【排行】工业机器人全球专利申请量Top15的公司

 机器人资讯     |      2025-01-17
【排行】工业机器人全球专利申请量Top15的公司

  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(表1),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。

  图1 工业机器人产业全球专利申请量15强

  表1 工业机器人产业专利申请人活跃度

  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。

  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%(如图2),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。

  图2 零部件中外企业采购价差(人民币/台)

  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。

  图3 三大核心零部件全球专利申请国家和地区

  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,子锐机器人,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。

  图4 三大核心零部件中国专利重要申请人

  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、ABBRobotics、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(KellerundKnappichAugsburg)”。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,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。