墻面打磨設(shè)備的專(zhuān)利申請(qǐng)分析

汪婭驊 馬曉迪

摘 要：該文對(duì)國(guó)內(nèi)外墻面打磨設(shè)備的專(zhuān)利申請(qǐng)進(jìn)行了分析，總結(jié)了主要技術(shù)分支以及發(fā)展脈絡(luò)，研究了墻面打磨技術(shù)的發(fā)展方向及研發(fā)熱點(diǎn)，并對(duì)主要申請(qǐng)人/專(zhuān)利權(quán)人進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，梳理了核心技術(shù)的掌握情況，為國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人進(jìn)一步開(kāi)展技術(shù)研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：墻面；打磨；拋光；專(zhuān)利分析

中圖分類(lèi)號(hào)：G306 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

在建筑行業(yè)中，在進(jìn)行墻面施工時(shí)，如粉刷、油漆、黏貼壁紙等，需要對(duì)墻體進(jìn)行打磨、拋光以保證其平整度。傳統(tǒng)墻面打磨大多采用人工操作，工人手持砂紙打磨墻面不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低，拋光效果完全依靠工人的熟練程度，而且長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)的疲勞和粉塵會(huì)嚴(yán)重?fù)p害健康。

墻面打磨機(jī)是現(xiàn)如今建筑施工中必備的打磨工具，其可以廣泛用于內(nèi)外墻體的四壁、天花板磨平、打毛，具有省時(shí)、省力、高效的特點(diǎn)，其通過(guò)使用電動(dòng)打磨頭進(jìn)行自動(dòng)作業(yè)，替代了傳統(tǒng)的人工操作。發(fā)展至今，打磨機(jī)的種類(lèi)多達(dá)十幾種，具備的功能也日漸增多，由最初的人工操作到電機(jī)帶動(dòng)砂輪打磨，再發(fā)展為集除塵、伸縮、升降等功能一體化的設(shè)備，并進(jìn)而向著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。

該文以墻體打磨設(shè)備的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)據(jù)為分析樣本，研究分析這一技術(shù)的國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利布局情況，梳理?yè)碛泻诵募夹g(shù)的國(guó)內(nèi)外公司并進(jìn)行專(zhuān)利分析，比較國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利技術(shù)以及專(zhuān)利申請(qǐng)方面的差異，為國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)的創(chuàng)新方向提供一定的參考。

1 專(zhuān)利申請(qǐng)狀況分析

從圖1可以看出近些年該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量的激增趨勢(shì)，墻體打磨技術(shù)在2010年之前的發(fā)展較為平緩，全球申請(qǐng)量并不顯著，而在2010年之后則呈現(xiàn)出翻倍遞增的趨勢(shì)，這一趨勢(shì)表明了該領(lǐng)域出現(xiàn)了重大發(fā)展和技術(shù)創(chuàng)新，其中，尤其是中國(guó)專(zhuān)利的迅速增長(zhǎng)，更是彰顯了中國(guó)市場(chǎng)對(duì)墻體打磨設(shè)備的重視。

從專(zhuān)利數(shù)據(jù)來(lái)源分布可知，中國(guó)在墻體打磨設(shè)備領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)量最大，顯示出我國(guó)在該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)量上占據(jù)主導(dǎo)地位，這顯示出中國(guó)企業(yè)對(duì)墻體打磨設(shè)備的需求量和消費(fèi)量正在大幅度增加，同時(shí)在國(guó)家的大力宣傳和推廣下，中國(guó)企業(yè)的專(zhuān)利意識(shí)逐步增強(qiáng)。

通過(guò)圖2分析可以發(fā)現(xiàn)，在墻體打磨領(lǐng)域中，申請(qǐng)人/發(fā)明人較多，并沒(méi)有類(lèi)似電子或通信領(lǐng)域中的“一家獨(dú)大”現(xiàn)象，專(zhuān)利申請(qǐng)量的分布較為平均。其中，中國(guó)雖然申請(qǐng)量很大，但是申請(qǐng)人/專(zhuān)利權(quán)人并不集中，并且人均申請(qǐng)人量較小，不能構(gòu)成有效的專(zhuān)利布局，而且中國(guó)專(zhuān)利的布局也僅限于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力較弱，有待中國(guó)企業(yè)提升對(duì)專(zhuān)利布局的重視程度。

2 專(zhuān)利技術(shù)概況

通過(guò)對(duì)該設(shè)備的各個(gè)技術(shù)分支進(jìn)行分析，從2007-2017年的分析樣本中可以看出，全球?qū)＠暾?qǐng)的關(guān)注重點(diǎn)集中在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式、高度調(diào)節(jié)、設(shè)備移動(dòng)以及除塵等方向。通過(guò)梳理墻面打磨各個(gè)技術(shù)分支下的專(zhuān)利申請(qǐng)，分析各技術(shù)的發(fā)展過(guò)程，見(jiàn)表1。

2.1 關(guān)于動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式

傳統(tǒng)的打磨方式為手工打磨，使用砂紙架對(duì)砂紙進(jìn)行夾持，由工人手工操作。在后續(xù)的發(fā)展進(jìn)程中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)磨頭旋轉(zhuǎn)成了一種常用的驅(qū)動(dòng)方式，無(wú)論是1919 GB142446、1986年CN85200759通過(guò)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)磨頭的驅(qū)動(dòng)，還是 2011年CN102107381A、 2014年EP2712705A2的多磨頭電動(dòng)打磨，打磨設(shè)備的驅(qū)動(dòng)方式從傳統(tǒng)的人工作業(yè)，已發(fā)展為成熟的使用電機(jī)帶動(dòng)磨頭進(jìn)行工作，并具備了不同功能，如多磨頭、三角磨頭、陰陽(yáng)角打磨等。

2.2 高度調(diào)節(jié)方式

由于人工操作的局限性，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)時(shí)工人需要大范圍的進(jìn)行施工，因此，實(shí)現(xiàn)打磨裝置的高度調(diào)節(jié)是一種基本的訴求。1991年US5042208、 2003年CN1396041A、2007年EP1767311A1均通過(guò)連接部件將打磨頭可移動(dòng)地設(shè)置在滑軌上，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)磨頭的高度。隨著導(dǎo)軌技術(shù)的日益發(fā)展，通過(guò)使用軌道帶動(dòng)磨頭的移動(dòng)逐漸成為業(yè)內(nèi)常用的升降方式， 2010年EP2035193還使用了連桿支架進(jìn)行磨頭的整體升降，另外，使用齒輪、齒條進(jìn)行升降亦是一種解決上下移動(dòng)的方法。

2.3 除塵方式

在墻面打磨過(guò)程中，如何最大程度地進(jìn)行除塵以保證環(huán)境安全是必須考慮的因素。除塵方式主要分為兩大類(lèi)：干打磨和濕打磨。

濕打磨通過(guò)噴灑液體避免粉塵污染，1986年JPS6125773A、 1989年EP0314019、2010年EP2208573A1均通過(guò)使用噴頭沿著磨頭方向往磨頭和墻體之間的間隙噴水以解決粉塵問(wèn)題，2015年的CN105058183A在打磨盤(pán)的一側(cè)設(shè)置噴水管，打磨前先對(duì)墻面進(jìn)行噴水，使墻面達(dá)到相應(yīng)的濕度。干打磨是通過(guò)設(shè)置粉塵收集裝置收集打磨過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵。常用的處理方式是設(shè)置吸塵器吸收打磨過(guò)程的產(chǎn)生的粉塵。1994年WO9404066A1、 2003年US2003171079A1、2007年CN1903508A、2008年CN201089100Y等專(zhuān)利均是通過(guò)在打磨頭上設(shè)置管道以直接抽吸產(chǎn)生的粉塵并收集至專(zhuān)用集塵設(shè)備中，而集塵設(shè)備的形式亦根據(jù)實(shí)際情況分為便攜式、滾動(dòng)式、水箱式等。

隨著設(shè)備的高效化、節(jié)能化發(fā)展，利用打磨電機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力而實(shí)現(xiàn)吸塵成了一種新的發(fā)展方向，如專(zhuān)利CN203863448U、CN2843747Y和2017年CN107486767A的一體式打磨吸塵磨頭。

2.4 設(shè)備移動(dòng)方式

傳統(tǒng)的移動(dòng)方式是通過(guò)工人手持工具進(jìn)行移動(dòng)，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)大范圍的打磨，手持工具的手柄部分成為改進(jìn)的方向，常規(guī)的長(zhǎng)桿被替換為各種可伸縮桿，如2005年US2005035048的伸縮接頭固定式、2009年US7625264B1的卡扣式、2017年CN106891212A的螺紋連接式。

當(dāng)小型的打磨工具不能滿(mǎn)足大面積、長(zhǎng)勞動(dòng)量的作業(yè)需求時(shí)，大型可移動(dòng)式的打磨設(shè)備成為行業(yè)發(fā)展的另一方向，常規(guī)的設(shè)備移動(dòng)方式為構(gòu)建一個(gè)具有車(chē)輪的外體框架使其移動(dòng)，如1980年的GB335723、1991年的5042208、2004年的WO2004108351A2等。

由于存在設(shè)備體積較大、打磨軌跡不靈活、需要人工配合移動(dòng)等問(wèn)題，打磨設(shè)備正在朝著自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展。在如何實(shí)現(xiàn)墻面打磨設(shè)備智能化的發(fā)展進(jìn)程中，控制因素和運(yùn)動(dòng)因素是兩個(gè)至關(guān)重要的研究點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)方式上，2002年CN2499170Y、2017年KR20170121768均公開(kāi)了吸附式的墻面修磨裝置，通過(guò)吸盤(pán)的吸附能力使整個(gè)裝置固定在墻面上，2014年CN203993411U使用帶吸盤(pán)的履帶輪實(shí)現(xiàn)裝置在墻面的爬形，并配合風(fēng)機(jī)為吸盤(pán)提供負(fù)壓以提升打磨機(jī)的吸附能力，爬壁能力更具有優(yōu)勢(shì)。在控制方式上，隨著集成芯片技術(shù)的飛速發(fā)展，打磨設(shè)備的智能化控制也日漸發(fā)展成熟，其中，主要的研究方向包括如何檢測(cè)墻面的平整度、如何實(shí)時(shí)調(diào)整裝置的移動(dòng)軌跡等，如CN206200669U、CN204738511。

3 結(jié)語(yǔ)

墻面打磨設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)墻面自動(dòng)打磨，以機(jī)器的有序高效打磨代替人工的無(wú)序施工，既能改善勞動(dòng)環(huán)境，防止空氣污染，又能大幅度地提高效率，減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度。該文從專(zhuān)利角度出發(fā)，分析了設(shè)備發(fā)展歷程，并從驅(qū)動(dòng)、吸塵、升降等因素總結(jié)了墻面打磨設(shè)備的現(xiàn)有狀況。通過(guò)上述分析可以看出，由于吸塵、驅(qū)動(dòng)技術(shù)的日漸成熟，不管是桿式打磨的伸縮方式、大型打磨設(shè)備的升降結(jié)構(gòu)，或是除塵方式，現(xiàn)有技術(shù)均提供了多種技術(shù)手段。因此，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人在該領(lǐng)域的研究方向可以更加細(xì)化、深入，并結(jié)合已授權(quán)的專(zhuān)利進(jìn)行布局。

在打磨設(shè)備領(lǐng)域，無(wú)論是吸塵技術(shù)、移動(dòng)技術(shù)、升降技術(shù)均已非常成熟，因此，這一把雙刃劍，給中國(guó)企業(yè)帶來(lái)了機(jī)會(huì)，即如何利用專(zhuān)利為國(guó)內(nèi)產(chǎn)品增加含金量，但是同時(shí)也對(duì)專(zhuān)利產(chǎn)品的技術(shù)含量有了更高的要求，我國(guó)的企業(yè)應(yīng)把握智能化的大潮，調(diào)整打磨設(shè)備的專(zhuān)利申請(qǐng)方向與數(shù)量，占領(lǐng)新的“專(zhuān)利高地”。

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