電動機控制裝置以及電動機控制方法與流程

2023-10-31 09:19:17 2

本發明涉及一種具有修正齒隙的單元的電動機控制裝置以及電動機控制方法。

背景技術：

以前，在將物體的位置、方位、姿態等設為控制量的控制系統，例如工具機或工業機械的控制系統中，使用了伺服電動機。在為了將伺服電動機的電動機軸的旋轉傳遞到其他的主軸而使用的相互卡合的機械要素中，在該機械要素間的接觸面上有意設置了間隙。通過該間隙的存在，例如螺釘或齒輪等機械要素能夠在某種程度的範圍內自由旋轉。該間隙成為「齒隙」。

例如，在電動機和主軸等被驅動軸通過齒輪耦合時，由於存在齒輪的齒隙，在電動機反轉時，被驅動軸的反轉相對於電動機的反轉產生延遲。為了修正該被驅動軸的反轉延遲，以往存在對於向電動機的位置指令相加齒隙修正量的方法。

例如，專利文獻1公開了在電動機和通過該電動機驅動的被驅動軸之間具有某種減速機構的結構中，作為改善電動機反轉時的被驅動軸的反轉行為的方法，公開了如下方法：在電動機反轉的瞬間，賦予用於以減速機構所具有的機械齒隙量來快速移動的位置修正。

然而，專利文獻1公開的方法始終是以在位置指令或電動機的反轉時立即產生由於減速機構具有的齒隙而導致的被驅動部的反轉延遲為前提的齒隙修正方法。

另一方面，當在電動機與被驅動軸之間的耦合中同時使用了齒輪和皮帶時，由於皮帶彈性的影響，會有從電動機的反轉開始延遲產生由於齒輪的齒隙導致的被驅動軸的反轉延遲的情況。在這種情況下，如果緊接電動機的反轉之後相加齒隙修正量，則有修正無效，或者如後述那樣，修正對於被驅動軸的反轉動作造成不良影響的情況。

專利文獻1：特開2014﹣54001號公報

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種在適當的定時針對向電動機的位置指令相加齒隙修正量的電動機控制裝置以及電動機控制方法。

(1)本發明的第一電動機控制裝置(例如，後述的電動機控制裝置10)修正由電動機驅動的可動部(例如，後述的電動機軸30)與由所述可動部驅動的被驅動部(例如，後述的主軸50)之間的齒隙，其具備：第一位置檢測部(例如，後述的第一位置檢測部101)，其檢測所述可動部的位置即第一位置；第二位置檢測部(例如，後述的第二位置檢測部103)，其檢測所述被驅動部的位置即第二位置；位置誤差計算部(例如，後述的位置誤差計算部104)，其計算換算後第一位置檢測值與所述第二位置檢測部檢測出的第二位置檢測值之間的偏差即位置誤差，其中，換算後第一位置檢測值是根據所述可動部與所述被驅動部之間的轉速比將所述第一位置檢測部檢測出的第一位置檢測值換算為被驅動部的位置的值而得到的；位置指令生成部(例如，後述的位置指令生成部105)其生成位置指令；反轉檢測部(例如，後述的反轉檢測部106)，其檢測所述位置指令的反轉；位置誤差變化量計算部(例如，後述的位置誤差變化量計算部107)，其計算檢測出反轉後的所述位置誤差的變化量的絕對值；判定部(例如，後述的判定部108)，其判定所述位置誤差的變化量的絕對值是否超過了預定的基準值；以及齒隙修正部(例如，後述的齒隙修正部109)，其對所述位置指令相加基於所述位置誤差的齒隙修正量，在所述位置誤差的變化量的絕對值超過了所述預定的基準值時，相加所述齒隙修正量。

(2)本發明的第二電動機控制裝置(例如，後述的電動機控制裝置10a)修正由電動機驅動的可動部(例如，後述的電動機軸30)與由所述可動部驅動的被驅動部(例如，後述的主軸50)之間的齒隙，其具備：第一位置檢測部(例如，後述的第一位置檢測部101)，其檢測所述可動部的位置即第一位置；第二位置檢測部(例如，後述的第二位置檢測部103)，其檢測所述被驅動部的位置即第二位置；位置誤差計算部(例如，後述的位置誤差計算部104)，其計算換算後第一位置檢測值與所述第二位置檢測部檢測出的第二位置檢測值之間的偏差即位置誤差，其中，換算後第一位置檢測值是根據所述可動部與所述被驅動部之間的轉速比將所述第一位置檢測部檢測出的第一位置檢測值換算為被驅動部的位置的值而得到的；位置指令生成部(例如，後述的位置指令生成部105)其生成位置指令；反轉檢測部(例如，後述的反轉檢測部106)，其檢測所述位置指令的反轉；位置誤差變化率計算部(例如，後述的位置誤差變化率計算部207)，其計算檢測出反轉後的所述位置誤差的每單位時間的變化率的絕對值；判定部(例如，後述的判定部108)，其判定所述位置誤差的變化率的絕對值是否超過了預定的基準值；以及齒隙修正部(例如，後述的齒隙修正部109)，其對所述位置指令相加基於所述位置誤差的齒隙修正量，在所述位置誤差的變化率的絕對值超過了所述預定的基準值時，相加所述齒隙修正量。

(3)本發明的第三電動機控制裝置(例如，後述的電動機控制裝置10a)修正由電動機驅動的可動部(例如，後述的電動機軸30)與由所述可動部驅動的被驅動部(例如，後述的主軸50)之間的齒隙，其具備：第一位置檢測部(例如，後述的第一位置檢測部101)，其檢測所述可動部的位置即第一位置；第二位置檢測部(例如，後述的第二位置檢測部103)，其檢測所述被驅動部的位置即第二位置；位置誤差計算部(例如，後述的位置誤差計算部104)，其計算換算後第一位置檢測值與所述第二位置檢測部檢測出的第二位置檢測值之間的偏差即位置誤差，其中，換算後第一位置檢測值是根據所述可動部與所述被驅動部之間的轉速比將所述第一位置檢測部檢測出的第一位置檢測值換算為被驅動部的位置的值而得到的；位置指令生成部(例如，後述的位置指令生成部105)其生成位置指令；反轉檢測部(例如，後述的反轉檢測部106)，其檢測所述位置指令的反轉；位置誤差變化率計算部(例如，後述的位置誤差變化率計算部207)，其計算檢測出反轉後的電動機的旋轉角的每單位變化量的所述位置誤差的變化率的絕對值；判定部(例如，後述的判定部108)，其判定所述位置誤差的變化率的絕對值是否超過了預定的基準值；以及齒隙修正部(例如，後述的齒隙修正部109)，其對所述位置指令相加基於所述位置誤差的齒隙修正量，在所述位置誤差的變化率超過了所述預定的基準值時，相加所述齒隙修正量。

(4)本發明的第四電動機控制裝置(例如，後述的電動機控制裝置10a)修正由電動機驅動的可動部(例如，後述的電動機軸30)與由所述可動部驅動的被驅動部(例如，後述的主軸50)之間的齒隙，其具備：第一位置檢測部(例如，後述的第一位置檢測部101)，其檢測所述可動部的位置即第一位置；第二位置檢測部(例如，後述的第二位置檢測部103)，其檢測所述被驅動部的位置即第二位置；位置誤差計算部(例如，後述的位置誤差計算部104)，其計算換算後第一位置檢測值與所述第二位置檢測部檢測出的第二位置檢測值之間的偏差即位置誤差，其中，換算後第一位置檢測值是根據所述可動部與所述被驅動部之間的轉速比將所述第一位置檢測部檢測出的第一位置檢測值換算為被驅動部的位置的值而得到的；位置指令生成部(例如，後述的位置指令生成部105)其生成位置指令；反轉檢測部(例如，後述的反轉檢測部106)，其檢測所述位置指令的反轉；位置誤差變化率計算部(例如，後述的位置誤差變化率計算部207)，其計算檢測出反轉後的所述位置指令的累計值的每單位變化量的所述位置誤差的變化率的絕對值；判定部(例如，後述的判定部108)，其判定所述位置誤差的變化率的絕對值是否超過了預定的基準值；以及齒隙修正部(例如，後述的齒隙修正部109)，其對所述位置指令相加基於所述位置誤差的齒隙修正量，在所述位置誤差的變化率的絕對值超過了所述預定的基準值時，相加所述齒隙修正量。

(5)在(1)至(4)中的任意一項所記載的電動機控制裝置中，也可以通過齒輪與皮帶的組合來將由所述電動機驅動的所述可動部和由所述可動部驅動的所述被驅動部機械性地耦合。

(6)本發明的第一電動機控制方法修正由電動機驅動的可動部與由所述可動部驅動的被驅動部之間的齒隙，計算機執行如下步驟：檢測所述可動部的位置即第一位置的步驟；檢測所述被驅動部的位置即第二位置的步驟；計算換算後第一位置檢測值與所述第二位置檢測值之間的偏差即位置誤差的步驟，換算後第一位置檢測值是根據所述可動部與所述被驅動部之間的轉速比將第一位置檢測值換算為被驅動部的位置的值而得到的；生成位置指令的步驟；檢測所述位置指令的反轉的步驟；計算檢測出反轉後的所述位置誤差的變化量的絕對值的步驟；判定所述位置誤差的變化量的絕對值是否超過了預定的基準值的步驟；以及在所述位置誤差的變化量的絕對值超過了所述預定的基準值時，對所述位置指令相加基於所述位置誤差的齒隙修正量的步驟。

(7)本發明的第二電動機控制方法修正由電動機驅動的可動部與由所述可動部驅動的被驅動部之間的齒隙，由計算機執行如下步驟：檢測所述可動部的位置即第一位置的步驟；檢測所述被驅動部的位置即第二位置的步驟；計算換算後第一位置檢測值與第二位置檢測值之間的偏差即位置誤差的步驟，換算後第一位置檢測值是根據所述可動部與所述被驅動部之間的轉速比將第一位置檢測值換算為被驅動部的位置的值而得到的；生成位置指令的步驟；檢測所述位置指令的反轉的步驟；計算檢測出反轉後的所述位置誤差的每單位時間的變化率的絕對值的步驟；判定所述位置誤差的變化率的絕對值是否超過了預定的基準值的步驟；以及在所述位置誤差的變化率的絕對值超過了所述預定的基準值時，對所述位置指令相加基於所述位置誤差的齒隙修正量的步驟。

(8)本發明的第三電動機控制方法修正由電動機驅動的可動部與由所述可動部驅動的被驅動部之間的齒隙，由計算機執行如下步驟：檢測所述可動部的位置即第一位置的步驟；檢測所述被驅動部的位置即第二位置的步驟；計算換算後第一位置檢測值與第二位置檢測值之間的偏差即位置誤差的步驟，換算後第一位置檢測值是根據所述可動部與所述被驅動部之間的轉速比將第一位置檢測值換算為被驅動部的位置的值而得到的；生成位置指令的步驟；檢測所述位置指令的反轉的步驟；計算檢測出反轉後的電動機的旋轉角的每單位變化量的所述位置誤差的變化率的絕對值的步驟；判定所述位置誤差的變化率的絕對值是否超過了預定的基準值的步驟；以及在所述位置誤差的變化率的絕對值超過了所述預定的基準值時，對所述位置指令相加基於所述位置誤差的齒隙修正量的步驟。

(9)本發明的第四電動機控制方法修正由電動機驅動的可動部與由所述可動部驅動的被驅動部之間的齒隙，由計算機執行如下步驟：檢測所述可動部的位置即第一位置的步驟；檢測所述被驅動部的位置即第二位置的步驟；計算換算後第一位置檢測值與第二位置檢測值之間的偏差即位置誤差的步驟，換算後第一位置檢測值是根據所述可動部與所述被驅動部之間的轉速比將第一位置檢測值換算為被驅動部的位置的值而得到的；生成位置指令的步驟；檢測所述位置指令的反轉的步驟；計算檢測出反轉後的所述位置指令的累計值的每單位變化量的所述位置誤差的變化率的絕對值的步驟；判定所述位置誤差的變化率的絕對值是否超過了預定的基準值的步驟；以及在所述位置誤差的變化率的絕對值超過了所述預定的基準值時，對所述位置指令相加基於所述位置誤差的齒隙修正量的步驟。

(10)本發明的第一電動機控制程序是用於修正由電動機驅動的可動部與由所述可動部驅動的被驅動部之間的齒隙的電動機控制程序，其使計算機執行如下步驟：檢測所述可動部的位置即第一位置的步驟；檢測所述被驅動部的位置即第二位置的步驟；計算換算後第一位置檢測值與所述第二位置檢測值之間的偏差即位置誤差的步驟，換算後第一位置檢測值是根據所述可動部與所述被驅動部之間的轉速比將第一位置檢測值換算為被驅動部的位置的值而得到的；生成位置指令的步驟；檢測所述位置指令的反轉的步驟；計算檢測出反轉後的所述位置誤差的變化量的絕對值的步驟；判定所述位置誤差的變化量的絕對值是否超過了預定的基準值的步驟；以及在所述位置誤差的變化量的絕對值超過了所述預定的基準值時，對所述位置指令相加基於所述位置誤差的齒隙修正量的步驟。

(11)本發明的第二電動機控制程序是用於修正由電動機驅動的可動部與由所述可動部驅動的被驅動部之間的齒隙的電動機控制程序，其使計算機執行如下步驟：檢測所述可動部的位置即第一位置的步驟；檢測所述被驅動部的位置即第二位置的步驟；計算換算後第一位置檢測值與第二位置檢測值之間的偏差即位置誤差的步驟，換算後第一位置檢測值是根據所述可動部與所述被驅動部之間的轉速比將第一位置檢測值換算為被驅動部的位置的值而得到的；生成位置指令的步驟；檢測所述位置指令的反轉的步驟；計算檢測出反轉後的所述位置誤差的每單位時間的變化率的絕對值的步驟；判定所述位置誤差的變化率的絕對值是否超過了預定的基準值的步驟；以及在所述位置誤差的變化率的絕對值超過了所述預定的基準值時，對所述位置指令相加基於所述位置誤差的齒隙修正量的步驟。

(12)本發明的第三電動機控制程序是用於修正由電動機驅動的可動部與由所述可動部驅動的被驅動部之間的齒隙的電動機控制程序，其使計算機執行如下步驟：檢測所述可動部的位置即第一位置的步驟；檢測所述被驅動部的位置即第二位置的步驟；計算換算後第一位置檢測值與第二位置檢測值之間的偏差即位置誤差的步驟，換算後第一位置檢測值是根據所述可動部與所述被驅動部之間的轉速比將第一位置檢測值換算為被驅動部的位置的值而得到的；生成位置指令的步驟；檢測所述位置指令的反轉的步驟；計算檢測出反轉後的電動機的旋轉角的每單位變化量的所述位置誤差的變化率的絕對值的步驟；判定所述位置誤差的變化率的絕對值是否超過了預定的基準值的步驟；以及在所述位置誤差的變化率的絕對值超過了所述預定的基準值時，對所述位置指令相加基於所述位置誤差的齒隙修正量的步驟。

(13)本發明的第四電動機控制程序是用於修正由電動機驅動的可動部與由所述可動部驅動的被驅動部之間的齒隙的電動機控制程序，其使計算機執行如下步驟：檢測所述可動部的位置即第一位置的步驟；檢測所述被驅動部的位置即第二位置的步驟；計算換算後第一位置檢測值與第二位置檢測值之間的偏差即位置誤差的步驟，換算後第一位置檢測值是根據所述可動部與所述被驅動部之間的轉速比將第一位置檢測值換算為被驅動部的位置的值而得到的；生成位置指令的步驟；檢測所述位置指令的反轉的步驟；計算檢測出反轉後的所述位置指令的累計值的每單位變化量的所述位置誤差的變化率的絕對值的步驟；判定所述位置誤差的變化率的絕對值是否超過了預定的基準值的步驟；以及在所述位置誤差的變化率的絕對值超過了所述預定的基準值時，對所述位置指令相加基於所述位置誤差的齒隙修正量的步驟。

通過本發明，能夠在適當的定時針對向電動機的位置指令相加齒隙修正量。

附圖說明

圖1a是對於電動機反轉時的各軸行為的說明圖。

圖1b是對於電動機反轉時的各軸行為的說明圖。

圖1c是對於電動機反轉時的各軸行為的說明圖。

圖1d是對於電動機反轉時的各軸行為的說明圖。

圖2表示本發明的第一實施方式的電動機控制裝置的結構。

圖3是表示本發明的第一實施方式的電動機控制裝置的處理的流程圖。

圖4表示本發明的第一實施方式的電動機控制裝置的修正的定時。

圖5a表示不進行修正時的電動機位置以及主軸位置的隨時間變化和進行圓弧插值運動時的象限突起。

圖5b表示緊接反轉之後進行了修正時的電動機位置以及主軸位置的隨時間變化和進行了圓弧插值運動時的象限突起。

圖5c表示在反轉後，在適當的定時進行了修正時的電動機位置以及主軸位置的隨時間變化和進行了圓弧插值運動時的象限突起。

圖6表示本發明的第二～第四實施方式的電動機控制裝置的結構。

圖7是表示本發明的第二～第四實施方式的電動機控制裝置的處理的流程圖。

圖8表示本發明的第二實施方式的電動機控制裝置的修正的定時。

圖9表示本發明的第三實施方式的電動機控制裝置的修正的定時。

圖10表示本發明的第四實施方式的電動機控制裝置的修正的定時。

圖11表示圖5中的圓弧測定時的偏心圓弧程序(圓弧條件)。

具體實施方式

以下，使用圖1～圖10來說明本發明的實施方式。

[發明概要]

圖1是針對本發明概要的說明圖。具體來說，圖示了由齒輪以及皮帶構成電動機與被驅動軸(主軸)之間的減速機構時的，電動機反轉時的各軸行為。

如圖1所示那樣，在作為可動部的電動機軸30上，固定了電動機軸齒輪35。在與電動機軸30分開設置的中間軸40上，固定了中間軸齒輪45。另外，通過電動機軸齒輪35的齒351與中間軸齒輪45的齒451嚙合，在電動機軸30向順時針方向旋轉時，中間軸40向逆時針方向旋轉，另一方面，在電動機軸30向逆時針方向旋轉時，中間軸40向順時針方向旋轉。並且，在中間軸40的沒有設置中間軸齒輪45的部分與作為被驅動部的主軸50之間架設了具有彈性的環狀的皮帶60。

由此，在中間軸40向順時針方向旋轉時，與此相伴，主軸50向順時針方向旋轉，另一方面，在中間軸40向逆時針方向旋轉時，與此相伴，主軸50向逆時針方向旋轉。由此，電動機軸30、中間軸40、以及主軸50的旋轉聯動。具體來說，在電動機軸30向順時針方向旋轉時，主軸50向逆時針方向旋轉，另一方面，在電動機軸30向逆時針方向旋轉時，主軸50向順時針方向旋轉。即，通過齒輪35、45與皮帶60的組合，將通過電動機20驅動的電動機軸30與通過電動機軸30驅動的主軸50機械地耦合。

圖1a表示電動機20反轉前的電動機軸齒輪35以及中間軸齒輪45的位置、以及施加到皮帶60的張力的情況。在這裡，假設電動機軸30向順時針方向旋轉的情況。此外，本發明的實施方式並不限於此。

如上所述，電動機軸齒輪35與中間軸齒輪45嚙合，圖1a所示的電動機軸齒輪35的齒351與中間軸齒輪45的齒451相接觸。因為電動機軸30向順時針方向旋轉，所以齒351成為向下按壓齒451的狀態。與此相伴，中間軸齒輪45、進而中間軸40向逆時針方向旋轉。此外，在對電動機軸齒輪35的多個齒351進行共同的說明時，作為代表表現為「齒351」。

因為在中間軸40和主軸50之間架設了環狀的皮帶60，伴隨中間軸40的逆時針方向的旋轉，主軸50也同樣向逆時針方向旋轉。在中間軸40和主軸50之間，皮帶60以沿著從兩軸的外圓周而延長的兩條外切線的方式具有兩個非纏繞部分。在圖1a中上側的非纏繞部分向逆時針方向拉伸主軸50，使主軸50向逆時針方向旋轉。即，上側的非纏繞部分成為「張緊側」，下側的非纏繞部分為「放鬆側」。在這裡，當把上側的非纏繞部分的張力設為f1，把下側的非纏繞部分的張力設為f2時，f1＞f2。

接著，圖1b表示緊接電動機20開始向逆時針方向反轉之後的，電動機軸齒輪35以及中間軸齒輪45、以及施加到皮帶60的張力的情況。

伴隨電動機軸30向逆時針方向的反轉，電動機軸齒輪35也向逆時針方向旋轉，因此電動機軸齒輪35的齒351不再向下按壓中間軸齒輪45的齒451，開始向上方移動。另一方面，在架設在中間軸40上的皮帶60中，如上所述，由於在圖1中上側的非纏繞部分的張力f1大於下側的非纏繞部分的張力f2，所以中間軸40開始向順時針方向旋轉。與此相伴，主軸50也開始向順時針方向旋轉。此時，電動機軸齒輪35的齒351不按壓中間軸齒輪45的齒451。另外，隨著中間軸齒輪45向順時針方向的旋轉，中間軸齒輪45的齒451在圖1中向上方移動，因此繼續與電動機軸齒輪35的齒351接觸。即，在這個階段，在電動機軸齒輪35的齒351與中間軸齒輪45的齒451之間還沒有產生間隙，即還沒有產生齒隙。

如上所述，在皮帶60中由於上側的非纏繞部分的張力f1大於下側的非纏繞部分的張力f2，因此中間軸40以及主軸50向順時針方向旋轉。然後，隨著繼續向順時針方向的旋轉，兩個張力f1與f2之間的差變小。

結果，如圖1c所示，在張力f1與張力f2基本相等的階段，中間軸40，進而主軸50的旋轉停止。另一方面，因為電動機軸30繼續向逆時針方向旋轉，所以在電動機軸齒輪35的齒351與中間軸齒輪45的齒451之間產生間隙，即齒隙。

此後，如圖1d所示，電動機軸齒輪35的齒中的位於上述齒351下側的齒352在移動了上述齒隙的量後，從下側與中間軸的齒451接觸。由此，中間軸40，甚至主軸50再次開始向順時針方向旋轉。此外，在圖1d中，各軸的旋轉方向與圖1a相反。

具體來說，在中間軸40與主軸50之間存在的皮帶60的兩個非纏繞部分中，在圖1中下側的非纏繞部分向順時針方向拉伸主軸50，由此主軸向順時針方向旋轉。即，皮帶60下側的非纏繞部分為「張緊側」，上側的非纏繞部分為「放鬆側」。在這裡，在將皮帶60的上側的非纏繞部分的張力設為f1，將皮帶60下側的非纏繞部分的張力設為f2時，f1＜f2。

根據以上的情況，在電動機20與主軸50之間的減速機構由齒輪35、45以及皮帶60構成時，換句話說，在通過電動機20驅動的電動機軸30與通過電動機軸30驅動的主軸50通過齒輪35、45和皮帶60的組合來機械性地耦合時，成為以下的動作：雖然緊接電動機20的反轉之後，主軸50立即開始反轉，但是不久後主軸50的旋轉暫時停止，此後再次開始主軸50的反轉動作。

在這裡，假設緊接電動機20的反轉之後，進行齒隙修正使得電動機軸齒輪35的齒351能夠迅速移動上述齒隙的量時，除了皮帶60的張緊側的張力以外，還施加齒隙修正的力，因此中間軸40急速反轉。與此相伴，主軸50也急速反轉，因此主軸50的位置前進到通過位置指令指示的位置之前。

為了防止該情況，不是緊接反轉之後進行修正，而是使中間軸齒輪45自發地進行反轉，在皮帶60的張緊側的張力放鬆的地方進行齒隙修正，這是作為本發明的基礎的概念。

[第一實施方式]

圖2表示第一實施方式的電動機控制裝置10的結構。

電動機控制裝置10主要具備：檢測作為由電動機20驅動的可動部的電動機軸30的位置(也稱為「第一位置」或「電動機位置」)的編碼器等第一位置檢測部101、檢測作為由上述可動部(電動機軸30)驅動的被驅動部的主軸50的位置(也稱為「第二位置」或「主軸位置」)的第二位置檢測部103、計算上述第一位置與第二位置之間的偏差(也稱為「位置誤差」)的位置誤差計算部104。此外，例如，上述「第一位置」或「電動機位置」是使用半閉環取得的位置，「第二位置」或「主軸位置」是使用全閉環取得的位置。

並且，電動機控制裝置10具備：位置指令生成部105、反轉檢測部106、位置誤差變化量計算部107、判定部108、齒隙修正部109和加法運算器110。位置指令生成部105作成向上述電動機20的位置指令。反轉檢測部106檢測上述位置指令的反轉。位置誤差變化量計算部107計算檢測出反轉後的上述位置誤差的變化量。判定部108判定上述位置誤差的變化量是否超過了預定的基準值。齒隙修正部109在上述位置誤差的變化量超過了預定的基準值時，計算齒隙修正量，並使用加法運算器110來對上述位置指令相加該齒隙修正量。

通過控制部11向電動機20發送相加了上述齒隙修正量後的位置指令。

此外，上述位置誤差計算部104計算上述第一位置與第二位置的偏差來作為位置誤差。具體來說。通過對上述第一位置檢測值乘以轉換係數102，計算換算為被驅動部的位置(主軸位置)的值的換算後第一位置檢測值，計算該換算後第一位置檢測值與第二位置檢測值之間的偏差來作為位置誤差。例如，能夠使用可動部(電動機軸30)與被驅動部(主軸50)之間的轉速比來作為該轉換係數102。

另外，能夠使用上述第一位置以及第二位置中的任意一方或雙方，例如，使用第一位置以及第二位置的相對的位置關係或上述位置誤差，根據眾所周知的方法來計算上述的齒隙修正量。作為一個例子，可以使用專利文獻1所記載的方法來計算。

接著，使用圖3部分重複地說明上述的電動機控制裝置10的動作流程。

首先，反轉檢測部106監視通過位置指令生成部105生成的位置指令的反轉(s101)。在檢測到反轉時(s101，是)，位置誤差變化量計算部107將位置誤差的變化量初始化為0(s102)。然後，位置誤差變化量計算部107計算位置誤差的變化量的絕對值(s103)。另一方面，在沒有檢測出位置指令的反轉時(s101，否)，不再經過s102的初始化步驟，位置誤差變化量計算部107計算位置誤差的變化量的絕對值。

接著，判定部108將上述位置誤差的變化量的絕對值與預定的基準值進行比較(s104)。在該絕對值超過了基準值時(s104，是)，齒隙修正部109對位置指令相加齒隙修正量。即，電動機控制裝置10將齒隙修正設為開啟(s105)。在上述絕對值沒有超過基準值時(s104，否)，齒隙修正部109不對位置指令相加齒隙修正量。即，電動機控制裝置10將齒隙修正設為關閉(s106)。

圖4表示判定部108在將位置誤差的變化量的絕對值與預定的基準值進行比較時的位置誤差的變化量的絕對值的連續變化(successivechange)以及修正的定時。當在s101中檢測到反轉時，如上所述將位置誤差的絕對值初始化為0，所以如圖4所示，位置誤差的絕對值的圖表描繪相對於時間軸垂直向下的軌跡，直至點a。此後，位置誤差的絕對值增加，在超過了基準值的階段，即在與圖4的點b對應的s105中，對位置指令相加齒隙修正量。此外，在圖4的圖表中，位置誤差的絕對值在點a以前的階段維持固定值，經由點b後不久，再次維持相同的固定值。這是由於電動機軸齒輪的齒與中間軸齒輪的齒相嚙合而導致的。

圖5a～圖5c表示不進行齒隙修正的情況，緊接電動機的反轉之後進行了齒隙修正的情況，以及使用本實施方式的電動機控制裝置在適當的定時進行了齒隙修正的情況的電動機位置以及主軸位置的連續變化、使用該電動機進行了圓弧插值運動時的象限突起。

圖5a是不進行修正時的圖，圖5b是緊接電動機的反轉之後進行了齒隙修正時的圖，圖5c是使用本實施方式的電動機控制裝置在適當的定時進行了齒隙修正時的圖。

另外，圖5a、圖5b以及圖5c各自左側的圖表示電動機位置以及主軸位置的連續變化，虛線表示主軸位置，一點劃線表示電動機位置。另外，圖5a、圖5b以及圖5c各自右側的圖表示將具有使用了齒輪和皮帶的減速機構的本控制軸用於旋轉軸，通過其與不同的直線軸的插值，進行了圖11所示的偏心圓弧插值運動時的象限突起。

圖11表示圖5a～圖5c中的圓弧測定時的偏心圓弧程序(圓弧條件)。坐標的中心對應於主軸的表的中心。通過將從表的中心離開了340mm的點設為中心描繪半徑50mm的圓的方式進行切削。通過主軸(c軸)的旋轉，切削點在虛擬c軸方向上移動。通過伺服軸等進給軸(x軸)，切削點在x軸方向移動。通過偏心圓弧程序使主軸以及進給軸運動，由此能夠使切削點如上述的圓弧狀地移動。

圖5a左側的圖表示不進行齒隙修正時的電動機位置以及主軸位置的連續變化。如虛線的圓內所示，反轉後片刻之後與電動機位置相比主軸的位置延遲。另外，與此對應地，在圖5a右側的圖也如虛線的圓內所示，描繪了由於主軸的反轉延遲導致的象限突起。

圖5b左側的圖表示緊接電動機反轉之後進行了齒隙修正時的電動機位置以及主軸位置的連續變化。由於在電動機軸齒輪的齒在齒隙內開始移動之前進行了修正，如虛線的圓內所示，在反轉時產生了大的下凹。該下凹是因為除了修正導致的向反轉方向的力以外，還施加了由於張緊側的皮帶導致的向反轉方向的張力，因此向反轉方向進行大的移動而產生。另外，與此對應地，圖5b右側的圖也如虛線的橢圓內所示那樣，產生了圓弧的下凹。並且，還留有主軸的反轉延遲導致的象限突起。

圖5c左側的圖表示使用本實施方式的電動機控制裝置在適當的定時進行了齒隙修正時的電動機位置以及主軸位置的連續變化。通過與圖5a左側的圖進行比較可知，從主軸位置相比於電動機位置開始延遲後，直到雙方的角速度成為相同的值為止的時間(直到雙方圖表的傾斜變得相同為止的時間)，圖5c比圖5a短(d1＞d2)。並且，在中間的左圖中看到的下凹也沒有產生。另外，與此對應地，如圖5c右側的圖所示，也沒有產生向圓弧的下凹，並且如虛線的圓內所示，抑制了象限突起。

通過將這些圖進行比較，可知通過第一實施方式的電動機控制裝置，能夠在適當的定時針對向電動機的位置指令相加齒隙修正量。

[第二實施方式]

圖6表示第二實施方式的電動機控制裝置10a的結構。此外，針對與第一實施方式的電動機控制裝置10相同的結構要素，使用相同的符號，並省略其具體的說明。

第二實施方式的電動機控制裝置10a在具備位置誤差變化率計算部207來替代第一實施方式的電動機控制裝置10中的位置誤差變化量計算部107的這點上不同。第一實施方式的電動機控制裝置10在位置誤差的變化量超過了預定的基準值時，開啟齒隙修正，第二實施方式的電動機控制裝置10a在位置誤差的變化率超過了預定的基準值時，開啟齒隙修正。

接著，使用圖7一部分重複地說明上述的電動機控制裝置10a的動作流程。

首先，反轉檢測部106監視通過位置指令生成部105生成的位置指令的反轉(s201)。在檢測到反轉時(s201，是)，位置誤差變化率計算部207開始位置誤差的每單位時間的變化率的監視(s202)。然後，位置誤差變化率計算部207計算位置誤差的每單位時間的變化率的絕對值(s203)。另一方面，在沒有檢測出位置指令的反轉時(s201，否)，不再經過s202的開始監視的步驟，位置誤差變化率計算部207計算位置誤差的每單位時間的變化率的絕對值。

接著，判定部108將上述位置誤差的每單位時間的變化率的絕對值與預定的基準值進行比較(s204)。在該絕對值超過了基準值時(s204，是)，齒隙修正部109對位置指令相加齒隙修正量。即，電動機控制裝置10a將齒隙修正設為開啟(s205)。在上述絕對值沒有超過基準值時(s204，否)，齒隙修正部109不對位置指令相加齒隙修正量。即，電動機控制裝置10a將齒隙修正設為關閉(s206)。

圖8表示判定部108將位置誤差的每單位時間的變化率的絕對值與預定的基準值進行比較時的位置誤差的每單位時間的變化率的絕對值的連續變化以及修正的定時。當在與s201對應的點c檢測到反轉後，變化率的絕對值增加，在超過了基準值的階段，即與圖8的點d對應的s205中，齒隙修正部109對位置指令相加齒隙修正量。

在第二實施方式的電動機控制裝置中，也與第一實施方式的電動機控制裝置同樣地，能夠在適當的定時針對向電動機20的位置指令相加齒隙修正量。

[第三實施方式]

圖9表示第三實施方式的電動機控制裝置在將位置誤差的變化率的絕對值與基準值進行比較時的該位置誤差的變化率的絕對值的變化以及修正的定時。此外，第三實施方式的電動機控制裝置與第二實施方式的電動機控制裝置10a為相同的結構，因此省略其說明。另外，第三實施方式的電動機控制裝置的動作流程也基本上與第二實施方式的電動機控制裝置10a相同，因此省略說明。

在第二實施方式中，將每單位時間的位置誤差的變化率的絕對值與預定的基準值進行了比較，在第三實施方式中，將電動機的旋轉角的每單位變化量的位置誤差的變化率的絕對值與預定的基準值進行比較。

在圖9中也與圖8相同，在對應於s201的點e檢測到反轉後，變化率的絕對值增加，在超過了基準值的階段，即在與圖9的點f對應的s205中，齒隙修正部109對位置指令相加齒隙修正量。

在第三實施方式的電動機控制裝置中，也與第一以及第二實施方式的電動機控制裝置相同，能夠在適當的定時針對向電動機20的位置指令相加齒隙修正量。

[第四實施方式]

圖10表示第四實施方式的電動機控制裝置將位置誤差的變化率的絕對值與基準值進行比較時的該位置誤差的變化率的絕對值的變化以及修正的定時。此外，第四實施方式的電動機控制裝置與第二實施方式的電動機控制裝置10a以及第三實施方式的電動機控制裝置為相同的結構，因此省略其說明。另外，第四實施方式的電動機控制裝置的動作流程也基本上與第二實施方式的電動機控制裝置10a以及第三實施方式的電動機控制裝置相同，因此省略說明。

在第二實施方式中，將每單位時間的位置誤差的變化率的絕對值與預定的基準值進行了比較。另外，在第三實施方式中，將電動機的旋轉角的每單位變化量的位置誤差的變化率的絕對值與預定的基準值進行比較。另一方面，在第四實施方式中，將位置指令的累計值的每單位變化量的位置誤差的變化率的絕對值與預定的基準值進行比較。

在圖10中也與圖8以及圖9相同，在對應於s201的點g中檢測到反轉後，變化率的絕對值增加，在超過了基準值的階段，即在與圖10的點h對應的s205中，齒隙修正部109對位置指令相加齒隙修正量。

在第四實施方式的電動機控制裝置中，也與第一～第三實施方式的電動機控制裝置10、10a一樣，能夠在適當的定時針對向電動機20的位置指令相加齒隙修正量。

以上，對本發明的實施方式進行了說明，但是本發明並不限於上述的實施方式。另外，本實施方式中記載的效果只是舉例說明了本發明所產生的最佳效果，本發明的效果並不限於本實施方式所記載的內容。

電動機控制裝置10、10a的控制方法通過軟體來實現。在通過軟體來實現的情況下，將構成該軟體的程序安裝到計算機(電動機控制裝置10、10a)。另外，這些程序可以記錄到可移動介質來分配給用戶，也可以經由網絡下載到用戶的計算機中來分配。並且，也可以不下載這些程序，而是作為經由網絡的web服務來提供給用戶的計算機(電動機控制裝置10、10a)。

符號的說明

10、10a：電動機控制裝置

20：電動機

30：電動機軸(可動部)

35：電動機軸齒輪

40：中間軸

45：中間軸齒輪

50：主軸(被驅動部)

60：皮帶

101：第一位置檢測部

102：轉換係數

103：第二位置檢測部

104：位置誤差計算部

105：位置指令生成部

106：反轉檢測部

107：位置誤差變化量計算部

108：判定部

109：齒隙修正部

110：加法運算器

111：控制部

207：位置誤差變化率計算部

351：齒

352：齒

451：齒。