工业机器人四大家族专利布局浅析

反恐精英秃鹫 2017-07-30

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在世界工业机器人业界中，以瑞士的ABB、德国的库卡、日本的发那科和安川电机最为著名，并称工业机器人四大家族。今天来看一看这“四大家族”都有多少专利，如何布局。

在世界工业机器人业界中，以瑞士的ABB、德国的库卡、日本的发那科和安川电机最为著名，并称工业机器人四大家族。它们一起占据了中国机器人产业70%以上的市场份额，几乎垄断了机器人制造、焊接等高阶领域。

瑞士ABB

ABB(AseaBrownBoveri)是一家由两个历史100多年的国际性企业（瑞典的ASEA和瑞士的BBC Brown Boveri）在1988年合并而成，名列全球500强，总部坐落于瑞士苏黎世。ABB拥有当今最多种类的机器人产品、技术和服务，是全球装机量最大的工业机器人供货商。

ABB目前在国内申请发明专利4664件，其中授权发明专利2238件，审中申请993件，终止/无效/撤回申请1433件。从申请趋势上分析，2012至2013年达到高峰，之后呈下降趋势。

从技术领域上分析，ABB的发明专利申请基本集中于电学领域，主要构成为：第一是H01H（电开关；继电器；选择器；紧急保护装置），共702件，占申请量的41.79%；其次是H02J（供电或配电的电路装置或系统；电能存储系统），共271件，占申请量的16.13%；第三是H02M（用于交流和交流之间、交流和直流之间、或直流和直流之间的转换以及用于与电源或类似的供电系统一起使用的设备），共240件，占申请量的14.29%。至于机器人领域最为关注的B25J9/00程序控制机械手类别，ABB拥有63项专利申请，仅占2.06%。

通过分析可见ABB的核心技术仍是围绕其传统业务的电力系统，跟机器人相关的主要是运动控制系统及控制方法，这也是对于机器人自身来说最大的难点。掌握了运动控制技术的ABB可以轻易实现循径精度、运动速度、周期时间、可程序设计等机器人的性能，大幅度提高生产的质量、效率以及可靠性。

德国库卡（KUKA）

国人对于库卡的认识可能主要来自于美的集团对德国库卡集团的收购交易。德国库卡于1898年在德国奥格斯堡建立，1973年研发了名为FAMULUS的第一台工业机器人。库卡公司主要客户来自汽车制造领域，同时也专注于向工业生产过程提供先进的自动化解决方案，更涉足于医院的脑外科及放射造影。

库卡在国内申请专利的申请人比较多，主要有库卡罗伯特有限公司、库卡实验仪器有限公司、库卡系统北美公司、库卡机器人有限公司、库卡系统有限责任公司、库卡焊接设备及机器人股份公司等等，检索全了也是挺难的，目前库卡在国内申请发明专利211件，其中授权发明专利87件，审中申请109件，驳回申请15件。从技术领域上分析库卡在国内申请主要集中在B25J9/00程序控制机械手，共59件，占比36.65%；第二是B25J13/00（机械手的控制装置），共18件，占比11.18%；并列第二的是A61B19/00（手术或诊断用的仪器、器械或附件，例如立体定位术、消毒作业、脱位处理、伤口边缘防护器），共18件，占比11.18%；第三是G05B19/00（程序控制系统），占10.56%；第四是B25J19/00（与机械手配合的附属装置），占9.94%。

由此看来，库卡最为明显的特征就是“纯粹”。公司目前的专利申请总量上虽不及另外三家巨头，但是重点十分突出，全部与机器人高度相关，包括了机械手系统、控制方法、附属装置，含金量很高，而且在医疗用机器人方面进行了布局。

不过小桂子最喜欢库卡的原因还是它那鲜明的橙色主色调，看起来萌萌滴。

日本发那科（FANUC）

FANUC公司创建于1956年，三年后首次推出了电液步进电机，进入70年代，为了顺应计算技术的飞速发展，FANUC公司毅然舍弃了电液步进电机数控产品而开始转型。目前FANUC公司是全球专业的数控系统生产厂，FANUC工业机器人与其他企业相比独特之处在于：工艺控制更加便捷、同类型机器人底座尺寸更小、更拥有独有的手臂设计，符合日本人一贯的“小又省”的设计理念。

发那科目前在国内申请发明专利2202件，其中授权发明专利839件，审中申请910件，终止/无效/撤回申请453件。从技术领域上分析，发那科的发明专利申请主要构成为：第一是G05B19/00程序控制系统，共432件，占申请量的34.45%；其次是B29C45/00（注射成型，即迫使所需成型材料容量通过注口进入闭合的模型），共219件，占申请量的15.99%；第三是B25J9/00（程序控制机械手），共136件，占申请量的9.93%；第四是B23H7/00（可兼用于放电加工和电化加工的方法或设备），共111件，占申请量的8.1%。

可见发那科有相当比例的专利来自于传统数控装置、机床等领域，但机器人相关专利所占比例也在逐年提升。

日本安川电机（YASKAWA）

安川电机（Kabushiki-gaisha Yaskawa Denki）创立于1915年，是日本最大的工业机器人公司，总部位在福冈县的北九州岛市。1977年，安川电机运用自己的运动控制技术开发生产出了日本第一台全电气化的工业用机器人，此后相继开发了焊接、装配、喷漆、搬运等各种各样的自动化作用机器人，并一直引领着全球产业用机器人市场。

安川电机主要生产的伺服和运动控制器都是制造机器人的关键零件。安川电机之所以可以掌握核心科技与其有着近百年专业电气的历史密不可分，这让安川电机在开发机器人方面有着独特优势。安川电机相继开发了焊接、装配、喷涂、搬运等各种各样的自动化作业机器人，其核心的工业机器人产品包括：点焊和弧焊机器人、油漆和处理机器人、LCD 玻璃板传输机器人和半导体芯片传输机器人等，是将工业机器人应用到半导体生产领域最早的厂商之一。

安川电机目前在国内申请发明专利1150件，其中授权发明专利532件，审中申请262件，终止/无效/撤回申请356件。从技术领域上分析，安川电机的发明专利申请主要构成为：第一是B25J9/00（程序控制机械手领域），共132件，占申请量的15.92%；其次是H02K1/00（磁路零部件领域），共69件，占申请量的8.32%；第三是H02M7/00（交流/直流输入输出功率转化），共62件，占申请量的7.48%；第四是G01D5/00（用于传递传感构件的输出的机械装置），共54件，占申请量的6.51%。