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摘要:本文从专利的角度梳理了移栽机械的发展技术路线,并对移栽机械专利申请在国内外的总体申请量及申请人的布局情况进行了分析,有助于本领域内的相关生产企业及高校了解专利申请的变化趋势,得出有价值的技术突围点。
关键词:移栽机械;专利申请;发展;布局
移栽技术凭借其可以避开霜冻等寒冷气候、有效提高幼苗成活率的优势,逐渐受到国内外公司及学者的广泛关注[1]。移栽机械主要分为半自动和全自动。按其作业的对象分为水稻和旱田移栽装备。日本在水田移栽装备方面处十国际领先;旱田移栽主要是钵苗移栽,欧洲目前占领了旱田移栽装备方面的大部分国际市场[2]。
1移栽机械的专利技术发展路线
国外移栽机械发展起步较早,欧洲一些发达国家开始研制并用于蔬菜等作物生产的喂苗移栽机具,最早的专利申请则可追溯到上世纪初(如FR408370A)。30年代末40年代初,移栽机械已经逐步开始从最初的手工的喂苗过程转换为机械化作业。
50年代至60年代,已经研制出多种半自动移栽机械,并且其在80年代已经在农业生产终广泛使用,不过初期设计的移栽机械都是半自动型,由人土完成取秧和送秧(如US32243752A)。日本在60年代发明了曲柄摇杆式分插机构和旱育(毯状苗)稀植方法,取代了滑道机构 (图1)和裸苗移栽。日本70年代在久保田、洋马、佐藤、井关等农机公司的不断改进下,增加了推秧机构,曲柄配重等装置,使插秧机工作可靠性和效率提高,在杆机构插秧装置上趋于完善(如JPS5145011A)。同一时期,美国出现了自动移栽机,美国移栽机公司(Mechanical Transplanter)生产了一种四杆机构吊杯结构的吊杯式膜上移栽机,对育苗的要求低,能完成膜上移栽、注水、覆土、镇压等作业,但该机械结构复杂、成本太高,未得到广泛的推广与使用(US4290373A)。
2000年以后,随着插秧机技术的日渐成熟及广泛使用,栽植臂机构开始在移栽机的取苗部件上得到推广,从而研制了一些以插秧机栽植臂衍生的移栽机取苗部件。比如,韩国的 K.H.Ryu研制的由伺服电机、单片机、视觉系统及其传感装置组成的移栽机机械手,在室内静态的试验中,取苗成功率已经达到了 90%,但该种装置只适宜定点取苗,并不适宜环境复杂的大田作业,可靠性也有待加强;日本 Takashi Onosaka 等人在其研究的移栽机中设计机械手式取苗系统;美国 Frank W.Faulring 等人设计了真空泵式取苗系统,实现了自动移栽。
2移栽机械的专利申请国内外布局
移栽机械的分类号下面文献总量为51777篇,其中“用于种苗的移栽机械”占了绝大多数。不同时期的专利申请量如图1所示,在20世纪70年代前申请量较小,随后申请量逐年迅速增加,在1970-1980年時间内申请量稳步上升,之后有微小波动,近几年申请量有所下降,由此可看出随着科技的发展,人们对移栽机械的研究也越来越多,且技术越成熟。
自1984年以来移栽机械在中国的专利申请量如图2所示,可以看出,一般的移栽机械在中国发展活跃,从2005年开始该领域申请量保持着一个迅速增长的状态。国内移栽机械技术申请人申请量排名如图3所示,目前国内移栽机械申请主要集中在科研院所和国外公司,国内的企业申请较少,也说明我国目前自主研发的移栽机械在产业中应用还存在一定困难。而国外移栽机械技术申请人主要来自日本的久保田株式会社(11.38%)、井关农机株式会社(10.53%)和洋马株式会社(6.29%)。
3 结语
本文基于移栽机械的专利申请及发展情况进行了分析,可以看出,20世纪70年以后,移栽机械技术就在国外有了飞速发展,专利申请量大幅度提升,而移栽机械技术在中国起步相对较晚,国内在移栽机械方面的申请量是在2000年以后稳步提升的;同时,相对于国外申请量和专利技术,国内的申请量较少,且集中在高校和研究所,而日本的移栽技术已相当成熟,井关株式会社、久保田株式会社、洋马株式会社等在移栽机械专利技术的研究较多。
参考文献
[1] 潘启明.国内外移栽机技术现状和发展趋势[J].安徽农业科学,2013(31):12478-12479,12496.
[2] 张振国,曹卫彬,王侨等.穴盘苗自动移栽机的发展现状与展望[J].农机化研究,2013.5:237-241.
关键词:移栽机械;专利申请;发展;布局
移栽技术凭借其可以避开霜冻等寒冷气候、有效提高幼苗成活率的优势,逐渐受到国内外公司及学者的广泛关注[1]。移栽机械主要分为半自动和全自动。按其作业的对象分为水稻和旱田移栽装备。日本在水田移栽装备方面处十国际领先;旱田移栽主要是钵苗移栽,欧洲目前占领了旱田移栽装备方面的大部分国际市场[2]。
1移栽机械的专利技术发展路线
国外移栽机械发展起步较早,欧洲一些发达国家开始研制并用于蔬菜等作物生产的喂苗移栽机具,最早的专利申请则可追溯到上世纪初(如FR408370A)。30年代末40年代初,移栽机械已经逐步开始从最初的手工的喂苗过程转换为机械化作业。
50年代至60年代,已经研制出多种半自动移栽机械,并且其在80年代已经在农业生产终广泛使用,不过初期设计的移栽机械都是半自动型,由人土完成取秧和送秧(如US32243752A)。日本在60年代发明了曲柄摇杆式分插机构和旱育(毯状苗)稀植方法,取代了滑道机构 (图1)和裸苗移栽。日本70年代在久保田、洋马、佐藤、井关等农机公司的不断改进下,增加了推秧机构,曲柄配重等装置,使插秧机工作可靠性和效率提高,在杆机构插秧装置上趋于完善(如JPS5145011A)。同一时期,美国出现了自动移栽机,美国移栽机公司(Mechanical Transplanter)生产了一种四杆机构吊杯结构的吊杯式膜上移栽机,对育苗的要求低,能完成膜上移栽、注水、覆土、镇压等作业,但该机械结构复杂、成本太高,未得到广泛的推广与使用(US4290373A)。
2000年以后,随着插秧机技术的日渐成熟及广泛使用,栽植臂机构开始在移栽机的取苗部件上得到推广,从而研制了一些以插秧机栽植臂衍生的移栽机取苗部件。比如,韩国的 K.H.Ryu研制的由伺服电机、单片机、视觉系统及其传感装置组成的移栽机机械手,在室内静态的试验中,取苗成功率已经达到了 90%,但该种装置只适宜定点取苗,并不适宜环境复杂的大田作业,可靠性也有待加强;日本 Takashi Onosaka 等人在其研究的移栽机中设计机械手式取苗系统;美国 Frank W.Faulring 等人设计了真空泵式取苗系统,实现了自动移栽。
2移栽机械的专利申请国内外布局
移栽机械的分类号下面文献总量为51777篇,其中“用于种苗的移栽机械”占了绝大多数。不同时期的专利申请量如图1所示,在20世纪70年代前申请量较小,随后申请量逐年迅速增加,在1970-1980年時间内申请量稳步上升,之后有微小波动,近几年申请量有所下降,由此可看出随着科技的发展,人们对移栽机械的研究也越来越多,且技术越成熟。
自1984年以来移栽机械在中国的专利申请量如图2所示,可以看出,一般的移栽机械在中国发展活跃,从2005年开始该领域申请量保持着一个迅速增长的状态。国内移栽机械技术申请人申请量排名如图3所示,目前国内移栽机械申请主要集中在科研院所和国外公司,国内的企业申请较少,也说明我国目前自主研发的移栽机械在产业中应用还存在一定困难。而国外移栽机械技术申请人主要来自日本的久保田株式会社(11.38%)、井关农机株式会社(10.53%)和洋马株式会社(6.29%)。
3 结语
本文基于移栽机械的专利申请及发展情况进行了分析,可以看出,20世纪70年以后,移栽机械技术就在国外有了飞速发展,专利申请量大幅度提升,而移栽机械技术在中国起步相对较晚,国内在移栽机械方面的申请量是在2000年以后稳步提升的;同时,相对于国外申请量和专利技术,国内的申请量较少,且集中在高校和研究所,而日本的移栽技术已相当成熟,井关株式会社、久保田株式会社、洋马株式会社等在移栽机械专利技术的研究较多。
参考文献
[1] 潘启明.国内外移栽机技术现状和发展趋势[J].安徽农业科学,2013(31):12478-12479,12496.
[2] 张振国,曹卫彬,王侨等.穴盘苗自动移栽机的发展现状与展望[J].农机化研究,2013.5:237-241.