文｜国度常识产权局专利局专利查看协调天津核心
李璐
跟着当代物盛行业和仓储畛域的发展，主动化平面堆栈因其存取货品的高效性而在各行各业均获患了广泛运用。本文首要解析了主动化平面堆栈畛域的专利文件，对请求量随功夫的变动、请求人区域散布和主动化平面堆栈的关键技艺散布举办了展现；对现有技艺中主动化平面堆栈的技艺中心构成、博得的技艺结果举办了工效解析；绘制了主动化平面堆栈技艺畛域关键请求人核心专利的技艺门路图。
一、归纳
主动化平面堆栈简称“平面堆栈”，寻常是指采纳高层货架来积存单位货品，用响应的物料搬运设施举办货品入库和出库功课的堆栈。其操纵平面堆栈设施可完成堆栈高层正当化，存取主动化，操纵轻便化。主动化平面堆栈的主体由货架、巷道式堆垛机、出/入库运送机系统、收支库做事台及周边系统构成。
从寰球畛域来看，主动化平面堆栈运用最先的国度是美国（年），而日本是运用最广的国度。在第一阶段的保守物流期间，以叉车运货、运送带收支库为特色，但该种方法效率较低，难以餍足较大的积存需求。加入第二阶段的主动化物流期间，主动化平面堆栈合做主动扶引运送车（AGV）行使，极地面俭朴了人力，但该种形式前期投入较大，对于一些袖珍企业难以推行运用。跟着智能技艺的发展，物盛行业也迎来了智能化期间，仓储治理及判别设施的智能进级进一步升高了存取货品的效率。物盛行业的发展阶段，如图1。
我国主动化平面堆栈的钻研与运用首要经验了四个阶段：～年为起步阶段，年发端研发第一座由计划机把持的主动化平面堆栈，该系统年投入运转，但受经济发展的束缚，运用特别有限；～年为发端发展阶段，颠末引进吸取，研发了基于PLC把持的平面库系统的第二代技艺，运用畛域慢慢增添到医药、化工、呆板、香烟等，墟市运用超越套；～5年为高速发展阶段，以设想电脑公司主动化物流系统为起始，基于激光测距的第三代技艺获得通盘运用。这一期间平面堆栈获患了广泛运用，墟市保有量每年均匀有40套左右增加，约套左右（此时年前修建的项目已根底捣毁）；5年此后是老练运用阶段，每年墟市需求均匀抵达90套左右。当前我国的主动化平面堆栈技艺曾经根底老练，并加入大批运用阶段。其技艺水准与先进国度的不同首要在于高速机能、工艺靠得住性等方面。主动化平面堆栈在国内的发展历经40年，发端步入倏地发展阶段。我国主动化平面堆栈的发展过程，如图2。
我国主动化平面堆栈运用畛域很广，险些遍及通盘行业。当前曾经投入运用的行业首要有香烟、医药、连锁趸批、呆板制作、汽车、食物、队伍系统、电子商务等，其它表化工、航空航天、电子、典籍、配送核心、机场、口岸等畛域也有较为广泛运用。我国主动化平面堆栈的运用畛域，如图3。
二、专利解析
1.断定技艺分支
颠末浏览关系材料，可将主动化平面堆栈做技艺分支以下，个中高层货架按构造分为不乱式和挪动式。不乱式货架又能够分为：
（1）单位货格式：每层货架都是由统一尺寸的货格构成，货格启齿面向货架之间的通道，装取货呆板在通道中行驶并能对左、右双方的货架举办囊、取功课。货架以两排为一组，组间留有通道。这类堆栈通道宽度较大，面积操纵率低（约为60%），空间操纵率较高。
（2）贯穿式货架堆栈：—种茂密型的堆栈。这类货架特殊之处在于，每层货架的每一列纵向贯穿，像一条条地道，地道中能顺次放入货品单位，使货品单位排成一列。
（3）重力式货架布局一端高一端低，使贯穿的通道成肯定坡度。在每层货架底部安置滑道、辊道或在货品单位配备（如货箱、托盘）底部安置轮子，则货品单位便可在其本身重力影响下沿坡道高端自意向低端活动。
货架也可水准安置而不需坡度，熟行走机构鞭策下活动到另一端。这类平面堆栈首要好处是：货架集体精细陈设，堆栈平面操纵率和容积操纵率可大幅度升高，可达90%。只在凹凸两头举办功课，大大俭朴了设施和呆板运转耗损，严酷实施货品的先进先出，灵验避让货品淹留。
（4）主动化货柜式：主动化柜式平面堆栈是袖珍可挪动的封锁式平面堆栈，由柜外壳、把持安装、操纵盘、储物箱及传动机构构成。其首要特色是袖珍化、轻量化、智能化，特别是封锁性强，有很强的守密性。恰当于宝贵的电子元件、贵金属、饰物、材料文件、档案材料、音像成品、证券单据等的积存。
在货架之间存取货品的巷道式堆垛机能够按布局分为单立柱式和双立柱式。
在积存处所和装卸货处所的收支库系统有天车、叉车、轨道穿越车、主动带领车或拆码垛呆板人等设施搬运货品。
主动把持系统是调解把持平面堆栈中的各个设施合做运转的核心系统，有的堆栈需求合做响应的定单需求举办治理，因此也需求配备仓储治理系统。
其它，遵循分拣或分类需求，有的主动化平面堆栈还配备有主动分拣、主动判别以及保存处境监测系统。主动化平面堆栈的技艺中心构成，如表1。
2.检索畛域
本文在华夏专利文摘数据库（CNABS）和天下专利文摘库（SIPOABS）中，对与平面堆栈畛域关系且曾经收录并公然的专利文件举办了检索，采纳该畛域的分类号b65g1/+及请求人做为检索进口，挑选从年1月1日至年12月31日的国表里专利请求（注：关系著录项目音信为由Incopat数据库导出）。
3.寰球专利请求的年度情景解析
颠末检索发掘，寰球畛域内对于平面堆栈的专利请求总计项，个中向华夏专利局提交的国内请求为项。由图4看来，海外主动化平面堆栈技艺的发展从年发端，每年均有肯定命量的关系专利请求，到年畴昔，天下畛域内主动化平面堆栈的专利请求量不大，自年此后，向华夏专利局提交的请求量浮现并坚持不乱的较低水准，此期间寰球畛域内的技艺发展处于发芽期。年至9年，跟着专利请求量的慢慢增多，加入慢速增加期，国内请求的数目也有了较显然提拔；9年此后，跟着技艺发展，寰球及国内的请求量均显露出倏地增加的势态。
列国技艺的发展随功夫的变动也是不同的，如图5。在初期，德国、美国、法国、日本为该畛域技艺较大的请求国。
不过，德国、日本和美国的请求量跟着功夫变动显露递减趋向，自年此后，华夏的请求量逐年增多，而且在年此后占到寰球主动化堆栈技艺畛域中请求量的一半，是技艺钻研的活泼区域。
由该畛域专利请求的功夫和区域散布特点能够归纳得出主动化平面堆栈畛域的发展过程：一方面，从天下畛域看，该畛域在上世纪60年月就已起步，钻研较多的区域纠合在美国、日本等发财国度，在0年左右，技艺相对老练的本国公司发端在华夏递交专利请求并开垦在华夏的主动化平面堆栈的关系营业；另一方面，该畛域华夏初期的专利请求量较少，跟着比年来该畛域关系的中袖珍企业敏捷萌发和发展，对该畛域的技艺研发加多，衍生了大批自立常识产权，使得5年此后华夏国内提交的专利请求发端加多，并慢慢在比年景为请求主体。颠末解析，此番专利请求的区域散布演化趋向与期间后台相响应：初期西方发财国度技艺较先进，而华夏经济在比年来发端起步并慢慢发展昌盛。其它，该畛域国表里请求的此消彼长还大概是由于主动化平面堆栈核心技艺较浅显，海外的钻研曾经趋于老练完备，或其钻研核心发端向其余机能迁徙。在华夏畛域内来讲，固然数据讲明早在年左右国内的该畛域技艺人员就曾经涉足平面堆栈技艺，但此时对于该畛域技艺的钻研并不广泛，且纠合于孤立的私人，而直到5年此后专利请求量才发端慢慢增多。
4.海外专利的技艺解析
核心专利的钻研解析能够倏地把持行业钻研的中心方位，能够为企业计议发展方位供给扶助。核心专利的断定法子常常有两种：一种是操纵被引证的频率来断定，被引频率越高注明该专利的技艺含量越高；其它一种是操纵本家专利数目来断定，本家专利是请求人为了张大技艺的庇护畛域，就统一专利技艺在不同的国度和区域产权机关反复请求，进而造成一个专利族群，本家专利数目越大注明专利技艺的墟市经济价钱越高。
由以上解析可知，美国在主动化平面堆栈畛域起步较早，颠末钻研其被引用频率较高的专利文件可知，其核心技艺散布较为通盘，波及到高层货架、堆垛机、收支库系统及主动把持系统等方面。个中，高层货架方面的改善点首要波及怎么升高高层货架的不乱性，堆垛机方面的改善点首要波及起落安装及货叉伸缩安装，收支库系统方面的改善首要波及收支库设施和货架相对地方的安顿，为主动化把持系统中完成高效的门路计议供给硬件打算。美国核心专利技艺波及的中心，如图6。
在美国此后，德国在该畛域的请求量也慢慢增多，请求量较大的公司有4家，别离是DEMAIC、SIEMENS、KEURO和SSI。个中DEMAIC公司被引频率最高的一项专利波及一种三维主动平面堆栈，包含最少一双平行配置的层叠置架和多个移取每层货品的带领穿越车，操纵该种安装能够颠末主动寻址技艺完成存取自如，升高了做事效率。SIEMENS公司被引频率较高的一项专利波及一种平面堆栈货物保存把持系统，其颠末起重机或吊装设施能够完成在分派节点之间的托盘箱替换，运送车无需中止即能够完成托盘取放，具备较高的存取效率。KEURO公司的核心专利和SIEMENS公司的上述专利有殊途同归之妙，该系统的运送车从可拜候的地方活动到储物架进程中，可同时举办起重机或起落机的从头定位，以保证运送车到位时，保存盒恰巧起落到位，无需等候功夫，存取效率较高。而SSI公司的核心专利则波及到一种托盘搬运安装。该安装贯串主动化货架行使，货架具备传感器安装来探测是不是有托盘到位，颠末把持闭锁安装将到位的托盘锁定，避让其货架摇动时托盘零落。其它，该安装还具备探测托盘空载/满载的安装，以完成空托盘的搜聚和回收操纵。德国核心专利技艺波及的中心，如图7。
对于日事实关技艺的钻研，参照Incopat数据库中专利文件的被引频率举办排序，挑选出关键请求人大福公司和村田呆板股份有限公司在该畛域的高被引频率专利请求，别离陈列出被引频率最高的专利请求，见表2和表3。
大福公司创制于年，一直全力于物料搬运技艺与设施的开拓和钻研。将仓储、搬运、分拣和治理等多种技艺归纳为最好、最抱负的物料搬运系统，提供给了全天下各行各业的宽广用户。
上述被引频率最高的专利请求均纠合在日本、美国、德国、欧专局以及天下常识产权机关，同时都具备大批的本家专利，进而看出这两家企业的请求原料较高，专利技艺研发的赓续性较好，在不停改善发展的同时也很好地举办了加新保护；另一方面，借助对才干域核心技艺的把握，不停向技艺开拓墟市潜力较大的其余国度举办专利庇护请求，进而据有其余国度的技艺墟市，这些是至公司专利计谋的首要特点之一。图8为日本大福和村田的核心专利的技艺体例。
由图8看来，核心专利首要纠合于至年，大福公司首要针对主动化平面堆栈的高层货架布局举办了深入的钻研和通盘的专利布局，村田呆板股份有限公司则以大福公司较少观赏的对于巷道式堆垛设施为切入点，在技艺赶上行了深入的细化和接续的发展。但两个公司均在收支库系统及主动把持系统方面举办了关系的钻研，并取患了不错的发展。这一方面是由于收支库系统和主动把持系统是主动化平面堆栈中升高存取效率的关键技艺，另一方面也注明怎么升高主动化平面堆栈的存取效率是该畛域耐久
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