WO2017094716A1 - Output control device for reducer system, reducer system, and method for controlling output of reducer system - Google Patents

Output control device for reducer system, reducer system, and method for controlling output of reducer system Download PDF

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Abstract

An output control device is provided with: a reducer encoder for detecting the rotation of an output shaft of a reducer; an error acquisition unit for acquiring output errors, which are errors of input to a motor and output from the reducer, on the basis of command signals, output from a motor encoder, and output from the reducer encoder; and a correction unit for correcting the command signals inputted to a drive control mechanism on the basis of the output errors. The resolution of the motor detection signal is higher than the resolution of the reducer detection signal. The error acquisition unit synchronizes the motor detection signal with the reducer detection signal when the detection pulse signal of the reducer detection signal is inputted, and during the period until the detection pulse signal after the reducer detection signal is inputted, when the detection pulse signal of the motor detection signal is inputted, the command signal and the motor detection signal are compared and the output error is estimated and acquired.

Description

減速機システムの出力制御装置、減速機システムおよび減速機システムの出力制御方法Output control device for reduction gear system, reduction gear system, and output control method for reduction gear system
 本発明は、減速機システムの出力制御に係る技術に関する。 The present invention relates to a technique related to output control of a reduction gear system.
 近年、産業用ロボットの多関節アームの駆動機構等に、バックラッシュが少ないトラクション方式の減速機の適用が切望されている。トラクション方式の減速機では、同一機種であっても個体毎に減速比が僅かに異なる場合があり、また、負荷トルクの変動等によりローラの滑りが発生する場合もある。このような場合、減速機の入出力間において、回転速度および回転位置の誤差が生じる。 In recent years, traction type reduction gears with less backlash have been eagerly applied to drive mechanisms for multi-joint arms of industrial robots. In the traction type speed reducer, even if the same model is used, the speed reduction ratio may be slightly different for each individual, and roller slippage may occur due to fluctuations in load torque or the like. In such a case, an error in rotational speed and rotational position occurs between the input and output of the speed reducer.
 特開2013-110874号公報では、トラクション方式の減速機の入出力間で生じる誤差を出力制御に効果的に反映させ、回転駆動装置の高度な制御を実現するための技術が開示されている。当該回転駆動装置では、トラクション方式の減速機の入力側および出力側に、第1ロータリエンコーダおよび第2ロータリエンコーダが配置される。第1ロータリエンコーダは、サーボモータに内蔵されているロータリエンコーダである。出力制御部では、外部から入力される指令信号と、第1ロータリエンコーダから入力される第1検出信号とに基づいて、モータの出力を制御する制御信号が生成される。そして、第1検出信号と、第2ロータリエンコーダから入力される第2検出信号とが比較されて、減速機の入出力間の誤差が演算され、演算結果に基づいて制御信号が補正される。
特開2013-110874号公報
Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2013-110874 discloses a technique for effectively reflecting an error generated between input and output of a traction type reduction gear in output control to realize advanced control of a rotary drive device. In the rotary drive device, the first rotary encoder and the second rotary encoder are arranged on the input side and the output side of the traction type speed reducer. The first rotary encoder is a rotary encoder built in the servo motor. The output control unit generates a control signal for controlling the output of the motor based on a command signal input from the outside and a first detection signal input from the first rotary encoder. Then, the first detection signal and the second detection signal input from the second rotary encoder are compared, an error between the input and output of the reduction gear is calculated, and the control signal is corrected based on the calculation result.
JP 2013-110874 A
 ところで、特開2013-110874号公報の回転駆動装置では、第1検出信号と第2検出信号との比較の際に、第1検出信号に対し、減速比に応じた割合でパルス列を減少させる分周処理が行われる。第2検出信号は、分周処理された第1検出信号と比較され、両者の周波数等に差がなければ入出力間の誤差なしと判断され、両者の周波数等に差があれば制御信号の補正が行われる。すなわち、当該回転駆動装置の制御は、減速機の出力側に配置された第2ロータリエンコーダの分解能に基づいて行われる。 By the way, in the rotary drive device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-110874, when the first detection signal and the second detection signal are compared, the pulse train is reduced at a rate corresponding to the reduction ratio with respect to the first detection signal. A round process is performed. The second detection signal is compared with the frequency-divided first detection signal, and if there is no difference between the two frequencies, it is determined that there is no error between the input and output, and if there is a difference between the two frequencies, the control signal Correction is performed. That is, the rotation drive device is controlled based on the resolution of the second rotary encoder arranged on the output side of the speed reducer.
 しかしながら、減速機の出力側に配置される第2ロータリエンコーダの分解能は、通常、サーボモータに内蔵されている第1ロータリエンコーダの分解能に比べて低い。このため、減速機の入出力間の誤差補正における精度向上に限界がある。 However, the resolution of the second rotary encoder arranged on the output side of the reduction gear is usually lower than the resolution of the first rotary encoder built in the servo motor. For this reason, there is a limit to the accuracy improvement in error correction between the input and output of the reducer.
 本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、減速機システムの出力誤差を精度良く取得し、減速機からの出力を高精度に制御することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and has an object to obtain an output error of a reduction gear system with high accuracy and to control output from the reduction gear with high accuracy.
 本発明の一の実施形態に係る例示的な出力制御装置は、減速機システムの出力制御装置である。前記減速機システムは、モータと、前記モータの出力軸であるモータ出力軸に接続された減速機と、前記モータ出力軸の回転を検出するモータエンコーダと、外部から入力される指令信号および前記モータエンコーダからの出力に基づいて前記モータの出力を制御する駆動制御機構と、を備える。前記出力制御装置は、前記減速機の出力軸の回転を検出する減速機エンコーダと、前記指令信号、前記モータエンコーダからの出力、および、前記減速機エンコーダからの出力に基づいて、前記モータへの入力と前記減速機からの出力との誤差である出力誤差を取得する誤差取得部と、前記出力誤差に基づいて前記駆動制御機構に入力される前記指令信号を補正する補正部と、を備える。前記指令信号、前記モータエンコーダから前記誤差取得部に入力されるモータ検出信号、および、前記減速機エンコーダから前記誤差取得部に入力される減速機検出信号がパルス信号である。前記モータ検出信号の分解能が、前記減速機検出信号の分解能よりも高い。前記誤差取得部が、前記減速機検出信号の検出パルス信号が入力された際に、前記モータ検出信号を前記減速機検出信号に同期させ、前記減速機検出信号の次の検出パルス信号が入力されるまでの間において、前記モータ検出信号の検出パルス信号が入力された際に、前記指令信号と前記モータ検出信号とを比較して前記出力誤差を推定して取得する。 An exemplary output control device according to an embodiment of the present invention is an output control device of a reduction gear system. The speed reducer system includes a motor, a speed reducer connected to a motor output shaft that is an output shaft of the motor, a motor encoder that detects rotation of the motor output shaft, a command signal input from the outside, and the motor A drive control mechanism for controlling the output of the motor based on the output from the encoder. The output control device detects a rotation of the output shaft of the speed reducer, the command signal, an output from the motor encoder, and an output from the speed reducer encoder, to the motor. An error acquisition unit that acquires an output error that is an error between an input and an output from the speed reducer, and a correction unit that corrects the command signal input to the drive control mechanism based on the output error. The command signal, the motor detection signal input from the motor encoder to the error acquisition unit, and the reduction gear detection signal input from the reduction gear encoder to the error acquisition unit are pulse signals. The resolution of the motor detection signal is higher than the resolution of the reduction gear detection signal. When the detection pulse signal of the reduction gear detection signal is input, the error acquisition unit synchronizes the motor detection signal with the reduction gear detection signal, and the detection pulse signal next to the reduction gear detection signal is input. In the meantime, when the detection pulse signal of the motor detection signal is input, the command error is compared with the motor detection signal to estimate and acquire the output error.
 本発明の他の一の実施形態に係る例示的な出力制御装置は、減速機システムの出力制御装置である。前記減速機システムは、モータと、前記モータの出力軸であるモータ出力軸に接続された減速機と、外部から入力される指令信号に基づいて前記モータの出力を制御する駆動制御機構と、を備える。前記出力制御装置は、前記減速機の出力軸の回転を検出する減速機エンコーダと、前記指令信号、および、前記減速機エンコーダからの出力に基づいて、前記モータへの入力と前記減速機からの出力との誤差である出力誤差を取得する誤差取得部と、前記出力誤差に基づいて前記駆動制御機構に入力される前記指令信号を補正する補正部と、を備える。前記指令信号、および、前記減速機エンコーダから前記誤差取得部に入力される減速機検出信号がパルス信号である。前記誤差取得部が、前記減速機エンコーダにおける複数の角度範囲に関して、前記減速機の前記出力軸の一定回転に対する前記減速機検出信号の検出パルス信号の周期の変動を示す変動情報を記憶する変動情報記憶部と、前記減速機エンコーダの各角度範囲における検出パルス信号が入力される所定の期間において、前記指令信号が示す回転位置、または、前記減速機検出信号が示す回転位置の一方を前記変動情報に基づいて変更しつつ、前記指令信号が示す回転位置と前記減速機検出信号が示す回転位置とを比較して前記出力誤差を取得する比較部と、を備える。 An exemplary output control device according to another embodiment of the present invention is an output control device of a reduction gear system. The speed reducer system includes a motor, a speed reducer connected to a motor output shaft that is an output shaft of the motor, and a drive control mechanism that controls the output of the motor based on a command signal input from the outside. Prepare. The output control device includes: a speed reducer encoder that detects rotation of an output shaft of the speed reducer; the command signal; and an input from the speed reducer based on an output from the speed reducer encoder. An error acquisition unit that acquires an output error that is an error from the output; and a correction unit that corrects the command signal input to the drive control mechanism based on the output error. The command signal and the reduction gear detection signal input from the reduction gear encoder to the error acquisition unit are pulse signals. Fluctuation information in which the error acquisition unit stores fluctuation information indicating fluctuations in the period of the detection pulse signal of the reduction gear detection signal with respect to a constant rotation of the output shaft of the reduction gear with respect to a plurality of angle ranges in the reduction gear encoder. One of the rotational position indicated by the command signal or the rotational position indicated by the speed reducer detection signal in the predetermined period in which the detection pulse signal in each angle range of the storage unit and the speed reducer encoder is input is the variation information. And a comparison unit that compares the rotational position indicated by the command signal with the rotational position indicated by the reduction gear detection signal and obtains the output error.
 本発明では、減速機システムの出力誤差を精度良く取得し、減速機からの出力を高精度
に制御することができる。
In the present invention, the output error of the reduction gear system can be obtained with high accuracy, and the output from the reduction gear can be controlled with high accuracy.
図1は、第1実施形態に係る減速機システムの構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a reduction gear system according to the first embodiment. 図2は、モータおよび減速機を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the motor and the speed reducer. 図3は、出力制御装置による減速機システムの制御の流れを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a flow of control of the reduction gear system by the output control device. 図4は、減速機検出信号およびモータ検出信号を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a reduction gear detection signal and a motor detection signal. 図5は、減速機出力軸の現状回転位置と指示回転位置との関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the current rotational position of the reduction gear output shaft and the command rotational position. 図6は、減速機出力軸の現状回転位置と指示回転位置との関係の一部を拡大して示す図である。FIG. 6 is an enlarged view showing a part of the relationship between the current rotational position of the reduction gear output shaft and the command rotational position. 図7は、出力制御装置による減速機システムの制御の流れの他の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the flow of control of the reduction gear system by the output control device. 図8は、第2実施形態に係る出力制御装置の構成の一部を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a part of the configuration of the output control apparatus according to the second embodiment. 図9は、出力制御装置による減速機システムの制御の流れを示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a flow of control of the reduction gear system by the output control device. 図10は、減速機検出信号、モータ検出信号および指令信号を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a reduction gear detection signal, a motor detection signal, and a command signal. 図11は、減速機検出信号、モータ検出信号および指令信号を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a reduction gear detection signal, a motor detection signal, and a command signal. 図12は、減速機検出信号、モータ検出信号および指令信号を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a reduction gear detection signal, a motor detection signal, and a command signal. 図13は、第3実施形態に係る出力制御装置の構成の一部を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram illustrating a part of the configuration of the output control apparatus according to the third embodiment. 図14は、出力制御装置による減速機システムの制御の流れを示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a flow of control of the reduction gear system by the output control device.
(第1実施形態)
 図1は、本発明の例示的な第1実施形態に係る出力制御装置1を含む減速機システム7の構成を示すブロック図である。減速機システム7は、例えば、精密加工機または3D測定装置、産業用ロボット等において回転機構として利用される。図1では、出力制御装置1を二点鎖線にて囲む。減速機システム7は、出力制御装置1と、減速機2と、モータ3と、モータエンコーダ4と、駆動制御機構5と、を含む。図2は、モータ3および減速機2を示す断面図である。図2では、減速機2の中心軸J1を含む断面を示す。図2では、モータ3の一部の内部構成の図示を省略し、減速機2の一部の断面の平行斜線を省略する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a reduction gear system 7 including an output control device 1 according to a first exemplary embodiment of the present invention. The speed reducer system 7 is used as a rotating mechanism in, for example, a precision processing machine, a 3D measuring device, an industrial robot, or the like. In FIG. 1, the output control device 1 is surrounded by a two-dot chain line. The reduction gear system 7 includes an output control device 1, a reduction gear 2, a motor 3, a motor encoder 4, and a drive control mechanism 5. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the motor 3 and the speed reducer 2. In FIG. 2, the cross section containing the central axis J1 of the reduction gear 2 is shown. In FIG. 2, illustration of a part of the internal configuration of the motor 3 is omitted, and parallel oblique lines of a part of the cross section of the speed reducer 2 are omitted.
 モータ3は、例えば、静止部、回転部および軸受部を含むサーボモータである。モータエンコーダ4は、モータ3の出力軸であるモータ出力軸31の回転を検出する。具体的には、モータエンコーダ4は、モータ出力軸31の回転速度および回転位置を検出する。モータ出力軸31の回転位置とは、モータ出力軸31の周方向における向きであり、例えば、回転開始時における位置を基準とする角度位置である。 The motor 3 is a servo motor including a stationary part, a rotating part and a bearing part, for example. The motor encoder 4 detects the rotation of the motor output shaft 31 that is the output shaft of the motor 3. Specifically, the motor encoder 4 detects the rotational speed and rotational position of the motor output shaft 31. The rotation position of the motor output shaft 31 is the direction in the circumferential direction of the motor output shaft 31, and is, for example, an angular position based on the position at the start of rotation.
 モータエンコーダ4は、例えば、モータ3に内蔵される。モータエンコーダ4は、例えば、光学式のロータリエンコーダである。モータエンコーダ4は、例えば、磁気式のエンコーダであってもよい。モータエンコーダ4は、モータ出力軸31の回転に応じて変化するパルス信号を出力する。以下の説明では、モータエンコーダ4から出力される連続するパルス信号を「パルス列」とも呼ぶ。 The motor encoder 4 is built in the motor 3, for example. The motor encoder 4 is, for example, an optical rotary encoder. The motor encoder 4 may be, for example, a magnetic encoder. The motor encoder 4 outputs a pulse signal that changes according to the rotation of the motor output shaft 31. In the following description, the continuous pulse signal output from the motor encoder 4 is also referred to as “pulse train”.
 駆動制御機構5は、外部から入力される指令信号、および、モータエンコーダ4からの出力に基づいてモータ3の出力を制御する。指令信号は、減速機システム7の外部に設けられる指令信号発生器8から発信されるパルス信号である。駆動制御機構5では、指令信号発生器8からの指令信号と、モータエンコーダ4から出力されるモータ出力軸31の回転を示す信号とが比較される。駆動制御機構5に入力される指令信号の分解能は、例えば、モータエンコーダ4から駆動制御機構5に入力される上記信号の分解能と等しい。そして、これらの信号の比較結果に基づいて、モータ3に供給される電力が駆動制御機構5により制御され、モータ出力軸31の回転が制御される。すなわち、モータエンコーダ4および駆動制御機構5により、モータ3のフィードバック制御が行われる。 The drive control mechanism 5 controls the output of the motor 3 based on the command signal input from the outside and the output from the motor encoder 4. The command signal is a pulse signal transmitted from a command signal generator 8 provided outside the reduction gear system 7. In the drive control mechanism 5, the command signal from the command signal generator 8 and the signal indicating the rotation of the motor output shaft 31 output from the motor encoder 4 are compared. The resolution of the command signal input to the drive control mechanism 5 is equal to, for example, the resolution of the signal input from the motor encoder 4 to the drive control mechanism 5. Based on the comparison result of these signals, the electric power supplied to the motor 3 is controlled by the drive control mechanism 5 and the rotation of the motor output shaft 31 is controlled. That is, feedback control of the motor 3 is performed by the motor encoder 4 and the drive control mechanism 5.
 減速機2は、トラクション方式の減速機である。減速機2は、モータ3のモータ出力軸31に接続される。減速機2は、減速機入力軸21と、減速機出力軸22と、複数の遊星ローラ23と、インターナルリング24と、を含む。減速機入力軸21は、中心軸J1上に配置され、モータ出力軸31に接続される。図2に示す例では、減速機入力軸21は、モータ出力軸31と一繋がりの部材である。換言すれば、1つの軸部材が、減速機2の減速機入力軸21およびモータ3のモータ出力軸31として共用される。上述のモータエンコーダ4は、減速機2の減速機入力軸21の回転を検出する機構と捉えることもできる。 Reduction gear 2 is a traction type reduction gear. The speed reducer 2 is connected to the motor output shaft 31 of the motor 3. The speed reducer 2 includes a speed reducer input shaft 21, a speed reducer output shaft 22, a plurality of planetary rollers 23, and an internal ring 24. The reduction gear input shaft 21 is disposed on the central axis J <b> 1 and is connected to the motor output shaft 31. In the example shown in FIG. 2, the speed reducer input shaft 21 is a member connected to the motor output shaft 31. In other words, one shaft member is shared as the speed reducer input shaft 21 of the speed reducer 2 and the motor output shaft 31 of the motor 3. The motor encoder 4 described above can also be regarded as a mechanism that detects the rotation of the speed reducer input shaft 21 of the speed reducer 2.
 複数の遊星ローラ23は、太陽ローラである減速機入力軸21の周囲に配置される。減速機入力軸21の外周面は、複数の遊星ローラ23の外周面と潤滑油の膜を介して接する。減速機入力軸21は、複数の遊星ローラ23により挟まれる。減速機2では、例えば、3個の遊星ローラ23が設けられる。各遊星ローラ23は、遊星軸部231を中心として回転可能である。 The plurality of planetary rollers 23 are arranged around the speed reducer input shaft 21 that is a sun roller. The outer peripheral surface of the speed reducer input shaft 21 is in contact with the outer peripheral surfaces of the plurality of planetary rollers 23 via a lubricating oil film. The reduction gear input shaft 21 is sandwiched between a plurality of planetary rollers 23. In the speed reducer 2, for example, three planetary rollers 23 are provided. Each planetary roller 23 can rotate around the planetary shaft portion 231.
 インターナルリング24は、複数の遊星ローラ23の周囲を囲む。インターナルリング24の内周面は、複数の遊星ローラ23の外周面と潤滑油の膜を介して接する。減速機出力軸22は、インターナルリング24の内側にて中心軸J1上に配置される。減速機出力軸22は、軸受部により回転可能に支持される。複数の遊星ローラ23の遊星軸部231は、減速機出力軸22の円板状の端部221に固定される。減速機2では、減速機入力軸21が回転すると、減速機入力軸21とインターナルリング24との間に挟まれた複数の遊星ローラ23が摩擦伝動により回転し、減速機出力軸22が減速機入力軸21に対して所定の減速比にて回転する。図2に示す例では、減速比は、例えば5である。 The internal ring 24 surrounds the plurality of planetary rollers 23. The inner peripheral surface of the internal ring 24 is in contact with the outer peripheral surfaces of the plurality of planetary rollers 23 via a lubricating oil film. The reduction gear output shaft 22 is disposed on the central axis J <b> 1 inside the internal ring 24. The reduction gear output shaft 22 is rotatably supported by the bearing portion. The planetary shaft portions 231 of the plurality of planetary rollers 23 are fixed to the disk-shaped end portions 221 of the reduction gear output shaft 22. In the speed reducer 2, when the speed reducer input shaft 21 rotates, a plurality of planetary rollers 23 sandwiched between the speed reducer input shaft 21 and the internal ring 24 rotate due to friction transmission, and the speed reducer output shaft 22 decelerates. It rotates at a predetermined reduction ratio with respect to the machine input shaft 21. In the example shown in FIG. 2, the reduction ratio is, for example, 5.
 出力制御装置1は、減速機システム7の出力、すなわち、減速機2の出力を制御する。出力制御装置1は、各種演算処理を行うCPUと、基本プログラムを記憶するROMと、各種情報を記憶するRAMとを含む一般的なコンピュータシステムの構成を含む。出力制御装置1の機能は専用の電気的回路により実現されてもよく、部分的に専用の電気的回路が用いられてもよい。 The output control device 1 controls the output of the speed reducer system 7, that is, the output of the speed reducer 2. The output control device 1 includes the configuration of a general computer system including a CPU that performs various arithmetic processes, a ROM that stores basic programs, and a RAM that stores various information. The function of the output control device 1 may be realized by a dedicated electrical circuit, or a partially dedicated electrical circuit may be used.
 出力制御装置1は、減速機エンコーダ11と、誤差取得部12と、補正部13と、を含む。減速機エンコーダ11は、減速機2の出力軸である減速機出力軸22の回転を検出する。具体的には、減速機エンコーダ11は、減速機出力軸22の回転速度および回転位置を検出する。減速機出力軸22の回転位置とは、減速機出力軸22の周方向における向きであり、例えば、回転開始時における位置を基準とする角度位置である。 The output control device 1 includes a speed reducer encoder 11, an error acquisition unit 12, and a correction unit 13. The reduction gear encoder 11 detects the rotation of the reduction gear output shaft 22 that is the output shaft of the reduction gear 2. Specifically, the reduction gear encoder 11 detects the rotational speed and rotational position of the reduction gear output shaft 22. The rotational position of the speed reducer output shaft 22 is the direction in the circumferential direction of the speed reducer output shaft 22, for example, an angular position based on the position at the start of rotation.
 減速機エンコーダ11は、例えば、減速機2のケーシングの外部に配置される。減速機エンコーダ11は、例えば、光学式のロータリエンコーダである。減速機エンコーダ11は、減速機出力軸22に取り付けられるエンコーダホイールと、エンコーダホイールの外縁部に対向する光学センサと、を含む。減速機エンコーダ11は、例えば、磁気式のエンコーダであってもよい。減速機エンコーダ11は、減速機出力軸22の回転に応じて変化するパルス信号を出力する。以下の説明では、減速機エンコーダ11から出力される連続するパルス信号を「パルス列」とも呼ぶ。減速機エンコーダ11は、減速機2のケーシング内に配置されてもよい。 The reduction gear encoder 11 is arranged outside the casing of the reduction gear 2, for example. The reduction gear encoder 11 is, for example, an optical rotary encoder. The reducer encoder 11 includes an encoder wheel attached to the reducer output shaft 22 and an optical sensor facing an outer edge portion of the encoder wheel. The reduction gear encoder 11 may be, for example, a magnetic encoder. The reduction gear encoder 11 outputs a pulse signal that changes according to the rotation of the reduction gear output shaft 22. In the following description, the continuous pulse signal output from the reduction gear encoder 11 is also referred to as a “pulse train”. The reduction gear encoder 11 may be disposed in the casing of the reduction gear 2.
 誤差取得部12は、指令信号発生器8からの指令信号、モータエンコーダ4からの出力、および、減速機エンコーダ11からの出力に基づいて、モータ3への入力と減速機2からの出力の誤差である出力誤差を取得する。補正部13は、誤差取得部12により取得された出力誤差に基づいて、指令信号発生器8から駆動制御機構5に入力される指令信号を補正する。 Based on the command signal from the command signal generator 8, the output from the motor encoder 4, and the output from the speed reducer encoder 11, the error acquisition unit 12 is an error between the input to the motor 3 and the output from the speed reducer 2. Get the output error that is. The correction unit 13 corrects the command signal input from the command signal generator 8 to the drive control mechanism 5 based on the output error acquired by the error acquisition unit 12.
 誤差取得部12は、モータ検出信号カウンタ121と、減速機検出信号カウンタ122と、を含む。モータ検出信号カウンタ121には、モータエンコーダ4から出力されるモータ出力軸31の回転を示すパルス信号が入力される。以下、モータエンコーダ4から誤差取得部12に入力される信号を「モータ検出信号」という。モータ検出信号カウンタ121では、パルス列であるモータ検出信号のパルス(以下、「検出パルス信号」ともいう。)が数えられる。減速機検出信号カウンタ122には、減速機エンコーダ11から出力される減速機出力軸22の回転を示すパルス信号が入力される。以下、減速機エンコーダ11から誤差取得部12に入力される信号を「減速機検出信号」という。減速機検出信号カウンタ122では、パルス列である減速機検出信号のパルス(以下、「検出パルス信号」ともいう。)が数えられる。 The error acquisition unit 12 includes a motor detection signal counter 121 and a reduction gear detection signal counter 122. A pulse signal indicating rotation of the motor output shaft 31 output from the motor encoder 4 is input to the motor detection signal counter 121. Hereinafter, a signal input from the motor encoder 4 to the error acquisition unit 12 is referred to as a “motor detection signal”. The motor detection signal counter 121 counts a pulse of a motor detection signal that is a pulse train (hereinafter also referred to as “detection pulse signal”). A pulse signal indicating the rotation of the reduction gear output shaft 22 output from the reduction gear encoder 11 is input to the reduction gear detection signal counter 122. Hereinafter, a signal input from the reduction gear encoder 11 to the error acquisition unit 12 is referred to as a “reduction gear detection signal”. The speed reducer detection signal counter 122 counts pulses of a speed reducer detection signal that is a pulse train (hereinafter also referred to as “detection pulse signal”).
 モータ検出信号の分解能は、減速機検出信号の分解能よりも高い。モータ検出信号の分解能は、減速機検出信号の分解能のN倍である。好ましくは、Nは正の整数、すなわち、2以上の所定数である。より好ましくは、モータ検出信号の分解能は、減速機検出信号の分解能の2の累乗倍である。詳細には、モータ検出信号の分解能は、減速機検出信号の分解能の2の整数累乗倍である。以下の説明では、モータ検出信号の分解能は、減速機検出信号の分解能の2の5乗倍、すなわち、32倍であるものとして説明する。換言すれば、以下の説明では、上述のNが32であるものとして説明する。減速機検出信号の分解能は、例えば、約3分である。 The resolution of the motor detection signal is higher than the resolution of the reduction gear detection signal. The resolution of the motor detection signal is N times the resolution of the reduction gear detection signal. Preferably, N is a positive integer, that is, a predetermined number of 2 or more. More preferably, the resolution of the motor detection signal is a power of 2 times the resolution of the reduction gear detection signal. Specifically, the resolution of the motor detection signal is an integer power of 2 times the resolution of the reduction gear detection signal. In the following description, it is assumed that the resolution of the motor detection signal is 2 5 times the resolution of the reduction gear detection signal, that is, 32 times. In other words, in the following description, it is assumed that the above N is 32. The resolution of the reduction gear detection signal is, for example, about 3 minutes.
 モータエンコーダ4から出力される信号の分解能が、減速機検出信号の分解能の2の累乗倍ではない場合、例えば、モータエンコーダ4とモータ検出信号カウンタ121との間に逓倍器が設けられ、モータ検出信号の分解能が、減速機検出信号の分解能の2の累乗倍とされてもよい。上述のように、指令信号発生器8からの指令信号は、モータ3のフィードバック制御に利用される。したがって、上記逓倍器が設けられる場合、指令信号の分解能とモータエンコーダ4から駆動制御機構5に入力される信号の分解能とを合わせるために、補正後の指令信号に対して分周処理を行う分周器が、指令信号発生器8と駆動制御機構5との間に設けられる。 When the resolution of the signal output from the motor encoder 4 is not a power of 2 times the resolution of the reduction gear detection signal, for example, a multiplier is provided between the motor encoder 4 and the motor detection signal counter 121 to detect the motor. The resolution of the signal may be a power of 2 times the resolution of the reduction gear detection signal. As described above, the command signal from the command signal generator 8 is used for feedback control of the motor 3. Therefore, in the case where the multiplier is provided, in order to match the resolution of the command signal with the resolution of the signal input from the motor encoder 4 to the drive control mechanism 5, the frequency division processing is performed on the corrected command signal. A peripheral is provided between the command signal generator 8 and the drive control mechanism 5.
 図3は、出力制御装置1による減速機システム7の制御の流れを示す図である。出力制御装置1では、減速機エンコーダ11による減速機出力軸22の回転の測定、および、モータエンコーダ4によるモータ出力軸31の回転の測定が、継続的に行われている。図4は、減速機エンコーダ11から誤差取得部12に入力される減速機検出信号、および、モータエンコーダ4から誤差取得部12に入力されるモータ検出信号を示す図である。図4に示す例では、減速機検出信号の隣接する2つの検出パルス信号P1の間に、モータ検出信号の32個の検出パルス信号P2が存在する。 FIG. 3 is a diagram showing a flow of control of the reduction gear system 7 by the output control device 1. In the output control device 1, the measurement of the rotation of the reduction gear output shaft 22 by the reduction gear encoder 11 and the measurement of the rotation of the motor output shaft 31 by the motor encoder 4 are continuously performed. FIG. 4 is a diagram illustrating a reduction gear detection signal input from the reduction gear encoder 11 to the error acquisition unit 12 and a motor detection signal input from the motor encoder 4 to the error acquisition unit 12. In the example shown in FIG. 4, there are 32 detection pulse signals P2 of the motor detection signal between two detection pulse signals P1 adjacent to the reduction gear detection signal.
 減速機エンコーダ11による減速機検出信号の検出パルス信号P1が誤差取得部12に入力されると(ステップS11)、減速機検出信号カウンタ122において、減速機出力軸22の回転位置を示す数値(以下、「上位位置指示値」という。)が「1」増加される。また、モータ検出信号カウンタ121において、減速機出力軸22の回転位置を示す数値(以下、「下位位置指示値」という。)が、例えば「00000」にリセットされる。これにより、モータ検出信号が減速機検出信号に同期される(ステップS12)。下位位置指示値は、2進数により表現されており、例えば、「00000」から「11111」までの32個の値をとる。下位位置指示値は、2進数以外により表現されてもよい。 When the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal from the reduction gear encoder 11 is input to the error acquisition unit 12 (step S11), a numerical value (hereinafter referred to as a rotational position of the reduction gear output shaft 22) in the reduction gear detection signal counter 122. , Referred to as “higher position indication value”) is increased by “1”. In the motor detection signal counter 121, a numerical value indicating the rotational position of the reduction gear output shaft 22 (hereinafter referred to as “lower position instruction value”) is reset to, for example, “00000”. Thereby, a motor detection signal is synchronized with a reduction gear detection signal (step S12). The lower position indication value is expressed by a binary number, and takes, for example, 32 values from “00000” to “11111”. The lower position indication value may be expressed by other than binary numbers.
 また、誤差取得部12では、上位位置指示値から求められる減速機出力軸22の実際の回転位置である現状回転位置が、指令信号発生器8からの指令信号に対応する減速機出力軸22の回転位置である指示回転位置と比較される。そして、現状回転位置と指示回転位置との差が、上述の出力誤差として取得される。換言すれば、減速機検出信号の検出パルス信号P1が入力された際に、誤差取得部12により、指令信号と減速機検出信号とが比較されて出力誤差が取得される(ステップS13)。出力誤差は、減速機2における減速機入力軸21と遊星ローラ23との間の滑り、および、遊星ローラ23とインターナルリング24との間の滑り等に起因して生じる。 Further, in the error acquisition unit 12, the current rotational position, which is the actual rotational position of the speed reducer output shaft 22 obtained from the upper position instruction value, is determined by the speed reducer output shaft 22 corresponding to the command signal from the command signal generator 8. The rotation position is compared with the indicated rotation position. Then, the difference between the current rotational position and the command rotational position is acquired as the output error described above. In other words, when the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal is input, the error acquisition unit 12 compares the command signal with the reduction gear detection signal and acquires an output error (step S13). The output error occurs due to slippage between the speed reducer input shaft 21 and the planetary roller 23 and slipping between the planetary roller 23 and the internal ring 24 in the speed reducer 2.
 本実施形態では、減速機システム7の減速機2において、指令信号通りに減速機2が駆動すると仮定した場合の減速機出力軸22の回転角度(以下、「基準回転角度」という。)と、実際の減速機出力軸22の回転角度との差である滑り角度は、例えば、最大で基準回転角度の約0.3%である。 In the present embodiment, in the speed reducer 2 of the speed reducer system 7, the rotation angle of the speed reducer output shaft 22 (hereinafter referred to as “reference rotation angle”) when it is assumed that the speed reducer 2 is driven according to the command signal. The slip angle that is the difference from the actual rotation angle of the reduction gear output shaft 22 is, for example, about 0.3% of the reference rotation angle at the maximum.
 続いて、補正部13により、ステップS13にて取得された出力誤差に基づいて、指令信号発生器8から駆動制御機構5に入力される指令信号が補正される(ステップS16)。具体的には、減速機出力軸22の現状回転位置が指示回転位置よりも遅れている場合、補正部13が指令信号を遅らせて、指示回転位置を現状回転位置に一致させる。一方、減速機出力軸22の現状回転位置が指示回転位置よりも進んでいる場合、補正部13が指令信号を進ませて、指示回転位置を現状回転位置に一致させる。 Subsequently, the command signal input from the command signal generator 8 to the drive control mechanism 5 is corrected by the correction unit 13 based on the output error acquired in step S13 (step S16). Specifically, when the current rotational position of the reduction gear output shaft 22 is delayed from the commanded rotational position, the correction unit 13 delays the command signal so that the commanded rotational position matches the current rotational position. On the other hand, when the current rotational position of the speed reducer output shaft 22 is ahead of the commanded rotational position, the correction unit 13 advances the command signal to match the commanded rotational position with the current rotational position.
 そして、駆動制御機構5において、補正部13により補正された指令信号、および、モータエンコーダ4からの出力に基づいて、モータ3の出力が、補正された指令信号に一致するように制御される(ステップS17)。 Then, in the drive control mechanism 5, based on the command signal corrected by the correction unit 13 and the output from the motor encoder 4, the output of the motor 3 is controlled to coincide with the corrected command signal ( Step S17).
 ステップS17が終了すると、ステップS11に戻る。ステップS11において減速機検出信号の検出パルス信号P1が誤差取得部12に入力されない場合、モータエンコーダ4によるモータ検出信号の検出パルス信号P2が誤差取得部12に入力されると(ステップS14)、モータ検出信号カウンタ121において、下位位置指示値が「1」増加される。これにより、下位位置指示値は2進数の「00001」となる。 When step S17 ends, the process returns to step S11. When the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal is not input to the error acquisition unit 12 in step S11, the detection pulse signal P2 of the motor detection signal from the motor encoder 4 is input to the error acquisition unit 12 (step S14). In the detection signal counter 121, the lower position instruction value is increased by “1”. As a result, the lower position instruction value becomes binary “00001”.
 続いて、誤差取得部12において、上位位置指示値および下位位置指示値から、減速機出力軸22の回転位置である現状回転位置が推定される。具体的には、ステップS13にて上位位置指示値から求められた減速機出力軸22の回転位置に、下位位置指示値から推定される減速機出力軸22の回転角度が加算されることにより、減速機出力軸22の現状回転位置が推定される。 Subsequently, the error acquisition unit 12 estimates the current rotational position that is the rotational position of the reduction gear output shaft 22 from the upper position instruction value and the lower position instruction value. Specifically, the rotation angle of the reduction gear output shaft 22 estimated from the lower position instruction value is added to the rotation position of the reduction gear output shaft 22 obtained from the upper position instruction value in step S13. The current rotational position of the reduction gear output shaft 22 is estimated.
 下位位置指示値からの減速機出力軸22の回転角度の推定は、例えば、次のように行われる。まず、減速機検出信号において連続する2つの検出パルス信号P1間における減速機出力軸22の回転角度(以下、「上位単位回転角度」という。)が、減速機検出信号の分解能に基づいて求められる。続いて、上位単位回転角度を、上述のNにより除算することにより、モータ検出信号において連続する2つの検出パルス信号P2間における減速機出力軸22の回転角度(以下、「下位単位回転角度」という。)が求められる。当該Nは、減速機検出信号の分解能に対するモータ検出信号の分解能の割合であり、本実施形態では32である。そして、下位単位回転角度に下位位置指示値が乗算されることにより、ステップS13にて上位位置指示値から求められた減速機出力軸22の回転位置からの減速機出力軸22の回転角度が推定される。 The estimation of the rotation angle of the reduction gear output shaft 22 from the lower position instruction value is performed as follows, for example. First, the rotation angle of the reduction gear output shaft 22 (hereinafter referred to as “upper unit rotation angle”) between two detection pulse signals P1 that are consecutive in the reduction gear detection signal is obtained based on the resolution of the reduction gear detection signal. . Subsequently, by dividing the upper unit rotation angle by N described above, the rotation angle of the speed reducer output shaft 22 between two detection pulse signals P2 consecutive in the motor detection signal (hereinafter referred to as “lower unit rotation angle”). ) Is required. The N is the ratio of the resolution of the motor detection signal to the resolution of the reduction gear detection signal, and is 32 in this embodiment. Then, by multiplying the lower unit rotation angle by the lower position instruction value, the rotation angle of the reduction gear output shaft 22 from the rotation position of the reduction gear output shaft 22 obtained from the upper position instruction value in step S13 is estimated. Is done.
 誤差取得部12では、上記のように推定された減速機出力軸22の現状回転位置と、指令信号発生器8からの指令信号に対応する減速機出力軸22の回転位置である指示回転位置とが比較される。そして、当該現状回転位置と指示回転位置との差が、上述の出力誤差として取得される。換言すれば、モータ検出信号の検出パルス信号P2が入力された際に、誤差取得部12により、指令信号とモータ検出信号とが比較され、出力誤差が推定されて取得される(ステップS15)。 In the error acquisition unit 12, the current rotational position of the speed reducer output shaft 22 estimated as described above, and the command rotational position that is the rotational position of the speed reducer output shaft 22 corresponding to the command signal from the command signal generator 8, Are compared. Then, the difference between the current rotational position and the designated rotational position is acquired as the output error described above. In other words, when the detection pulse signal P2 of the motor detection signal is input, the error acquisition unit 12 compares the command signal with the motor detection signal, and the output error is estimated and acquired (step S15).
 続いて、補正部13により、ステップS15にて取得された出力誤差に基づいて、上記と同様に、指令信号発生器8から駆動制御機構5に入力される指令信号が補正される(ステップS16)。そして、駆動制御機構5において、補正部13により補正された指令信号、および、モータエンコーダ4からの出力に基づいて、モータ3の出力が、補正された指令信号に一致するように制御される(ステップS17)。 Subsequently, the correction unit 13 corrects the command signal input from the command signal generator 8 to the drive control mechanism 5 based on the output error acquired in step S15 (step S16). . Then, in the drive control mechanism 5, based on the command signal corrected by the correction unit 13 and the output from the motor encoder 4, the output of the motor 3 is controlled to coincide with the corrected command signal ( Step S17).
 ステップS17が終了すると、ステップS11に戻る。出力制御装置1では、ステップS11において減速機検出信号の次の検出パルス信号P1が入力されるまでの間、上述のステップS11,S14~S17が繰り返される。本実施形態では、ステップS11,S14~S17が31回繰り返され、下位位置指示値は2進数の「11111」になる。そして、ステップS11において減速機検出信号の次の検出パルス信号P1が入力されると、上述のステップS11~S13,S16,S17が行われ、上位位置指示値が「1」増加するとともに、下位位置指示値は2進数の「00000」にリセットされる。 When step S17 ends, the process returns to step S11. In the output control device 1, the above-described steps S11 and S14 to S17 are repeated until the detection pulse signal P1 next to the reduction gear detection signal is input in step S11. In the present embodiment, steps S11 and S14 to S17 are repeated 31 times, and the lower position instruction value becomes “11111” in binary number. When the detection pulse signal P1 next to the reduction gear detection signal is input in step S11, the above-described steps S11 to S13, S16, and S17 are performed, and the upper position instruction value increases by “1” and the lower position position is increased. The indicated value is reset to binary “00000”.
 図5は、ステップS13およびステップS15にて求められる減速機出力軸22の現状回転位置と、指令信号に対応する指示回転位置との関係を示す図である。図5の横軸は経過時間を示し、縦軸は減速機出力軸22の回転位置を示す。図5の縦軸の左側の数値は上位位置指示値を示し、縦軸の右側の数値は下位位置指示値を10進法にて示す。図6は、図5に示す上記関係の一部を拡大して示す図である。図6では、図5中の一点鎖線の円にて囲む領域を拡大して示す。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the current rotational position of the reduction gear output shaft 22 obtained in steps S13 and S15 and the command rotational position corresponding to the command signal. The horizontal axis in FIG. 5 indicates the elapsed time, and the vertical axis indicates the rotational position of the reduction gear output shaft 22. The numerical value on the left side of the vertical axis in FIG. 5 indicates the upper position indication value, and the numerical value on the right side of the vertical axis indicates the lower position indication value in decimal. FIG. 6 is an enlarged view showing a part of the relationship shown in FIG. In FIG. 6, a region surrounded by a one-dot chain line circle in FIG. 5 is enlarged.
 図5および図6中の大きい黒丸は、減速機検出信号の検出パルス信号P1が入力された際に、減速機検出信号から求められた減速機出力軸22の現状回転位置を示す。図5および図6中の小さい黒丸は、減速機検出信号の検出パルス信号P1が入力されず、モータ検出信号の検出パルス信号P2が入力された際に、モータ検出信号から推定して求められた減速機出力軸22の現状回転位置を示す。図5および図6中のこれらの黒丸をつなぐ実線91は、減速機出力軸22の現状回転位置の変化を示す。 The large black circles in FIGS. 5 and 6 indicate the current rotational position of the speed reducer output shaft 22 obtained from the speed reducer detection signal when the detection pulse signal P1 of the speed reducer detection signal is input. The small black circles in FIGS. 5 and 6 are obtained by estimation from the motor detection signal when the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal is not input and the detection pulse signal P2 of the motor detection signal is input. The present rotational position of the reduction gear output shaft 22 is shown. A solid line 91 connecting these black circles in FIGS. 5 and 6 indicates a change in the current rotational position of the reduction gear output shaft 22.
 図5および図6中の白抜き丸は、検出パルス信号P1または検出パルス信号P2が入力された際の指示回転位置を示す。白抜き丸により示される指示回転位置は、ステップS16において補正される前の指示回転位置である。指示回転位置に対応する指令信号は、検出パルス信号P1または検出パルス信号P2が入力される毎に、減速機出力軸22の現状回転位置に対応する値に補正される。これにより、図5および図6中に破線92にて示すように、指示回転位置が補正される。図5および図6では、破線92にて示す指示回転位置の補正量を実際よりも大きく描いている。後述する二点鎖線93についても同様である。 5 and 6 indicate the indicated rotation position when the detection pulse signal P1 or the detection pulse signal P2 is input. The designated rotational position indicated by the white circle is the designated rotational position before being corrected in step S16. The command signal corresponding to the command rotational position is corrected to a value corresponding to the current rotational position of the reduction gear output shaft 22 every time the detection pulse signal P1 or the detection pulse signal P2 is input. As a result, the indicated rotational position is corrected as indicated by a broken line 92 in FIGS. 5 and 6, the correction amount of the indicated rotational position indicated by the broken line 92 is drawn larger than the actual amount. The same applies to a two-dot chain line 93 described later.
 一方、図5および図6中における二点鎖線93は、図3に示すフローチャートにおいて、ステップS15が行われないと仮定した場合の指令信号に対応する指示回転位置を示す。すなわち、図5および図6中の二点鎖線93は、従来の減速機システムにおける出力制御を示す。 On the other hand, a two-dot chain line 93 in FIGS. 5 and 6 indicates the indicated rotational position corresponding to the command signal when it is assumed that step S15 is not performed in the flowchart shown in FIG. That is, a two-dot chain line 93 in FIGS. 5 and 6 indicates output control in the conventional reduction gear system.
 二点鎖線93にて示す従来例では、モータ検出信号の検出パルス信号が入力された際には指令信号の補正は行われず、減速機検出信号の検出パルス信号が入力された際にのみ、指示回転位置が現状回転位置に一致するように、指令信号の補正が行われる。このように、従来の出力制御では、指令信号の補正が行われる間隔が、減速機検出信号の分解能に依存するため、減速機の入出力間の誤差補正における精度向上に限界がある。 In the conventional example indicated by the two-dot chain line 93, the command signal is not corrected when the detection pulse signal of the motor detection signal is input, and only when the detection pulse signal of the reduction gear detection signal is input. The command signal is corrected so that the rotational position matches the current rotational position. Thus, in the conventional output control, since the interval at which the command signal is corrected depends on the resolution of the reduction gear detection signal, there is a limit to the accuracy improvement in error correction between the input and output of the reduction gear.
 これに対し、実線91および破線92にて示す減速機システム7における出力制御では、指令信号の補正が行われる間隔を、モータ検出信号の分解能に依存させることにより、指令信号の補正と補正との間における減速機の入出力間の誤差を小さく抑制することができる。その結果、減速機の入出力間の誤差補正が高精度に行われる。具体的には、本実施形態に係る減速機システム7における出力制御では、減速機検出信号の検出パルス信号P1から次の検出パルス信号P1までの間に減速機2に生じる滑り角度の最大値は、従来の出力制御における当該滑り角度の約1/32である。 On the other hand, in the output control in the speed reducer system 7 indicated by the solid line 91 and the broken line 92, the command signal correction and correction are performed by making the interval at which the command signal is corrected depend on the resolution of the motor detection signal. The error between the input and output of the speed reducer can be reduced. As a result, error correction between the input and output of the speed reducer is performed with high accuracy. Specifically, in the output control in the speed reducer system 7 according to the present embodiment, the maximum value of the slip angle generated in the speed reducer 2 between the detection pulse signal P1 of the speed reducer detection signal and the next detection pulse signal P1 is This is about 1/32 of the slip angle in the conventional output control.
 ところで、減速機システム7では、減速機2に生じる滑り角度が比較的大きい場合、減速機検出信号の検出パルス信号P1から次の検出パルス信号P1までの間に、誤差取得部12に入力されるモータ検出信号の検出パルス信号P2の数が、上述のNを超える場合がある。この場合、N番目を超えた検出パルス信号P2に基づいて減速機出力軸22の回転位置を推定すると、推定された回転位置は、実際にはまだ通過していない減速機検出信号の次の検出パルス信号P1に対応する回転位置、または、当該回転位置よりも進んだ回転位置となる。その結果、次の検出パルス信号P1が入力された際の指令信号の補正量が大きくなる。 By the way, in the reduction gear system 7, when the slip angle generated in the reduction gear 2 is relatively large, it is input to the error acquisition unit 12 between the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal and the next detection pulse signal P1. The number of detection pulse signals P2 of the motor detection signal may exceed N described above. In this case, if the rotational position of the reduction gear output shaft 22 is estimated based on the detection pulse signal P2 exceeding the Nth, the estimated rotational position is detected next to the reduction gear detection signal that has not actually passed. A rotational position corresponding to the pulse signal P1 or a rotational position advanced from the rotational position. As a result, the correction amount of the command signal when the next detection pulse signal P1 is input increases.
 そこで、減速機検出信号の検出パルス信号P1から次の検出パルス信号P1までの間に、誤差取得部12に入力されるモータ検出信号の検出パルス信号P2の数が上述のNを超えた場合、減速機検出信号の次の検出パルス信号P1が入力されるまで、出力誤差の取得が停止される。具体的な出力制御の流れを、図7に示す。図7では、ステップS14の後、下位位置指示値が2進数の「11111」よりも大きくなると(ステップS141)、減速機検出信号の検出パルス信号P1から次の検出パルス信号P1までの間に、誤差取得部12に入力されるモータ検出信号の検出パルス信号P2の数が、上述のNを超えたと判断される。この場合、ステップS15~S17は行われず、ステップS11に戻る。これにより、減速機検出信号の検出パルス信号P1が入力された際に取得される出力誤差が大きくなることが抑制され、指令信号の補正量が小さく抑制される。 Therefore, when the number of detection pulse signals P2 of the motor detection signal input to the error acquisition unit 12 exceeds the above-described N between the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal and the next detection pulse signal P1, The acquisition of the output error is stopped until the detection pulse signal P1 next to the reduction gear detection signal is input. A specific flow of output control is shown in FIG. In FIG. 7, after step S14, when the lower position indication value becomes larger than the binary number “11111” (step S141), between the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal and the next detection pulse signal P1, It is determined that the number of detection pulse signals P <b> 2 of the motor detection signal input to the error acquisition unit 12 exceeds N described above. In this case, steps S15 to S17 are not performed, and the process returns to step S11. As a result, an increase in output error acquired when the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal is input is suppressed, and the correction amount of the command signal is suppressed small.
 上述のように、図5および図6では、減速機出力軸22の滑りを補正するための指示回転位置の補正量を実際よりも大きく描いているが、実際の減速機出力軸22の滑り角度は、例えば、上述のように基準回転角度の約0.3%である。この場合、減速機検出信号の検出パルス信号P1から次の検出パルス信号P1までの間に減速機2にて生じる滑り角度は、モータ検出信号の検出パルス信号P2から次の検出パルス信号P2までの間に減速機出力軸22が回転する角度の約0.1倍である。 As described above, in FIG. 5 and FIG. 6, the correction amount of the indicated rotational position for correcting the slip of the reduction gear output shaft 22 is drawn larger than the actual, but the actual slip angle of the reduction gear output shaft 22 Is, for example, about 0.3% of the reference rotation angle as described above. In this case, the slip angle generated in the speed reducer 2 between the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal and the next detection pulse signal P1 is from the detection pulse signal P2 of the motor detection signal to the next detection pulse signal P2. This is about 0.1 times the angle at which the reduction gear output shaft 22 rotates.
 上記説明では、減速機出力軸22が一方の回転方向に回転し、上位位置指示値および下位位置指示値が1ずつ増加する場合について説明したが、減速機出力軸22は他方の回転方向にも回転する。減速機出力軸22が当該他方の回転方向に回転する場合、上位位置指示値および下位位置指示値は1ずつ減少する。この場合、図7のステップS141では、ステップS14の後、下位位置指示値が2進数の「00000」よりも小さくなると、減速機検出信号の検出パルス信号P1から次の検出パルス信号P1までの間に、誤差取得部12に入力されるモータ検出信号の検出パルス信号P2の数が、上述のNを超えたと判断される。そして、ステップS15~S17は行われず、ステップS11に戻る。これにより、上記と同様に、減速機検出信号の検出パルス信号P1が入力された際に取得される出力誤差が大きくなることが抑制され、指令信号の補正量が小さく抑制される。 In the above description, the case where the speed reducer output shaft 22 rotates in one rotation direction and the upper position instruction value and the lower position instruction value increase by 1 has been described. Rotate. When the reduction gear output shaft 22 rotates in the other rotation direction, the upper position instruction value and the lower position instruction value are decreased by one. In this case, in step S141 in FIG. 7, after step S14, when the lower position indication value becomes smaller than the binary number “00000”, the period from the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal to the next detection pulse signal P1 In addition, it is determined that the number of detection pulse signals P2 of the motor detection signal input to the error acquisition unit 12 exceeds N described above. Then, steps S15 to S17 are not performed, and the process returns to step S11. As a result, as described above, an increase in the output error acquired when the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal is input is suppressed, and the correction amount of the command signal is suppressed small.
 減速機2の出力を精度良く制御するためには、指示回転位置に対応する指令信号を補正する際に、指令信号を2以上変更することなく、1だけ増加または減少させることが好ましい。減速機出力軸22の現状回転位置の指示回転位置からのずれが、減速機出力軸22の回転方向前側に生じる場合と、回転方向後側に生じる場合とがあることを考慮すると、減速機検出信号の検出パルス信号P1から次の検出パルス信号P1までの間に減速機2にて生じる滑り角度は、モータ検出信号の検出パルス信号P2から次の検出パルス信号P2までの間に減速機出力軸22が回転する角度の0.5倍以下であることが好ましい。 In order to control the output of the speed reducer 2 with high accuracy, it is preferable to increase or decrease the command signal by 1 without changing the command signal by 2 or more when correcting the command signal corresponding to the command rotational position. Taking into account that the current rotational position of the speed reducer output shaft 22 may deviate from the indicated rotational position, the speed reducer detection may occur on the front side in the rotational direction of the speed reducer output shaft 22 or on the rear side in the rotational direction. The slip angle generated in the speed reducer 2 between the detection pulse signal P1 of the signal and the next detection pulse signal P1 is the output shaft of the speed reducer between the detection pulse signal P2 of the motor detection signal and the next detection pulse signal P2. It is preferable that it is 0.5 times or less of the angle which 22 rotates.
 以上に説明したように、出力制御装置1は、モータ3と、減速機2と、モータエンコーダ4と、駆動制御機構5と、を含む減速機システム7の出力を制御する。減速機2は、モータ3の出力軸であるモータ出力軸31に接続される。モータエンコーダ4は、モータ出力軸31の回転を検出する。駆動制御機構5は、外部から入力される指令信号およびモータエンコーダ4からの出力に基づいてモータ3の出力を制御する。 As described above, the output control device 1 controls the output of the speed reducer system 7 including the motor 3, the speed reducer 2, the motor encoder 4, and the drive control mechanism 5. The speed reducer 2 is connected to a motor output shaft 31 that is an output shaft of the motor 3. The motor encoder 4 detects the rotation of the motor output shaft 31. The drive control mechanism 5 controls the output of the motor 3 based on a command signal input from the outside and an output from the motor encoder 4.
 出力制御装置1は、減速機エンコーダ11と、誤差取得部12と、補正部13と、を含む。減速機エンコーダ11は、減速機2の出力軸である減速機出力軸22の回転を検出する。誤差取得部12は、指令信号、モータエンコーダ4からの出力、および、減速機エンコーダ11からの出力に基づいて、モータ3への入力と減速機2からの出力との誤差である出力誤差を取得する。補正部13は、当該出力誤差に基づいて、駆動制御機構5に入力される指令信号を補正する。指令信号、モータエンコーダ4から誤差取得部12に入力されるモータ検出信号、および、減速機エンコーダ11から誤差取得部12に入力される減速機検出信号は、パルス信号である。モータ検出信号の分解能は、減速機検出信号の分解能よりも高い。 The output control device 1 includes a speed reducer encoder 11, an error acquisition unit 12, and a correction unit 13. The reduction gear encoder 11 detects the rotation of the reduction gear output shaft 22 that is the output shaft of the reduction gear 2. The error acquisition unit 12 acquires an output error that is an error between the input to the motor 3 and the output from the speed reducer 2 based on the command signal, the output from the motor encoder 4, and the output from the speed reducer encoder 11. To do. The correction unit 13 corrects the command signal input to the drive control mechanism 5 based on the output error. The command signal, the motor detection signal input from the motor encoder 4 to the error acquisition unit 12, and the reduction gear detection signal input from the reduction gear encoder 11 to the error acquisition unit 12 are pulse signals. The resolution of the motor detection signal is higher than the resolution of the reduction gear detection signal.
 誤差取得部12は、減速機検出信号の検出パルス信号P1が入力された際に、指令信号と減速機検出信号とを比較して出力誤差を取得するとともに、モータ検出信号を減速機検出信号に同期させる。また、誤差取得部12は、減速機検出信号の次の検出パルス信号P1が入力されるまでの間において、モータ検出信号の検出パルス信号P2が入力された際に、指令信号とモータ検出信号とを比較して出力誤差を推定して取得する。 When the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal is input, the error acquisition unit 12 compares the command signal with the reduction gear detection signal to acquire an output error, and converts the motor detection signal into the reduction gear detection signal. Synchronize. Further, the error acquisition unit 12 receives the command signal, the motor detection signal, and the motor detection signal when the detection pulse signal P2 of the motor detection signal is input until the next detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal is input. To estimate and obtain the output error.
 これにより、出力制御装置1では、減速機検出信号の検出パルス信号が入力された際のみに指令信号の補正を行う従来の出力制御に比べて、指令信号に対応する指示回転位置と、減速機出力軸22の実際の回転位置である現状回転位置との比較が、頻繁に行われて出力誤差が取得される。換言すれば、出力制御装置1では、指示回転位置と現状回転位置との比較、および、出力誤差の取得が、短い時間間隔にて行われる。これにより、出力誤差を精度良く取得することができる。その結果、減速機システム7において、減速機2からの出力を高精度に制御することができる。 Thereby, in the output control apparatus 1, compared with the conventional output control which correct | amends a command signal only when the detection pulse signal of a reduction gear detection signal is input, the instruction | command rotation position corresponding to a command signal, and a reduction gear Comparison with the current rotational position, which is the actual rotational position of the output shaft 22, is frequently performed to obtain an output error. In other words, in the output control device 1, the comparison between the designated rotational position and the current rotational position and the acquisition of the output error are performed at short time intervals. Thereby, an output error can be acquired with high accuracy. As a result, in the reduction gear system 7, the output from the reduction gear 2 can be controlled with high accuracy.
 出力制御装置1における出力制御方法は、a)指令信号、モータエンコーダ4からの出力、および、減速機エンコーダ11からの出力に基づいて、モータ3への入力と減速機2からの出力との誤差である出力誤差を取得する工程(ステップS11~S15)と、b)当該出力誤差に基づいて駆動制御機構5に入力される指令信号を補正する工程(ステップS16)と、を含む。当該a)工程は、a1)減速機検出信号の検出パルス信号P1が入力された際に、指令信号と減速機検出信号とを比較して出力誤差を取得するとともに、モータ検出信号を減速機検出信号に同期させる工程(ステップS11~S13)と、a2)減速機検出信号の次の検出パルス信号P1が入力されるまでの間において、モータ検出信号の検出パルス信号P2が入力された際に、指令信号とモータ検出信号とを比較して出力誤差を推定して取得する工程(ステップS11,S14,S15)と、を含む。当該出力制御方法では、上述のように、減速機出力軸22の回転は減速機エンコーダ11により検出される。また、指令信号、モータエンコーダ4からのモータ検出信号、および、減速機エンコーダ11からの減速機検出信号は、パルス信号であり、モータ検出信号の分解能は減速機検出信号の分解能よりも高い。 The output control method in the output control apparatus 1 is as follows: a) An error between the input to the motor 3 and the output from the speed reducer 2 based on the command signal, the output from the motor encoder 4, and the output from the speed reducer encoder 11. A step of obtaining an output error (steps S11 to S15), and b) a step of correcting a command signal input to the drive control mechanism 5 based on the output error (step S16). The step a) includes: a1) When the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal is input, the command signal and the reduction gear detection signal are compared to obtain an output error, and the motor detection signal is detected by the reduction gear. When the detection pulse signal P2 of the motor detection signal is input during the process of synchronizing with the signal (steps S11 to S13) and a2) until the next detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal is input, A step (steps S11, S14, S15) of estimating and obtaining an output error by comparing the command signal and the motor detection signal. In the output control method, as described above, the rotation of the reduction gear output shaft 22 is detected by the reduction gear encoder 11. The command signal, the motor detection signal from the motor encoder 4, and the reduction gear detection signal from the reduction gear encoder 11 are pulse signals, and the resolution of the motor detection signal is higher than the resolution of the reduction gear detection signal.
 当該出力制御方法では、上述のように、減速機検出信号の検出パルス信号が入力された際のみに指令信号の補正を行う従来の出力制御に比べて、指令信号に対応する指示回転位置と、減速機出力軸22の実際の回転位置である現状回転位置との比較が、頻繁に行われて出力誤差が取得される。換言すれば、当該出力制御方法では、指示回転位置と現状回転位置との比較、および、出力誤差の取得が、短い時間間隔にて行われる。これにより、出力誤差を精度良く取得することができる。その結果、減速機システム7において、減速機2からの出力を高精度に制御することができる。 In the output control method, as described above, compared to the conventional output control in which the command signal is corrected only when the detection pulse signal of the reduction gear detection signal is input, the command rotational position corresponding to the command signal, Comparison with the current rotational position, which is the actual rotational position of the speed reducer output shaft 22, is frequently performed to obtain an output error. In other words, in the output control method, the comparison between the command rotational position and the current rotational position and the acquisition of the output error are performed at short time intervals. Thereby, an output error can be acquired with high accuracy. As a result, in the reduction gear system 7, the output from the reduction gear 2 can be controlled with high accuracy.
 上述のように、出力制御装置1では、モータ検出信号の分解能が、減速機検出信号の分解能の2以上の所定数倍である。また、図7に示すように、減速機検出信号の検出パルス信号P1から次の検出パルス信号P1までの間に、誤差取得部12に入力されるモータ検出信号の検出パルス信号P2の数が上記所定数を超えた場合、減速機検出信号の次の検出パルス信号P1が入力されるまで、出力誤差の取得が停止される。これにより、上述のように、減速機検出信号の検出パルス信号P1が入力された際に取得される出力誤差が大きくなることを抑制し、指令信号の補正量を小さく抑制することができる。その結果、減速機システム7において、減速機2からの出力をさらに高精度に制御することができる。 As described above, in the output control device 1, the resolution of the motor detection signal is a predetermined number of times two or more that of the reduction gear detection signal. In addition, as shown in FIG. 7, the number of detection pulse signals P2 of the motor detection signal input to the error acquisition unit 12 between the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal and the next detection pulse signal P1 is equal to the above. When the predetermined number is exceeded, the acquisition of the output error is stopped until the detection pulse signal P1 next to the reduction gear detection signal is input. Accordingly, as described above, it is possible to suppress an increase in output error acquired when the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal is input, and to suppress a correction amount of the command signal to be small. As a result, in the reduction gear system 7, the output from the reduction gear 2 can be controlled with higher accuracy.
 出力制御装置1では、モータ検出信号の分解能が、減速機検出信号の分解能の2の累乗倍である。これにより、誤差取得部12における減速機検出信号およびモータ検出信号の処理を、2進数を用いて容易に行うことができる。誤差取得部12における当該処理とは、例えば、モータ検出信号の減速機検出信号への同期である。 In the output control device 1, the resolution of the motor detection signal is a power of 2 times the resolution of the reduction gear detection signal. Thereby, the processing of the reduction gear detection signal and the motor detection signal in the error acquisition unit 12 can be easily performed using binary numbers. The said process in the error acquisition part 12 is a synchronization with the reduction gear detection signal of a motor detection signal, for example.
 上述のように、減速機2は、トラクション方式の減速機である。このため、例えば、減速機入力軸21と遊星ローラ23との間の滑り、および、遊星ローラ23とインターナルリング24との間の滑り等に起因して、出力誤差が生じる可能性がある。出力制御装置1は、上述のように、減速機2の出力誤差を精度良く取得し、減速機2からの出力を高精度に制御することができるため、トラクション方式の減速機2の出力制御に特に適している。 As described above, the speed reducer 2 is a traction type speed reducer. For this reason, for example, an output error may occur due to slippage between the reduction gear input shaft 21 and the planetary roller 23, slippage between the planetary roller 23 and the internal ring 24, or the like. As described above, the output control device 1 can accurately obtain the output error of the speed reducer 2 and can control the output from the speed reducer 2 with high accuracy. Especially suitable.
 出力制御装置1により取得される出力誤差は、必ずしも、減速機入力軸21と遊星ローラ23との間の滑り、または、遊星ローラ23とインターナルリング24との間の滑りに起因するものには限定されない。出力制御装置1により取得される出力誤差には、例えば、減速機入力軸21または遊星ローラ23の遊星軸部231の傾き、または、減速機入力軸21または遊星ローラ23の真円度に起因する出力誤差も含まれてよい。これらの出力誤差も、出力制御装置1により、上記と同様に精度良く取得することができる。その結果、減速機システム7において、減速機2からの出力を高精度に制御することができる。 The output error acquired by the output control device 1 is not necessarily due to slippage between the speed reducer input shaft 21 and the planetary roller 23 or slippage between the planetary roller 23 and the internal ring 24. It is not limited. The output error acquired by the output control device 1 is caused by, for example, the inclination of the planetary shaft portion 231 of the speed reducer input shaft 21 or the planetary roller 23 or the roundness of the speed reducer input shaft 21 or the planetary roller 23. Output error may also be included. These output errors can also be acquired with high accuracy by the output control device 1 as described above. As a result, in the reduction gear system 7, the output from the reduction gear 2 can be controlled with high accuracy.
 上述のように、出力制御装置1では、減速機検出信号の検出パルス信号P1から次の検出パルス信号P1までの間に減速機2に生じる滑り角度が、モータ検出信号の検出パルス信号P2から次の検出パルス信号P2までの間に減速機出力軸22が回転する角度の0.5倍以下である。これにより、減速機システム7において、減速機2からの出力をさらに高精度に制御することができる。 As described above, in the output control device 1, the slip angle generated in the speed reducer 2 between the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal and the next detection pulse signal P1 is the next from the detection pulse signal P2 of the motor detection signal. It is 0.5 times or less of the angle which the reduction gear output shaft 22 rotates until this detection pulse signal P2. Thereby, in the reduction gear system 7, the output from the reduction gear 2 can be controlled with higher accuracy.
 ところで、減速機エンコーダ11では、円板部材であるエンコーダホイールの中心を減速機出力軸22に正確に取り付けることは容易ではない。したがって、エンコーダホイールは、減速機出力軸22に対して偏芯することがある。この場合、センサの検出位置を通過するエンコーダホイールの開口の速度が、エンコーダホイールの回転位置に応じて変動する。換言すると、減速機出力軸22の一定回転、すなわち、一定速度での回転に対する減速機検出信号の検出パルス信号の周期が周期的に変動する。次に、減速機エンコーダ11の偏芯等の影響を抑制しつつ減速機システム7の出力誤差を精度良く取得する手法を、第2実施形態として説明する。 Incidentally, in the reduction gear encoder 11, it is not easy to accurately attach the center of the encoder wheel, which is a disk member, to the reduction gear output shaft 22. Therefore, the encoder wheel may be eccentric with respect to the reduction gear output shaft 22. In this case, the speed of the opening of the encoder wheel that passes through the detection position of the sensor varies according to the rotational position of the encoder wheel. In other words, the period of the detection pulse signal of the reduction gear detection signal with respect to constant rotation of the reduction gear output shaft 22, that is, rotation at a constant speed, periodically varies. Next, a method for accurately obtaining the output error of the speed reducer system 7 while suppressing the influence of the eccentricity of the speed reducer encoder 11 will be described as a second embodiment.
(第2実施形態)
 図8は、本発明の例示的な第2実施形態に係る出力制御装置1aの構成の一部を示すブロック図である。図8の出力制御装置1aでは、誤差取得部12aの構成が、図1の誤差取得部12と相違する。他の構成は、図1の出力制御装置1と同様である。出力制御装置1aの誤差取得部12aは、変動情報記憶部129と、比較部120と、を含む。変動情報記憶部129は、変動情報81を記憶する。変動情報81は、減速機エンコーダ11における複数の角度範囲に関して、減速機出力軸22の一定回転に対する減速機検出信号の検出パルス信号(以下、「減速機検出パルス信号」という。)の周期の変動を示す。減速機エンコーダ11における複数の角度範囲は、周方向の全範囲を複数に分割して得られる。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a block diagram showing a part of the configuration of the output control device 1a according to the second exemplary embodiment of the present invention. In the output control device 1a of FIG. 8, the configuration of the error acquisition unit 12a is different from the error acquisition unit 12 of FIG. Other configurations are the same as those of the output control device 1 of FIG. The error acquisition unit 12a of the output control device 1a includes a variation information storage unit 129 and a comparison unit 120. The fluctuation information storage unit 129 stores fluctuation information 81. The fluctuation information 81 is the fluctuation of the period of the detection pulse signal of the reduction gear detection signal (hereinafter referred to as “reduction gear detection pulse signal”) with respect to the constant rotation of the reduction gear output shaft 22 for a plurality of angle ranges in the reduction gear encoder 11. Indicates. The plurality of angular ranges in the reduction gear encoder 11 are obtained by dividing the entire circumferential range into a plurality of ranges.
 本実施形態では、減速機出力軸22が一定速度で回転する際に、連続する2つの減速機検出パルス信号の間の期間に検出されるモータ検出信号の検出パルス信号(以下、「モータ検出パルス信号」という。)の個数により、減速機検出パルス信号の周期が表される。出力制御装置1aでは、モータ検出信号の分解能は、減速機検出信号の分解能の2の5乗倍、すなわち、32倍である。したがって、減速機エンコーダ11が偏芯していない場合、減速機検出パルス信号の周期は、いずれの回転位置においても32個のモータ検出パルス信号で表される。実際には、減速機エンコーダ11の偏芯等の影響により、減速機エンコーダ11における複数の角度範囲では、減速機検出パルス信号の周期が、31、32または33個のモータ検出パルス信号で表される。変動情報81は、当該複数の角度範囲において、当該周期を示すモータ検出パルス信号の個数を実質的に示す。モータ検出信号の分解能は、減速機検出信号の分解能の32倍以外であってよい。 In the present embodiment, when the reduction gear output shaft 22 rotates at a constant speed, a detection pulse signal of a motor detection signal (hereinafter referred to as “motor detection pulse”) detected in a period between two consecutive reduction gear detection pulse signals. The period of the speed reducer detection pulse signal is represented by the number of “signals”). In the output control device 1a, the resolution of the motor detection signal is 5 to the fifth power of the resolution of the reduction gear detection signal, that is, 32 times. Therefore, when the reduction gear encoder 11 is not eccentric, the period of the reduction gear detection pulse signal is represented by 32 motor detection pulse signals at any rotational position. Actually, due to the influence of the eccentricity of the speed reducer encoder 11, the cycle of the speed reducer detection pulse signal is represented by 31, 32, or 33 motor detection pulse signals in a plurality of angle ranges in the speed reducer encoder 11. The The variation information 81 substantially indicates the number of motor detection pulse signals indicating the cycle in the plurality of angle ranges. The resolution of the motor detection signal may be other than 32 times the resolution of the reduction gear detection signal.
 好ましい変動情報81は、減速機検出パルス信号の周期を示すモータ検出パルス信号の個数が変化する回転位置と、当該回転位置における当該個数の変化量を示す。これにより、変動情報81のサイズを小さくすることができる。変動情報81は、減速機検出パルス信号の周期の変動を示す他の種類の値、または、当該変動を示す関数等であってもよい。変動情報81は、減速機2毎の固有の情報である。変動情報81は、例えば、減速機2が組み立てられる工場において、測定により取得される。本実施形態では、モータ3と減速機2とが予め組み合わされた状態で工場から出荷され、変動情報81は、モータ3の駆動回路に設けられるメモリ32に予め記録される。メモリ32には、モータ3およびモータエンコーダ4の固有の情報も記録されてよい。 Desirable variation information 81 indicates a rotational position where the number of motor detection pulse signals indicating the period of the reduction gear detection pulse signal changes, and an amount of change of the number at the rotational position. Thereby, the size of the variation information 81 can be reduced. The fluctuation information 81 may be another type of value indicating the fluctuation of the period of the reduction gear detection pulse signal, a function indicating the fluctuation, or the like. The fluctuation information 81 is information unique to each reduction gear 2. The fluctuation information 81 is acquired by measurement in a factory where the reduction gear 2 is assembled, for example. In the present embodiment, the motor 3 and the speed reducer 2 are shipped from the factory in a pre-combined state, and the fluctuation information 81 is recorded in advance in the memory 32 provided in the drive circuit of the motor 3. Information unique to the motor 3 and the motor encoder 4 may also be recorded in the memory 32.
 比較部120は、モータ検出信号カウンタ121と、減速機検出信号カウンタ122と、指令信号下位カウンタ123と、指令信号上位カウンタ124と、カウント上限変更部125と、比較器126と、を含む。モータ検出信号カウンタ121には、モータエンコーダ4からモータ検出信号のモータ検出パルス信号が入力される。減速機検出信号カウンタ122には、減速機エンコーダ11から減速機検出信号の減速機検出パルス信号が入力される。減速機検出パルス信号の比較部120への入力により、モータ検出信号カウンタ121の値がリセットされる。 The comparison unit 120 includes a motor detection signal counter 121, a reduction gear detection signal counter 122, a command signal lower counter 123, a command signal upper counter 124, a count upper limit changing unit 125, and a comparator 126. The motor detection signal counter 121 receives a motor detection pulse signal from the motor encoder 4 as a motor detection signal. The reduction gear detection signal counter 122 receives the reduction gear detection pulse signal of the reduction gear detection signal from the reduction gear encoder 11. The value of the motor detection signal counter 121 is reset by inputting the reduction gear detection pulse signal to the comparison unit 120.
 指令信号下位カウンタ123には、指令信号のパルス信号(以下、「指令パルス信号」という。)が入力される。指令信号下位カウンタ123の値が、カウント可能な指令パルス信号の上限値(以下、「下位カウント上限値」という。)に到達すると、次の指令パルス信号の入力により、指令信号下位カウンタ123の値がリセットされる。また、指令信号上位カウンタ124の値が「1」増加する。指令信号下位カウンタ123は、下位カウント上限値が変更可能なカウンタである。 A command signal pulse signal (hereinafter referred to as “command pulse signal”) is input to the command signal lower counter 123. When the value of the command signal lower counter 123 reaches the upper limit value of the countable command pulse signal (hereinafter referred to as “lower count upper limit value”), the value of the command signal lower counter 123 is input by the next command pulse signal input. Is reset. Further, the value of the command signal upper counter 124 is increased by “1”. The command signal lower counter 123 is a counter that can change the lower count upper limit value.
 本実施形態では、モータ検出信号カウンタ121の値、減速機検出信号カウンタ122の値、指令信号下位カウンタ123の値、および、指令信号上位カウンタ124の値は、2進数により表される。例えば、モータ検出信号カウンタ121の値、および、指令信号下位カウンタ123の値は、5ビットで表される。減速機検出信号カウンタ122の値、および、指令信号上位カウンタ124の値は、13ビットで表される。モータ検出信号カウンタ121の値と減速機検出信号カウンタ122の値とを組み合わせた18ビットの値により、モータ検出信号および減速機検出信号が示す回転位置、すなわち現状回転位置が表される。当該18ビットの値において、モータ検出信号カウンタ121の値が下位の5ビットであり、減速機検出信号カウンタ122の値が上位の13ビットである。また、指令信号下位カウンタ123の値と指令信号上位カウンタ124の値とを組み合わせた18ビットの値により、指令信号が示す回転位置、すなわち指示回転位置が表される。当該18ビットの値において、指令信号下位カウンタ123の値が下位の5ビットであり、指令信号上位カウンタ124の値が上位の13ビットである。各カウンタの値は、上記とは異なるビット数で表されてもよく、必ずしも2進数で表される必要はない。 In the present embodiment, the value of the motor detection signal counter 121, the value of the reduction gear detection signal counter 122, the value of the command signal lower counter 123, and the value of the command signal upper counter 124 are represented by binary numbers. For example, the value of the motor detection signal counter 121 and the value of the command signal lower counter 123 are represented by 5 bits. The value of the reduction gear detection signal counter 122 and the value of the command signal upper counter 124 are represented by 13 bits. The 18-bit value obtained by combining the value of the motor detection signal counter 121 and the value of the reduction gear detection signal counter 122 represents the rotational position indicated by the motor detection signal and the reduction gear detection signal, that is, the current rotational position. In the 18-bit value, the value of the motor detection signal counter 121 is the lower 5 bits, and the value of the reduction gear detection signal counter 122 is the upper 13 bits. Further, the rotation position indicated by the command signal, that is, the designated rotation position is represented by an 18-bit value obtained by combining the value of the command signal lower counter 123 and the value of the command signal upper counter 124. In the 18-bit value, the value of the command signal lower counter 123 is the lower 5 bits, and the value of the command signal upper counter 124 is the upper 13 bits. The value of each counter may be represented by a bit number different from the above, and need not be represented by a binary number.
 比較器126は、モータ検出信号および減速機検出信号が示す現状回転位置と、指令信号が示す指示回転位置とを比較する。実際には、モータ検出信号カウンタ121および減速機検出信号カウンタ122が示す18ビットの値と、指令信号下位カウンタ123および指令信号上位カウンタ124が示す18ビットの値とを比較する。両値の差が、出力誤差として取得され、補正部13に出力される。既述のように、補正部13は、駆動制御機構5に入力される指令信号を補正する。カウント上限変更部125は、指令信号下位カウンタ123においてカウント可能な指令パルス信号の上限値、すなわち、下位カウント上限値を変動情報81に基づいて変更する。 The comparator 126 compares the current rotational position indicated by the motor detection signal and the reduction gear detection signal with the indicated rotational position indicated by the command signal. Actually, the 18-bit values indicated by the motor detection signal counter 121 and the reduction gear detection signal counter 122 are compared with the 18-bit values indicated by the command signal lower counter 123 and the command signal upper counter 124. The difference between the two values is acquired as an output error and output to the correction unit 13. As described above, the correction unit 13 corrects the command signal input to the drive control mechanism 5. The count upper limit changing unit 125 changes the upper limit value of the command pulse signal that can be counted by the command signal lower counter 123, that is, the lower count upper limit value based on the fluctuation information 81.
 図9は、出力制御装置1aによる減速機システム7の制御の流れを示す図である。図9では、図3中のステップS13が省略されるとともに、ステップS15がステップS15aに置き換えられる。減速機システム7では、起動動作として、出力制御装置1aによりモータ3のメモリ32から変動情報81が読み出されて、変動情報記憶部129に記録される。 FIG. 9 is a diagram showing a flow of control of the reduction gear system 7 by the output control device 1a. In FIG. 9, step S13 in FIG. 3 is omitted, and step S15 is replaced with step S15a. In the reduction gear system 7, as the starting operation, the fluctuation information 81 is read from the memory 32 of the motor 3 by the output control device 1 a and recorded in the fluctuation information storage unit 129.
 減速機システム7の通常動作では、減速機エンコーダ11による減速機出力軸22の回転の測定、および、モータエンコーダ4によるモータ出力軸31の回転の測定が、継続的に行われている。また、指令信号発生器8からの指令信号の入力も、継続的に行われている。図10ないし図12は、減速機検出信号、モータ検出信号および指令信号を示す図であり、上段、中段および下段に減速機検出信号、モータ検出信号および指令信号をそれぞれ示している。図10ないし図12に示す例では、連続する2つの減速機検出パルス信号P1の間に、それぞれ32、31、33個のモータ検出パルス信号P2が存在する。 In the normal operation of the reduction gear system 7, the measurement of the rotation of the reduction gear output shaft 22 by the reduction gear encoder 11 and the measurement of the rotation of the motor output shaft 31 by the motor encoder 4 are continuously performed. Moreover, the input of the command signal from the command signal generator 8 is also performed continuously. 10 to 12 are diagrams showing a reduction gear detection signal, a motor detection signal, and a command signal. The reduction gear detection signal, the motor detection signal, and the command signal are shown in the upper, middle, and lower stages, respectively. In the example shown in FIGS. 10 to 12, there are 32, 31, and 33 motor detection pulse signals P2 between two consecutive reduction gear detection pulse signals P1, respectively.
 減速機検出パルス信号P1が誤差取得部12aに入力されると(ステップS11)、減速機検出信号カウンタ122の値が「1」増加する。図10ないし図12では、減速機検出信号を示す上段の横軸に「0*****」と記すことにより、減速機検出信号カウンタ122の値の下一桁が0であることを示している。減速機検出信号カウンタ122の値の下一桁が1である場合も同様である。モータ検出信号および減速機検出信号が示す指示回転位置を表す際に、下位の5ビットにはモータ検出信号カウンタ121の値が用いられるため、「*****」と記している。また、減速機検出パルス信号P1の入力により、モータ検出信号カウンタ121において次のモータ検出パルス信号P2の入力により値がリセットされる状態となる。したがって、減速機検出パルス信号P1の入力により、実質的に、モータ検出信号が減速機検出信号に同期される(ステップS12)。 When the reduction gear detection pulse signal P1 is input to the error acquisition unit 12a (step S11), the value of the reduction gear detection signal counter 122 increases by “1”. 10 to 12, “0 ***” is written on the upper horizontal axis indicating the reduction gear detection signal, thereby indicating that the last digit of the value of the reduction gear detection signal counter 122 is zero. ing. The same applies when the last digit of the value of the reduction gear detection signal counter 122 is 1. When the indicated rotational position indicated by the motor detection signal and the reduction gear detection signal is represented, since the value of the motor detection signal counter 121 is used in the lower 5 bits, “****” is indicated. Further, when the reduction gear detection pulse signal P1 is input, the value is reset in the motor detection signal counter 121 when the next motor detection pulse signal P2 is input. Therefore, the motor detection signal is substantially synchronized with the reduction gear detection signal by the input of the reduction gear detection pulse signal P1 (step S12).
 続いて、モータ検出パルス信号P2が誤差取得部12aに入力されると(ステップS14)、モータ検出信号カウンタ121の値がリセットされ、「00000」になる。以下の説明では、2進数で表される各カウンタの値を、{00000}のように記す。図10ないし図12では、モータ検出信号を示す中段の横軸に5ビットの値を記している。また、最も左側のモータ検出パルス信号P2が入力された際における現状回転位置を示す10進数の値が「0」であるものとして、各モータ検出パルス信号P2に対応する現状回転位置を示す10進数の値を括弧内に記している。 Subsequently, when the motor detection pulse signal P2 is input to the error acquisition unit 12a (step S14), the value of the motor detection signal counter 121 is reset to “00000”. In the following description, the value of each counter represented by a binary number is written as {00000}. 10 to 12, a 5-bit value is shown on the horizontal axis indicating the motor detection signal. Further, it is assumed that the decimal value indicating the current rotation position when the leftmost motor detection pulse signal P2 is input is “0”, and the decimal number indicating the current rotation position corresponding to each motor detection pulse signal P2. The value of is shown in parentheses.
 誤差取得部12aでは、指令パルス信号P0が入力される毎に、指令信号下位カウンタ123の値が「1」増加する。図9では、指令信号の入力に係る処理の図示を省略している。モータ検出パルス信号P2の入力により、モータ検出信号カウンタ121および減速機検出信号カウンタ122が示す現状回転位置の値と、指令信号下位カウンタ123および指令信号上位カウンタ124が示す指示回転位置の値とが比較器126に入力される。これにより、モータ検出信号および減速機検出信号が示す現状回転位置と、指令信号が示す指示回転位置とが比較され、両回転位置の差が、出力誤差として取得される(ステップS15a)。変動情報81に基づく指示回転位置の変更については後述する。 In the error acquisition unit 12a, the value of the command signal lower counter 123 increases by “1” every time the command pulse signal P0 is input. In FIG. 9, illustration of processing relating to input of a command signal is omitted. By the input of the motor detection pulse signal P2, the value of the current rotation position indicated by the motor detection signal counter 121 and the reduction gear detection signal counter 122 and the value of the indicated rotation position indicated by the command signal lower counter 123 and the command signal upper counter 124 are obtained. Input to the comparator 126. As a result, the current rotational position indicated by the motor detection signal and the reduction gear detection signal is compared with the indicated rotational position indicated by the command signal, and the difference between the rotational positions is obtained as an output error (step S15a). The change of the indicated rotational position based on the fluctuation information 81 will be described later.
 続いて、補正部13により、当該出力誤差に基づいて、指令信号発生器8から駆動制御機構5に入力される指令信号が補正される(ステップS16)。ここで、指令信号発生器8の一例では、指令信号が、正転パルス信号と、逆転パルス信号とを含み、正転パルス信号が指示する正転方向に減速機出力軸22が回転している。この場合に、現状回転位置が指示回転位置よりも遅れているときには、補正部13が、出力誤差に応じた個数のパルスを正転パルス信号に追加する。また、現状回転位置が指示回転位置よりも進んでいるときには、補正部13が、出力誤差に応じた個数のパルスを逆転パルス信号に追加する。駆動制御機構5では、補正部13により補正された指令信号、および、モータエンコーダ4からの出力に基づいて、モータ3の出力が、補正された指令信号に一致するように制御される(ステップS17)。 Subsequently, based on the output error, the correction unit 13 corrects the command signal input from the command signal generator 8 to the drive control mechanism 5 (step S16). Here, in an example of the command signal generator 8, the command signal includes a normal rotation pulse signal and a reverse rotation pulse signal, and the speed reducer output shaft 22 rotates in the normal rotation direction indicated by the normal rotation pulse signal. . In this case, when the current rotation position is behind the command rotation position, the correction unit 13 adds a number of pulses corresponding to the output error to the normal rotation pulse signal. When the current rotational position is ahead of the command rotational position, the correction unit 13 adds a number of pulses corresponding to the output error to the reverse pulse signal. The drive control mechanism 5 is controlled based on the command signal corrected by the correction unit 13 and the output from the motor encoder 4 so that the output of the motor 3 matches the corrected command signal (step S17). ).
 出力制御装置1aでは、ステップS11において次の減速機検出パルス信号P1が入力されるまでの間、上述のステップS11,S14,S15a,S16,S17が繰り返される。上記処理の繰り返しでは、モータ検出パルス信号P2が入力される毎に、モータ検出信号カウンタ121の値が「1」増加する。指令パルス信号P0が入力される毎に、指令信号下位カウンタ123の値が「1」増加する。 In the output control device 1a, the above-described steps S11, S14, S15a, S16, and S17 are repeated until the next reduction gear detection pulse signal P1 is input in step S11. In the repetition of the above processing, the value of the motor detection signal counter 121 increases by “1” every time the motor detection pulse signal P2 is input. Each time the command pulse signal P0 is input, the value of the command signal lower counter 123 increases by “1”.
 比較部120では、指令パルス信号P0が入力される毎に、指令信号上位カウンタ124の値がカウント上限変更部125に入力される。指令信号上位カウンタ124が示す値は、減速機検出信号カウンタ122が示す値と実質的に比較されるため、指令信号上位カウンタ124の値は、減速機エンコーダ11におけるエンコーダホイールの回転位置をほぼ示す。カウント上限変更部125は、指令信号上位カウンタ124の値を用いて変動情報81を参照する。これにより、現状回転位置における減速機検出パルス信号P1の周期が、「31」、「32」または「33」のいずれの個数のモータ検出パルス信号P2で表されるかが特定される。特定された個数から1を引いた値が、下位カウント上限値として、指令信号下位カウンタ123に設定される。 In the comparison unit 120, every time the command pulse signal P0 is input, the value of the command signal upper counter 124 is input to the count upper limit changing unit 125. Since the value indicated by the command signal upper counter 124 is substantially compared with the value indicated by the reducer detection signal counter 122, the value of the command signal upper counter 124 substantially indicates the rotational position of the encoder wheel in the reducer encoder 11. . The count upper limit changing unit 125 refers to the fluctuation information 81 using the value of the command signal upper counter 124. Thereby, it is specified which number of motor detection pulse signals P2 “31”, “32”, or “33” represents the cycle of the reduction gear detection pulse signal P1 at the current rotational position. A value obtained by subtracting 1 from the specified number is set in the command signal lower counter 123 as the lower count upper limit value.
 図10では、下位カウント上限値が「31」である場合を示している。下位カウント上限値が「31」である期間は、減速機検出パルス信号P1の周期が、32個のモータ検出パルス信号P2で表される期間である。したがって、一の減速機検出パルス信号P1の入力後、次の減速機検出パルス信号P1が入力されるまでの間に、モータ検出信号カウンタ121の値は、{00000}から{11111}まで増加する。そして、当該次の減速機検出パルス信号P1および次のモータ検出パルス信号P2aの入力により、減速機検出信号カウンタ122の値が「1」増加し、モータ検出信号カウンタ121の値は{00000}となる(ステップS11,S12,S14)。 FIG. 10 shows a case where the lower count upper limit is “31”. The period in which the lower count upper limit is “31” is a period in which the cycle of the reduction gear detection pulse signal P1 is represented by 32 motor detection pulse signals P2. Therefore, the value of the motor detection signal counter 121 increases from {00000} to {11111} after the input of the first reduction gear detection pulse signal P1 and before the input of the next reduction gear detection pulse signal P1. . Then, by inputting the next reduction gear detection pulse signal P1 and the next motor detection pulse signal P2a, the value of the reduction gear detection signal counter 122 is increased by “1”, and the value of the motor detection signal counter 121 is {00000}. (Steps S11, S12, S14).
 一方、下位カウント上限値が「31」であるため、指令信号下位カウンタ123の値が{11111}に到達すると、次の指令パルス信号P0aの入力により、指令信号下位カウンタ123の値が{00000}にリセットされ、指令信号上位カウンタ124の値が「1」増加する。図10ないし図12では、指令信号下位カウンタ123および指令信号上位カウンタ124が示す18ビットの値のうち下位6ビットの値を、指令信号を示す下段の横軸に示している。当該下位6ビットのうち、指令信号上位カウンタ124が示す上位1ビットの値にアンダーラインを付している。また、最も左側の指令パルス信号P0が入力された際における指示回転位置を示す10進数の値が「0」であるものとして、各指令パルス信号P0に対応する指示回転位置を示す10進数の値を括弧内に記している。下位カウント上限値が「31」である期間では、ステップS15aにおいて、変動情報81に基づく指示回転位置の変更を行うことなく、現状回転位置の値と指示回転位置の値との比較が行われる。 On the other hand, since the lower count upper limit value is “31”, when the value of the command signal lower counter 123 reaches {11111}, the value of the command signal lower counter 123 becomes {00000} by the input of the next command pulse signal P0a. And the value of the command signal upper counter 124 is incremented by “1”. 10 to 12, the lower 6-bit value of the 18-bit value indicated by the command signal lower counter 123 and the command signal upper counter 124 is shown on the lower horizontal axis indicating the command signal. Among the lower 6 bits, the value of the upper 1 bit indicated by the command signal upper counter 124 is underlined. Also, assuming that the decimal value indicating the command rotation position when the leftmost command pulse signal P0 is input is “0”, the decimal value indicating the command rotation position corresponding to each command pulse signal P0. In parentheses. In the period in which the lower count upper limit value is “31”, the value of the current rotational position and the value of the designated rotational position are compared in step S15a without changing the designated rotational position based on the variation information 81.
 図11では、下位カウント上限値が「30」である場合を示している。下位カウント上限値が「30」である期間は、減速機検出パルス信号P1の周期が、31個のモータ検出パルス信号P2で表される期間である。したがって、一の減速機検出パルス信号P1の入力後、次の減速機検出パルス信号P1が入力されるまでの間に、モータ検出信号カウンタ121の値は、{00000}から{11110}まで増加する。そして、当該次の減速機検出パルス信号P1および次のモータ検出パルス信号P2bの入力により、減速機検出信号カウンタ122の値が「1」増加し、モータ検出信号カウンタ121の値は{00000}となる(ステップS11,S12,S14)。これにより、当該モータ検出パルス信号P2bに対応する現状回転位置の値は、「32」となる。換言すると、現状回転位置の値は、「30」の次に「31」とはならず、「32」となる。 FIG. 11 shows a case where the lower count upper limit is “30”. The period in which the lower count upper limit is “30” is a period in which the cycle of the reduction gear detection pulse signal P1 is represented by 31 motor detection pulse signals P2. Therefore, the value of the motor detection signal counter 121 increases from {00000} to {11110} after the input of the first reduction gear detection pulse signal P1 and before the input of the next reduction gear detection pulse signal P1. . Then, the input of the next reduction gear detection pulse signal P1 and the next motor detection pulse signal P2b increases the value of the reduction gear detection signal counter 122 by “1”, and the value of the motor detection signal counter 121 becomes {00000}. (Steps S11, S12, S14). As a result, the value of the current rotational position corresponding to the motor detection pulse signal P2b is “32”. In other words, the value of the current rotational position is “32” instead of “31” after “30”.
 一方、下位カウント上限値が「30」であるため、指令信号下位カウンタ123の値が{11110}に到達すると、次の指令パルス信号P0bの入力により、指令信号下位カウンタ123の値が{00000}にリセットされ、指令信号上位カウンタ124の値が「1」増加する。これにより、指令パルス信号P0bに対応する指示回転位置の値は、「32」となる。換言すると、指示回転位置の値は、「30」の次に「31」とはならず、「32」となる。 On the other hand, since the lower count upper limit value is “30”, when the value of the command signal lower counter 123 reaches {11110}, the value of the command signal lower counter 123 becomes {00000} by the input of the next command pulse signal P0b. And the value of the command signal upper counter 124 is incremented by “1”. As a result, the value of the command rotational position corresponding to the command pulse signal P0b is “32”. In other words, the value of the designated rotational position is not “31” after “30”, but “32”.
 このように、現状回転位置の値が「31」をスキップする場合に、指示回転位置の値も「31」をスキップする。すなわち、指示回転位置の値が、1つの指令パルス信号P0分だけ強制的に進められ、現状回転位置の値に合わせられる。実際には、減速機2に生じる滑り等による両回転位置間のずれは生じる。以下同様である。以上のように、下位カウント上限値が「30」である期間では、ステップS15aにおいて、変動情報81に基づいて指示回転位置を変更しつつ、現状回転位置の値と指示回転位置の値との比較が行われる。 Thus, when the value of the current rotational position skips “31”, the value of the indicated rotational position also skips “31”. That is, the value of the command rotational position is forcibly advanced by one command pulse signal P0 and is adjusted to the value of the current rotational position. Actually, a deviation between both rotational positions due to slippage or the like occurring in the speed reducer 2 occurs. The same applies hereinafter. As described above, in the period in which the lower count upper limit value is “30”, the current rotational position value is compared with the designated rotational position value while the designated rotational position is changed based on the variation information 81 in step S15a. Is done.
 図12では、下位カウント上限値が「32」である場合を示している。下位カウント上限値が「32」である期間は、減速機検出パルス信号P1の周期が、33個のモータ検出パルス信号P2で表される期間である。したがって、一の減速機検出パルス信号P1の入力後、次の減速機検出パルス信号P1が入力されるまでの間に、33個のモータ検出パルス信号P2が検出される。実際には、モータ検出信号カウンタ121の値は5ビットで表されるため、33番目のモータ検出パルス信号P2cの入力では、32番目のモータ検出パルス信号P2の入力による値である{11111}が維持される。そして、当該次の減速機検出パルス信号P1および次のモータ検出パルス信号P2dの入力により、減速機検出信号カウンタ122の値が「1」増加し、モータ検出信号カウンタ121の値は{00000}となる(ステップS11,S12,S14)。これにより、当該モータ検出パルス信号P2dに対応する現状回転位置の値は、「32」となる。換言すると、現状回転位置の値は、「31」の次にもう一度「31」となり、その後、「32」となる。 FIG. 12 shows a case where the lower count upper limit is “32”. The period in which the lower count upper limit is “32” is a period in which the cycle of the reduction gear detection pulse signal P1 is represented by 33 motor detection pulse signals P2. Therefore, 33 motor detection pulse signals P2 are detected after the input of one reduction gear detection pulse signal P1 and before the input of the next reduction gear detection pulse signal P1. Actually, since the value of the motor detection signal counter 121 is represented by 5 bits, at the input of the 33rd motor detection pulse signal P2c, {11111} which is a value by the input of the 32nd motor detection pulse signal P2 is Maintained. Then, by inputting the next reduction gear detection pulse signal P1 and the next motor detection pulse signal P2d, the value of the reduction gear detection signal counter 122 is increased by “1”, and the value of the motor detection signal counter 121 is {00000}. (Steps S11, S12, S14). As a result, the value of the current rotational position corresponding to the motor detection pulse signal P2d is “32”. In other words, the value of the current rotational position becomes “31” again after “31”, and then becomes “32”.
 一方、下位カウント上限値が「32」であるため、指令信号下位カウンタ123の値が{11111}に到達し、続いて、次の指令パルス信号P0cが入力されても、指令信号下位カウンタ123の値は{11111}で維持される。このときの指令信号下位カウンタ123の値は、実質的には10進数の「32」を示す。そして、さらに次の指令パルス信号P0dの入力により、指令信号下位カウンタ123の値が{00000}にリセットされ、指令信号上位カウンタ124の値が「1」増加する。これにより、指令パルス信号P0dに対応する指示回転位置の値は、「32」となる。換言すると、指示回転位置の値は、「31」の次にもう一度「31」となり、その後、「32」となる。 On the other hand, since the lower count upper limit value is “32”, even if the value of the command signal lower counter 123 reaches {11111} and the next command pulse signal P0c is subsequently input, The value is maintained at {11111}. The value of the command signal lower counter 123 at this time substantially indicates a decimal number “32”. Then, by further inputting the next command pulse signal P0d, the value of the command signal lower counter 123 is reset to {00000}, and the value of the command signal upper counter 124 is incremented by “1”. As a result, the value of the command rotational position corresponding to the command pulse signal P0d is “32”. In other words, the value of the designated rotational position becomes “31” again after “31”, and then becomes “32”.
 このように、現状回転位置の値が「31」を繰り返す場合に、指示回転位置の値も「31」を繰り返す。すなわち、指示回転位置の値が、1つの指令パルス信号P0分だけ強制的に遅らされ、現状回転位置の値に合わせられる。以上のように、下位カウント上限値が「32」である期間では、ステップS15aにおいて、変動情報81に基づいて指示回転位置を変更しつつ、現状回転位置の値と指示回転位置の値との比較が行われる。 Thus, when the current rotational position value repeats “31”, the designated rotational position value also repeats “31”. That is, the value of the command rotational position is forcibly delayed by one command pulse signal P0 and is adjusted to the value of the current rotational position. As described above, during the period in which the lower count upper limit value is “32”, the command rotational position is changed based on the fluctuation information 81 in step S15a, and the current rotational position value and the command rotational position value are compared. Is done.
 ここで、ステップS15aにおける現状回転位置の値と指示回転位置の値との比較において、指示回転位置を変更しない比較例の出力制御装置を想定する。比較例の出力制御装置では、図11中の指令パルス信号P0bに対応する指示回転位置の値は、「31」となる。したがって、比較器126では、現状回転位置の値「32」と、指示回転位置の値「31」とが比較される。また、図12中の指令パルス信号P0dに対応する指示回転位置の値は、「33」となる。したがって、比較器126では、現状回転位置の値「32」と、指示回転位置の値「33」とが比較される。このように、比較例の出力制御装置では、減速機エンコーダ11の偏芯等により、減速機検出パルス信号P1の周期が変動することに起因して、比較器126にて比較される現状回転位置の値と指示回転位置の値とがずれてしまう。この場合、出力誤差を精度良く取得することができない。 Here, it is assumed that the output control device of the comparative example does not change the designated rotational position in the comparison between the current rotational position value and the designated rotational position value in step S15a. In the output control device of the comparative example, the value of the command rotational position corresponding to the command pulse signal P0b in FIG. 11 is “31”. Therefore, the comparator 126 compares the current rotational position value “32” with the designated rotational position value “31”. Further, the value of the indicated rotational position corresponding to the command pulse signal P0d in FIG. 12 is “33”. Therefore, the comparator 126 compares the current rotational position value “32” with the designated rotational position value “33”. As described above, in the output control device of the comparative example, the current rotational position compared by the comparator 126 due to the fluctuation of the cycle of the reduction gear detection pulse signal P1 due to the eccentricity of the reduction gear encoder 11 or the like. And the value of the indicated rotational position will deviate. In this case, the output error cannot be obtained with high accuracy.
 これに対し、出力制御装置1aでは、比較部120が、連続する2つの減速機検出パルス信号P1の間の期間にカウント可能な指令パルス信号P0の上限値を、変動情報81に基づいて変更しつつ、指令パルス信号P0のカウント値が示す回転位置とモータ検出信号が示す回転位置とを比較する。これにより、減速機エンコーダ11の偏芯等により、減速機検出パルス信号P1の周期が変動することに起因して、比較器126にて比較される現状回転位置の値と指示回転位置の値とがずれることが防止または抑制される。その結果、出力誤差が精度良く取得され、減速機2の入出力間の誤差補正が高精度に行われる。 On the other hand, in the output control device 1a, the comparison unit 120 changes the upper limit value of the command pulse signal P0 that can be counted in the period between two consecutive reduction gear detection pulse signals P1 based on the fluctuation information 81. Meanwhile, the rotational position indicated by the count value of the command pulse signal P0 is compared with the rotational position indicated by the motor detection signal. Thus, the value of the current rotational position and the value of the designated rotational position compared by the comparator 126 due to the fluctuation of the cycle of the speed reducer detection pulse signal P1 due to the eccentricity of the speed reducer encoder 11 or the like. Is prevented or suppressed. As a result, an output error is acquired with high accuracy, and error correction between the input and output of the speed reducer 2 is performed with high accuracy.
 出力制御装置1aでは、モータ検出信号カウンタ121の値と、指令信号下位カウンタ123の値とが、異なるビット数で表されてよい。この場合、カウント上限変更部125において、指令信号が示す回転位置が変更されるタイミングが適宜調整される。 In the output control device 1a, the value of the motor detection signal counter 121 and the value of the command signal lower counter 123 may be represented by different numbers of bits. In this case, the count upper limit changing unit 125 appropriately adjusts the timing at which the rotational position indicated by the command signal is changed.
 上記説明では、指令信号が含む正転パルス信号が指示する回転方向に減速機出力軸22が回転する場合について説明した。この場合、指令信号下位カウンタ123の値、指令信号上位カウンタ124の値、モータ検出信号カウンタ121の値、および、減速機検出信号カウンタ122の値が1ずつ増加する。減速機出力軸22は、指令信号が含む逆転パルス信号が指示する回転方向にも回転する。この場合、指令信号下位カウンタ123の値、指令信号上位カウンタ124の値、モータ検出信号カウンタ121の値、および、減速機検出信号カウンタ122の値が1ずつ減少する。 In the above description, the case where the reduction gear output shaft 22 rotates in the rotation direction indicated by the normal rotation pulse signal included in the command signal has been described. In this case, the value of the command signal lower counter 123, the value of the command signal upper counter 124, the value of the motor detection signal counter 121, and the value of the reduction gear detection signal counter 122 are incremented by one. The reduction gear output shaft 22 also rotates in the rotation direction indicated by the reverse rotation pulse signal included in the command signal. In this case, the value of the command signal lower counter 123, the value of the command signal upper counter 124, the value of the motor detection signal counter 121, and the value of the reduction gear detection signal counter 122 are decreased by one.
 具体的に、減速機検出パルス信号P1の入力後、次のモータ検出パルス信号P2が入力されることにより、モータ検出信号カウンタ121の値が{11111}にリセットされる。下位カウント上限値が「31」である期間では、減速機検出パルス信号P1の周期が、32個のモータ検出パルス信号で表されるため、値がリセットされる直前のモータ検出信号カウンタ121の値は、{00000}である。すなわち、モータ検出信号カウンタ121の値は、{00000}から{11111}に変わる。指令信号下位カウンタ123では、下位カウント上限値が「31」である場合、値が{00000}である状態で、次の指令パルス信号P0が入力されると、値が{11111}となる。 Specifically, the value of the motor detection signal counter 121 is reset to {11111} by inputting the next motor detection pulse signal P2 after inputting the reduction gear detection pulse signal P1. In the period when the lower count upper limit value is “31”, the cycle of the reduction gear detection pulse signal P1 is represented by 32 motor detection pulse signals, and therefore the value of the motor detection signal counter 121 immediately before the value is reset. Is {00000}. That is, the value of the motor detection signal counter 121 changes from {00000} to {11111}. In the command signal lower counter 123, when the lower count upper limit value is “31”, when the next command pulse signal P0 is input in a state where the value is {00000}, the value becomes {11111}.
 下位カウント上限値が「30」である期間では、減速機検出パルス信号P1の周期が、31個のモータ検出パルス信号で表されるため、値がリセットされる直前のモータ検出信号カウンタ121の値は、{00001}である。すなわち、モータ検出信号カウンタ121の値は、{00001}から{11111}に変わる。指令信号下位カウンタ123では、下位カウント上限値が「30」である場合、値が{00001}である状態で、次の指令パルス信号P0が入力されると、指令信号下位カウンタ123の値が{11111}となる。 In the period in which the lower count upper limit value is “30”, the cycle of the reduction gear detection pulse signal P1 is represented by 31 motor detection pulse signals. Therefore, the value of the motor detection signal counter 121 immediately before the value is reset. Is {00001}. That is, the value of the motor detection signal counter 121 changes from {00001} to {11111}. In the command signal lower counter 123, when the lower count upper limit value is “30”, when the next command pulse signal P0 is input in a state where the value is {00001}, the value of the command signal lower counter 123 becomes { 11111}.
 下位カウント上限値が「32」である期間では、減速機検出パルス信号P1の周期が、33個のモータ検出パルス信号で表されるため、値がリセットされる直前の2つのモータ検出パルス信号P2の入力では、モータ検出信号カウンタ121の値が{00000}で維持される。すなわち、モータ検出信号カウンタ121の値は、{00000}、{00000}、{11111}の順に変わる。指令信号下位カウンタ123では、下位カウント上限値が「32」である場合、値が{00000}である状態で、次の指令パルス信号P0が入力されると、指令信号下位カウンタ123の値が{00000}で維持される。そして、さらに次の指令パルス信号P0が入力されると、指令信号下位カウンタ123の値が{11111}となる。 In the period in which the lower count upper limit value is “32”, the cycle of the reduction gear detection pulse signal P1 is represented by 33 motor detection pulse signals, and therefore, the two motor detection pulse signals P2 immediately before the values are reset. , The value of the motor detection signal counter 121 is maintained at {00000}. That is, the value of the motor detection signal counter 121 changes in the order of {00000}, {00000}, and {11111}. In the command signal lower counter 123, when the lower count upper limit value is “32”, when the next command pulse signal P0 is input with the value being {00000}, the value of the command signal lower counter 123 is { 00000}. When the next command pulse signal P0 is further input, the value of the command signal lower counter 123 becomes {11111}.
 このように、逆転パルス信号が指示する回転方向に減速機出力軸22が回転する場合も、指示回転位置の値が、減速機検出パルス信号P1の周期の変動による現状回転位置の値の変化に合わせられる。比較部120では、いずれの場合も、指令信号下位カウンタ123の値が{11111}となる際に、指令信号上位カウンタ124の値が「1」減少する。 Thus, even when the reduction gear output shaft 22 rotates in the rotation direction indicated by the reverse rotation pulse signal, the value of the indicated rotation position changes to the value of the current rotation position due to the fluctuation of the cycle of the reduction gear detection pulse signal P1. Adapted. In any case, in the comparison unit 120, when the value of the command signal lower counter 123 becomes {11111}, the value of the command signal upper counter 124 decreases by “1”.
 以上に説明したように、出力制御装置1aの誤差取得部12aは、減速機検出信号の検出パルス信号P1が入力された際に、モータ検出信号を減速機検出信号に同期させる。また、誤差取得部12aは、減速機検出信号の次の検出パルス信号P1が入力されるまでの間において、モータ検出信号の検出パルス信号P2が入力された際に、指令信号とモータ検出信号とを比較して出力誤差を推定して取得する。これにより、出力制御装置1aでは、指示回転位置と現状回転位置との比較、および、出力誤差の取得が、短い時間間隔にて行われる。その結果、出力誤差を精度良く取得することができる。また、補正部13が、当該出力誤差に基づいて、駆動制御機構5に入力される指令信号を補正することにより、減速機2からの出力を高精度に制御することができる。 As described above, the error acquisition unit 12a of the output control device 1a synchronizes the motor detection signal with the reduction gear detection signal when the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal is input. Further, the error acquisition unit 12a receives the command signal, the motor detection signal, and the motor detection signal when the detection pulse signal P2 of the motor detection signal is input until the next detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal is input. To estimate and obtain the output error. Thereby, in the output control device 1a, the comparison between the designated rotational position and the current rotational position and the acquisition of the output error are performed at short time intervals. As a result, the output error can be acquired with high accuracy. Moreover, the correction | amendment part 13 can control the output from the reduction gear 2 with high precision by correct | amending the command signal input into the drive control mechanism 5 based on the said output error.
 出力制御装置1aにおける出力制御方法では、上述のa)工程が、a1)減速機検出信号の検出パルス信号P1が入力された際に、モータ検出信号を減速機検出信号に同期させる工程(ステップS11,S12)と、a2)減速機検出信号の次の検出パルス信号P1が入力されるまでの間において、モータ検出信号の検出パルス信号P2が入力された際に、指令信号とモータ検出信号とを比較して出力誤差を推定して取得する工程(ステップS11,S14,S15a)と、を含む。これにより、指示回転位置と現状回転位置との比較、および、出力誤差の取得が、短い時間間隔にて行われる。その結果、出力誤差を精度良く取得することができる。また、出力制御方法が、当該出力誤差に基づいて駆動制御機構5に入力される指令信号を補正する工程(ステップS16)を含むことにより、減速機2からの出力を高精度に制御することができる。 In the output control method in the output control device 1a, the step a) described above includes the step of synchronizing the motor detection signal with the reduction gear detection signal when the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal a1) is input (step S11). , S12), and a2) until the detection pulse signal P2 of the motor detection signal is input until the detection pulse signal P1 next to the reduction gear detection signal is input, the command signal and the motor detection signal are And a step of estimating and obtaining an output error by comparison (steps S11, S14, S15a). Thereby, the comparison between the designated rotational position and the current rotational position and the acquisition of the output error are performed at short time intervals. As a result, the output error can be acquired with high accuracy. Further, the output control method includes a step of correcting the command signal input to the drive control mechanism 5 based on the output error (step S16), so that the output from the speed reducer 2 can be controlled with high accuracy. it can.
 誤差取得部12aは、変動情報記憶部129と、比較部120と、を含む。変動情報記憶部129は、減速機エンコーダ11における複数の角度範囲に関して、減速機出力軸22の一定回転に対する減速機検出信号の検出パルス信号P1の周期の変動を示す変動情報81を記憶する。比較部120は、減速機エンコーダ11の各角度範囲における検出パルス信号P1が入力される所定の期間において、指令信号が示す回転位置を変動情報81に基づいて変更しつつ、指令信号が示す回転位置とモータ検出信号が示す回転位置とを比較して出力誤差を取得する。これにより、減速機エンコーダ11の偏芯等により、減速機検出信号の検出パルス信号P1の周期が変動することに起因して、比較される現状回転位置の値と指示回転位置の値とがずれることが防止または抑制される。その結果、減速機システム7の出力誤差をより精度良く取得することができる。 The error acquisition unit 12a includes a variation information storage unit 129 and a comparison unit 120. The fluctuation information storage unit 129 stores fluctuation information 81 indicating fluctuations in the cycle of the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal with respect to a constant rotation of the reduction gear output shaft 22 for a plurality of angle ranges in the reduction gear encoder 11. The comparison unit 120 changes the rotation position indicated by the command signal based on the variation information 81 and changes the rotation position indicated by the command signal during a predetermined period in which the detection pulse signal P1 in each angle range of the reduction gear encoder 11 is input. And the rotational position indicated by the motor detection signal are compared to obtain an output error. As a result, the value of the current rotational position to be compared and the value of the designated rotational position are shifted due to the fluctuation of the cycle of the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal due to the eccentricity of the reduction gear encoder 11 or the like. Is prevented or suppressed. As a result, the output error of the reduction gear system 7 can be acquired with higher accuracy.
 モータ3は、変動情報81が記録されたメモリ32を含む。誤差取得部12aが、メモリ32から変動情報81を取得する。これにより、モータ3および減速機2の各組合せに対する適切な変動情報81を、容易に取得することができる。減速機システム7の設計によっては、変動情報81がモータ3のメモリ32以外から取得されてもよい。 The motor 3 includes a memory 32 in which variation information 81 is recorded. The error acquisition unit 12a acquires the fluctuation information 81 from the memory 32. Thereby, appropriate fluctuation information 81 for each combination of the motor 3 and the speed reducer 2 can be easily acquired. Depending on the design of the reduction gear system 7, the fluctuation information 81 may be obtained from other than the memory 32 of the motor 3.
 変動情報81を用いて減速機システム7の出力誤差をより精度良く取得する上記手法は、モータ検出信号を用いない出力制御装置において採用されてもよい。次に、モータ検出信号を用いない出力制御装置について、第3実施形態として説明する。 The above-described method for acquiring the output error of the reduction gear system 7 with higher accuracy using the fluctuation information 81 may be employed in an output control device that does not use a motor detection signal. Next, an output control device that does not use a motor detection signal will be described as a third embodiment.
(第3実施形態)
 図13は、本発明の例示的な第3実施形態に係る出力制御装置1bの構成の一部を示すブロック図である。図13の出力制御装置1bは、モータ検出信号が利用されない点で、図8の出力制御装置1aと相違する。具体的には、出力制御装置1aにおけるモータ検出信号カウンタ121および減速機検出信号カウンタ122が、出力制御装置1bでは、検出信号下位カウンタ121aおよび検出信号上位カウンタ122aに置き換えられ、減速機検出信号が検出信号下位カウンタ121aに入力される。他の構成は、図8の出力制御装置1aと同様である。出力制御装置1bが設けられる減速機システム7では、モータエンコーダ4が省略されてもよい。
(Third embodiment)
FIG. 13 is a block diagram showing a part of the configuration of the output control device 1b according to the third exemplary embodiment of the present invention. The output control device 1b of FIG. 13 is different from the output control device 1a of FIG. 8 in that a motor detection signal is not used. Specifically, the motor detection signal counter 121 and the reduction gear detection signal counter 122 in the output control device 1a are replaced with the detection signal lower counter 121a and the detection signal upper counter 122a in the output control device 1b, and the reduction gear detection signal is changed. It is input to the detection signal lower counter 121a. Other configurations are the same as those of the output control device 1a of FIG. In the reduction gear system 7 provided with the output control device 1b, the motor encoder 4 may be omitted.
 図14は、出力制御装置1bによる減速機システム7の制御の流れを示す図である。図14では、図9中のステップS12,S14が省略される。出力制御装置1bでは、第2実施形態と同様に、起動動作として、モータ3のメモリ32から変動情報81が読み出されて、変動情報記憶部129に記録される。 FIG. 14 is a diagram showing a flow of control of the reduction gear system 7 by the output control device 1b. In FIG. 14, steps S12 and S14 in FIG. 9 are omitted. In the output control device 1b, as in the second embodiment, the variation information 81 is read from the memory 32 of the motor 3 and recorded in the variation information storage unit 129 as a starting operation.
 減速機出力軸22は正転方向に一定回転しており、減速機検出信号の検出パルス信号、すなわち減速機検出パルス信号が検出信号下位カウンタ121aに入力されると(ステップS11)、検出信号下位カウンタ121aの値が「1」増加する。検出信号下位カウンタ121aの値が{11111}の状態で減速機検出パルス信号が入力された場合には、検出信号上位カウンタ122aの値が「1」増加し、検出信号下位カウンタ121aの値が{00000}となる。 The speed reducer output shaft 22 rotates at a constant speed in the forward rotation direction, and when the detection pulse signal of the speed reducer detection signal, that is, the speed reducer detection pulse signal is input to the detection signal lower counter 121a (step S11), the detection signal lower order The value of the counter 121a is increased by “1”. When a reduction gear detection pulse signal is input in a state where the value of the detection signal lower counter 121a is {11111}, the value of the detection signal upper counter 122a is increased by “1”, and the value of the detection signal lower counter 121a is { 00000}.
 誤差取得部12bでは、指令信号のパルス信号、すなわち指令パルス信号が入力される毎に、指令信号下位カウンタ123の値が「1」増加する。図14では、指令信号の入力に係る処理の図示を省略している。減速機検出パルス信号の入力により、検出信号下位カウンタ121aおよび検出信号上位カウンタ122aが示す現状回転位置の値と、指令信号下位カウンタ123および指令信号上位カウンタ124が示す指示回転位置の値とが比較器126に入力される。これにより、減速機検出信号が示す現状回転位置と、指令信号が示す指示回転位置とが比較され、両回転位置の差が、出力誤差として取得される(ステップS15a)。変動情報81に基づく指示回転位置の変更については後述する。 The error acquisition unit 12b increases the value of the command signal lower counter 123 by “1” every time a pulse signal of the command signal, that is, the command pulse signal is input. In FIG. 14, illustration of processing relating to input of a command signal is omitted. By inputting the reduction gear detection pulse signal, the value of the current rotational position indicated by the detection signal lower counter 121a and the detection signal upper counter 122a is compared with the value of the command rotational position indicated by the command signal lower counter 123 and the command signal upper counter 124. Is input to the device 126. As a result, the current rotational position indicated by the reduction gear detection signal is compared with the indicated rotational position indicated by the command signal, and the difference between both rotational positions is acquired as an output error (step S15a). The change of the indicated rotational position based on the fluctuation information 81 will be described later.
 補正部13では、上記第2実施形態と同様に、出力誤差に基づいて、指令信号発生器8から駆動制御機構5に入力される指令信号が補正される(ステップS16)。駆動制御機構5では、補正部13により補正された指令信号に基づいて、モータ3が制御される(ステップS17)。出力制御装置1bでは、上述のステップS11,S15a,S16,S17が繰り返される。 As in the second embodiment, the correction unit 13 corrects the command signal input from the command signal generator 8 to the drive control mechanism 5 based on the output error (step S16). In the drive control mechanism 5, the motor 3 is controlled based on the command signal corrected by the correction unit 13 (step S17). In the output control device 1b, the above-described steps S11, S15a, S16, and S17 are repeated.
 このとき、カウント上限変更部125では、指令信号上位カウンタ124の値を用いて変動情報81が参照され、下位カウント上限値が指令信号下位カウンタ123に設定される。本実施形態における変動情報81の取得では、例えば、減速機出力軸22が一定回転する場合に、32個の減速機検出パルス信号が検出される平均時間、厳密には、1番目の減速機検出パルス信号の検出から、33番目の減速機検出パルス信号が検出される直前までの平均時間が基準時間として求められる。そして、減速機エンコーダ11における各角度範囲において、基準時間に検出される減速機検出パルス信号の個数が求められ、変動情報81として取得される。ここでは、基準時間に検出される減速機検出パルス信号の個数は、「31」、「32」または「33」のいずれかである。カウント上限変更部125は、変動情報81において特定される個数が「31」、「32」および「33」である場合に、それぞれ「32」、「31」および「30」を下位カウント上限値として指令信号下位カウンタ123に設定する。 At this time, the count upper limit changing unit 125 refers to the fluctuation information 81 using the value of the command signal upper counter 124 and sets the lower count upper limit value in the command signal lower counter 123. In the acquisition of the fluctuation information 81 in the present embodiment, for example, when the speed reducer output shaft 22 rotates at a constant speed, the average time during which 32 speed reducer detection pulse signals are detected, strictly speaking, the first speed reducer detection The average time from the detection of the pulse signal to just before the detection of the 33rd reduction gear detection pulse signal is obtained as the reference time. Then, in each angle range in the reducer encoder 11, the number of reducer detection pulse signals detected at the reference time is obtained and obtained as fluctuation information 81. Here, the number of reduction gear detection pulse signals detected at the reference time is any one of “31”, “32”, and “33”. The count upper limit changing unit 125 sets “32”, “31”, and “30” as lower count upper limit values when the numbers specified in the variation information 81 are “31”, “32”, and “33”, respectively. Set to the command signal lower counter 123.
 一方、指令信号発生器8では、減速機エンコーダ11の角度範囲に関係なく、32個の指令パルス信号が基準時間内に出力される。下位カウント上限値が「31」である期間では、32個の減速機検出パルス信号が基準時間内に検出されるため、ステップS15aにおいて、変動情報81に基づく指示回転位置の変更を行うことなく、現状回転位置の値と指示回転位置の値との比較が行われる。すなわち、指令信号下位カウンタ123の値が{11111}に到達すると、次の指令パルス信号の入力により、指令信号下位カウンタ123の値が{00000}にリセットされ、指令信号上位カウンタ124の値が「1」増加する。 On the other hand, the command signal generator 8 outputs 32 command pulse signals within the reference time regardless of the angle range of the reduction gear encoder 11. In the period in which the lower count upper limit value is “31”, 32 reduction gear detection pulse signals are detected within the reference time, so in step S15a, without changing the indicated rotational position based on the fluctuation information 81, A comparison is made between the value of the current rotational position and the value of the designated rotational position. That is, when the value of the command signal lower counter 123 reaches {11111}, the input of the next command pulse signal resets the value of the command signal lower counter 123 to {00000}, and the value of the command signal upper counter 124 becomes “ 1 ”increase.
 下位カウント上限値が「30」である期間では、33個の減速機検出パルス信号が基準時間内に検出されるため、ステップS15aにおいて、変動情報81に基づいて指示回転位置を強制的に進めつつ、現状回転位置の値と指示回転位置の値との比較が行われる。すなわち、指令信号下位カウンタ123の値が{11110}に到達すると、次の指令パルス信号の入力では、指令信号下位カウンタ123の値が{00000}にリセットされ、指令信号上位カウンタ124の値が「1」増加する。これにより、基準時間の経過により、33個の指令パルス信号に相当する角度だけ指示回転位置が進む。 In the period in which the lower count upper limit is “30”, 33 reduction gear detection pulse signals are detected within the reference time, so that the command rotational position is forcibly advanced based on the fluctuation information 81 in step S15a. Then, the value of the current rotational position is compared with the value of the designated rotational position. That is, when the value of the command signal lower counter 123 reaches {11110}, when the next command pulse signal is input, the value of the command signal lower counter 123 is reset to {00000}, and the value of the command signal upper counter 124 becomes “ 1 ”increase. As a result, as the reference time elapses, the indicated rotational position advances by an angle corresponding to 33 command pulse signals.
 下位カウント上限値が「32」である期間では、31個の減速機検出パルス信号が基準時間内に検出されるため、ステップS15aにおいて、変動情報81に基づいて指示回転位置を強制的に遅らせつつ、現状回転位置の値と指示回転位置の値との比較が行われる。具体的には、指令信号下位カウンタ123の値が{11111}に到達すると、次の指令パルス信号の入力では、{11111}が維持される。そして、さらに次の指令パルス信号の入力により、指令信号下位カウンタ123の値が{00000}にリセットされ、指令信号上位カウンタ124の値が「1」増加する。これにより、基準時間の経過により、実質的に31個の指令パルス信号に相当する角度だけ指示回転位置が進む。 In the period in which the lower count upper limit value is “32”, 31 reduction gear detection pulse signals are detected within the reference time, so that the command rotation position is forcibly delayed based on the fluctuation information 81 in step S15a. Then, the value of the current rotational position is compared with the value of the designated rotational position. Specifically, when the value of the command signal lower counter 123 reaches {11111}, {11111} is maintained at the next command pulse signal input. Then, when the next command pulse signal is input, the value of the command signal lower counter 123 is reset to {00000}, and the value of the command signal upper counter 124 is incremented by “1”. As a result, as the reference time elapses, the command rotation position advances by an angle substantially corresponding to 31 command pulse signals.
 上記では、ステップS15aにおいて、指示回転位置を変更しつつ、現状回転位置の値と指示回転位置の値との比較が行われるが、現状回転位置を変更しつつ、現状回転位置の値と指示回転位置の値との比較が行われてもよい。この場合、例えば検出信号下位カウンタ121aに対して下位カウント上限値が設定される。減速機出力軸22は、逆転方向に回転してもよく、一定回転である必要もない。 In the above description, in step S15a, the value of the current rotational position and the value of the commanded rotational position are compared while changing the commanded rotational position. A comparison with a position value may be made. In this case, for example, a lower count upper limit value is set for the detection signal lower counter 121a. The reduction gear output shaft 22 may rotate in the reverse rotation direction, and does not need to be a constant rotation.
 以上に説明したように、出力制御装置1bは、モータ3と、減速機2と、駆動制御機構5と、を含む減速機システム7の出力を制御する。減速機2は、モータ3の出力軸であるモータ出力軸31に接続される。駆動制御機構5は、外部から入力される指令信号に基づいてモータ3の出力を制御する。出力制御装置1bは、減速機エンコーダ11と、誤差取得部12bと、補正部13と、を含む。減速機エンコーダ11は、減速機2の出力軸である減速機出力軸22の回転を検出する。誤差取得部12bは、指令信号、および、減速機エンコーダ11からの出力に基づいて、モータ3への入力と減速機2からの出力との誤差である出力誤差を取得する。補正部13は、当該出力誤差に基づいて、駆動制御機構5に入力される指令信号を補正する。指令信号、および、減速機エンコーダ11から誤差取得部12bに入力される減速機検出信号は、パルス信号である。 As described above, the output control device 1b controls the output of the speed reducer system 7 including the motor 3, the speed reducer 2, and the drive control mechanism 5. The speed reducer 2 is connected to a motor output shaft 31 that is an output shaft of the motor 3. The drive control mechanism 5 controls the output of the motor 3 based on a command signal input from the outside. The output control device 1b includes a reduction gear encoder 11, an error acquisition unit 12b, and a correction unit 13. The reduction gear encoder 11 detects the rotation of the reduction gear output shaft 22 that is the output shaft of the reduction gear 2. The error acquisition unit 12 b acquires an output error that is an error between the input to the motor 3 and the output from the speed reducer 2 based on the command signal and the output from the speed reducer encoder 11. The correction unit 13 corrects the command signal input to the drive control mechanism 5 based on the output error. The command signal and the reduction gear detection signal input from the reduction gear encoder 11 to the error acquisition unit 12b are pulse signals.
 誤差取得部12bは、変動情報記憶部129と、比較部120と、を含む。変動情報記憶部129は、減速機エンコーダ11における複数の角度範囲に関して、減速機出力軸22の一定回転に対する減速機検出信号の検出パルス信号の周期の変動を示す変動情報81を記憶する。比較部120は、減速機エンコーダ11の各角度範囲における検出パルス信号が入力される所定の期間において、指令信号が示す回転位置、または、減速機検出信号が示す回転位置の一方を変動情報81に基づいて変更しつつ、指令信号が示す回転位置と減速機検出信号が示す回転位置とを比較して出力誤差を取得する。 The error acquisition unit 12b includes a variation information storage unit 129 and a comparison unit 120. The fluctuation information storage unit 129 stores fluctuation information 81 indicating fluctuations in the period of the detection pulse signal of the reduction gear detection signal with respect to the constant rotation of the reduction gear output shaft 22 for a plurality of angle ranges in the reduction gear encoder 11. The comparison unit 120 uses the rotation position indicated by the command signal or the rotation position indicated by the reduction gear detection signal as the variation information 81 in a predetermined period in which the detection pulse signal in each angle range of the reduction gear encoder 11 is input. The output error is obtained by comparing the rotational position indicated by the command signal with the rotational position indicated by the reduction gear detection signal while changing the output based on the change.
 これにより、減速機エンコーダ11の偏芯等により、減速機検出信号の検出パルス信号の周期が変動することに起因して、比較される現状回転位置の値と指示回転位置の値とがずれることが防止または抑制される。その結果、出力制御装置1bでは、減速機システム7の出力誤差をより精度良く取得することができ、減速機2からの出力を高精度に制御することができる。 As a result, the value of the current rotational position to be compared and the value of the command rotational position are deviated due to fluctuations in the period of the detection pulse signal of the reduction gear detection signal due to eccentricity of the reduction gear encoder 11 or the like. Is prevented or suppressed. As a result, the output control device 1b can acquire the output error of the speed reducer system 7 with higher accuracy, and can control the output from the speed reducer 2 with high accuracy.
 上述の出力制御装置1,1a,1b、減速機システム7、および、減速機システム7の制御方法では、様々な変更が可能である。 Various changes can be made in the above-described output control devices 1, 1a, 1b, the speed reducer system 7, and the control method of the speed reducer system 7.
 例えば、モータ検出信号の分解能は、減速機検出信号の分解能よりも高いのであれば、必ずしも減速機検出信号の分解能の2の累乗倍である必要はない。また、モータ検出信号の分解能は、必ずしも減速機検出信号の分解能の整数倍である必要もなく、様々に変更されてよい。 For example, if the resolution of the motor detection signal is higher than the resolution of the reduction gear detection signal, it is not necessarily required to be a power of 2 times the resolution of the reduction gear detection signal. Further, the resolution of the motor detection signal does not necessarily need to be an integral multiple of the resolution of the reduction gear detection signal, and may be variously changed.
 減速機検出信号の検出パルス信号P1から次の検出パルス信号P1までの間に減速機2にて生じる滑り角度は、モータ検出信号の検出パルス信号P2から次の検出パルス信号P2までの間に減速機出力軸22が回転する角度の0.5倍よりも大きくてもよい。 The slip angle generated in the speed reducer 2 between the detection pulse signal P1 of the reduction gear detection signal and the next detection pulse signal P1 is decelerated between the detection pulse signal P2 of the motor detection signal and the next detection pulse signal P2. It may be larger than 0.5 times the angle at which the machine output shaft 22 rotates.
 減速機システム7では、モータ出力軸31に接続された減速機2の減速機入力軸21の回転を検出するエンコーダが、モータエンコーダ4として設けられてもよい。この場合、当該モータエンコーダ4は、減速機入力軸21を介してモータ出力軸31の回転を間接的に検出する。 In the speed reducer system 7, an encoder that detects the rotation of the speed reducer input shaft 21 of the speed reducer 2 connected to the motor output shaft 31 may be provided as the motor encoder 4. In this case, the motor encoder 4 indirectly detects the rotation of the motor output shaft 31 via the speed reducer input shaft 21.
 出力制御装置1,1a,1bは、上述のように、様々な原因による減速機2の出力誤差を精度良く取得し、減速機2からの出力を高精度に制御することができる。このため、出力制御装置1,1a,1bにより出力制御される減速機システム7の減速機2は、必ずしもトラクション方式の減速機には限定されない。例えば、減速機2は、ギア方式の減速機であってもよい。この場合、出力制御装置1,1a,1bにより、ギアの軸の傾き等に起因する出力誤差を精度良く取得することができる。その結果、減速機システム7において、減速機2からの出力を高精度に制御することができる。 As described above, the output control devices 1, 1a, 1b can accurately acquire the output error of the speed reducer 2 due to various causes, and can control the output from the speed reducer 2 with high precision. For this reason, the speed reducer 2 of the speed reducer system 7 whose output is controlled by the output control devices 1, 1a, 1b is not necessarily limited to a traction type speed reducer. For example, the speed reducer 2 may be a gear type speed reducer. In this case, the output control apparatus 1, 1 a, 1 b can accurately acquire an output error due to a gear shaft inclination or the like. As a result, in the reduction gear system 7, the output from the reduction gear 2 can be controlled with high accuracy.
 出力制御装置1,1a,1bは、必ずしも減速機システム7に組み込まれる必要はなく、様々な既存の減速機システムに取り付けられて、当該減速機システムの出力制御に利用されてよい。 The output control devices 1, 1a, 1b are not necessarily incorporated into the speed reducer system 7, but may be attached to various existing speed reducer systems and used for output control of the speed reducer system.
 上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。 The configurations in the above embodiment and each modification may be combined as appropriate as long as they do not contradict each other.
 本発明に係る出力制御装置、減速機システムおよび出力制御方法は、精密加工機や3D測定装置、産業用ロボット等に用いられる駆動装置において利用可能である。本発明に係る出力制御装置、減速機システムおよび出力制御方法は、また、他の用途に利用することもできる。 The output control device, the speed reducer system, and the output control method according to the present invention can be used in a drive device used for a precision processing machine, a 3D measurement device, an industrial robot, and the like. The output control device, the speed reducer system, and the output control method according to the present invention can also be used for other applications.
 1,1a,1b  出力制御装置
 2  減速機
 3  モータ
 4  モータエンコーダ
 5  駆動制御機構
 7  減速機システム
 11  減速機エンコーダ
 12,12a,12b  誤差取得部
 13  補正部
 22  減速機出力軸
 31  モータ出力軸
 32  メモリ
 81  変動情報
 120  比較部
 129  変動情報記憶部
 P0,P0a~P0d  (指令信号の)パルス信号
 P1  (減速機検出信号の)検出パルス信号
 P2,P2a~P2d  (モータ検出信号の)検出パルス信号
 S11~S17,S141,S15a  ステップ
1, 1a, 1b Output control device 2 Reducer 3 Motor 4 Motor encoder 5 Drive control mechanism 7 Reducer system 11 Reducer encoder 12, 12a, 12b Error acquisition unit 13 Correction unit 22 Reducer output shaft 31 Motor output shaft 32 Memory 81 Fluctuation information 120 Comparison unit 129 Fluctuation information storage unit P0, P0a to P0d (command signal) pulse signal P1 (decelerator detection signal) detection pulse signal P2, P2a to P2d (motor detection signal) detection pulse signal S11 to S17, S141, S15a Step

Claims (11)

  1.  モータと、前記モータの出力軸であるモータ出力軸に接続された減速機と、前記モータ出力軸の回転を検出するモータエンコーダと、外部から入力される指令信号および前記モータエンコーダからの出力に基づいて前記モータの出力を制御する駆動制御機構と、を備える減速機システムの出力制御装置であって、
     前記減速機の出力軸の回転を検出する減速機エンコーダと、
     前記指令信号、前記モータエンコーダからの出力、および、前記減速機エンコーダからの出力に基づいて、前記モータへの入力と前記減速機からの出力との誤差である出力誤差を取得する誤差取得部と、
     前記出力誤差に基づいて前記駆動制御機構に入力される前記指令信号を補正する補正部と、
    を備え、
     前記指令信号、前記モータエンコーダから前記誤差取得部に入力されるモータ検出信号、および、前記減速機エンコーダから前記誤差取得部に入力される減速機検出信号がパルス信号であり、
     前記モータ検出信号の分解能が、前記減速機検出信号の分解能よりも高く、
     前記誤差取得部が、
     前記減速機検出信号の検出パルス信号が入力された際に、前記モータ検出信号を前記減速機検出信号に同期させ、
     前記減速機検出信号の次の検出パルス信号が入力されるまでの間において、前記モータ検出信号の検出パルス信号が入力された際に、前記指令信号と前記モータ検出信号とを比較して前記出力誤差を推定して取得する。
    Based on a motor, a reduction gear connected to a motor output shaft that is an output shaft of the motor, a motor encoder that detects rotation of the motor output shaft, a command signal input from the outside, and an output from the motor encoder A drive control mechanism for controlling the output of the motor, and an output control device of a reduction gear system comprising:
    A speed reducer encoder for detecting rotation of the output shaft of the speed reducer;
    An error acquisition unit that acquires an output error that is an error between an input to the motor and an output from the speed reducer based on the command signal, an output from the motor encoder, and an output from the speed reducer encoder; ,
    A correction unit that corrects the command signal input to the drive control mechanism based on the output error;
    With
    The command signal, the motor detection signal input from the motor encoder to the error acquisition unit, and the reduction gear detection signal input from the reduction gear encoder to the error acquisition unit are pulse signals,
    The resolution of the motor detection signal is higher than the resolution of the reduction gear detection signal,
    The error acquisition unit
    When the detection pulse signal of the reduction gear detection signal is input, the motor detection signal is synchronized with the reduction gear detection signal,
    Until the detection pulse signal next to the reduction gear detection signal is input, when the detection pulse signal of the motor detection signal is input, the command signal and the motor detection signal are compared and the output Estimate and get error.
  2.  請求項1に記載の出力制御装置であって、
    前記誤差取得部が、
    前記減速機エンコーダにおける複数の角度範囲に関して、前記減速機の前記出力軸の一定回転に対する前記減速機検出信号の検出パルス信号の周期の変動を示す変動情報を記憶する変動情報記憶部と、
     前記減速機エンコーダの各角度範囲における検出パルス信号が入力される所定の期間において、前記指令信号が示す回転位置を前記変動情報に基づいて変更しつつ、前記指令信号が示す回転位置と前記モータ検出信号が示す回転位置とを比較して前記出力誤差を取得する比較部と、
    を備える。
    The output control device according to claim 1,
    The error acquisition unit
    A variation information storage unit that stores variation information indicating a variation in the period of the detection pulse signal of the reduction gear detection signal with respect to a constant rotation of the output shaft of the reduction gear, with respect to a plurality of angle ranges in the reduction gear encoder;
    The rotation position indicated by the command signal and the motor detection are changed while the rotation position indicated by the command signal is changed based on the variation information during a predetermined period in which the detection pulse signal in each angle range of the reduction gear encoder is input. A comparison unit that compares the rotational position indicated by the signal to obtain the output error;
    Is provided.
  3.  請求項2に記載の出力制御装置であって、
    前記比較部が、前記減速機検出信号の連続する2つの検出パルス信号の間の期間にカウント可能な前記指令信号のパルス信号の上限値を、前記変動情報に基づいて変更しつつ、前記指令信号のパルス信号のカウント値が示す回転位置と前記モータ検出信号が示す回転位置とを比較する。
    The output control device according to claim 2,
    While the comparison unit changes the upper limit value of the pulse signal of the command signal that can be counted in a period between two detection pulse signals that are consecutive in the reduction gear detection signal, the command signal The rotational position indicated by the count value of the pulse signal is compared with the rotational position indicated by the motor detection signal.
  4.  請求項2または3に記載の出力制御装置であって、
    前記モータが、前記変動情報が記録されたメモリを含み、
     前記誤差取得部が、前記メモリから前記変動情報を取得する。
    The output control device according to claim 2 or 3,
    The motor includes a memory in which the variation information is recorded;
    The error acquisition unit acquires the variation information from the memory.
  5.  請求項1に記載の出力制御装置であって、
    前記モータ検出信号の分解能が、前記減速機検出信号の分解能の2以上の所定数倍であり、 前記減速機検出信号の検出パルス信号から次の検出パルス信号までの間に、前記誤差取得部に入力される前記モータ検出信号の検出パルス信号の数が前記所定数を超えた場合、前記減速機検出信号の前記次の検出パルス信号が入力されるまで、前記出力誤差の取得が停止される。
    The output control device according to claim 1,
    The resolution of the motor detection signal is a predetermined multiple of 2 or more of the resolution of the reduction gear detection signal, and the error acquisition unit receives the error from the detection pulse signal of the reduction gear detection signal to the next detection pulse signal. When the number of detection pulse signals of the input motor detection signal exceeds the predetermined number, acquisition of the output error is stopped until the next detection pulse signal of the reduction gear detection signal is input.
  6.  請求項1ないし5のいずれかに記載の出力制御装置であって、
    前記モータ検出信号の分解能が、前記減速機検出信号の分解能の2の累乗倍である。
    The output control device according to any one of claims 1 to 5,
    The resolution of the motor detection signal is a power of 2 times the resolution of the reduction gear detection signal.
  7.  請求項1ないし6のいずれかに記載の出力制御装置であって、前記減速機がトラクション方式の減速機である。 7. The output control apparatus according to claim 1, wherein the speed reducer is a traction type speed reducer.
  8.  請求項7に記載の出力制御装置前記減速機であって、検出信号の検出パルス信号から次の検出パルス信号までの間に前記減速機に
    て生じる滑り角度が、前記モータ検出信号の検出パルス信号から次の検出パルス信号までの間に前記減速機の前記出力軸が回転する角度の0.5倍以下である。
    8. The output control device according to claim 7, wherein a slip angle generated in the speed reducer between a detection pulse signal of a detection signal and a next detection pulse signal is a detection pulse signal of the motor detection signal. The angle of rotation of the output shaft of the speed reducer is 0.5 times or less between the first detection pulse signal and the next detection pulse signal.
  9.  モータと、
     前記モータの出力軸であるモータ出力軸に接続された減速機と、
     前記モータ出力軸の回転を検出するモータエンコーダと、
     外部から入力される指令信号および前記モータエンコーダからの出力に基づいて前記モータの出力を制御する駆動制御機構と、
     前記駆動制御機構に入力される前記指令信号を補正する請求項1ないし8のいずれかに記載の出力制御装置と、
    を備える減速機システム。
    A motor,
    A speed reducer connected to a motor output shaft that is an output shaft of the motor;
    A motor encoder for detecting rotation of the motor output shaft;
    A drive control mechanism for controlling the output of the motor based on an externally input command signal and an output from the motor encoder;
    The output control device according to any one of claims 1 to 8, wherein the command signal input to the drive control mechanism is corrected.
    Reducer system comprising.
  10.  モータと、前記モータの出力軸であるモータ出力軸に接続された減速機と、外部から入力される指令信号に基づいて前記モータの出力を制御する駆動制御機構と、を備える減速機システムの出力制御装置であって、
     前記減速機の出力軸の回転を検出する減速機エンコーダと、 前記指令信号、および、前記減速機エンコーダからの出力に基づいて、前記モータへの入力と前記減速機からの出力との誤差である出力誤差を取得する誤差取得部と、
     前記出力誤差に基づいて前記駆動制御機構に入力される前記指令信号を補正する補正部と、
    を備え、
     前記指令信号、および、前記減速機エンコーダから前記誤差取得部に入力される減速機検出信号がパルス信号であり、
     前記誤差取得部が、
     前記減速機エンコーダにおける複数の角度範囲に関して、前記減速機の前記出力軸の一定回転に対する前記減速機検出信号の検出パルス信号の周期の変動を示す変動情報を記憶する変動情報記憶部と、
     前記減速機エンコーダの各角度範囲における検出パルス信号が入力される所定の期間において、前記指令信号が示す回転位置、または、前記減速機検出信号が示す回転位置の一方を前記変動情報に基づいて変更しつつ、前記指令信号が示す回転位置と前記減速機検出信号が示す回転位置とを比較して前記出力誤差を取得する比較部と、
    を備える。
    An output of a reduction gear system comprising: a motor; a reduction gear connected to a motor output shaft that is an output shaft of the motor; and a drive control mechanism that controls the output of the motor based on a command signal input from the outside. A control device,
    A reduction gear encoder that detects rotation of the output shaft of the reduction gear, and an error between an input to the motor and an output from the reduction gear based on the command signal and an output from the reduction gear encoder An error acquisition unit for acquiring an output error;
    A correction unit that corrects the command signal input to the drive control mechanism based on the output error;
    With
    The command signal, and a reduction gear detection signal input from the reduction gear encoder to the error acquisition unit is a pulse signal,
    The error acquisition unit
    A variation information storage unit that stores variation information indicating a variation in the period of the detection pulse signal of the reduction gear detection signal with respect to a constant rotation of the output shaft of the reduction gear, with respect to a plurality of angle ranges in the reduction gear encoder;
    Based on the variation information, either the rotational position indicated by the command signal or the rotational position indicated by the reduction gear detection signal is changed during a predetermined period in which the detection pulse signal in each angular range of the reduction gear encoder is input. While comparing the rotational position indicated by the command signal and the rotational position indicated by the reduction gear detection signal, to obtain the output error,
    Is provided.
  11.  モータと、前記モータの出力軸であるモータ出力軸に接続された減速機と、前記モータ出力軸の回転を検出するモータエンコーダと、外部から入力される指令信号および前記モータエンコーダからの出力に基づいて前記モータの出力を制御する駆動制御機構と、を備える減速機システムの出力制御方法であって、
     前記減速機の出力軸の回転が減速機エンコーダにより検出され、
     前記指令信号、前記モータエンコーダからのモータ検出信号、および、前記減速機エンコーダからの減速機検出信号がパルス信号であり、
     前記モータ検出信号の分解能が、前記減速機検出信号の分解能よりも高く、
     a)前記指令信号、前記モータエンコーダからの出力、および、前記減速機エンコーダからの出力に基づいて、前記モータへの入力と前記減速機からの出力との誤差である出力誤差を取得する工程と、
     b)前記出力誤差に基づいて前記駆動制御機構に入力される前記指令信号を補正する工程と、
    を備え、
     前記a)工程が、
     a1)前記減速機検出信号の検出パルス信号が入力された際に、前記モータ検出信号を前記減速機検出信号に同期させる工程と、
     a2)前記減速機検出信号の次の検出パルス信号が入力されるまでの間において、前記モータ検出信号の検出パルス信号が入力された際に、前記指令信号と前記モータ検出信号とを比較して前記出力誤差を推定して取得する工程と、
    を備える。
    Based on a motor, a reduction gear connected to a motor output shaft that is an output shaft of the motor, a motor encoder that detects rotation of the motor output shaft, a command signal input from the outside, and an output from the motor encoder A drive control mechanism for controlling the output of the motor, and an output control method of a reduction gear system comprising:
    The rotation of the output shaft of the speed reducer is detected by a speed reducer encoder,
    The command signal, the motor detection signal from the motor encoder, and the reduction gear detection signal from the reduction gear encoder are pulse signals,
    The resolution of the motor detection signal is higher than the resolution of the reduction gear detection signal,
    a) obtaining an output error which is an error between an input to the motor and an output from the speed reducer based on the command signal, an output from the motor encoder, and an output from the speed reducer encoder; ,
    b) correcting the command signal input to the drive control mechanism based on the output error;
    With
    Step a)
    a1) synchronizing the motor detection signal with the reduction gear detection signal when a detection pulse signal of the reduction gear detection signal is input;
    a2) When the detection pulse signal of the motor detection signal is input until the detection pulse signal next to the reduction gear detection signal is input, the command signal is compared with the motor detection signal. Estimating and obtaining the output error;
    Is provided.
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