中國雷射切割專利申請調查分析

第２９卷第２期２０１５年６月

上海工程技術大學學報

ｊｔｉｎ．２０１５

文章編號

中國雷射切割專利申請調查分析

楊博程，劉延輝，孔慧穎，宋陽

（上海工程技術大學材料工程學院，上海２０１６２０）

摘要：雷射切割技術在工業生產中的應用日益廣泛，因其切割質量高、速度快、易於自動化控制

和成本低而成為重要的現代先進加工技術．通過調查統計中國智財權資料庫中雷射切割技術

的發明專利、實用新型和外觀設計資訊，對雷射切割技術專利申請的發展趨勢、技術領域分布特

徵、申請國家和地區分布特徵以及申請人特徵和技術生命週期狀況進行了**．

關鍵詞：雷射切割；專利；文獻計量分析中圖分類號：ｔｇ　４５６．７

文獻標誌碼：ａ

己自１９６７年ｓｕｌｌｉｖａｎ和提出並實可達１００：１．雷射切割丙烯板材的效率為機械切

現了用吹氧法進行金屬雷射切割以來，雷射切割以割的７倍，雷射切割鈦合金板材的效率為氧氣一乙炔切割的３０倍，而且熱影響區和加工成本僅約為

後者的１０　和目前，已經開發和應用

其切速快、切縫窄、深寬比大、切割面粗糙度低、熱

影響區和熱變形小、材料損耗少，成本低、效率高，適用材料範圍廣、可實現複雜與精密切割，易於自

的雷射切割根據切割原理可以分為熱應力切害０、氣

化切割和熔化切割３種．熱應力切割主要用於脆性

動化等優點，成為一種重要的現代先進加工技術，在工業生產中得到廣泛應用］．例如雷射切割金屬材料的深寬比可達２０：１，非金屬材料的深寬比

無機材料加工；氣化切割需要較高的雷射功率密度，一般不低於１０　ｗ／ｃｍ。；熔化切割加工能力與

收稿日期：

**專案：上海工程技術大學大學生重點科研平台創新訓練計畫資助專案

楊博程（１９９３一），男，在讀本科生，研究方向為雷射切割技術研究作者簡介：

劉延輝（１９７４一），男，講師，碩士，研究方向為雷射表面改性、薄膜材料的製備與應用研究通訊作者：

第２期楊博程，等：中國雷射切割專利申請調查分析

氣化切割類同，但引入了高速氣流清除熔融物和助燃（氧氣），所需要的雷射功率密度一般僅為氣化切

割的５　左右ｉ１

．由美國工程資訊公司（ｅｉ）編輯出版的資料庫，是目前全球最全面的工程檢索二次文獻資料庫．內容**於４０多個國家２６種

語言的５　０００種文獻源中（包括期刊、科技報告、會議錄、專著等）精選的高質量科技文章，一般不收錄

純理**獻和專利．在資料庫中，

以為關鍵詞，在

欄位中檢索年發表的文獻，中國學者共出版了１６９８篇科研文獻，與出版數最多的美國

僅相差７７篇．這表明在雷射切割的研究和技術開發領域，中國已逐漸追上世界發達國家．相對於科

研**，專利成果包含了技術、法律和經濟資訊，受法律保護且具有排他性．對專利成果的統計分析是國家和企業**科技發展趨勢，分析研究潛在市場，制定技術戰略布局的重要依據，同時也是科研立項、課題選擇、產品攻關以及建立智財權預警

制度的必要參考．

本文通過文獻計量學的方法，對在中國申請的雷射切割的相關專利文獻進行了調查統計和分析，對雷射切割技術專利申請的發展趨勢、技術領域分

布特徵、申請國家和地區分布特徵、申請人特徵和

技術生命週期狀況進行了分析討論．

１資料**與分析方法

中華人民共和國專利法（２００８年修訂）第二條規定，專利分指發明、實用新型和外觀設計３種類

型．發明是指對產品、方法或者其改進所提出的新

的技術方案；實用新型是指對產品的形狀、構造或者其結合所提出的適於實用的新的技術方案；外觀設計是指對產品的形狀、圖案或者其結合以及色彩與形狀、圖案的結合所作出的富有美感並適於工業

應用的新設計．

本文以中華人民共和國智財權局專利資料庫的專利資訊為資料**，以「雷射＆切」為關鍵

詞，在「專利名稱」欄位中進行發明、實用新型和外

觀設計３種型別專利的資訊檢索，檢索截至２０１４年１２月３日，共檢索到專利２　２９３項，其中發明專

利９２４項，實用新型專利１１２３項，外觀設計專利２４６項．本文對檢索到的專利資訊主要按申請日期、申請人、申請國家和地區、主分類號等字段進行

了調查統計和分析．

２檢索結果分析

２．１專利申請發展趨勢分析

專利申請的年度發展趨勢，能夠反映該技術的

應用發展趨勢，以及在該技術領域人、財、物的總體投入趨勢．圖１顯示：在年間，雷射切

割專利申請發展緩慢，年申請數量很低年，雷射切割專利申請明顯增加；２００５年後，雷射切割專利申請進入快速發展週期，特別是２０１０年後，雷射切割專利申請呈爆發式增長（由於發明專利的公開時間為１８個月，實用新型和外觀設計專利是授權之後公開，故２０１３年和２０１４年數

據僅供參考）．

圖１　１９８６年至今中國雷射切割專利申請發展趨勢

圖２表明，在３種專利類別中，發明專利為９２４

項，佔總申請量的４０．３　；實用新型專利為１１２３項，佔４８．９８　；外觀設計專利為２４６項，佔１０．７３　．根據圖１中年份申請量分布可知，雷射切割中外觀設計專

利申請開始於２００４年，２０１１年為申請高峰，年申請量為８６項，隨後申請量出現回落．

圖２　中國雷射切割專利申請類別分布

上海工程技術大學學報第２９卷

驗不足，需要在雷射切割技術發展的可持續性方面

進行引導和扶持．

圖８雷射切割專利量前５家機構的申請趨勢圖

２．５技術特徵係數』ｖ分析

為了分析雷射切割技術在中國的技術生命週期，依據中國的雷射切割專利申請資訊，計算了雷射切割專利的技術特徵係數ｎ，公式如下

ａ（１）

ａ（２）

（３）ｎ＝√　＋口。（４）

式中：ａ為當年發明專利申請數量；ｂ為當年實用新型專利申請數量；ｃ為當年外觀設計專利申請數量；ａ為追溯５年發明專利累計申請數量；ｍ為技術生長係數；ａ為技術成熟係數；為技術衰老

係數．由上式可見，ｎ值越大，其新技術特徵越強；

值持續增大，意味該技術處於生長階段；ａ逐年越小，說明該技術處於成熟期；ｂ逐年變小，說明該技術處於衰老期　ｉ１．繪製我國雷射切割專利的技

術生長率、技術成熟係數、技術衰老係數曲線，如圖９所示．

由圖可見，雷射切割技術已日趨成熟，脫離了新技術範疇，處於技術成熟期．從衰老係數年度曲

線也可以看出，雖然雷射切割技術日趨成熟，考慮

到發明專利的滯後性，雷射切割技術並沒有明顯衰老，仍具有較強的活力，這也從每年增加的中國專利申請量中得到證實．因此隨著雷射切割技術在材料加工業的廣泛使用，更凸顯出傳統加工工藝無法

比擬的優勢，而雷射切割在新材料、脆性材料、硬質

材料、高熔點材料、微切割加工等領域的技術突破，必將使雷射切割技術取得更進一步的發展．

１－２１０

０．８籟

０．６ｏ－４

０．２年份

圖９我國雷射切割專利申請技術生命週期特徵

３　結語

本文從專利文獻角度出，對中國雷射切割技術

的專利申請資訊進行了調查和分析，得出了如下

結論：ｉ）２００５年以前，中國雷射切割技術專利申請

緩慢增長，年度申請總量低於５０項；２００５年以後，

雷射切割專利申請進入快速增長期，專利申請數量顯著增長，表明雷射切割技術在中國的發展進入了

乙個新的階段．

２）從ｉｐｃ分類號來看，中國雷射切割技術主

要集中在ｂ２３　ｋ２６技術領域，數量為１　３６０項，佔申請總量的６６．４４　．

３）從中國雷射切割技術專利申請國家和地區來看，國外申請人所申請的專利主要為發明專利，

佔發明專利申請總量的２０．６　，實用新型和外觀

設計專利基本沒有；美國和日本是在中國申請雷射

切割專利的大國，佔國外申請總量的５７．８　．從國內申請人來看，主要分布在江蘇、廣東、湖北等省市．江蘇是申請大省，申請總量佔到中國申請人所申請專利總量的３０．６　．

４）雷射切割技術的申請人主要為企業，佔總申請量的８２．９５　．另外，個人申請數量超過研究機構和高校申請數量是雷射切割專利申請的另乙個特徵．專利申請人主要有大族雷射科技產業集

團、無錫華聯精工機械****、崑山思拓機器****、武漢金運雷射股份****和江蘇揚力數

控工具機****．其中，大族雷射的雷射切割專利

第２期楊博程，等：中國雷射切割專利申請調查分析１４３

申請遠超其他機構，是第２名申請量的３倍．另外，

在雷射切割專利申請中，非持續性爆發式申請，發明人集中等特徵顯著．

５）從技術特徵係數來看，中國雷射切害０技術

行業已處於技術成熟期，但遠未到技術衰老期，仍保持較強的活力．相信隨著雷射切割技術的廣泛應用和技術創新，雷射切割技術在中國必將迎來乙個

更美好的明天．參考文獻：

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基於專利之星平台中國專利檢索資料［ｊ］．現代情

報（編輯：李虹）

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