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      激光焊接設(shè)備專(zhuān)利技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)

      2017-04-27 20:47張瑞紅黃川
      科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2017年11期
      關(guān)鍵詞:激光器專(zhuān)利

      張瑞紅+黃川

      摘 要:文章選擇Patentics專(zhuān)利檢索系統(tǒng)對(duì)世界范圍的相關(guān)專(zhuān)利數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索,以激光器種類(lèi)、激光束成形和控制、保護(hù)氣氛和噴嘴結(jié)構(gòu)這三個(gè)方面的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)據(jù)為分析樣本,對(duì)激光焊接設(shè)備的發(fā)展動(dòng)向、主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手、專(zhuān)利分布狀況等情況進(jìn)行了分析,為我國(guó)激光焊接設(shè)備企業(yè)的發(fā)展提供一定的借鑒作用。

      關(guān)鍵詞:激光焊接設(shè)備;激光器;激光束;專(zhuān)利

      1 簡(jiǎn)介

      激光焊接技術(shù)是以激光束為能源,使其沖擊在焊件接頭上以達(dá)到焊接目的的技術(shù)。自從20世紀(jì)60年代初激光器誕生后,它在焊接領(lǐng)域的應(yīng)用潛力便引起人們的極大關(guān)注。隨著高功率CO2和YAG激光器以及光纖傳輸技術(shù)的完善,激光焊接的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣,廣泛應(yīng)用于車(chē)身制造、船舶制造,甚至于大飛機(jī)的制造中[1]。

      激光焊接設(shè)備主要包括激光器種類(lèi)、激光束成形和控制、保護(hù)氣氛和噴嘴結(jié)構(gòu)三部。本文立足世界專(zhuān)利,以激光器種類(lèi)、激光束成形和控制、保護(hù)氣氛和噴嘴結(jié)構(gòu)這三個(gè)方面的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)據(jù)為分析樣本,對(duì)激光焊接設(shè)備的發(fā)展動(dòng)向、主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手、專(zhuān)利分布狀況等情況進(jìn)行了分析。

      2 激光焊接設(shè)備專(zhuān)利技術(shù)分析

      為了對(duì)激光焊接設(shè)備的專(zhuān)利狀況進(jìn)行分析,我們選擇使用Patentics索[2]。該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)包括了中國(guó)發(fā)明、實(shí)用新型全文,美國(guó)授權(quán)、申請(qǐng)專(zhuān)利全文,EPO申請(qǐng)全文,WO申請(qǐng)全文以及世界專(zhuān)利英文摘要,足以覆蓋我們要檢索的專(zhuān)利數(shù)據(jù)。

      檢索完成后,首先根據(jù)后續(xù)專(zhuān)利分析的需要,確定需要采集的字段,將數(shù)據(jù)導(dǎo)出和保存,Patentics得到的數(shù)據(jù)以EXCEL格式保存。在數(shù)據(jù)采集之后,需要對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行清理、標(biāo)引。數(shù)據(jù)標(biāo)引完成后,用EXCEL對(duì)標(biāo)引完的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得到所需圖表,從圖表對(duì)激光焊接技術(shù)的專(zhuān)利狀況進(jìn)行分析。

      2.1 發(fā)展趨勢(shì)分析

      焊接設(shè)備技術(shù)分為保護(hù)氣氛和噴嘴、激光器種類(lèi)和激光束成形和控制三個(gè)部分。圖1為焊接設(shè)備的技術(shù)構(gòu)成,從圖上可以看出,激光束成形和控制申請(qǐng)量為2495件,占47%,保護(hù)氣氛和噴嘴申請(qǐng)量為2103件,占40%,激光器種類(lèi)申請(qǐng)量為678件,占13%。可見(jiàn),激光束成形和控制技術(shù)與保護(hù)氣氛和噴嘴技術(shù)為焊接設(shè)備的研究重點(diǎn)。

      圖2為焊接設(shè)備各技術(shù)分支的專(zhuān)利類(lèi)型占比圖,由上圖可見(jiàn),焊接設(shè)備的各個(gè)技術(shù)分支中均以發(fā)明專(zhuān)利為主,發(fā)明專(zhuān)利均占總體的百分之九十左右,實(shí)用新型申請(qǐng)量總體較少。其中,激光束成形和控制的發(fā)明專(zhuān)利2298件,占92.1%;激光器種類(lèi)的發(fā)明專(zhuān)利605件,占89.2%;保護(hù)氣氛和噴嘴1961件,占93.2%。

      圖3為焊接設(shè)備的專(zhuān)利申請(qǐng)量發(fā)展趨勢(shì)(因?yàn)榘l(fā)明專(zhuān)利一般在申請(qǐng)后18個(gè)月才公開(kāi),因此,2015、2016的專(zhuān)利申請(qǐng)量不是準(zhǔn)確的數(shù)值,故在圖3-4、6中2015、2016用虛線表示)。由圖3可以看出,焊接設(shè)備的申請(qǐng)從1977年開(kāi)始,至1989年處于緩慢發(fā)展期,1990年申請(qǐng)量為40件,從此,焊接設(shè)備的申請(qǐng)量逐年增加;2000年申請(qǐng)量已經(jīng)達(dá)到251件,1990-2007處于穩(wěn)步發(fā)展期;2008年以來(lái),焊接設(shè)備的申請(qǐng)量更是急速上升,2013年達(dá)到了340件。

      圖4為焊接設(shè)備各技術(shù)分支的申請(qǐng)量發(fā)展趨勢(shì),激光束成形和控制與保護(hù)氣氛和噴嘴兩個(gè)技術(shù)分支的發(fā)展趨勢(shì)與其所屬二級(jí)分支的發(fā)展趨勢(shì)基本一致,其中可以明顯看出在2013年兩者的申請(qǐng)量都達(dá)到了最高點(diǎn),分別為98件和171件。激光器種類(lèi)的申請(qǐng)量在三個(gè)技術(shù)分支中相對(duì)較少,2001年達(dá)到最高點(diǎn)41件,其后又緩慢減少。

      2.2 技術(shù)來(lái)源國(guó)分析

      圖5給出了焊接設(shè)備專(zhuān)利申請(qǐng)的技術(shù)來(lái)源國(guó)構(gòu)成。從圖中可以看出,日本是最主要的技術(shù)來(lái)源國(guó),為2253件,占全球申請(qǐng)的43%;中國(guó)排在第二位,為913件,占全球申請(qǐng)的17%。排在第3、4位的分別是美國(guó)和德國(guó),為668和485件,占全球申請(qǐng)的13%和9%。其他國(guó)家相對(duì)較少。

      圖6給出了焊接設(shè)備四個(gè)主要技術(shù)來(lái)源國(guó)的申請(qǐng)趨勢(shì)。作為主要的技術(shù)來(lái)源國(guó),日本、中國(guó)和美國(guó)上世紀(jì)90年代開(kāi)始進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展期,2000年日本的申請(qǐng)量達(dá)到了最高點(diǎn),有150件申請(qǐng);而中國(guó)的申請(qǐng)量一直穩(wěn)步上升,達(dá)到了最高點(diǎn),截至2016年11月中國(guó)2015年的申請(qǐng)量達(dá)到157件;2013年美國(guó)的申請(qǐng)量達(dá)到了最高點(diǎn),有58件申請(qǐng);2008年德國(guó)的申請(qǐng)量達(dá)到了最高點(diǎn),有36件申請(qǐng)。相對(duì)而言,2010年以前,日本的申請(qǐng)量領(lǐng)先,2011年開(kāi)始中國(guó)的申請(qǐng)量開(kāi)始超過(guò)日本,這和我國(guó)政府的創(chuàng)新發(fā)展政策有關(guān)。

      3 結(jié)束語(yǔ)

      從上面的分析可知,激光束成形和控制的專(zhuān)利申請(qǐng)量幾乎占焊接設(shè)備專(zhuān)利申請(qǐng)總量的一半,保護(hù)氣氛和噴嘴的申請(qǐng)量占40%,可見(jiàn)這兩個(gè)分支是焊接設(shè)備的研究熱點(diǎn),激光器種類(lèi)的申請(qǐng)量較少,這是由于激光器種類(lèi)有限且技術(shù)突破比較難。從全球來(lái)看,日本在焊接設(shè)備方面處于領(lǐng)頭羊的位置,雖然近幾年專(zhuān)利申請(qǐng)量低于中國(guó),但是其地位還是不容小覷的。我國(guó)企業(yè)在焊接設(shè)備的研究應(yīng)多借鑒日本的專(zhuān)利申請(qǐng),在專(zhuān)利布局方面也應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注日本企業(yè)的專(zhuān)利,避免侵權(quán)。

      參考文獻(xiàn)

      [1]楊春燕.激光焊接技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].西安航空技術(shù)高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào),2008,26(5):18-20.

      [2]賀秀蓮,韓雪蓮.專(zhuān)利情報(bào)檢索與分析工具-PATENTICS[J].情報(bào)探索,2014(1):79-81+86.

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