带有液压控制系统的圆柱坐标工业机械手-复审决定


发明创造名称:带有液压控制系统的圆柱坐标工业机械手
外观设计名称:
决定号:180773
决定日:2019-06-10
委内编号:1F253228
优先权日:
申请(专利)号:201610307075.3
申请日:2016-05-10
复审请求人:温州医科大学附属第一医院
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:喻江霞
合议组组长:朱明慧
参审员:郭振宇
国际分类号:B25J9/04(2006.01),;B25J9/14(2006.01),;B25J9/16(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求与最接近的现有技术相比存在区别技术特征,但现有技术已经给出了相关技术启示,使得本领域技术人员有动机将该区别技术特征结合到该最接近现有技术以得到该权利要求请求保护的技术方案,并获得预期的技术效果,则该权利要求请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610307075.3,名称为“带有液压控制系统的圆柱坐标工业机械手”的发明专利申请(下称“本申请”)。本申请的申请人为温州医科大学附属第一医院,申请日为2016年05月10日,公开日为2016年08月10日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年03月14日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为申请日2016年05月10日提交的权利要求第1项、说明书第1-19页、说明书附图第1-9页、说明书摘要以及摘要附图。
驳回决定所引用的对比文件如下:
对比文件1:CN103640009 A,公开日为2014年03月19日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种带有液压控制系统的圆柱坐标工业机械手,其特征在于:包括沿Z向升降设置的机身升降装置(1)、沿W向回转设置在机身升降装置(1)上端的手臂回转装置(2)、设置在手臂回转装置(2)上端的手臂连接架(3)、固定设置在手臂连接架(3)左侧的手臂伸缩后支座(4)、固定设置在手臂连接架(3)中部的手臂伸缩中支座(5)、固定设置在手臂连接架(3)右侧的手臂伸缩前支座(6)、沿X向伸缩设置在手臂连接架(3)上的手臂伸缩装置(7)、沿U向回转设置在手臂伸缩装置(7)右端的手腕回转装置(8)、设置在手腕回转装置(8)右端的手指夹紧装置(9)以及液压控制系统,手臂伸缩装置(7)穿装在手臂伸缩后支座(4)、手臂伸缩中支座(5)以及手臂伸缩前支座(6)上;
机身升降装置(1)包括手臂固定架(17)、设置在手臂固定架(17)下端中部的连接法兰(16)、分别设置在手臂固定架(17)下表面且位于连接法兰(16)一侧的测位螺杆前支架(13)与测位螺杆后支架(14)、设置在手臂固定架(17)下表面且位于连接法兰(16)一侧的、沿Z向穿装在测位螺杆前支架(13)与测位螺杆后支架(14)内的手臂测位螺杆导套(15)、沿Z向穿装在手臂测位螺杆导套(15)内的手臂测位螺杆(11)以及设置在手腕回转装置(8)下端的手臂测位固定架(10);
手臂伸缩后支座(4)的下端、手臂伸缩中支座(5)的下端以及手臂伸缩前支座(6)的下端分别固定手臂固定架(17)上,手臂测位电位计(12)套装在手臂测位螺杆(11)上,手臂测位螺杆(11)的右端与手臂测位固定架(10)固定连接;
手臂伸缩装置(7)包括两端分别穿装在手臂伸缩后支座(4)与手臂伸缩中支座(5)内的手臂伸缩缸套(20)、沿X向设置在手臂伸缩缸套(20)内的手臂伸缩活塞杆(18)、设置在手臂伸缩缸套(20)右端的手臂伸缩油缸后盖(28)、设置在手臂伸缩油缸后盖(28)右侧壁上且与手臂伸缩活塞杆(18)左端相对应的手臂伸缩后缓冲槽(26)、套装在手臂伸缩活塞杆(18)上的手臂伸缩活塞(19)、设置在手臂伸缩缸套(20)右端的缸体前端盖(21)、设置在缸体前端盖(21)左侧壁上且与手臂伸缩活塞杆(18)右端相对应的手臂伸缩前缓冲槽(27)、设置在缸体前端盖(21)与手臂伸缩活塞杆(18)之间的导向衬套(22)、套装在手臂伸缩活塞杆(18)上的手臂伸缩骨架油封(23)、设置在手臂伸缩骨架油封(23)右端且与缸体前端盖(21)右端连接的手臂伸缩衬套帽(24)、设置在手臂伸缩活塞杆(18)右端的手臂伸缩连接支耳(29)、
固定设置在缸体前端盖(21)右端外止口上的手臂伸缩支撑套(25)、设置在手臂伸缩中支座(5)以及手臂伸缩前支座(6)上的手臂伸缩缸体导向套(31)、沿X向活动设置在手臂伸缩缸体导向套(31)内孔中的手臂伸缩缸体壳体(32)、固定设置在手臂伸缩缸体壳体(32)内的手臂缸体连接套(33)、固定设置在手臂缸体连接套(33)左端的手腕油路进油尾盖(34)、固定设置在手臂伸缩缸体壳体(32)右端的回转缸后盖(39)、设置在回转缸后盖(39)右端的回转定位通油内止口(40)、设置在回转定位通油内止口(40)与手腕油路进油尾盖(34)之间的手腕油缸油路(37)、设置在手臂伸缩前支座(6)上的手臂伸缩前支撑衬套(30)、设置在手臂伸缩前支撑衬套(30)与手臂伸缩支撑套(25)上的伸缩油缸滑动带动内套(36)、设置在伸缩油缸滑动带动内套(36)上的伸缩滑动带动外套(35)以及插装设置在手臂伸缩连接支耳(29)与回转缸后盖(39)之间的手臂伸缩定位销(38),
手臂伸缩骨架油封(23)位于导向衬套(22)右侧,手臂伸缩骨架油封(23)位于缸体前端盖(21)右侧内止口中,手臂伸缩支撑套(25)设置在手臂伸缩中支座(5)上,手臂测位固定架(10)固定设置在回转缸后盖(39)下端;
手腕回转装置(8)包括左端设置在回转定位通油内止口(40)内的手腕回转活塞杆(48)、左端与回转缸后盖(39)右端固定连接手腕回转缸后固定座(41)、固定设置在手腕回转缸后固定座(41)右端的手腕回转缸固定壳体(42)、与手腕回转缸固定壳体(42)右端面固定连接的手腕旋转右封盖(43)、分别设置在手腕回转缸固定壳体(42)与手腕回转活塞杆(48)之间的手腕回转导向弧形块(44)与手腕回转固定弧形块(46)、设置在手腕回转固定弧形块(46)与手腕回转缸固定壳体(42)之间的手腕回转密封垫(65)、设置在手腕回转导向弧形块(44)与手腕回转活塞杆(48)之间的手腕回转连接键(45)、设置在手腕旋转右封盖(43)右端的手腕前连接法兰座(53)、设置在手腕前连接法兰座(53)右端的手腕前支撑端盖(55)以及设置在手腕前连接法兰座(53)与手腕前支撑端盖(55)之间的手腕中间支撑套(54),
手腕回转缸后固定座(41)、手腕回转缸固定壳体(42)以及手腕旋转右封盖(43)通过螺栓连接并通过手腕支架定位销(47)定位,手腕回转固定弧形块(46)的左端与手腕回转缸后固定座(41)通过螺栓连接并通过定位销定位,在手腕回转活塞杆(48)的右端设置有手指夹紧缓冲槽(52),在手腕回转活塞杆(48)上设置有连通手指夹紧缓冲槽(52)与手腕油缸油路(37)的管路,在手腕回转活塞杆(48)与手腕回转缸后固定座(41)之间设置有深沟球轴承,在手腕回转活塞杆(48)与手腕旋转右封盖(43)之间设置有深沟球轴承,在手腕回转活塞杆(48)上设置有用于背紧深沟球轴承的锁紧螺母,手腕回转导向弧形块(44)带动手腕回转活塞杆(48)转动设置,在手腕回转导向弧形块(44)上设置有弧形通油槽;
手指夹紧装置(9)包括左端设置在手腕回转活塞杆(48)内止口中的手指夹紧活塞杆(50)、设置在手指夹紧活塞杆(50)左端的手腕伸缩活塞套(51)、套装在手指夹紧活塞杆(50)上的手指复位弹簧(49)、套装在手指夹紧活塞杆(50)上且设置在手腕前支撑端盖(55)上的手指夹紧骨架油封(56)、设置在手腕前支撑端盖(55)右端的夹紧支板(64)、设置在手指夹紧活塞杆(50)右端且在夹紧支板(64)上滑动的手指夹紧推板(63)、两个对称设置且左端分别铰接在手指夹紧推板(63)上的后手指(62)、通过铰接销轴(60)与相应后手指(62)右端铰接的前手指(61)、设置在相应的前手指(61)中部与夹紧支板(64)右端之间的支点圆柱销(59)以及设置在相应的前手指(61)右端上且用于夹持块料(57)的手指指尖(58);
手指复位弹簧(49)设置在手腕伸缩活塞套(51)与手腕前连接法兰座(53)之间,
手臂回转装置(2)包括上端与连接法兰(16)通过螺栓连接的手臂回转上法兰座(71)、与手臂回转上法兰座(71)下端固定连接的手臂回转缸外壳(70)、与手臂回转缸外壳(70)下端固定连接的手臂回转缸连接套(69)、与手臂回转缸连接套(69)下端固定连接的手臂回转缸下盖(68)、沿Z向依次贯穿手臂回转上法兰座(71)、手臂回转缸外壳(70)、手臂回转缸连接套(69)和手臂回转缸下盖(68)的机身升降活塞杆(90)、设置在机身升降活塞杆(90)与手臂回转缸下盖(68)的密封圈、设置在机身升降活塞杆(90)与手臂回转缸连接套(69)之间的圆锥滚子轴承(67)、设置在机身升降活塞杆(90)上端的升降防松螺母(66)、分别设置在机身升降活塞杆(90)与手臂回转缸外壳(70)之间的手臂回转导向块(75)与手臂固定挡片(73)、设置在手臂回转导向块(75)与机身升降活塞杆(90)之间的手臂回转导向键(72)以及设置在手臂固定挡片(73)与手臂回转缸外壳(70)的耐磨橡胶垫片(74);
在手臂固定挡片(73)与手臂回转缸外壳(70)之间设置有密封垫,手臂固定挡片(73)与手臂回转缸外壳(70)通过螺栓连接且通过定位销定位,手臂回转导向块(75)与机身升降活塞杆(90)通过手臂回转导向键(72)连接,
手臂连接架(3)包括设置在机身升降活塞杆(90)一侧的升降固定座(77)、沿Z向活动设置的升降测位杆(82)、套装在升降测位杆(82)上的升降位置检测器(81)、套装在机身升降活塞杆(90)上的升降壳体缸体(91)、设置在升降壳体缸体(91)上端的升降缸上连接座(79)、设置在升降缸上连接座(79)上端的升降缸上盖(78)、设置在升降缸上连接座(79)与机身升降活塞杆(90)之间的升降缸骨架油封(80)、设置在机身升降活塞杆(90)上的活塞套、沿Z 向设置在机身升降活塞杆(90)下端内盲孔中的升降导向花键轴(88)、设置在升降导向花键轴(88)与机身升降活塞杆(90)之间的升降导向套(89)、设置在升降壳体缸体(91)下端的升降缸下法兰座(87)、设置在升降缸下法兰座(87)与升降导向套(89)之间的升降下骨架油封(86)、设置在升降缸下法兰座(87)下端的下底连接法兰座(85)、套装在升降导向套(89)下端且设置在下底连接法兰座(85)下端的下防松锁母(84)以及设置在下防松锁母(84)上的开口销(83),
升降测位杆(82)通过第二锁紧螺母(76)与升降固定座(77)连接,升降导向套(89)与机身升降活塞杆(90)固定连接,在升降缸下法兰座(87)设置有通油孔;
所述液压控制系统包括油箱(92)、过滤器(93)、油泵(94)、电机(95)、第一主路(96)、第二旁路(97)、主路单向阀(98)、第二主路(99)、手臂伸缩液压控制模块(100)、手臂回转液压控制模块(101)、升降液压控制模块(102)、手腕回转液压控制模块(103)、手指夹紧液压控制模块(104)、安全阀(105)、压力表支路(106)、压力表开关(107)、压力指示表(108)、卸荷支路(109)以及卸荷两位两通电磁阀(110);
油箱(92)通过过滤器(93)与油泵(94)连接,电机(95)带动油泵(94)转动;
油泵(94)经过第一主路(96)后分两路,一路与主路单向阀(98)连通;另一路通过第二旁路(97)后分三路,第一路通过安全阀(105)返回油箱(92),第二路经压力表支路(106)通过压力表开关(107)与压力指示表(108)连通,第三路通过卸荷支路(109)与卸荷两位两通电磁阀(110)的进油口连通,卸荷两位两通电磁阀(110)的出油口与油箱(92)连通;
主路单向阀(98)通过第二主路(99)后分五路,分别与手臂伸缩液压控制模块(100)、手臂回转液压控制模块(101)、升降液压控制模块(102)、手腕回转液压控制模块(103)以及手指夹紧液压控制模块(104)连通;
手臂伸缩液压控制模块(100)包括手臂伸缩装置(7)、伸缩进油支路(111)、伸缩进油节流阀(112)、伸缩三位四通电磁阀(113)、伸缩第一支路(114)、伸缩缓冲单元(115)、顺序阀(116)、缓冲单向阀(117)、伸缩第一分路(118)、伸缩第二分路(119)、伸缩回油支路(120)、伸缩回油节流阀(121)以及伸缩回油两位两通电磁阀(122);
第二主路(99)与伸缩进油支路(111)连通,伸缩进油支路(111)经伸缩进油节流阀(112)与伸缩三位四通电磁阀(113)的第一进口a1连通,伸缩三位四通电磁阀(113)的第一出口a2通过伸缩第一支路(114)与伸缩缓冲单元(115)的进口连通,伸缩缓冲单元(115)的出口通过伸缩第一分路(118)与手臂伸缩装置(7)的油缸无杆腔连通,手臂伸缩装置(7)的油缸有杆腔与伸缩第二分路(119)连通,伸缩第二分路(119)与伸缩三位四通电磁阀(113)的第二出口a4连通,伸缩三位四通电磁阀(113)的第二进口a3与伸缩回油支路(120)连通,伸缩回油支路(120)分两路,一路通过伸缩回油节流阀(121)返回油箱(92),另一路经过伸缩回油两位两通电磁阀(122)返回油箱(92);
伸缩缓冲单元(115)包括并联设置的顺序阀(116)与缓冲单向阀(117),顺序阀(116)的进油口与伸缩第一分路(118)连通,顺序阀(116)的出油口与伸缩第一支路(114)连通,缓冲单向阀(117)的进油口与伸缩第一支路(114)连通,缓冲单向阀(117)的出油口与伸缩第一分路(118)连通;
手臂回转液压控制模块(101)包括手臂回转装置(2)、手臂回转进油支路(123)、手臂回转进油节流阀(124)、手臂回转三位四通电磁阀(125)、手臂回转第一分路(126)、手臂回转第二分路(127)、手臂回转出油支路(128)、手臂回转出油节流阀(129)以及手臂回转出油两位两通电磁阀(130);
第二主路(99)与手臂回转进油支路(123)连通,手臂回转进油支路(123)经手臂回转进油节流阀(124)与手臂回转三位四通电磁阀(125)的第一进口b1连通,手臂回转三位四通电磁阀(125)的第一出口b2与手臂回转第一分路(126)连通,手臂回转第一分路(126)与手臂回转装置(2)的一油缸腔体连通,手臂回转装置(2)的另一油缸腔体与手臂回转第二分路(127)连通,手臂回转第二分路(127)与手臂回转三位四通电磁阀(125)的第二出口b4连通,手臂回转三位四通电磁阀(125)的第二进口b3与手臂回转出油支路(128)连通,手臂回转出油支路(128)分两路,分别经过手臂回转出油节流阀(129)以及手臂回转出油两位两通电磁阀(130)返回油箱(92);
升降液压控制模块(102)包括机身升降装置(1)、升降进油支路(131)、升降进油节流阀(132)、升降三位四通电磁阀(133)、升降第一支路(134)、升降缓冲单元(135)、升降第一分路(136)、升降第二分路(137)、升降出油支路(138)、升降出油节流阀(139)以及升降出油两位两通电磁阀(140);第二主路(99)与升降进油支路(131)连通,升降进油支路(131)经过升降进油节流阀(132)与升降三位四通电磁阀(133)的第一进口c1连通,升降三位四通电磁阀(133)的第一出口c2经过升降第一支路(134)与升降缓冲单元(135)的进口连通,升降缓冲单元(135)的出口与升降第一分路(136)连通,升降第一分路(136)与机身升降装置(1)的油缸无杆腔连通,机身升降装置(1)的油缸有杆腔与升降第二分路(137)连通,升降第二分路(137)与升降三位四通电磁阀(133)的第二出口c4连通,升降三位四通电磁阀(133)的第二进口c3与升降出油支路(138)连通,升降出油支路(138)分两路,分别通过升降出油节流阀(139)以及升降出油两位两通电磁阀(140)返回油箱(92);
升降缓冲单元(135)与伸缩缓冲单元(115)结构相同;
手腕回转液压控制模块(103)包括手腕回转装置(8)、手腕回转进油支路(141)、手腕回转进油节流阀(142)、手腕回转三位四通电磁阀(143)、手腕回转第一分路(144)、手腕回转第二分路(145)、手腕回转出油支路(146)、手腕回转出油节流阀(147)以及手腕回转出油两位两通电磁阀(148);
第二主路(99)与手腕回转进油支路(141)连通,手腕回转进油支路(141)经手腕回转进油节流阀(142)与手腕回转三位四通电磁阀(143)的第一进口d1连通,手腕回转三位四通电磁阀(143)的第一出口d2与手腕回转第一分路(144)连通,手腕回转第一分路(144)与手腕回转装置(8)的一油缸腔体连通,手腕回转装置(8)的另一油缸腔体与手腕回转第二分路(145)连通,手腕回转第二分路(145)与手腕回转三位四通电磁阀(143)的第二出口d4连通,手腕回转三位四通电磁阀(143)的第二进口d3与手腕回转出油支路(146)连通,手腕回转出油支路(146)分两路,分别通过手腕回转出油节流阀(147)以及手腕回转出油两位两通电磁阀(148)返回油箱(92);
手指夹紧液压控制模块(104)包括手指夹紧装置(9)、减压阀(149)、夹紧第一支路(150)、夹紧节流阀(151)、夹紧两位三通电磁阀(152)、夹紧第二支路(153)、夹紧单向阀(154)、夹紧第三支路(155)、压力继电器(156)以及反馈油路(157);
第二主路(99)与减压阀(149)进口连通,减压阀(149)的出口与夹紧第一支路(150)连通,夹紧第一支路(150)通过夹紧节流阀(151)与夹紧两位三通电磁阀(152)第一进口A连通,夹紧两位三通电磁阀(152)出口P与夹紧第二支路(153)连通,夹紧第二支路(153)与夹紧单向阀(154)的进口连通,夹紧单向阀(154)的出口与夹紧第三支路(155)连通,夹紧第三支路(155)分两路,分别与压力继电器(156)以及手指夹紧装置(9)的油缸无杆腔连通;在减压阀(149)与夹紧单向阀(154)之间设置有反馈油路(157)。”
驳回决定认为:权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术内容相比,其区别在于:对每一个模块做出了更具体的限定,然而本申请与对比文件1的原理相同,机械手的主体结构和要实现的几个自由度也相同,从本质上而言,本申请仅仅是在对比文件1的基础上对具体部件做出了更为详细的一些常规性限定。但是,在对比文件1已经公开的方案的基础上,本领域技术人员采用一些常规部件来实现具体的功能,是本领域技术人员必须具备的技术常识,这些常规部件的选择也只是本领域的一些常用技术手段,对于本领域技术人员来说,不需要付出任何创造性劳动。因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人(下称“复审请求人”)对上述驳回决定不服,于2018年06月04日向国家知识产权局提出了复审请求,并未修改申请文件。复审请求人认为:(1)手指夹紧装置是通过液压动力夹紧,弹簧力实现松开,能够避免脱落,即使弹簧折断也不会出现物体突然脱落;采用连杆结构,摆动幅度达0-180°甚至可扩展到270°。而对比文件1是弹簧恢复力夹紧,液动力实现松开。(2)本申请提供了液压控制系统及其具体结构、油路。(3)液压控制系统控制手臂伸缩、手臂回转、升降、手腕回转、手指夹紧。通过区别(2)和(3)的组合,可以实现机械手4个自由度和手指的夹紧都由液压驱动。(4)手指夹紧液压控制模块包括手指夹紧装置、减压阀、夹紧第一之路等,结合区别(1),从而实现夹紧压力稳定,压力可调,不会出现物体突然脱落,从而比对比文件1更加合理安全。因此权利要求1具备专利法第22条第3款规定的创造性。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年06月20日依法受理了该复审请求,并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为,本申请权利要求1篇幅非常大,记载了带有液压控制系统的圆柱坐标工业机械手的各部分详尽的结构,对比文件1的液压式大型机械手的公开了权利要求1主要的结构构成,驱动力都为液压系统,且自由度相同,主要技术效果也类似,权利要求1相较于对比文件1而言,只是对具体部件做出了更为详尽的限定,而这些限定是本领域常规性限定,权利要求1相对于对比文件1并无突出的实质性特点和显著的进步,因而不具有创造性。关于(1),对比文件1公开了“机械手指座34活动连接着机械手指35的中部,机械手指35的左端连接着耳环式机械手油缸活塞杆33”(参见说明书第[0008]段第6-10行),结合附图2可以确定机械手指的夹紧和松开都是由油缸驱动,即液压动力,而并不是采用申请人声称的弹簧恢复力夹紧,液动力松开,对比文件1也就不存在物体脱落的问题。至于“手指采用连杆结构”,其并未记载在权利要求1中,因此也不存在摆动幅度大的技术效果。即便在权利要求中限定“手指采用连杆结构”以达到提高摆动幅度高的技术效果,也是本领域常规技术手段。关于(2)和(3),对比文件1也具有手臂伸缩、手臂回转、升降、手腕回转四个自由度以及手指夹紧功能,且都是由液压驱动,本领域技术人员在此基础上能够根据液压控制常规知识布置具体的油路。关于(4),对比文件1的手指夹紧同样也是由液压驱动,因此也能达到夹紧压力稳定、避免物体突然脱落等相似的技术效果。至于具体的还包括减压阀、节流阀等具体油路设置,则是液压控制中常用的结构,用于实现以及调节液压动力,未带来预料不到的技术效果。在对比文件1的基础上作出的关于液压控制模块的具体限定不能给本申请带来创造性,因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019 年03月15日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1所公开的技术内容相比,其区别在于:机身升降装置、手臂回转装置、手臂伸缩装置、手腕回转装置、手指夹紧装置以及液压控制系统的具体结构。由于本申请与对比文件1的原理相同,机械手的主体结构和要实现的几个自由度也相同,从本质上而言,本申请仅仅是在对比文件1的基础上对具体部件做出了更为详细的一些常规性限定。但是,在对比文件1已经公开的方案的基础上,本领域技术人员采用一些常规部件来实现具体的功能,是本领域技术人员必须具备的技术常识,这些常规部件的选择也只是本领域的一些常规技术手段,对于本领域技术人员来说,不需要付出任何创造性劳动。因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:首先,对比文件1公开的液压式大型机械手可用于工业,有绕Z轴的旋转关节与水平方向的直动关节,作业空间是圆柱形,从其结构和自由度可以确定,对比文件1的机械手实质也是一种带有液压控制系统的圆柱坐标工业机械手,与本申请主题相同;其次,虽然本申请权利要求1与对比文件1之间确实存在一些具体结构特征方面的区别,然而,正如前面对权利要求1的评述意见中所述,这种区别实际上仅在于,对机械手的每一个模块做出了更具体的结构限定,本申请与对比文件1所要解决的技术问题相同,均是要提供一种适用范围广、劳动生产率高、成本低的可实现手指夹紧的液压式机械手,且两者的主体结构和实现的几个自由度也相同,即主要技术效果也类似,由此可见,从本质上而言,本申请权利要求1仅仅是在对比文件1的基础上对具体部件做出了更为详细的一些常规性限定,在对比文件1已经公开的方案的基础上,本领域技术人员采用一些常规部件来实现具体的功能,是本领域技术人员必须具备的技术常识,这些常规部件的选择也只是本领域的一些常用技术手段,对于本领域技术人员来说,不需要付出任何创造性劳动,因此,这些区别特征的存在并不能表明本申请权利要求1的技术方案具备创造性。再者,由于上述这些具体的结构区别特征是本领域的一些常用技术手段,因此其所具有的相应技术效果,自然也是本领域技术人员可以合理预期的。其次,对于复审请求人陈述的主要区别,关于区别技术特征(1),合议组认为:对比文件1公开了“机械手指座34活动连接着机械手指35的中部,机械手指35的左端连接着耳环式机械手油缸活塞杆33”(参见说明书第[0008]段第6-10行),结合附图2可以确定机械手指的夹紧和松开都是由油缸驱动,即液压动力,而并不是采用复审请求人声称的弹簧恢复力夹紧,液动力松开,对比文件1也就不存在物体脱落的问题。至于“手指采用连杆结构”,其并未记载在权利要求1中,因此也不存在摆动幅度大的技术效果。即便在权利要求中限定“手指采用连杆结构”以达到提高摆动幅度高的技术效果,也是本领域常规技术手段。关于区别技术特征(2)和(3),对比文件1也具有手臂伸缩、手臂回转、升降、手腕回转四个自由度以及手指夹紧功能,且都是由液压驱动,本领域技术人员在此基础上能够根据液压控制常规知识布置具体的油路,因此其取得的效果也是预料之中的。关于区别技术特征(4),对比文件1的手指夹紧同样也是由液压驱动,因此也能达到夹紧压力稳定、避免物体突然脱落等相似的技术效果。至于具体的还包括减压阀、节流阀等具体油路设置,则是液压控制中常用的结构,用于实现以及调节液压动力,未带来预料不到的技术效果。由于对比文件1的液压式大型机械手公开了权利要求1主要的结构构成,驱动力都为液压系统,且自由度相同,主要技术效果也类似,权利要求1相较于对比文件1而言,只是对具体部件做出了更为详尽的限定,而这些限定是本领域常规性限定,权利要求1相对于对比文件1并不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019 年03月28日提交了意见陈述书,但未修改申请文件。复审请求人认为:本申请的技术方案与对比文件1不管在附图还是具体功能结构上二者是完全不同的,其机构布置,传动原理也完全不同。另外,对比文件1也没有足够证据能够说明本申请针对手指夹紧装置9的以下技术手段和优点是常规选择:而本申请的优点是通过液动力克服弹簧力夹紧物体,通过液动力夹紧,从而实现夹紧压力稳定,压力也可调,避免脱落,安全可靠,即使弹簧发生折断,也不会出现物体突然脱落,从而相比于对比文件1的结构更加合理,安全;另外,由于采用连杆结构前手指61、后手指62,摆动幅度大,其角度幅度为0-180°,甚至可以扩展到270°,不存在困死点,不存在被卡死而无法动作,夹持物体的形状适用范围大;相对于对比文件1,两者有本质区别,动作原理不同,夹紧作用力不同。因此,权利要求1相对于对比文件1具备专利法第22条第3款规定的创造性。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在复审阶段未修改申请文件,因此,本复审请求审查决定所针对的文本为:申请日2016年05月10日提交的权利要求第1项、说明书第1-19页、说明书附图第1-9页、说明书摘要以及摘要附图。
关于创造性
专利法第22条第3款规定的创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
权利要求1请求保护一种带有液压控制系统的圆柱坐标工业机械手。
经查,对比文件1公开了一种液压式大型机械手,并具体公开了以下的技术内容(参见该对比文件的说明书第1-2页,附图1-3):其具有机械手指35和液压控制模块(液压式机械手必定具有液压控制系统),包括:沿竖直方向设置的液压升降式旋转座1、伸缩式横臂2和旋转式液压机械手3,所述液压升降式旋转座1的底座旋转油缸10外壳通过连接块11固定在伸缩式横臂2的伸缩滑台20(即手臂连接架)上,伸缩式横臂2的前端通过连接座30连接着旋转式液压机械手3的旋转油缸31(即手腕回转装置)外壳上;旋转式液压机械手3包括连接座30、旋转油缸31、机械手油缸外腔32、耳环式机械手油缸活塞杆33、机械手指座34和机械手指35(即手指夹紧装置),所述旋转油缸31的外壳左端通过螺丝固定着连接座30,旋转油缸31的旋转轴36与机械手油缸外腔32为一体式,机械手油缸外腔32右端固定有机械手指座34,机械手指座34活动连接着机械手指35的中部,机械手指35的左端连接着耳环式机械手油缸活塞杆33,机械手指35上设有多个防滑刺37;所述伸缩式横臂2还包括基础板21、导向滑杆22、支座块23、伸缩油缸24、伸缩定位器25和配重装置26,所述基础板21固定在伸缩滑台20上,伸缩滑台20内穿有导向滑杆22,导向滑杆22的右端连接着支座块23,支座块23连接着伸缩油缸24(即手臂伸缩装置)的活塞杆和连接座30,导向滑杆22的左端设有伸缩定位器25,伸缩定位器25的测量杆通过连接片27连接在配重装置26上,配重装置26固定在基础板21左端,伸缩油缸24安装在基础板21的上平面;所述液压升降式旋转座1还包括升降油缸12(即机身升降装置)和升降定位器13,所述升降油缸12的下端设有法兰底座14,升降油缸12的缸筒上设有升降定位器13,升降定位器13的测量杆上端连接着升降油缸12的活塞杆15,升降油缸12的活塞杆15上端连接着底座旋转油缸10的旋转轴16(即手臂回转装置),底座旋转油缸10的外壳上端安装着连接块11。所述液压式大型机械手采用纯液压驱动,各活动关节活动力矩大,能在恶劣的工业环境中应用,防护等级的要求较低,工作力比同级别电驱动机械手要高许多,成本却要低很多。
该权利要求所要求保护的技术方案与该对比文件所公开的技术内容相比,其区别在于:对机身升降装置、手臂回转装置、手臂伸缩装置、手腕回转装置、手指夹紧装置以及液压控制系统的具体结构限定。基于上述区别技术特征,本申请实际解决的技术问题是提供一种带有液压控制系统的圆柱坐标工业机械手。
由上可知,对比文件1已经公开了机身升降装置、手臂回转装置、手臂伸缩装置、手腕回转装置、手指夹紧装置以及液压控制模块,能够实现手腕回转、手臂伸缩、手臂升降和手臂回转4个自由度,能够满足一般的工业要求,采用纯液压驱动,各活动关节活动力矩大,能在恶劣的工业环境中应用,并且节省成本。因此机械手的主体结构和要实现的自由度相同,从本质上而言,本申请仅仅是在对比文件1的基础上对具体部件做出了更为详细的一些常规性限定,例如手指夹紧装置,通过设置后手指,前手指,指尖手指夹紧活塞杆,手指复位弹簧,手指夹紧推板,夹紧支板等,通过公知的连接方式,例如销轴连接,以使得每一指节都能活动。因此,在对比文件1已经公开的方案的基础上,本领域技术人员采用一些常规部件来实现具体的功能,是本领域技术人员必须具备的技术常识,这些常规部件的选择也只是本领域的一些常规技术手段,对于本领域技术人员来说,不需要付出任何创造性劳动,并且效果可以预期。
由此可见,在对比文件1的基础上结合上述常规技术手段以获得该权利要求所要求保护的技术方案,对所属技术领域的技术人员来说是显而易见的,因此该权利要求所要求保护的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
关于复审请求人的意见陈述
复审请求人在复审请求书中认为:本申请的技术方案与对比文件1不管在附图还是具体功能结构上二者是完全不同的,其机构布置,传动原理也完全不同。另外,对比文件1也没有足够证据能够说明本申请针对手指夹紧装置9的以下技术手段和优点是常规选择:而本申请的优点是通过液动力克服弹簧力夹紧物体,通过液动力夹紧,从而实现夹紧压力稳定,压力也可调,避免脱落,安全可靠,即使弹簧发生折断,也不会出现物体突然脱落,从而相比于对比文件1的结构更加合理,安全;另外,由于采用连杆结构前手指61、后手指62,摆动幅度大,其角度幅度为0-180°,甚至可以扩展到270°,不存在困死点,不存在被卡死而无法动作,夹持物体的形状适用范围大;相对于对比文件1,两者有本质区别,动作原理不同,夹紧作用力不同。因此,权利要求1相对于对比文件1具备专利法第22条第3款规定的创造性。
对此,合议组认为:首先,对比文件1公开的液压式大型机械手可用于工业,有绕Z轴的旋转关节与水平方向的直动关节,作业空间是圆柱形,从其结构和自由度可以确定,对比文件1的机械手实质也是一种带有液压控制系统的圆柱坐标工业机械手,与本申请主题相同;其次,虽然本申请权利要求1与对比文件1之间确实存在一些具体结构特征方面的区别,然而,正如前面对权利要求1的评述意见所述,这种区别实际上仅在于:对机械手的每一个模块做出了更具体的结构限定。本申请与对比文件1所要解决的技术问题相同,均是要提供一种适用范围广、劳动生产率高、成本低的可实现手指夹紧的液压式机械手,且两者的主体结构和实现的几个自由度也相同,即主要技术效果也类似,由此可见,从本质上而言,本申请权利要求1仅仅是在对比文件1的基础上对具体部件做出了更为详细的一些常规性限定,在对比文件1已经公开的方案的基础上,本领域技术人员采用一些常规部件来实现具体的功能,是本领域技术人员必须具备的技术常识,这些常规部件的选择也只是本领域的一些常用技术手段,对于本领域技术人员来说,不需要付出任何创造性劳动,因此,这些区别特征的存在并不能表明本申请权利要求1的技术方案具备创造性。并且,由于上述这些具体的结构区别特征是本领域的一些常用技术手段,因此其所具有的相应技术效果,自然也是本领域技术人员可以合理预期的。其次,对比文件1公开了“机械手指座34活动连接着机械手指35的中部,机械手指35的左端连接着耳环式机械手油缸活塞杆33”(参见说明书第[0008]段第6-10行),结合附图2可以确定机械手指的夹紧和松开都是由油缸驱动,即液压动力,这与本申请是一致的。至于“手指采用连杆结构”,其并未记载在权利要求1中,因此也不存在复审请求人所声称的摆动幅度大的技术效果。对比文件1也具有手臂伸缩、手臂回转、升降、手腕回转四个自由度以及手指夹紧功能,且都是由液压驱动,本领域技术人员在此基础上能够根据常规知识布置具体的手指夹紧装置,也能达到夹紧压力稳定、避免物体突然脱落等相似的技术效果,其取得的效果也是预料之中的。由于对比文件1的液压式大型机械手公开了权利要求1主要的结构构成,驱动力都为液压系统,且自由度相同,主要技术效果也类似,权利要求1相较于对比文件1而言,只是对具体部件做出了更为详尽的限定,而这些限定是本领域常规性限定,权利要求1相对于对比文件1并不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备创造性。
综上,合议组对复审请求人的主张不予支持。合议组作出如下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年03月14日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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