。
在图8所示的旋转驱动控制中，能够构成基于转矩指令值而对电动机提供电流的控制系统。图9是用于说明提供基于转矩指令值的电动机的电流的控制系统的图。
图9所示的控制系统是目标转矩的控制系统，在图8所示的旋转驱动控制系统中，省去生成角度指令值以及与该角度指令值接近的转矩指令值的角度控制部22，对转矩控制部23输入在转矩估计部25中估计的估计转矩值和成为来自控制器21的目标转矩的转矩指令值。
图9所示的控制系统的其他结构与图8所示的控制系统相同，因而对于其他的结构则省略说明。
图10是用于说明包含旋转驱动装置的控制系统的框图，是取代图8的角度变换部10C、10D，而包括将第1计数部5的计数进行角度变换的第1角度变换部10A、和将第2计数部6的计数进行角度变换的第2角度变换部10B的结构。
在图10的结构例中，从差分检测部8输出角度差分值，基于所输出的角度差分值而进行跳齿检测，将在差分校正部13中校正因跳齿导致的误差后的校正差分值输入到转矩估计部25而估计转矩估计值。
此外，与图8的电路结构同样地，在角度控制部22中，除了在第2角度变换部10B中变换的负载侧的旋转轴的旋转角度的反馈值之外，还可以输入在差分校正部13中得到的旋转角度的差分值。通过输入旋转角度的差分值，能够提高旋转角度的精度。
(编码器的检测值校正)
使用图11、图12说明基于跳齿检测对检测值进行校正的校正处理。
图11表示在图1所示的旋转驱动装置的结构框中，使用跳齿检测部的输出对作为检测值的第1计数值进行校正的结构例。这里，关于与图1的旋转驱动装置共同的结构则省略说明，仅说明计数值的校正所涉及的结构。另外，图11示出了对计数值进行校正的结构，但也能够设为将对计数值进行了角度变换的旋转角度基于跳齿检测而进行校正的结构。
图11所示的旋转驱动装置除了图1所示的结构之外，还包括检测值校正部14。检测值校正部14将第1计数部5的计数值Nin基于跳齿检测而进行校正。
在向正方向的跳齿的情况下，通过从第1计数部5的计数值减去对预先实测的减速机的跳齿发生时的差分值乘以减速比M后的值而进行校正，在负方向的跳齿的情况下，通过对第1计数部5的计数值加上预先实测的减速机的跳齿发生时的差分值而进行校正。
图12是取代图8的角度变换部10C、10D，而包括将第1计数部5的计数进行角度变换的第1角度变换部10A、和将第2计数部6的计数进行角度变换的第2角度变换部10B的结构。
在图12的结构例中，从差分检测部8输出角度差分值，基于所输出的角度差分值而进行跳齿检测，并且通过检测值校正部14对检测值进行校正。检测值的校正对第1计数部5的计数值或者第1角度变换部10A的旋转角度进行校正而校正电动机侧的检测值。
在向正方向发生了跳齿的情况下，进行从第1计数部5的计数值减去对预先实测的减速机的跳齿发生时的差分值乘以减速比M后的值的校正，或者进行从第1角度变换部10A减去与差分值对应的校正角度量的校正。另一方面，在向负方向发生了跳齿的情况下，进行在第1计数部5的计数值上相加对预先实测的减速机的跳齿发生时的差分值乘以减速比M后的值的校正，或者进行在第1角度变换部10A上相加与差分值对应的校正角度量的校正。
在上述的说明中，假设在比较中“大于”表示不包含比较值(阈值)的情况，“以上”表示包含比较值(阈值)的情况，“小于”表示不包含比较值(阈值)的情况，“以下”表示包含比较值(阈值)的情况。
在将本发明的旋转驱动装置应用于机器人的情况下，能够在将机器人的臂(arm)之间等的构成构件之间以可动方式连结的关节部分上设置本发明的旋转驱动装置。机器人具有多个关节，通过在这些关节部分中设置旋转驱动装置而多个减速机驱动。根据本发明的旋转驱动装置，能够掌握减速机的跳齿状态，因而通过在减速机中发生故障之前进行更换或者维修从而能够防止机器人长时间停止的事态。
另外，本发明不限于所述各实施方式。能够基于本发明的宗旨而实现各种变形，并非要从本发明的范围中排除这些。
工业上的可利用性
本发明的旋转驱动装置能够应用于机器人的胳膊、腿、手等的关节的驱动。
标号说明
1   旋转驱动装置
2   减速机
3   第1编码器
4   第2编码器
5   第1计数部
6   第2计数部
7   换算部
8   差分检测部
9   跳齿检测部
9a  比较部件
9b  阈值设定部件
10A、10B、10C、10D 角度变换部
11  跳齿次数计数部
12  寿命预测部
12a 预测部件
12b 存储部件
13  差分校正部
13a 差分校正量计算部件
14  检测值校正部
20  电动机
21  控制器
22  角度控制部
23  转矩控制部
24   电流控制部
25   转矩估计部
30   负载
k    系数
K    刚度常数
M    减速比
N    阈值
N-   阈值
Nd   差分值
Nd*  校正差分值
Nin  计数值
Nin* 换算计数值
NOUT 第2计数值
Nt   累积值
NT   阈值
Tt   工作时间
TT   驱动时间
θ   阈值
θd  差分值
θin 旋转角度
θOUT 旋转角度

Claims (9)

1.一种旋转驱动装置，其特征在于，包括：
减速机，配置在电动机和负载之间，对电动机侧的旋转轴的旋转进行减速，并将减速后的旋转传递到负载侧的旋转轴；
第1编码器，检测所述减速机的电动机侧的旋转轴的旋转；
第2编码器，检测所述减速机的负载侧的旋转轴的旋转；
差分检测部，求第1检测值和第2检测值的差分值，其中，该第1检测值通过用所述减速机的减速比除所述第1编码器的输出而得到，该第2检测值从所述第2编码器的输出而得到；以及
跳齿检测部，基于所述差分值而检测所述减速机的跳齿的发生，
所述跳齿检测部将所述差分值和预先决定的阈值进行比较，
在所述差分值大于所述阈值或者是所述阈值以上时，检测出所述减速机的跳齿的发生。
2.如权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于，
所述跳齿检测部将从所述第1检测值减去了所述第2检测值的减法运算值设为差分值，
所述阈值设为正的第1阈值和负的第2阈值，其中，所述正的第1阈值用于与所述第1检测值大于所述第2检测值时或者其以上时的差分值进行比较，所述负的第2阈值用于与所述第1检测值小于所述第2检测值时或者其以下时的差分值进行比较，
在所述差分值大于所述第1阈值时或者沿正方向是所述第1阈值以上时，检测出所述减速机的电动机侧的转速比负载侧的转速还要大的正侧的跳齿的发生，
在所述差分值小于所述第2阈值时或者沿负方向是所述第2阈值以下时，检测出所述减速机的电动机侧的转速比负载侧的转速还要小的负侧的跳齿的发生。
3.如权利要求1或2所述的旋转驱动装置，其特征在于，
包括：对所述差分值进行校正的差分校正部，
所述差分校正部，
根据所述差分值求出与发生跳齿的齿数对应的差分校正量，
通过该差分校正量对所述差分值进行校正而求出校正差分值。
4.如权利要求3所述的旋转驱动装置，其特征在于，
所述差分值是将各差分值的绝对值在预定期间内相加的累积值。
5.如权利要求3或4所述的旋转驱动装置，其特征在于，包括：
转矩估计部，对将所述校正差分值进行角度变换而得到的校正旋转角度差分值乘以减速机的扭转刚度常数K，从而对估计转矩值进行估计；
角度控制部，基于将所述第2检测值进行角度变换而得到的负载侧旋转轴的旋转角度，或者基于所述旋转角度以及校正旋转角度差分值，生成使负载侧的旋转轴的旋转角度接近角度指定值的转矩指令值；
转矩控制部，基于所述转矩指令值和所述估计转矩值的差分，生成使所述估计转矩值接近所述转矩指令值的电流指令值；以及
电流控制部，基于所述电流指令值而对电动机提供电流。
6.如权利要求3或4所述的旋转驱动装置，其特征在于，包括：
转矩估计部，对将所述校正差分值进行角度变换而得到的校正旋转角度差分值乘以减速机的扭转刚度常数K，从而对估计转矩值进行估计；
转矩控制部，基于所述转矩指令值和所述估计转矩值的差分，生成使所述估计转矩值接近所述转矩指令值的电流指令值；以及
电流控制部，基于所述电流指令值而对电动机提供电流。
7.如权利要求1或2所述的旋转驱动装置，其特征在于，
包括：对所述检测值进行校正的检测值校正部，
所述检测值校正部，
根据所述差分值求出与跳齿次数或者跳齿次数的累积值对应的检测校正量，
在所述第1检测值是第1编码器的计数值或者角度值时，通过所述检测校正量对第1编码器的计数值或者角度值进行校正，
在所述第1检测量是将第1编码器的计数值进行角度变换而得到的旋转角度时，通过所述检测校正量对电动机侧的旋转轴的旋转角度进行校正，
所述差分校正部基于校正后的计数值或者角度值而求出计数值或者角度值的差分值，或者基于校正后的旋转角度而求出旋转角度的差分值。
8.如权利要求7所述的旋转驱动装置，其特征在于，包括：
转矩估计部，对将所述计数值的差分值进行角度变换而得到的旋转角度的差分值或者将所述校正差分值进行角度变换而得到的校正旋转角度差分值，乘以减速机的扭转刚度常数K，从而对估计转矩值进行估计；
角度控制部，基于将所述校正后的计数值进行角度变换而得到的负载侧的旋转轴的旋转角度，或者基于负载侧的旋转轴的旋转角度与角度指定值的差分值，生成使负载侧的旋转轴的旋转角度接近角度指定值的转矩指令值；
转矩控制部，基于所述转矩指令值和所述估计转矩值的差分值，生成使所述估计转矩值接近所述转矩指令值的电流指令值；以及
电流控制部，基于所述电流指令值而对电动机提供电流。
9.如权利要求1或2所述的旋转驱动装置，其特征在于，
包括：基于所述跳齿检测部的检测结果而对所述减速机的寿命进行预测的寿命预测部，
所述寿命预测部包括：
存储部，存储基于减速机的工作实绩而设定的跳齿次数的累积设定值；以及预测部，基于在存储部件中存储的累积设定值，根据跳齿检测部检测的跳齿次数的累积值来预测减速机的寿命。
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