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

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

2、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

3、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%?？梢?jiàn)，激光束成形和控制技術(shù)與

4、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

5、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2

6、253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