(57)【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項２】
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、請求項１に記載の出力制御装置。
【請求項３】
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、請求項２に記載の出力制御装置。
【請求項４】
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、請求項２または３に記載の出力制御装置。
【請求項５】
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、請求項１に記載の出力制御装置。
【請求項６】
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、請求項１ないし５のいずれかに記載の出力制御装置。
【請求項７】
前記減速機がトラクション方式の減速機である、請求項１ないし６のいずれかに記載の出力制御装置。
【請求項８】
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、請求項７に記載の出力制御装置。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【特許文献１】特開２０１３−１１０８７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【発明の効果】
【０００９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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。
【図２】図２は、モータおよび減速機を示す断面図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】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。
【図１１】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。
【図１２】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。
【図１３】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。
【図１４】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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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）。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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）。
【００３５】
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）。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
（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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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）。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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）。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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）。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
（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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
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。
【符号の説明】
【０１１７】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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