工业机器人专利申请战火不断 全球排名前15都有谁？

 　　在工业机器人产业全球重要专利申请人中，日本的安川电机公司和发那科公司分别以5823项4512项专利申请位居全球前两位，abb、三星、日立等公司紧随其后。

 

　　工业机器人专利申请战火不断 全球排名前15都有谁？

 

　　在工业机器人产业全球重要专利申请人中，日本的安川电机公司和发那科公司分别以5823项4512项专利申请位居全球前两位，abb（2231项）三星（2016项）日立（1907项）三菱（1823项）丰田（1780项）精工爱普生（1714项）松下（1624项）富士通（1549项）本田（1343项）东芝（1193项）索尼（999项）库卡（889项）和西门子（784项）等公司紧随其后。

 

　　在这前十五位全球重要申请人中，日本企业占据了11席，可见目前日本在工业机器人领域具备雄厚的研发实力，在专利技术方面的竞争优势明显全球相关专利申请量Top15的排名中，中国国内专利申请人无一上榜，表明目前中国国内企业与国际巨头之间的技术实力差距明显。

 

　　在国外来华专利申请方面，四大龙头企业中的三家，即发那科（1199件）安川（806件）ABB（445件）占据着中国排名的前三位，表明这些龙头企业十分重视在中国的专利布局并且发那科安川和ABB的全球专利申请活跃指数分布为0.930.760.97，而对应的中国专利申请活跃指数提高到0.956.651.48，表明他们对于中国市场的重视程度超出了全球平均水平，在受2008年金融危机影响后全球技术研发和专利申请相对收紧的大环境下，他们依然在中国增加专利投入。

 

　　通过对国内外工业机器人进行成本分析发现，三大关键零部件减速器运动控制器和电机占工业机器人整体成本的65%-75%，而包括关节机械臂末端执行器等在内的其他本体成本仅占25%-35%，由于相关关键零部件技术受制于国外企业，导致我国工业机器人本体制造企业的相关零部件采购成本甚至远高于国外同行。

 

　　因此，目前我国工业机器人产业急需突破制约关键零部件发展的关键技术，尤其是减速器相关的技术。

 

　　在上述三大关键零部件中，减速器的成本占比最高，而其专利申请量却最小，全球仅涉及1560项，而日本企业具有垄断性优势。

 

　　以三家国外来华龙头企业和三家国内龙头企业的关键零部件专利申请量进行对比，安川和ABB的技术优势在于电机（227件，137件）和控制器（175件，78件）两方面，库卡的技术优势在控制器（114件）方面国内申请人中新松在控制器（53件）方面广州数控在电机（32件）方面有一定专利积累。

 

　　附：全球十大工业机器人品牌（不分排名）

 

　　这十大品牌分别是发那科、库卡、那智不二越、川崎、ABB、史陶比尔（瑞士）、柯马、爱普生、安川、新松（中）。

 

　　发那科（FANUC）－日本

 

　　fanuc（发那科）是日本一家专门研究数控系统的公司，成立于1956年。是世界上最大的专业数控系统生产厂家，占据了全球70%的市场份额。FANUC1959年首先推出了电液步进电机，在后来的若干年中逐步发展并完善了以硬件为主的开环数控系统。进入70年代，微电子技术、功率电子技术，尤其是计算技术得到了飞速发展，FANUC公司毅然舍弃了使其发家的电液步进电机数控产品，一方面从GETTES公司引进直流伺服电机制造技术。

 

　　1976年FANUC公司研制成功数控系统5，随后又与SIEMENS公司联合研制了具有先进水平的数控系统7，从这时起，FANUC公司逐步发展成为世界上最大的专业数控系统生产厂家。

 

　　自1974年，FANUC首台机器人问世以来，FANUC致力于机器人技术上的领先与创新，是世界上唯一一家由机器人来做机器人的公司，是世界上唯一提供集成视觉系统的机器人企业，是世界上唯一一家既提供智能机器人又提供智能机器的公司。

 

　　FANUC机器人产品系列多达240种，负重从0.5公斤到1.35吨，广泛应用在装配、搬运、焊接、铸造、喷涂、码垛等不同生产环节，满足客户的不同需求。2008年6月，FANUC成为世界第一个突破20万台机器人的厂家；2011年，FANUC全球机器人装机量已超25万台，市场份额稳居第一。

 

　　库卡（KUKA）－德国

 

　　库卡（kuka）及其德国母公司是世界工业机器人和自动控制系统领域的顶尖制造商，它于1898年在德国奥格斯堡成立，当时称“克勒与克纳皮赫奥格斯堡”。公司的名字KUKA，就是KellerundKnappichAugsburg的四个首字母组合。在1995年KUKA公司分为KUKA机器人公司和KUKA库卡焊接设备有限公司（即现在的KUKA制造系统），2011年3月中国公司更名为：库卡机器人（上海）有限公司。

 

　　KUKA产品广泛应用于汽车、冶金、食品和塑料成形等行业。KUKA机器人公司在全球拥有20多个子公司，其中大部分是销售和服务中心。KUKA在全球的运营点有：美国，墨西哥，巴西，日本，韩国，台湾，印度和欧洲各国。

 

　　库卡工业机器人的用户包括通用汽车、克莱斯勒、福特汽车、保时捷、宝马、奥迪、奔驰（Mercedes-Benz）、大众（Volkswagen）、哈雷-戴维森（Harley-Davidson）、波音（Boeing）、西门子（Siemens）、宜家（IKEA）、沃尔玛（Wal-Mart）、雀巢（Nestle）、百威啤酒（Budweiser）以及可口可乐（Coca-Cola）等众多单位。

 

　　1973年KUKA研发其第一台工业机器人，即名为FAMULUS.这是世界上第一台机电驱动的6轴机器人。今天该公司四轴和六轴机器人有效载荷范围达3–1300公斤、机械臂展达350–3700mm，机型包括：SCARA、码垛机、门式及多关节机器人，皆采用基于通用PC控制器平台控制。

 

　　KUKA的机器人产品最通用的应用范围包括工厂焊接、操作、码垛、包装、加工或其它自动化作业，同时还适用于医院，比如脑外科及放射造影。

 

　　KUKA工业机器人在多部好莱坞电影中出现过。在电影“新铁金刚之不日杀机”中，在冰岛的一个冰宫，国家安全局特工受到激光焊接机器人的威胁。在电影“达·芬奇密码”中，一个机械人递给罗伯特·兰登一个装有密码筒的箱子等，都是使用的KUKA机器人。

 

　　那智（NACHI）不二越－日本

 

　　NACHI不二越公司总工厂在日本富山，公司成立于1928年，除了做精密机械、刀具、轴承、油压机等外，机器人部分也是他的重点部分，起先为日本丰田汽车生产线机器人的专供厂商，专业做大型的搬运机器人、点焊和弧焊机器人、涂胶机器人、无尘室用LCD玻璃板传输机器人和半导体晶片传输机器人、高温等恶劣环境中用的专用机器人、和精密机器配套的机器人和机械手臂等。其控制器有原来的AR-->AW-->WX，控制操作已经完全中文化，编程试教简单。

 

　　近年来，由于劳动力成本上升以及企业转型升级的内生需求增长，让机器人产业获得迅速发展。根据国际机器人联合会的数据，2011年全球机器人市场同比增长37%。韩国、日本等东亚市场的机器人销量均有所上升，而中国的工业机器人销量比2010年提高51%，成为增幅最大的市场。

 

　　根据IFR的数据，中国有望于2014年成为世界最大的机器人市场。机器人产业将是继汽车、计算机之后最有潜力的新型高技术产业。现如今，国际机器人巨头纷纷涌入中国投资建厂。

 

　　那智不二越公司是1928年在日本成立的，并在2003年建立了那智不二越（上海）贸易有限公司。现在，该公司属于那智不二越在中国的一个销售机构。目前那智不二越在中国拥有两间轴承厂，一间精密刀具修磨工厂，一间焊接工厂，日后还将计划不断扩大产业基地。

 

　　那智不二越是从原材料产品到机床的全方位综合制造型企业。有机械加工、工业机器人、功能零部件等丰富的产品，应用的领域也十分广泛，例如航天工业，轨道交通、汽车制造、机加工等。

 

　　原英明先生表示，那智不二越的整个产品系列主要是针对汽车产业的。可以说，那智不二越的产品是跟着汽车行业走的。哪里有汽车生产制造，哪里就有那智不二越的产品。不只是机器人，还有其它的产品，比如轴承、液压件等汽车配件。那智不二越是从材料开始做，然后到钢材、加工刀具，轴承、液压件，机床以及机器人，这些产品大多都跟汽车制造业相关的。

 

　　目前，那智不二越在中国机器人销售市场占公司全球售额的15%。那智不二越着眼全球，从欧美市场扩展到中国市场，下一步将开发东南亚市场，比如印度市场，是公司未来比较重视的一个市场区域。

 

　　川崎机器人－日本

 

　　川崎机器人（天津）有限公司是由川崎重工业株式会社100%投资，并于2006年8月正式在中国天津经济技术开发区注册成立，主要负责川崎重工生产的工业机器人在中国境内的销售、售后服务（机器人的保养、维护、维修等）、技术支持等相关工作。

 

　　川崎机器人在物流生产线上提供了多种多样的机器人产品，在饮料、食品、肥料、太阳能、炼瓦等各种领域中都有非常可观的销量。川崎的码垛搬运等机器人种类繁多，针对客户工场的不同状况和不同需求提供最适合的机器人、最专业的售后服务和最先进的技术支持。公司还拥有丰富的部品在库能够为顾客及时提供所需配件，并且公司内部有展示用喷涂机器人、焊接机器人，以及试验用喷房等能够为顾客提供各种相关服务。

 

　　公司依靠高度的综合技术实力，以提供高功能、高质量、高度安全的产品及服务为使命，得到社会与顾客的信赖；充分认识企业的社会责任，以诚信、有活力、有高度的组织性以及劳使双方相互信赖作为根本，不断进步。

 

　　ABBRobotics机器人

 

　　ABB集团位列全球500强企业，集团总部位于瑞士苏黎世。ABB由两个历史100多年的国际性企业瑞典的阿西亚公司（ASEA）和瑞士的布朗勃法瑞公司（BBCBrownBoveri）在1988年合并而成。两公司分别成立于1883年和1891年。ABB是电力和自动化技术领域的领导厂商。ABB的技术可以帮助电力、公共事业和工业客户提高业绩，同时降低对环境的不良影响。ABB集团业务遍布全球100多个国家，拥有13万名员工，2010年销售额高达320亿美元。

 

　　1974年，ABB公司研发了全球第一台全电控式工业机器人-IRB6，主要应用于工件的取放和物料的搬运。1975年，生产出第一台焊接机器人。到1980年兼并Trallfa喷漆机器人公司后，机器人产品趋于完备。至2002年，ABB公司销售的工业机器人已经突破10万台，是世界上第一个突破10万台的厂家。ABB公司制造的工业机器人广泛应用在焊接、装配、铸造、密封涂胶、材料处理、包装、喷漆、水切割等领域。

 

　　1988年创立于欧洲的ABB公司于1994年进入中国，1995年成立ABB中国有限公司。2005年起，abb机器人的生产、研发、工程中心都开始转移到中国，可见国际机器人巨头对中国市场的重视。目前，中国已经成为ABB全球第一大市场。2011年ABB集团销售额达380亿美元，其中在华销售额达51亿美元，同比增长了21%。近年来，国际上一些先进的机器人企业瞄准了中国庞大的市场需求，大举进入中国。

 

　　目前，ABB机器人产品和解决方案已广泛应用于汽车制造、食品饮料、计算机和消费电子等众多行业的焊接、装配、搬运、喷涂、精加工、包装和码垛等不同作业环节，帮助客户大大提高其生产率。例如，今年安装到雷柏公司深圳厂区生产线上的70台ABB最小的机器人IRB120，不仅将工人从繁重枯燥的机械化工作中解放出来，实现生产效率的成倍提高，成本也降低了一半。另外，这些机器人的柔性特点还帮助雷柏公司降低了工程设计难度，将自动设备的开发时间比预期缩短了15%。

 

　　史陶比尔（Staubli）

 

　　史陶比尔集团制造生产精密机械电子产品：纺织机械、工业接头和工业机器人，公司员工人数达3000多人，年营业额超过十亿瑞士法郎。公司于1892年创建在瑞士苏黎世湖畔的Horgen市。今天，史陶比尔发展成为一个跨国公司，总部位于瑞士的Pf?ffikon市。

 

　　自1982年开始，史陶比尔将其先进的机械制造技术应用到工业机器人领域，并凭借其卓越的技术服务使史陶比尔工业机器人迅速成为全球范围的领先者之一。

 

　　系列齐全的轻、中、重负载机器人、4轴scara机器人、6轴机器人、特殊机器人，专用于众多不同行业（熟料、机床加工、生命科学、食品、光伏、半导体等）和应用（喷涂，机加工）。

 

　　到目前为止，史陶比尔开发出系列齐全的机器人，包括SCARA四轴机器人、六轴机器人、应用于注塑、喷涂、净室、机床等环境的特殊机器人、控制器和软件等。而无论您选用的是哪一种类型的机器人，都是由统一的平台控制的，它包括：同一类别的CS8控制器，一种机器人编程语言和一套Windows?环境的PC软件包，简洁的史陶比尔设计能够满足您最专业的需求。除了产品品质，史陶比尔认识到提供全面，快捷，有效的服务更是客户愿意与我们保持长期稳定合作的重要原因。因此无论是技术销售支持和集成商合作关系，还是应用编程支持，现场维护和远程诊断，或者是培训和保养维护，无不体现着史陶比尔无与伦比的服务质量。史陶比尔凭借其产品的齐全性、优质可靠性，从机器人应用的各个关键领域脱颖而出。

 

　　目前史陶比尔生产的工业机器人具有更快的速度，更高的精度，更好的灵活性和更好的用户环境的特点。针对塑料工业，史陶比尔专门开发了应用于Plastics系列机器人，包括TXplastics40、TXplastics60、TXplastics90、TXplastics160等系列机械手臂。并配备了相应的VAlPlast塑料工业应用软件，完全实现了注塑机的辅助操作（打浇口、检测、粘合等等），也可以在洁净或无菌环境中使用。同时我们提供直接进入Insight系统且无需编程的平台，使用导航系统鉴别、测量、定位零件；对机器人进行实时修正，例如对注塑顶针的监控，从而控制卸载工件的外力。快速、简易的用户操作界面了简化机器操作人员的工作，导航命令的应用为用户带来了最大的生产力，提高了产量。

 

　　柯马（COMAU）－意大利

 

　　柯马（comau）是一家隶属于菲亚特集团的全球化企业，成立于1976年，总部位于意大利都灵。柯马为众多行业提供工业自动化系统和全面维护服务，从产品的研发到工业工艺自动化系统的实现，其业务范围主要包括：车身焊装，动力总成，工程设计，机器人和维修服务。柯马在全球17个国家拥有分公司29个，员工总数达11,000多人。

 

　　早在1978年，柯马便率先研发并制造了第一台机器人，取名为POLARHYDRAULIC机器人。在之后的几十年当中，柯马以其不断创新的技术，成为了机器人自动化集成解决方案的佼佼者。柯马公司研发出的全系列机器人产品，负载范围最小可至6公斤，最大可达800公斤。柯马最新一代SMART系列机器人是针对点焊，弧焊，搬运，压机自动连线，铸造，涂胶，组装和切割的SMART自动化应用方案的技术核心。其“中空腕”机器人NJ4在点焊领域更是具有无以伦比的技术优势。

 

　　SmartNJ4系列机器人全面覆盖第四代产品的基本特征，因为采用新的动力学结构设计，减轻机器人重量和尺寸，在获得更好表现的同时，降低了周期时间和能量消耗，降低运营成本的同时产品性能又有了很大的提高。柯马SmartNJ4系列机器人的很多特性都能够给客户耳目一新的感觉，首先，中空结构使得所有焊枪的电缆和信号线都能穿行在机器人内部，保障了机器人灵活性、穿透性和适应性。其次，标准和紧凑版本的自由选择，能够依据客户的项目需求最优化地配置现场布局。另外，节省能源、完美的系统化结构、集成化的外敷设备等都使SmartNJ4系列机器人成为一个特殊而具有革命性的项目。目前柯马打算在中国制造产品，使SmartNJ4系列机器人全面实现国产化。

 

　　爱普生（DENSOEPSON）机器人（机械手）

 

　　爱普生机器人（机械手）源于1982年精工手表的组装线；2009年10月，爱普生机器人（机械手）正式在中国成立服务中心和营销总部，该部门隶属于爱普生（中国）有限公司，全面负责中国大陆地区爱普生工业机器人（机械手）产品的市场推广、销售、技术支持和售后服务。新地区总部成立后，首先对中国大陆爱普生机械手的市场价格进行了重新定位，使得爱普生机器人（机械手）产品更加符合中国大陆地区先进制造企业的实际需求。

 

　　目前，在中国地区推广的产品主要以4轴工业机器人（机械手）、6轴工业机器人（机械手）为主，同时提供业内通用的工业机器人（机械手）附件。

 

　　爱普生机器人（机械手）在中国主要推广的产品有：高速机器人（机械手）、高精度机器人（机械手）SCARA机器人（机械手）、水平多关节机器人（机械手）、视觉机器人（机械手）、组装机器人（机械手）、搬运机器人（机械手）、自动装配机器人（机械手）系统、激光自动焊接机器人（机械手）系统、激光自动切割机器人（机械手）系统、柔性自动化机器人（机械手）系统、模块机器人（机械手）系统、柔性模块化机器人（机械手）系统等。

 

　　作为水平多关节工业机器人领域的领先企业，爱普生全新的LS系列产品，旨在减轻繁重的人工操作。采用LS系列产品后，用户可实现高效装配、输送、调整和布置操作，不但减少了生产过程中的人员需求，更确保了产品质量的稳定。爱普生的垂直六轴机器人（S5/S5L）拥有高速、高精度、低震动的特点，同时是小型六轴机器人中速度最快的。

 

　　爱普生认为，商业和工业领域以及新型经济体是未来重要的增长市场。爱普生将继续以市场需求为导向，在推出更多优秀产品的同时，加强对本地客户的技术支持和服务，加倍努力满足客户不断增长的产品需求和期望。

 

　　爱普生工业机器人（机械手）秉承一贯的高速度、高精度、低振动、小型化的特性，为中国用户提供全球技术领先的高性能产品。同时，爱普生在视觉系统、传送带跟踪技术以及机器人（机械手）力反馈应用技术有独特的优势，基于这些技术，爱普生机器人（机械手）使独特、高性价比的系统设计成为可能，为中国工业机器人（机械手）的应用提供更为广阔的应用空间。

 

　　日本安川－日本

 

　　安川电机，自1977年安川电机年研制出第一台全电动工业机器人以来，已有28年的机器人研发生产的历史，旗下拥有Motoman美国、瑞典、德国以及SyneticsSolutions美国公司等子公司，至今共生产13万多台机器人产品，而最近2年生产的机器人3万多台，超过了其他的机器人制造公司。2005年4月，该公司宣布将投资4亿日元，建造一个新的机器人制造厂，于11月运行，2006年1月达到满负荷生产。届时，该公司每月工业机器人生产能力将达到2000台。

 

　　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晶片传输机器人等。是将工业机器人应用到半导体生产领域的最早的厂商之一。2004年机器人销售收入为1051亿日元，占该公司营业总收入3096亿日元的34%。

 

　　日本安川（Yaskawa）工业机器人一直获得用户的青睐。安川在斯洛文尼亚Ribnica开设了新的机器人中心。该中心在2013年之前为欧洲中心。安川将德国的生产线转移至斯洛文尼亚，并与当地的MotomanRobotec和Ristro合作。上述两家当地企业已更名为YaskawaSlovenia和YaskawaRistro。YaskawaRistro计划满足欧洲对合成机器人需求的60%，并在2013年前成为欧洲机器人外围产品的顶尖企业。合成机器人用于汽车工业、金属加工业、食品生产业和制药业。

 

　　新松（SIASUN）机器人－中国

 

　　新松机器人自动化股份有限公司（以下简称“新松公司”），是以机器人及自动化技术为核心，致力于数字化高端装备制造的高技术企业，在工业机器人、智能物流、自动化成套装备、洁净装备、激光技术装备、轨道交通、节能环保装备、能源装备、特种装备及智能服务机器人等领域呈产业群组化发展。现已成为中国最大的机器人产业化基地。在杭州投资建设的新松南方研究创新中心及产业化基地将重点发展激光自动化装备和洁净机器人。

 

　　公司已经形成“4＋X＋Y”产品架构。“4”是指公司目前拥有四大类产品：工业机器人、物流与仓储自动化成套设备、自动化装配与检测生产线及系统集成、交通自动化系统；“X”是指公司已研发或定型的具备批量生产能力的产品，包括：特种机器人（军品）、激光设备、全自动电池交换站、智能电表自动检定系统、洁净自动化装备、纳米绿色制版打印成套设备等；“Y”是指公司正在进行预研的项目，包括：石油装备机器人、电梯卫士、太阳能电池成套装备、智能服务机器人等。由于中国工业自动化趋势明显，公司新产品储备丰富，正在形成开发模块化、产品系列化、生产规模化，产品结构仍在快速变化之中。

 

　　公司业务应用范围较广。公司以工业机器人技术为核心，形成了大型自动化成套装备与多种产品类别，广泛应用于汽车整车及汽车零部件、工程机械、轨道交通、低压电器、电力、IC装备、军工、烟草、金融、医药、冶金及印刷出版等行业。

 

　　三大关键零部件成为创新焦点

 

　　虽然在工业机器人产业中国专利申请排名前十名中，中国国内申请人占据七个席位，但是这七位国内申请人的总量之和（1668件）比排名前三的国外公司的专利申请总量（2450件）还少46％并且这些国内申请人基本上为国内大学院校和科研院所，企业仅有新松（259件）和鸿富锦（173件）两家，而新松公司为中科院沈阳自动化所（214件）控股，有着浓厚的中科院背景，这一方面说明了国内的工业机器人企业的技术研发实力还有待提高，而且在专利保护方面暂时比较薄弱，另一方面也可以看出我国在产学研结合上还具有巨大的发展潜力，如果可以挖掘出大量高校专利当中蕴含的价值，将能够对中国工业机器人产业发展产生重大推动作用。