机器人、柔性齿轮、齿轮装置以及柔性齿轮的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够提高柔性齿轮的机械强度的机器人、柔性齿轮、齿轮装置以及柔性齿轮的制造方法。机器人的特征在于，具备由在0.01质量％以上0.5质量％以下的范围内包含第四族元素和第五族元素中的至少一种以上的元素的铁系材料构成的柔性齿轮。所述铁系材料包含镍铬钼钢、马氏体时效钢以及沉淀固化型不锈钢中的任一种。

Robot, flexible gear, gear assembly and flexible gear manufacturing method

The invention provides a robot, a flexible gear, a gear device and a manufacturing method for flexible gears, which can improve the mechanical strength of the flexible gears. The robot is characterized by having a flexible gear consisting of an iron system containing at least one element of the fourth element and the fifth element in the range of less than 0.01 mass% of the mass of 0.5%. The ferrous materials include nickel chromium molybdenum steel, maraging steel and precipitation cured stainless steel.

【技术实现步骤摘要】
机器人、柔性齿轮、齿轮装置以及柔性齿轮的制造方法
本专利技术涉及机器人、柔性齿轮、齿轮装置以及柔性齿轮的制造方法。
技术介绍
在具备构成为包含至少一个臂的机械臂的机器人中，例如利用电机来驱动机械臂的关节部，但通常会利用减速器对来自该电机的驱动力进行减速。作为这样的减速器，已知有柔性齿轮和刚性齿轮相互啮合的波动齿轮装置(例如参照专利文献1)。专利文献1：日本特开平7-246579号公报以往的波动齿轮装置存在如下问题：柔性齿轮的机械强度不足，例如在应用于机器人的情况下，容易过早地产生柔性齿轮的破损。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供能够提高柔性齿轮的机械强度的机器人、柔性齿轮、齿轮装置以及柔性齿轮的制造方法。上述目的通过下述的本专利技术来实现。本专利技术的机器人的特征在于，具备柔性齿轮，该柔性齿轮由在0.01质量％以上0.5质量％以下的范围内包含第四族元素及第五族元素中的至少一种以上的元素的铁系材料构成。根据具有这样的特征的机器人，由于柔性齿轮由在0.01质量％以上0.5质量％以下的范围内包含第四族元素和第五族元素中的至少一种以上的元素的铁系材料构成，因此即便在柔性齿轮的制造过程中实施热处理，也能够抑制构成柔性齿轮的铁系材料的晶粒的生长而缩小结晶粒度。为此，能够提高柔性齿轮的机械强度。在本专利技术的机器人中，优选的是，所述铁系材料包含镍铬钼钢、马氏体时效钢以及沉淀固化(析出硬化)型不锈钢中的任一种。这些钢(铁系材料)各自容易减小结晶粒度、且机械强度与加工性的平衡性优异。为此，通过使用这些钢中的任一种来构成柔性齿轮，能够简单地实现具有优异特性(机械强度、精度等)的柔性齿轮。在本专利技术的机器人中，优选的是，所述柔性齿轮具有筒状的躯体部、以及连接于所述躯体部的一端部的底部，所述底部具有从所述底部的中心侧朝向外周侧延伸的金属流线。由此，能够在躯体部的周向的整个范围内形成从躯体部的底部侧朝向开口部侧(与底部相反的一侧)延伸的金属流线。为此，能够减少柔性齿轮在躯体部的周向上的强度不均，其结果，能够减少柔性齿轮的损伤。在本专利技术的机器人中，优选的是，所述金属流线从底部的中心侧朝向外周侧呈放射状延伸。由此，能够在躯体部的周向的整个范围内形成从躯体部的底部侧朝向开口部侧(与底部相反的一侧)延伸的金属流线。在本专利技术的机器人中，优选的是，所述躯体部具有从所述躯体部的一端部侧朝向另一端部侧延伸的金属流线。由此，能使柔性齿轮的宽度方向(径向)上的韧性优异。另外，也能使柔性齿轮的轴向上的拉伸强度优异。在本专利技术的机器人中，优选的是，所述躯体部具有的金属流线沿与所述柔性齿轮的齿线交叉的方向延伸。由此，能使柔性齿轮的齿的强度优异。在本专利技术的机器人中，优选的是，在所述躯体部的沿着轴线的截面上观察时，所述躯体部具有的金属流线具有折回部。由此，能够提高躯体部中的金属流线的密度。其结果，能够提高躯体部的韧性。在本专利技术的机器人中，优选的是，所述躯体部具有的金属流线以具有沿着所述躯体部的周向的方向分量(成分)的方式从所述躯体部的一端部侧朝向另一端部侧延伸。由此，能使躯体部具有的金属流线朝与柔性齿轮的齿线交叉的方向延伸。在本专利技术的机器人中，优选的是，在所述躯体部的与轴线交叉的截面上观察时，所述躯体部具有的金属流线具有沿着所述柔性齿轮的齿面的形状弯曲的部分。由此，能使柔性齿轮的齿的强度优异。在本专利技术的机器人中，优选的是，所述躯体部具有的金属流线与所述底部具有的金属流线相连。由此，能使柔性齿轮的底部与躯体部之间的部分(边界部)的强度优异。在本专利技术的机器人中，优选的是，所述底部具有的金属流线从所述底部的中心侧朝向外周侧弯曲地延伸。由此，能使躯体部具有的金属流线在与底部具有的金属流线连续地相连的状态下存在沿着躯体部的周向的方向分量地从躯体部的一端部侧朝向另一端部侧延伸。本专利技术的柔性齿轮的特征在于，由在0.01质量％以上0.5质量％以下的范围内包含第四族元素和第五族元素中的至少一种以上的元素的铁系材料构成。根据具有这样的特征的柔性齿轮，能够提高柔性齿轮的机械强度。本专利技术的齿轮装置的特征在于，具备本专利技术的柔性齿轮。根据具有这样的特征的齿轮装置，能够提高柔性齿轮的机械强度，由此，能够提高齿轮装置的耐久性。本专利技术的柔性齿轮的制造方法的特征在于，包括如下工序：准备由在0.01质量％以上0.5质量％以下的范围内包含第四族元素及第五族元素中的至少一种以上的元素的铁系材料构成的原材料；对所述原材料进行镦锻而形成板体；以及对所述板体进行拉深加工而形成具有筒部的结构体。根据具有这样的特征的柔性齿轮的制造方法，能够获得具有优异的机械强度的柔性齿轮。附图说明图1是表示本专利技术的机器人的实施方式的概略结构的图。图2是表示本专利技术的第一实施方式涉及的齿轮装置的分解立体图。图3是图2所示的齿轮装置的纵截面图。图4是图2所示的齿轮装置的主视图。图5是说明图2所示的齿轮装置具备的柔性齿轮的金属流线(锻造流线)的立体图。图6是说明图5所示的柔性齿轮的制造方法的流程图。图7是表示在图6所示的金属原材料准备工序中使用的金属原材料(块体)的立体图。图8是表示通过图6所示的镦锻工序获得的板体的立体图。图9是说明图8所示的板体的金属流线的截面图。图10是表示通过图6所示的拉深加工工序获得的筒体的立体图。图11是说明图10所示的筒体的金属流线的局部截面图。图12是说明本专利技术第二实施方式涉及的齿轮装置具备的柔性齿轮的金属流线(锻造流线)的立体图。图13是说明图12所示的柔性齿轮的制造方法的流程图。图14是说明图13所示的扭转加工工序的立体图。图15是表示通过图13所示的镦锻工序获得的板体的立体图。图16是表示通过图13所示的拉深加工工序获得的筒体的立体图。图17是表示本专利技术第三实施方式涉及的齿轮装置的纵截面图。图18是说明图17所示的齿轮装置具备的柔性齿轮的金属流线(锻造流线)的立体图。附图标记说明1、齿轮装置；1B、齿轮装置；2、刚性齿轮；3、柔性齿轮；3A、柔性齿轮；3B、柔性齿轮；4、波动发生器；10、材料；11、板体；11A、板体；12、筒体(结构体)；12A、筒体(结构体)；23、内齿；31、躯体部(筒部)；31A、躯体部(筒部)；32、底部；32A、底部；32B、凸缘部；33、外齿(齿)；41、主体部；42、轴部；43、辊；100、机器人；110、控制装置；111、基座(第一部件)；120、机械臂；121、第一臂(第二部件)；122、第二臂；123、第三臂；124、第四臂；125、第五臂；126、第六臂；130、机械手；131、手指；132、手指；140、力检测器；150、电机；321、孔；321B、内周部；322、孔；322B、孔；La、长轴；Lb、短轴；R、折回部；S1、步骤；S2、步骤；S3、步骤；S4、步骤；a、轴线；a1、轴线；ff、金属流线；ff1、金属流线；ff2、金属流线；ffA、金属流线；ffB、金属流线；ffa、金属流线；ffb、金属流线；ffc、金属流线；ffd、金属流线；ffe、金属流线；α、方向；β、方向。具体实施方式以下，基于附图所示的优选实施方式，对本专利技术的机器人、柔性齿轮、齿轮装置以及柔性齿轮的制造方法进行详细说明。1.机器人首先，对本专利技术的机器人的实施方式进行说明。图1是表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机器人，其特征在于，所述机器人具备柔性齿轮，所述柔性齿轮由在0.01质量％以上0.5质量％以下的范围内包含第四族元素和第五族元素中的至少一种以上的元素的铁系材料构成。

【技术特征摘要】
2016.11.29 JP 2016-2316151.一种机器人，其特征在于，所述机器人具备柔性齿轮，所述柔性齿轮由在0.01质量％以上0.5质量％以下的范围内包含第四族元素和第五族元素中的至少一种以上的元素的铁系材料构成。2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述铁系材料包含镍铬钼钢、马氏体时效钢以及沉淀固化型不锈钢中的任一种。3.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，所述柔性齿轮具有筒状的躯体部以及连接于所述躯体部的一端部的底部，所述底部具有从所述底部的中心侧朝向外周侧延伸的金属流线。4.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述金属流线从所述底部的中心侧朝向外周侧呈放射状延伸。5.根据权利要求3所述的机器人，其特征在于，所述躯体部具有从所述躯体部的一端部侧朝向另一端部侧延伸的金属流线。6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，所述躯体部具有的金属流线沿与所述柔性齿轮的齿线交叉的方向延伸。7.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，在所述躯体部的沿着轴线的截面上观察时，所述躯体部具有的金属流线具有折回部。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：坂田正昭，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP