水果分選專(zhuān)利技術(shù)綜述

佟震陽(yáng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G210.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：190316812

一、技術(shù)發(fā)展路線

1.1前言

我國(guó)是水果生產(chǎn)大國(guó)，根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，我國(guó)水果年總產(chǎn)量已達(dá)億噸級(jí)別，雖然我國(guó)水果產(chǎn)量很大，但是國(guó)內(nèi)水果價(jià)格低，中國(guó)水果以本國(guó)消費(fèi)為主，參與國(guó)際貿(mào)易的比例很低，出口量不到國(guó)際水果貿(mào)易的3%，其中一個(gè)重要的原因就是采后的商品化處理落后，外觀質(zhì)量較差，水果的產(chǎn)后商品化處理包括清洗、打蠟、分級(jí)、包裝。而分級(jí)是果品商品化處理的重要環(huán)節(jié)，水果的分級(jí)指標(biāo)包括外部品質(zhì)和內(nèi)部品質(zhì)兩個(gè)方面。國(guó)內(nèi)的水果大多數(shù)依靠機(jī)械配合人工的方式實(shí)現(xiàn)分級(jí)。人工分級(jí)的主要缺點(diǎn)是：勞動(dòng)量大、生產(chǎn)率低而且分選精度不穩(wěn)定，水果分選難以實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確和無(wú)損化。

1.2大小分選機(jī)

大小分選機(jī)是按照水果大小進(jìn)行分選，目前可用于蘋(píng)果類(lèi)圓形水果分選的方法有篩子分選法、回轉(zhuǎn)帶分選法、輥軸分選法、滾筒式分選法等。另外，隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖像技術(shù)的發(fā)展，采用光電傳感器或CCD攝像機(jī)對(duì)水果的大小進(jìn)行測(cè)量判別已成為此類(lèi)分選機(jī)的研究熱點(diǎn)。因?yàn)樗鼈兪菍?duì)水果的大小進(jìn)行不損傷的非接觸性計(jì)量，適用于任何種類(lèi)的水果。

1.3重量分選機(jī)

按重量進(jìn)行分選的分選機(jī)械早期是利用杠桿原理進(jìn)行分選的。目前，機(jī)械式重量分選機(jī)主要有固定衡量秤體、運(yùn)動(dòng)輸送盤(pán)式和固定限位裝置、運(yùn)動(dòng)衡量秤體式幾種機(jī)型。機(jī)械式重量分選對(duì)水果的損傷較小，而且具有較廣的通用性，但是由于各種誤差及摩擦影響等使分選精度不是很高，固定衡量秤體式，利用輸送盤(pán)運(yùn)輸水果通過(guò)固定的衡量秤體進(jìn)行稱(chēng)重，存在動(dòng)態(tài)稱(chēng)量誤差。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)和稱(chēng)重傳感技術(shù)的迅速發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的相互滲透，電子稱(chēng)重技術(shù)及應(yīng)用有了新的發(fā)展，系統(tǒng)采用微機(jī)控制，可按需選擇準(zhǔn)確的分選基準(zhǔn)，具有更高精度和更高的控制靈活度，其在分選檢測(cè)技術(shù)上已經(jīng)很成熟，工作效率高，并具有較高的分選精度。

1.4外觀品質(zhì)分選機(jī)

外觀品質(zhì)分選機(jī)是按水果的表面缺陷、色澤、形狀、成熟度等進(jìn)行分選的分選機(jī)。其分選方法包括：光電式色澤分選法和計(jì)算機(jī)圖像處理分選法。色澤分選法是根據(jù)顏色不同反射光的波長(zhǎng)就不同的原理對(duì)水果顏色進(jìn)行區(qū)分，一般都有發(fā)光電子管和接收反射的電子管，水果從發(fā)光管前通過(guò)時(shí)，接收管就可以測(cè)到不同的反射波波長(zhǎng)，由此可按預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)確定其級(jí)別，最后由執(zhí)行機(jī)構(gòu)將其傳送到對(duì)應(yīng)級(jí)別的收集機(jī)構(gòu)。而計(jì)算機(jī)圖像處理分選法是利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)一次性完成果梗完整性、果形、水果尺寸、果面損傷、成熟度等檢測(cè)，可以測(cè)得水果大小、果面損傷面積等具體數(shù)值，并根據(jù)其數(shù)值大小進(jìn)行分類(lèi)。

1.5內(nèi)部品質(zhì)分選機(jī)

衡量水果內(nèi)部品質(zhì)的主要屬性有硬度、含糖量、酸度以及內(nèi)部缺陷等。在很多情況下，水果的內(nèi)在品質(zhì)并不能通過(guò)外部特征表達(dá)，所以對(duì)水果內(nèi)部品質(zhì)的檢測(cè)很重要。對(duì)水果內(nèi)在品質(zhì)的破壞性檢測(cè)技術(shù)人們已經(jīng)掌握，而無(wú)損傷檢測(cè)技術(shù)是近幾年才發(fā)展起來(lái)的。

二、專(zhuān)利分析

2.1年度分布

上圖為1984年至2017年水果分選技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)量年度分布圖。其中時(shí)間間隔為5年，從圖中可以看出，中國(guó)水果分選技術(shù)的申請(qǐng)量在逐階段增加，從2001年開(kāi)始快速增長(zhǎng)，與此同時(shí)，國(guó)外在水果分選技術(shù)領(lǐng)域的起步較早，在1984-1990就已經(jīng)達(dá)到峰值，隨著技術(shù)的逐漸成熟，申請(qǐng)量反而逐漸下降，整體上說(shuō)明，水果分選技術(shù)逐漸達(dá)到成熟完善狀態(tài)。

2.2國(guó)家分布

從上圖中我可以看到，在水果分選技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量最大的國(guó)家為日本，我國(guó)位居第2，前10中，發(fā)達(dá)國(guó)家占大多數(shù)，日本毫無(wú)疑問(wèn)是水果分選技術(shù)領(lǐng)域的老大，其申請(qǐng)量遠(yuǎn)超第二名，經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)的地區(qū)對(duì)于水果要求的質(zhì)量越高，其相關(guān)分選技術(shù)研發(fā)水平越高。

2.3主要申請(qǐng)人分布上圖列出了中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)量排在前8位的申請(qǐng)人?？梢钥闯觯嚓P(guān)專(zhuān)利關(guān)于水果分選技術(shù)，申請(qǐng)量較多的申請(qǐng)人中國(guó)科研院校和企業(yè)，說(shuō)明我國(guó)在該領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)階段，但真正的市場(chǎng)推廣應(yīng)用還需進(jìn)一步加強(qiáng)。

2.3.1國(guó)內(nèi)

上圖列出了中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)量排在前8位的申請(qǐng)人?？梢钥闯?，關(guān)于水果分選技術(shù)，申請(qǐng)量較多的申請(qǐng)人中國(guó)科研院校和企業(yè)，說(shuō)明我國(guó)在該領(lǐng)域已經(jīng)開(kāi)始研發(fā)階段，但真正的市場(chǎng)推廣應(yīng)用還需進(jìn)一步加強(qiáng)。

2.3.2國(guó)外

上圖與下圖中列出了世界專(zhuān)利申請(qǐng)量排在前8位的申請(qǐng)人。可以看出，由于中國(guó)在水果分選技術(shù)領(lǐng)域起步較晚，相關(guān)申請(qǐng)量較多的申請(qǐng)人全部都為外國(guó)的企業(yè)，這說(shuō)明國(guó)外的公司關(guān)于該領(lǐng)域的研究較為成熟，尤其是日本的企業(yè)，前8中以日本企業(yè)居多，而國(guó)內(nèi)的企業(yè)在這方面還有一定的差距。結(jié)合水果分選技術(shù)領(lǐng)域在我國(guó)的申請(qǐng)狀況，說(shuō)明世界各大公司雖然研發(fā)實(shí)力較為雄厚，但是并未在中國(guó)進(jìn)行相關(guān)專(zhuān)利布局，而這給了我們本土企業(yè)一個(gè)很好的發(fā)展機(jī)遇。

三、技術(shù)綜述在審查實(shí)踐中的應(yīng)用

在對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)行綜述的過(guò)程中，可以了解該技術(shù)領(lǐng)域整體上的發(fā)展趨勢(shì)及現(xiàn)狀，也就是可以更好的掌握該技術(shù)領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，做到真正意義上的“所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員”。對(duì)于審查員來(lái)說(shuō)，當(dāng)拿到該技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)申請(qǐng)文件后，就可以根據(jù)本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)公開(kāi)的技術(shù)方案大致的判斷出該方案對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的貢獻(xiàn)和發(fā)明點(diǎn)，從而在接下來(lái)的檢索時(shí)有一個(gè)大致的方向和合理的預(yù)期，進(jìn)一步有效提高檢索的效率以及正確掌握終止檢索的時(shí)機(jī)。同時(shí)，作為一個(gè)了解本領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及現(xiàn)狀的本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在對(duì)公知常識(shí)的認(rèn)定時(shí)，可以更準(zhǔn)確、更到位。最后，掌握該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)脈絡(luò)后，在撰寫(xiě)審查意見(jiàn)通知書(shū)時(shí)，可以用更加準(zhǔn)確的語(yǔ)言以及更具有說(shuō)服力的方式。今后的審查生活中，我們應(yīng)經(jīng)常對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和總結(jié)，及時(shí)更新自己掌握的本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)，早曰成為一個(gè)合格的本領(lǐng)域技術(shù)人員。下面通過(guò)具體的審查實(shí)踐說(shuō)明該專(zhuān)利技術(shù)綜述在審查工作中的應(yīng)用。

案例申請(qǐng)?zhí)枺?01510865672.3

發(fā)明名稱(chēng)：一種水果分選清洗一體機(jī)

技術(shù)方案：包含進(jìn)料裝置、從上至下設(shè)置多級(jí)震動(dòng)傳送帶、多級(jí)傳動(dòng)裝置、灑水裝置。審查員在理解了上述技術(shù)方案的內(nèi)容后發(fā)現(xiàn)，本申請(qǐng)采用輥式分選機(jī)對(duì)水果進(jìn)行大小分選，發(fā)明點(diǎn)在于為了分出多級(jí)大小采用多級(jí)輥并且設(shè)置灑水裝置對(duì)水果進(jìn)行清洗，根據(jù)以上分析所掌握的水果分選的相關(guān)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，審查員很快鎖定檢索范圍，并可以確定“大小”、“多級(jí)”、“清洗”、“輥式”等關(guān)鍵詞進(jìn)行針對(duì)性檢索，較為準(zhǔn)確和快捷地獲取了可評(píng)述本申請(qǐng)創(chuàng)造性的對(duì)比文件1CN104959303A和對(duì)比文件2CN2189498Y，其中對(duì)比文件1公開(kāi)了一種物料分級(jí)篩選的設(shè)備，說(shuō)明書(shū)中說(shuō)明涉及領(lǐng)域?yàn)楣叻诌x，對(duì)比文件2公開(kāi)了一種淋水式清洗機(jī)，屬于食品加工領(lǐng)域，特別涉及表皮較薄的多汁類(lèi)水果。通過(guò)閱讀其技術(shù)方案，發(fā)現(xiàn)對(duì)比文件1和2結(jié)合可以破壞本案例的技術(shù)方案的創(chuàng)造性，該案例一通后視撤，通過(guò)梳理技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)和技術(shù)發(fā)展方向，充分利用好專(zhuān)利技術(shù)綜述能夠有效地幫助審查員全面理解專(zhuān)利申請(qǐng)的技術(shù)方案，準(zhǔn)確高效地確定檢索策略和手段，從而提高審查效率。