控制装置和减速机系统制造方法及图纸

本申请公开了一种控制装置和减速机系统。该控制装置对用于驱动摆动型减速机的马达进行控制，该摆动型减速机具有至少一个孔形成于偏心的位置的摆动齿轮部。控制装置具备：角度获取部，其获取与表示上述马达的旋转角的输入旋转角有关的输入信息；估计部，其基于上述孔的数量来估计上述输入旋转角与表示上述摆动型减速机的旋转角的输出旋转角之间的角度误差；以及校正部，其根据上述角度误差来决定补偿电流值，使用上述补偿电流值来校正指令电流值，由此设定向上述马达供给的电流的大小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及一种用于控制摆动型减速机的控制技术。
技术介绍
在工业用机器人、机床之类的各种
中要求减少减速机的角度传递误 差。应减少角度传递误差的要求而提出了各种控制技术（参照JP2012-122509AW及 JP2003-223225A)〇 JP2012-122509A提出了如下一种技术：使用配置于减速机的输入侧的编码器和 配置于减速机的输出侧的编码器来减少角度传递误差。JP2003-223225A提出了如下一种技 术：使用预先获取到的误差校正数据来减少角度传递误差。 JP2012-122509A的公开技术需要多个编码器。因而，采纳JP2012-122509A的公开 技术的控制装置的制造成本变高。 JP2012-122509A的公开技术需要在减速机的输出侧配置编码器。另一方面，存在 不希望在减速机的输出侧配置编码器的
（例如，工业用机器人的
）。因 而，JP2012-122509A的公开技术在通用性上存在问题。 JP2003-223225A的公开技术要求预先制作与各个减速机对应的固有的误差校正 数据。因而，JP2003-223225A的公开技术在误差校正数据的制作及管理上要求使用者付出 大量劳力。 根据JP2003-223225A，不考虑由负荷引起的角度传递误差的变化来制作误差校正 数据。因而，在对减速机施加了负荷的条件下，JP2003-223225A的公开技术不能充分地减 少角度传递误差。运样，由于角度传递误差导致对基于指令值的轨迹进行追踪的追踪精度 (轨迹追踪精度）不佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够提高对基于指令值的轨迹进行追踪的追踪精度 的控制技术。 本专利技术的一个方面所设及的控制装置对用于驱动摆动型减速机的马达进行控制， 该摆动型减速机具有至少一个孔形成于偏屯、的位置的摆动齿轮部。控制装置具备：角度获 取部，其获取与输入旋转角有关的输入信息，其中，该输入旋转角表示上述马达的旋转角； 估计部，其基于孔数来估计上述输入旋转角与输出旋转角之间的角度误差，其中，该孔数表 示上述至少一个孔的数量，该输出旋转角表示上述摆动型减速机的旋转角；W及校正部，其 根据上述角度误差来决定补偿电流值，使用上述补偿电流值来校正指令电流值，由此设定 向上述马达供给的电流的大小。 本专利技术的另一方面所设及的减速机系统具备：摆动型减速机，其具有至少一个孔 形成于偏屯、的位置的摆动齿轮部；马达，其驱动上述摆动型减速机；W及控制装置，其控制 上述马达。上述控制装置包括：角度获取部，其获取与输入旋转角有关的输入信息，其中，该 输入旋转角表示上述马达的旋转角；估计部，其基于孔数来估计上述输入旋转角与输出旋 转角之间的角度误差，其中，该孔数表示上述至少一个孔的数量，该输出旋转角表示上述摆 动型减速机的旋转角；W及校正部，其根据上述角度误差来决定补偿电流值，使用上述补偿 电流值来校正指令电流值，由此设定向上述马达供给的电流的大小。 本专利技术能够提供如下一种具有通用性的控制技术：能够提高对基于指令值的轨迹 进行追踪的追踪精度。 上述控制技术的目的、特征W及优点会通过下面的详细说明和附图而变得更明 确。【附图说明】 图1是表示减速机系统的例示性的功能结构的概要性的框图。 图2A是例示性的摆动型减速机的概要性的截面图。 图2B是沿着图2A所示的A-A线的摆动型减速机的概要性的截面图。 图3是图2A所示的摆动型减速机的概要图（符号"~"表示附加有"~"的量是估 计值）。 图4是表示对图3所示的摆动型减速机的摆动齿轮作用的力的概要图。 图5是图1所示的减速机系统的控制模块线图。 图6是表示图5所示的减速机系统的控制电路的例示性的控制动作的概要性的流 程图。 图7A示出在不利用补偿电流值进行校正的条件下得到的试验数据。 图7B示出在利用补偿电流值进行校正的条件下得到的试验数据。[002引图8A示出根据图7A所示的数据得到的FFT分析的结果。[002引图8B示出根据图7B所示的数据得到的FFT分析的结果。图9是减速机系统的控制模块线图（第二实施方式）（符号表示附加有 的量是估计值）。 图10是表示图9所示的减速机系统的例示性的控制动作的概要性的流程图。 图11是表示第=实施方式的减速机系统的例示性的功能结构的概要性的框图。图12是图11所示的减速机系统的控制模块线图（符号表示附加有的量 是估计值）。图13是表示干扰负荷的数式的概念性模型。 图14是表示图11所示的减速机系统的例示性的控制动作的概要性的流程图。 图15A示出在不利用补偿电流值进行校正的条件下得到的试验数据。 图15B示出在利用补偿电流值进行校正的条件下得到的试验数据。[003引图16A示出根据图15A所示的数据得到的FFT分析的结果。[003引图1她示出根据图15B所示的数据得到的FFT分析的结果。图17是第四实施方式的减速机系统的控制模块线图（符号表示附加有 的量是估计值）。 图18A是表示摆动型减速机的输出速度和向用于驱动摆动型减速机的马达输入 的指令电流的曲线图。 图18B是表示摆动型减速机的输出速度和向用于驱动摆动型减速机的马达输入 的指令电流的曲线图。 图18C是表示摆动型减速机的输出速度和向用于驱动摆动型减速机的马达输入 的指令电流的曲线图。 图18D是表示摆动型减速机的输出速度和向用于驱动摆动型减速机的马达输入 的指令电流的曲线图。 图19A是表示通过对图18A所示的输出速度的数据进行空间FFT分析而得到的空 间频谱的曲线图。 图19B是表示通过对图18B所示的输出速度的数据进行空间FFT分析而得到的空 间频谱的曲线图。[00川图19C是表示通过对图18C所示的输出速度的数据进行空间FFT分析而得到的空 间频谱的曲线图。[004引图19D是表示通过对图18D所示的输出速度的数据进行空间FFT分析而得到的空 间频谱的曲线图。【具体实施方式】 下面，参照所附的附图来说明与对驱动摆动型减速机的马达进行控制的控制技术 有关的各种实施方式。根据W下说明能够明确地理解控制技术。 <第一实施方式〉 <本专利技术人等发现的摆动型减速机的问题〉 -般情况下，减速机具有弹性、间隙、角度传递误差之类的传递特性。运些传递特 性使安装有减速机的装置的动作精度劣化。在工业用机器人之类的
大多使用波动 齿轮装置、摆动型减速机。波动齿轮装置、摆动型减速机与一般的减速机相比，能够高精度 地传递动力。 摆动型减速机能够W高的减速比传递动力，且具有非常小的间隙。摆动型减速机 小型且具有高刚性。鉴于运些特性，在大型机器人、工业用机器人中，摆动型减速机经常被 用于要求高刚性的部位。 摆动型减速机具有排列为环状的多个内齿和晒合于多个内齿的摆动齿轮部。摆动 齿轮部在内接于被内齿限定的定圆的同时进行移动。 设计摆动型减速机的设计者有时基于摆动型减速机的设计上和/或制造上的理 由，使轴、其它构件贯穿形成于摆动齿轮部的孔。然而，形成有孔的部位也有时使摆动齿轮 部的刚性局部降低。 本专利技术人等发现了W下情况：形成于摆动齿轮部的孔对马达的旋转角与摆动型减 速机的旋转角之间的角度误差施加周期性的变动，使角度传递误差变大。在第一实施方式 中，对减少由形成于摆动齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制装置，对用于驱动摆动型减速机的马达进行控制，该摆动型减速机具有至少一个孔形成于偏心的位置的摆动齿轮部，该控制装置具备：角度获取部，其获取与输入旋转角有关的输入信息，其中，该输入旋转角表示上述马达的旋转角；估计部，其基于孔数来估计上述输入旋转角与输出旋转角之间的角度误差，其中，该孔数表示上述至少一个孔的数量，该输出旋转角表示上述摆动型减速机的旋转角；以及校正部，其根据上述角度误差来决定补偿电流值，使用上述补偿电流值来校正指令电流值，由此设定向上述马达供给的电流的大小。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大石洁，横仓勇希，平野曜生，中村江児，佐藤正隆，
申请(专利权)人：国立大学法人长冈技术科学大学，纳博特斯克有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP