机器人、齿轮装置以及齿轮装置的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供机器人、齿轮装置以及齿轮装置的制造方法，其能够实现长寿命化。一种机器人，具备第一构件、第二构件、传递使上述第二构件相对转动的驱动力的齿轮装置以及向上述齿轮装置输出上述驱动力的驱动源，上述齿轮装置具有：内齿齿轮；外齿齿轮，具有柔性，并且局部与上述内齿齿轮啮合；以及波动发生器，与上述外齿齿轮的内周面接触，使上述内齿齿轮与上述外齿齿轮的啮合位置在周向上移动，上述内齿齿轮、上述外齿齿轮以及上述波动发生器中之一连接到上述第一构件，另一连接到上述第二构件，上述外齿齿轮以镍铬钼钢为主材料，上述内齿齿轮以实施了淬火和回火处理的球状石墨铸铁或者实施了奥氏体回火处理的球状石墨铸铁为主材料。

Robot, gear device and manufacturing method of gear device

【技术实现步骤摘要】
机器人、齿轮装置以及齿轮装置的制造方法
本专利技术涉及机器人、齿轮装置以及齿轮装置的制造方法。
技术介绍
在具备构成为包括至少1个臂的机械手的机器人中，例如通过电机驱动使机械手的关节部转动，此时，进行通过减速器(齿轮装置)将来自该电机的驱动力的旋转减速后传递到机械手。作为这样的减速器，例如已知专利文献1中记载的波动齿轮装置。专利文献1中记载的波动齿轮装置包括：刚性的内齿齿轮，呈圆环状；杯状的柔性的外齿齿轮，其配置于内齿齿轮的内侧；以及椭圆形轮廓的波动发生器，其嵌入该外齿齿轮的内侧。专利文献1：日本专利特开2002-349681号公报但是，在专利文献1中记载的波动齿轮装置中，内齿齿轮的构成材料是高强度铝合金或铜合金，外齿齿轮的构成材料是结构用钢或不锈钢。因此，存在内齿齿轮和外齿齿轮的机械特性不充分、齿轮装置的寿命短的问题。另外，齿轮装置的寿命例如成为使机器人的作业效率下降的一个原因。
技术实现思路
本专利技术的应用例涉及的机器人具备：第一构件；第二构件，相对于所述第一构件转动；齿轮装置，传递使所述第二构件相对地转动的驱动力；以及驱动源，向所述齿轮装置输出所述驱动力，所述齿轮装置具有：内齿齿轮；外齿齿轮，具有柔性，并且局部与所述内齿齿轮啮合；以及波动发生器，与所述外齿齿轮的内周面接触，使所述内齿齿轮与所述外齿齿轮的啮合位置在周向上移动，所述内齿齿轮、所述外齿齿轮以及所述波动发生器中之一连接到所述第一构件，另一连接到所述第二构件，所述外齿齿轮以镍铬钼钢为主材料，所述内齿齿轮以实施了淬火和回火处理的球状石墨铸铁或者实施了奥氏体回火处理的球状石墨铸铁为主材料。本专利技术的应用例涉及的齿轮装置具有：内齿齿轮；外齿齿轮，具有柔性，并且局部与所述内齿齿轮啮合；以及波动发生器，与所述外齿齿轮的内周面接触，使所述内齿齿轮与所述外齿齿轮的啮合位置在周向上移动，所述外齿齿轮以镍铬钼钢为主材料，所述内齿齿轮的构成材料以完成了淬火和回火处理的球状石墨铸铁或者完成了奥氏体回火处理的球状石墨铸铁为主材料。本专利技术的应用例涉及的齿轮装置的制造方法其特征在于，所述齿轮装置具有：内齿齿轮；外齿齿轮，具有柔性，并且局部与所述内齿齿轮啮合；以及波动发生器，与所述外齿齿轮的内周面接触，使所述内齿齿轮与所述外齿齿轮的啮合位置在周向上移动，所述齿轮装置的制造方法包括以下工序：准备以球状石墨铸铁为主材料的内齿齿轮用构件；以及对所述内齿齿轮用构件实施淬火和回火处理或奥氏体回火处理，得到所述内齿齿轮。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式涉及的机器人的概略构成的侧视图。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纵截面图。图3是图2所示的齿轮装置主体的主视图(从轴线a方向观察时的图)。图4是表示图2所示的齿轮装置所具备的柔性齿轮的外齿的表面状态的截面图。图5是表示本专利技术的第二实施方式涉及的齿轮装置的纵截面图。图6是表示本专利技术的齿轮装置的制造方法的实施方式的工序图。图7是实施例4的刚性齿轮的研磨面在扫描型电子显微镜下的观察像。图8是实施例26的刚性齿轮的研磨面在扫描型电子显微镜下的观察像。图9是比较例1的刚性齿轮的研磨面在扫描型电子显微镜下的观察像。附图标记说明1…齿轮装置主体、1B…齿轮装置主体、2…刚性齿轮、3…柔性齿轮、3B…柔性齿轮、4…波动发生器、5…壳体、5B…壳体、10…齿轮装置、10B…齿轮装置、11…盖体、11B…盖体、12…主体、13…轴承、14…轴承、15…内轮、16…外轮、17…滚子、18…交叉滚子轴承、23…内齿、31…主体部、32…底部、32B…凸缘部、33…外齿、36…开口部、41…凸轮、42…轴承、61…轴、62…轴、80…减速比、100…机器人、110…基台、111…内壁面、111B…内壁面、120…第一臂、121…内壁面、130…第二臂、140…作业头、141…花键轴、150…末端执行器、151…内壁面、160…布线走线部、170…电机、190…控制装置、411…轴部、412…凸轮部、421…内轮、422…滚珠、423…外轮、G…润滑剂、J1…第一轴、J2…第二轴、J3…第三轴、La…长轴、Lb…短轴、S1…构件准备工序、S2…热处理工序、S3…组装工序、a…轴线。具体实施方式以下，基于附图所示的优选实施方式详细说明本专利技术的机器人、齿轮装置以及齿轮装置的制造方法。1.机器人首先，简单地说明本专利技术的机器人的实施方式。图1是表示本专利技术的实施方式涉及的机器人的概略构成的侧视图。此外，以下为了便于说明，将图1中的上侧称为“上”，将下侧称为“下”。另外，将图1中的基台侧称为“基端侧”，将与其相反的一侧(末端执行器侧)称为“前端侧”。另外，将图1的上下方向设为“铅直方向”，将左右方向设为“水平方向”。图1所示的机器人100例如是在精密设备或构成精密设备的零部件(对象物)的供料、卸料、输送以及组装等作业中使用的机器人。如图1所示，该机器人100具有基台110、第一臂120、第二臂130、作业头140、末端执行器150以及布线走线部160。以下，依次简单地说明机器人100的各部。基台110例如通过螺栓等固定到未图示的地板。在基台110的内部设置有总体控制机器人100的控制装置190。另外，在基台110上连结有第一臂120，第一臂120能够相对于基台110绕沿着铅直方向的第一轴J1(转动轴)转动。即，第一臂120相对于基台110相对地转动。在此，在基台110内设置有：产生使第一臂120转动的驱动力的伺服电机等作为第一电机的电机170(驱动源)；以及将电机170的驱动力的旋转减速的作为第一减速器的齿轮装置10。齿轮装置10的输入轴与电机170的旋转轴连结，齿轮装置10的输出轴与第一臂120连结。因此，在电机170驱动，其驱动力经由齿轮装置10传递到第一臂120时，第一臂120相对于基台110绕第一轴J1在水平面内相对地转动。即，电机170是向齿轮装置10输出驱动力的驱动源。在第一臂120的前端部连结有第二臂130，第二臂130能够相对于第一臂120绕沿着铅直方向的第二轴J2(转动轴)转动。在第二臂130内虽然未图示但设置有产生使第二臂130转动的驱动力的第二电机和将第二电机的驱动力的旋转减速的第二减速器。于是，第二电机的驱动力经由第二减速器传递到第二臂130，由此，第二臂130相对于第一臂120绕第二轴J2在水平面内转动。在第二臂130的前端部配置有作业头140。作业头140具有插通在第二臂130的前端部同轴配置的花键螺母和滚珠丝杠螺母(均未图示)的花键轴141。花键轴141能够相对于第二臂130绕图1所示的第三轴J3旋转，并且能够在上下方向上移动(升降)。在第二臂130内虽然未图示但配置有旋转电机和升降电机。旋转电机的驱动力通过未图示的驱动力传递机构传递到花键螺母，在花键螺母正反旋转时，花键轴141绕沿着铅直方向的第三轴J3正反旋转。另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机器人，其特征在于，具备：/n第一构件；/n第二构件，相对于所述第一构件转动；/n齿轮装置，传递使所述第二构件相对地转动的驱动力；以及/n驱动源，向所述齿轮装置输出所述驱动力，/n所述齿轮装置具有：/n内齿齿轮；/n外齿齿轮，具有柔性，并且局部与所述内齿齿轮啮合；以及/n波动发生器，与所述外齿齿轮的内周面接触，使所述内齿齿轮与所述外齿齿轮的啮合位置在周向上移动，/n所述内齿齿轮、所述外齿齿轮以及所述波动发生器中之一连接到所述第一构件，另一连接到所述第二构件，/n所述外齿齿轮以镍铬钼钢为主材料，所述内齿齿轮以实施了淬火和回火处理的球状石墨铸铁或者实施了奥氏体回火处理的球状石墨铸铁为主材料。/n

【技术特征摘要】
20180605 JP 2018-1074971.一种机器人，其特征在于，具备：
第一构件；
第二构件，相对于所述第一构件转动；
齿轮装置，传递使所述第二构件相对地转动的驱动力；以及
驱动源，向所述齿轮装置输出所述驱动力，
所述齿轮装置具有：
内齿齿轮；
外齿齿轮，具有柔性，并且局部与所述内齿齿轮啮合；以及
波动发生器，与所述外齿齿轮的内周面接触，使所述内齿齿轮与所述外齿齿轮的啮合位置在周向上移动，
所述内齿齿轮、所述外齿齿轮以及所述波动发生器中之一连接到所述第一构件，另一连接到所述第二构件，
所述外齿齿轮以镍铬钼钢为主材料，所述内齿齿轮以实施了淬火和回火处理的球状石墨铸铁或者实施了奥氏体回火处理的球状石墨铸铁为主材料。


2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述内齿齿轮的表面的维氏硬度在所述外齿齿轮的表面的维氏硬度以下。


3.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，
所述外齿齿轮的表面的维氏硬度在400以上且520以下的范围内。


4.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，
所述内齿齿轮的表面的维氏硬度在300以上且450以下的范围内。


5.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述外齿齿轮的残余应力在-950MPa以上且-450MPa以下的范围内。


6.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述外齿齿轮的外齿的表面粗糙度Ra在0.2μm以上且1.6μm以下的范围内。


7.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述内齿齿轮的内齿的表面粗糙度Ra在0.1μm以上且0.8μm以下的范围内。


8.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，
所述外齿齿轮的外齿的表面粗糙度Ra大于所述...

【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