精益求精 更上层楼—哈默纳科(上海)商贸有限公司董事 白泽直巳先生专访

来源:荣格

发布时间:2018年5月23日下午 03:05:24

但凡提到谐波减速机,就会想到哈默纳科。日前,我们专门拜访了哈默纳科(上海)商贸有限公司销售总监白泽直巳董事,请他谈一谈哈默纳科与Harmonic Drive的前世今生。

Harmonic Drive(谐波齿轮传动)是日本哈默纳科公司得以成立并发展的技术基础,这一由美国天才发明家C.W.马瑟开创于1955年的崭新构想和独特原理,通过巧用金属变形,奠定了具有划时代意义的动力传动方式,也促成了哈默纳科的前身株式会社长谷川齿轮与美国USM公司于1964年展开技术合作和1970年合资公司的组建。Harmonic Drive被公司注册为商标。

发展历程

谐波减速器仅由3个基本部件构成,应用金属弹性力学的独创动作原理实现了高精度运动控制。因其构造简单且同时啮合的齿数多,Harmonic Drive产品除具有小型化、轻量化特点外,能产生更大的转矩,实现更精确的定位。

据白泽先生介绍,从取得Harmonic Drive技术专利,到现在Harmonic Drive被广泛用于各行各业,中间经历了一个相当长的过程。在最初的15年时间里,谐波减速器的特性和应用并没有得到充分地发掘,只是用于让物体动起来,比如用于商店卷帘门的开关,或是船舶上的搬移货物装置。

20世纪80年代左右,日本的工业机器人技术出现了跃进式发展,从开始时采用油压驱动,逐步发展到电气驱动,谐波减速器也被逐渐应用到工业机器人领域。“在此过程中,我们发现谐波减速器与工业机器人的精度等要求非常匹配。因此,在工业机器人在市场上兴起热潮的同时,哈默纳科的产品也一举受到市场关注,而应用范围更是显著扩大。”白泽先生说道。

机器人领域

工业机器人是哈默纳科谐波减速器的主要应用领域。除对减速机的精度要求不断提升之外,机器人的小型化趋势也对减速机提出了更高的要求。在目前已达到实际应用阶段的机器人指关节中,就已经采用了哈默纳科直径13mm的谐波减速器。

在欧美市场,哈默纳科谐波减速器早已被应用到医疗机器人中,活跃在包括需要高精度定位的外科手术等应用中。白泽先生认为,服务机器人的涉及范围很广,从发展趋势来看,这是今后很大的一个市场,哈默纳科也一直在挖掘对精度有较高要求、需要并能充分发挥哈默纳科产品精度优势的应用领域,希望能在中国市场开拓新的合作机会。

小巧、精密的传动技术开创新天地

哈默纳科产品的特点概括起来就是“精”、“轻”、“薄”。无背隙的超高精度使得谐波减速机成为精度要求严苛的高端应用的首选。如,为了使夏威夷莫纳克亚山的大型光学红外线望远镜“Subaru”的核心部分主镜(直径8.3m)镜面的凹凸保持在0.1µm以内,主镜部装配了264个由Harmonic Drive和AccuDrive®组合而成的驱动机构,实现了对镜面1度以内的角度调整。

在人类最早的火星探测车“机遇”号和“勇气”号上,也分别装载了多个Harmonic Drive。“因为美国的火星探测车本身就很小、很轻,对使用的产品自然也会提出很高的要求。而我们的产品特性恰好契合了这一独特的需求。”

另一个例子是在能源勘测领域。世界主要的能源服务公司之一哈里伯顿(Halliburton)公司,最初的能源勘探设备为垂直作业状态,为了减少重复的垂直钻探工作量,扩大地下勘探范围,需要配备改变钻探方向的装置,哈默纳科为此设计了相应的谐波减速器,可以精确地控制转变角度,调整钻探方向,进入相应的目标地层。

不仅考虑产品自身,也兼顾周边设备

哈默纳科的产品也经历了体积由大到小、由厚到薄、由重到轻的发展过程,以满足客户不断发展、不断提高的要求。“在这样一个发展过程中,我们不仅使自己的产品变得更小、更轻,还主动考虑周边的其它部件或设备。”白泽先生说,“比如,我们专门设计了中空轴谐波减速器,这样,周边设备部件的连接线可以通过中空轴归拢起来,不需要暴露在设备的外部,从而帮助客户实现了设备的小型化、轻量化,使之更适应今后的发展趋势。”

2017年,哈默纳科的超扁平、中空轴型谐波减速机系列产品获得金手指中国机器人年度评选最佳机器人零部件奖。“实际上,在中国市场上也存在类似这样的产品,但如此规格标准的产品是由哈默纳科率先实现的,所以获奖应该是对我们为行业做出的贡献的肯定。”

人尽其才

提到哈默纳科的行星减速器,就不得不提白泽先生的个人经历。白泽先生个人的经历反映了哈默纳科人尽其才的用人方式,总结下来就是“专为公司打硬仗”:无论是产品诞生阶段的研发还是随后的生产、最后的销售,白泽先生一直冲在第一线,随时根据公司的需要将个人角色在开发、技术、销售、工厂管理之间转换。

1983年,白泽先生大学机械专业毕业后加入哈默纳科。彼时的哈默纳科还只是一个员工总数不到100、年销售额不足30亿日元的“小工厂”。在上世纪90年代日本企业在减速器领域的竞争进入白热化的大环境下,面对设计全为杯型的谐波减速器,1993年,也就是白泽先生在加入公司10年后终于成功开发出了新的礼帽形产品系列。

该系列产品在外型设计上的改变,一下拓展了哈默纳科产品可以配套使用的上下位设备,同时也显著提升了客户自有设备的设计自由度,提高了与更大型轴承配套的能力,扩展了客户设备设计的自由度。可以说,今天的哈默纳科之所以能在小型化、高精度减速器领域一路领先,白泽先生和他设计的礼帽形产品功不可没。

新产品开发完成后,为了进一步开拓用户,白泽先生将工作重心放到了产品推广和销售上。随着与客户面对面的直接而深入的交流,白泽先生得以更清晰的掌握市场动向和客户诉求,促使他对礼帽型产品不断完善、优化、使之更贴近客户。

为了将积累的Harmonic Drive精密加工技术运用至低减速比领域,礼帽形谐波减速器产品趋于成熟之后,白泽先生投入到新的精密行星齿轮减速机系列产品的研发工作中。

2001年,哈默纳科日本公司建成了Harmonic AD公司,专门生产精密行星减速机。经过10年的努力,新的高精度、高刚性行星减速机HarmonicPlanetary®产品系列在外型、性能等方面也日趋成熟,销售也进入了正常轨道。于是,2011年,白泽先生受命来到中国,开始继续开拓新市场。

未来发展规划

哈默纳科集团遍布全球。除了我们熟知的日本工厂之外,其德国工厂生产的产品主要是面向欧洲市场销售。在美国,哈默纳科集团有自己的销售公司和研究室,销售业务主要是将日本工厂的产品销往北美市场。“另外,我们在韩国也建立了一家工厂,专门生产销往中国的行星减速器。这主要是因为中国市场的发展已经远远超出了我们的预期。目前我们在对日本工厂进行扩建,预计建成后产能将提升一倍。关于在中国设厂的可能性,一直在探讨中。”

中国市场已成为世界最大的市场,但仍拥有巨大的增长机会。像天文望远镜、医疗手机机器人等,在海外市场已经有相当成熟的应用,中国国内还完全没有挖掘出来。而这一部分,将是继自动化市场之后,同样值得期待的应用领域。

“我们将力争使Harmonic Drive变得更小、更轻、更精。同时,为了最大限度地发挥Harmonic Drive的性能,我们也积极致力于上下位产品的开发,如,更小的电动机,更精准的驱动器、更佳定位的控制器和传感器。我们希望能够构建一整套完整的运动控制体系,提供满足客户需求的产品系列。”

谐波理论的潜在应用

谐波理论在工业上的应用是在不断发展、甚至可以说每天都是在进步的。“我们也一直在思考,我们目前所采用的方式对于这个理论来说是否就是最佳的?是否还有更好的方式可以进一步提高我们产品的价值?还有没有其它新的方式可以探讨?目前,我们的产品更多地被应用于对轻量化产品的驱动上,我们也在探索能否在保持产品小型化和高精度的同时,去驱动更大、更重的对象物?能否进一步提高我们产品的强度和可靠性?我们在美国的研究室正在就马瑟博士的理论及其应用形态做进一步的研究。”白泽先生补充道。

Tell A Friend

评论

Image CAPTCHA