发明创造名称:工业用机器人
外观设计名称:
决定号:185748
决定日:2019-08-02
委内编号:1F262783
优先权日:2014-01-29
申请(专利)号:201510039803.2
申请日:2015-01-27
复审请求人:日本电产三协株式会社
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:田书凤
合议组组长:杨子芳
参审员:窦明生
国际分类号:H01L21/677,B25J9/06
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点:如果一项权利要求的技术方案相对于作为最接近的现有技术的对比文件存在区别技术特征,其中部分区别技术特征被另一篇对比文件公开和给出技术启示,其余区别技术特征属于本领域公知常识,对于本领域技术人员来说,在结合对比文件和本领域公知常识的基础上得到该权利要求所要求保护的技术方案是显而易见的,则该权利要求不具备创造性。
全文:
本复审请求审查决定涉及申请号为201510039803.2、名称为“工业用机器人”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为日本电产三协株式会社,申请日为2015年01月27日,优先权日为2014年01月29日,公开日为2015年07月29日。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年07月03日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-5不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定认为:独立权利要求1相对于最接近的现有技术对比文件1(CN1408514A,公开日为2003年04月09日)的区别技术特征,部分被对比文件2(CN103465275A,公开日为2013年12月25日)公开,部分属于公知常识,因此,权利要求1相对于对比文件1、2和公知常识的结合不具备创造性。从属权利要求2-5的附加技术特征,或被对比文件1或2公开,或属于公知常识,因此,权利要求2-5也不具备创造性。
驳回决定所依据的文本为:申请人于申请日2015年01月27日提交的说明书摘要、说明书第[0001]-[0074]段、摘要附图、说明书附图图1-4;以及于2018年03月02日提交的权利要求第1-5项。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种工业用机器人,包括手、臂、主体部以及多个马达,所述手能够转动地与所述臂的末端侧连接,所述臂的基端侧能够转动地与所述主体部连接,所述多个马达用于驱动所述手以及所述臂,其特征在于,
所述工业用机器人是在真空腔室内使用的机器人,至少所述手以及所述臂配置在真空腔室中,且所述臂的内部压力是大气压,
所述工业用机器人由在被定位部件定位的状态下借助螺钉连接且能够分割的两个以上的分割体构成,
在至少两个所述分割体的内部配置有所述马达以及用于检测所述马达的旋转位置的编码器,且在配置有所述马达以及所述编码器的所述分割体的内部配置有与所述编码器连接的电池,
所述手、所述臂以及所述主体部成为所述分割体,
在所述臂的内部以及所述主体部的内部配置有所述马达、所述编码器以及所述电池。
2. 根据权利要求1所述的工业用机器人,其特征在于,
所述手包括用于装载搬运对象物的手叉以及固定有所述手叉并与所述臂的末端侧连接的手基部,
所述手叉、所述手基部、所述臂以及所述主体部成为所述分割体,
在所述臂的内部以及所述主体部的内部配置有所述马达、所述编码器以及所述电池。
3. 根据权利要求2所述的工业用机器人,其特征在于,
所述臂由相互能够相对转动地连接的第一臂部与第二臂部构成,
所述第一臂部的基端侧能够转动地与所述主体部连接,所述第二臂部的基端侧能够转动地与所述第一臂部的末端侧连接,所述手能够转动地与所述第二臂部的末端侧连接,
在所述臂的内部配置有:
第一马达,所述第一马达作为用于使所述第二臂部相对于所述第一臂部转动的所述马达;
第二马达,所述第二马达作为用于使所述手相对于所述第二臂部转动的所述马达;
第一编码器,所述第一编码器作为检测所述第一马达的旋转位置的所述编码器;
第二编码器,所述第二编码器作为检测所述第二马达的旋转位置的所述编码器;以及
第一电池,所述第一电池作为与所述第一编码器以及所述第二编码器连接的所述电池,
在所述主体部的内部配置有:
第三马达,所述第三马达作为用于使所述第一臂部相对于所述主体部转动的所述马达;
第四马达,所述第四马达作为用于使所述臂升降的所述马达;
第三编码器,所述第三编码器作为检测所述第三马达的旋转位置的所述编码器;
第四编码器,所述第四编码器作为检测所述第四马达的旋转位置的所述编码器;以及
第二电池,所述第二电池作为与所述第三编码器以及所述第四编码器连接的所述电池。
4. 根据权利要求2所述的工业用机器人,其特征在于,
所述臂由相互能够相对转动地连接的第一臂部与第二臂部构成,
所述第一臂部的基端侧能够转动地与所述主体部连接,所述第二臂部的基端侧能够转动地与所述第一臂部的末端侧连接,所述手能够转动地与所述第二臂部的末端侧连接,
从上下方向观察时,所述第一臂部相对于所述主体部的转动中心与所述第二臂部相对于所述第一臂部的转动中心之间的距离同所述第二臂部相对于所述第一臂部的转动中心与所述手相对于所述第二臂部的转动中心之间的距离相等,
从下侧起依次配置并组装所述主体部、所述臂以及所述手,所述臂处于所述第一臂部相对于所述主体部的转动中心与所述手相对于所述第二臂部的转动中心在上下方向重叠的状态。
5. 根据权利要求3所述的工业用机器人,其特征在于,
所述臂由相互能够相对转动地连接的第一臂部与第二臂部构成,
所述第一臂部的基端侧能够转动地与所述主体部连接,所述第二臂部的基端侧能够转动地与所述第一臂部的末端侧连接,所述手能够转动地与所述第二臂部的末端侧连接,
从上下方向观察时,所述第一臂部相对于所述主体部的转动中心与所述第二臂部相对于所述第一臂部的转动中心之间的距离同所述第二臂部相对于所述第一臂部的转动中心与所述手相对于所述第二臂部的转动中心之间的距离相等,
从下侧起依次配置并组装所述主体部、所述臂以及所述手,所述臂处于所述第一臂部相对于所述主体部的转动中心与所述手相对于所述第二臂部的转动中心在上下方向重叠的状态。”
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年10月15日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书,其中在原权利要求1中增加原权利要求3的附加技术特征以成为新权利要求1,删除原权利要求3、5,并对原权利要求4作适应性修改以成为新权利要求3。复审请求人认为:在对比文件1中,马达53、73以及编码器52、72等均设置于臂4、6的外部,没有公开将马达53、73以及编码器52、72等设置于内部压力为大气压的臂4、6内部且将臂4、6等设置于真空腔室这一点。另一方面,在对比文件2中,虽然马达15等设置在臂10等的内部,但没有公开将马达15等设置在内部压力为大气压的臂10等的内部且将臂10等设置于真空腔室这一点。通过采用上述技术特征,权利要求1的技术方案具备有益技术效果。复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种工业用机器人,包括手、臂、主体部以及多个马达,所述手能够转动地与所述臂的末端侧连接,所述臂的基端侧能够转动地与所述主体部连接,所述多个马达用于驱动所述手以及所述臂,其特征在于,
所述工业用机器人是在真空腔室内使用的机器人,至少所述手以及所述臂配置在真空腔室中,且所述臂的内部压力是大气压,
所述工业用机器人由在被定位部件定位的状态下借助螺钉连接且能够分割的两个以上的分割体构成,
在至少两个所述分割体的内部配置有所述马达以及用于检测所述马达的旋转位置的编码器,且在配置有所述马达以及所述编码器的所述分割体的内部配置有与所述编码器连接的电池,
所述手、所述臂以及所述主体部成为所述分割体,
在所述臂的内部以及所述主体部的内部配置有所述马达、所述编码器以及所述电池,
所述臂由相互能够相对转动地连接的第一臂部与第二臂部构成,
所述第一臂部的基端侧能够转动地与所述主体部连接,所述第二臂部的基端侧能够转动地与所述第一臂部的末端侧连接,所述手能够转动地与所述第二臂部的末端侧连接,
在所述臂的内部配置有:
第一马达,所述第一马达作为用于使所述第二臂部相对于所述第一臂部转动的所述马达;
第二马达,所述第二马达作为用于使所述手相对于所述第二臂部转动的所述马达;
第一编码器,所述第一编码器作为检测所述第一马达的旋转位置的所述编码器;
第二编码器,所述第二编码器作为检测所述第二马达的旋转位置的所述编码器;以及
第一电池,所述第一电池作为与所述第一编码器以及所述第二编码器连接的所述电池,
在所述主体部的内部配置有:
第三马达,所述第三马达作为用于使所述第一臂部相对于所述主体部转动的所述马达;
第四马达,所述第四马达作为用于使所述臂升降的所述马达;
第三编码器,所述第三编码器作为检测所述第三马达的旋转位置的所述编码器;
第四编码器,所述第四编码器作为检测所述第四马达的旋转位置的所述编码器;以及
第二电池,所述第二电池作为与所述第三编码器以及所述第四编码器连接的所述电池。
2. 根据权利要求1所述的工业用机器人,其特征在于,
所述手包括用于装载搬运对象物的手叉以及固定有所述手叉并与所述臂的末端侧连接的手基部,
所述手叉、所述手基部、所述臂以及所述主体部成为所述分割体,
在所述臂的内部以及所述主体部的内部配置有所述马达、所述编码器以及所述电池。
3. 根据权利要求1或2所述的工业用机器人,其特征在于,
所述臂由相互能够相对转动地连接的第一臂部与第二臂部构成,
所述第一臂部的基端侧能够转动地与所述主体部连接,所述第二臂部的基端侧能够转动地与所述第一臂部的末端侧连接,所述手能够转动地与所述第二臂部的末端侧连接,
从上下方向观察时,所述第一臂部相对于所述主体部的转动中心与所 述第二臂部相对于所述第一臂部的转动中心之间的距离同所述第二臂部相对于所述第一臂部的转动中心与所述手相对于所述第二臂部的转动中心之间的距离相等,
从下侧起依次配置并组装所述主体部、所述臂以及所述手,所述臂处于所述第一臂部相对于所述主体部的转动中心与所述手相对于所述第二臂部的转动中心在上下方向重叠的状态。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年10月24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:对比文件1的说明书技术领域部分明确公开了“该多关节工业机器人用于例如在半导体器件的制造过程中输送半导体芯片”;在沉积或等离子体刻蚀等诸多常见的半导体制造过程中,往往需要保持腔室的真空状态;为了对待处理或已处理的晶片进行取放,通常需要工业用机器人的至少手和臂进入真空腔室中传送晶片;因此,将至少手以及臂配置在真空腔室中,是本领域技术人员根据工业机器人的实际工作环境所采取的常规设计。另外,对比文件2公开了分割体的内部配置与编码器相连的电池这一技术特征,且其在对比文件2中的作用也是防止机械手本体突然断电或长时间断开与控制器的连接线时,可以永久记住机械手的物理位置;具体地,本领域技术人员可以确定,其可以解决避免机器人再次组装后编码器的调整,因此对比文件2给出了将该技术特征用于对比文件1以对其进行改进的启示;并且对比文件2公开了分割体的内部配置与编码器相连的电池,本领域技术人员可以确定,可以防止机器人在组装、调整后被分解并按分割体进行搬运等时造成电池的损伤。工业用机器人的臂的内部压力为大气压是本领域技术人员在设计工业用机器人结构时的常规设计。分割体配置在真空中且分割体的内部压力为大气压,也能以简单的结构防止空气从分割体的内部流出,该技术效果是本领域技术人员采用对比文件2公开的分割体内部配置与编码器相连的电池这一技术特征对对比文件1进行改进时,可以得到的技术效果。因而坚持原驳回决定。
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01日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。具体地,独立权利要求1相对于最接近的现有技术对比文件1的区别技术特征,部分被对比文件2公开,部分属于公知常识,因此,权利要求1相对于对比文件1、2和公知常识的结合不具备创造性。从属权利要求2-3的附加技术特征,或被对比文件1或2公开,或属于公知常识,因此,权利要求2-3也不具备创造性。同时,对于复审请求人的相关意见给予回应:(1)对比文件2公开了“在臂的内部和主体部的内部设置马达、编码器以及与编码器连接的电池”的技术特征,该技术特征所起的作用与其在本申请中所起的作用相同,均是避免工业机器人再次组装后对编码器进行调整、以及对马达、编码器及与编码器连接的电池进行适当的保护。(2)对于设备的内部空腔为大气压,由于半导体设备通常是在大气环境中制备的,其内部空腔随之为大气压,这也有利于半导体设备的输运以及在制成之后、未投入使用之前较长时间的存放,否则,由于设备内部气压和外部大气压之间的压力差,可能会导致设备表面内凹变形,影响其外观以及使用。此外,在各个真空腔室之间传送半导体晶片的半导体设备在本领域是很常见的,通常,这些半导体设备具有固定于地板上的底座(处于大气环境)且具有伸入真空腔室进行传送操作的机械手臂。这些均属于本领域的公知常识。(3)关于复审请求人在意见陈述中提及的“与将电池安装于分割体的外侧面的情况相比”的技术效果:首先,该技术效果没有明确记载于本申请的说明书中;其次,对比文件2已经公开了“在臂的内部和主体部的内部设置马达、编码器以及与编码器连接的电池”,采用该技术手段的技术方案显然能够实现复审请求人所声称的技术效果。
复审请求人于2019年04月16日提交了意见陈述书,同时修改了权利要求书(包括权利要求第1-3项),其中在独立权利要求1中增加了技术特征“所述第一臂部与所述第二臂部的连接部成为关节部,在所述关节部配置有将所述第一马达的旋转减速并传递至所述第二臂部的减速机,所述第一马达和所述第二马达的轴向与所述关节部的轴向一致”。复审请求人认为:对比文件1和2没有公开修改后的权利要求1中的“所述臂的内部压力是大气压”以及“在所述关节部配置有将所述第一马达的旋转减速并传递至所述第二臂部的减速机,所述第一马达和所述第二马达的轴向与所述关节部的轴向一致”这一技术特征,也没有给出与上述技术特征相关的任何启示。通过采用上述技术特征,由于第一马达和第二马达的轴向与关节部的轴向一致,因此能增大配置有第一马达和第二马达的臂部的内部空间,臂部内的空气量增加,容易使臂内的第一马达和第二马达、电池所产生的热量经由臂内的空气释放,容易利用臂部内的空气对臂部内的发热部件等进行冷却,特别地,在采用上述技术特征的情况下,可以向臂的内部供给空气(例如冷却后的空气)而使其在臂的内部循环,更好地对臂部内的发热部件等进行冷却,从而避免这些部件因高温而损坏。新修改的权利要求书如下:
“1. 一种工业用机器人,包括手、臂、主体部以及多个马达,所述手能够转动地与所述臂的末端侧连接,所述臂的基端侧能够转动地与所述主体部连接,所述多个马达用于驱动所述手以及所述臂,其特征在于,
所述工业用机器人是在真空腔室内使用的机器人,至少所述手以及所述臂配置在真空腔室中,且所述臂的内部压力是大气压,
所述工业用机器人由在被定位部件定位的状态下借助螺钉连接且能够分割的两个以上的分割体构成,
在至少两个所述分割体的内部配置有所述马达以及用于检测所述马达的旋转位置的编码器,且在配置有所述马达以及所述编码器的所述分割体的内部配置有与所述编码器连接的电池,
所述手、所述臂以及所述主体部成为所述分割体,
在所述臂的内部以及所述主体部的内部配置有所述马达、所述编码器以及所述电池,
所述臂由相互能够相对转动地连接的第一臂部与第二臂部构成,
所述第一臂部的基端侧能够转动地与所述主体部连接,所述第二臂部的基端侧能够转动地与所述第一臂部的末端侧连接,所述手能够转动地与所述第二臂部的末端侧连接,
在所述臂的内部配置有:
第一马达,所述第一马达作为用于使所述第二臂部相对于所述第一臂部转动的所述马达;
第二马达,所述第二马达作为用于使所述手相对于所述第二臂部转动的所述马达;
第一编码器,所述第一编码器作为检测所述第一马达的旋转位置的所述编码器;
第二编码器,所述第二编码器作为检测所述第二马达的旋转位置的所述编码器;以及
第一电池,所述第一电池作为与所述第一编码器以及所述第二编码器连接的所述电池,
在所述主体部的内部配置有:
第三马达,所述第三马达作为用于使所述第一臂部相对于所述主体部转动的所述马达;
第四马达,所述第四马达作为用于使所述臂升降的所述马达;
第三编码器,所述第三编码器作为检测所述第三马达的旋转位置的所述编码器;
第四编码器,所述第四编码器作为检测所述第四马达的旋转位置的所述编码器;以及
第二电池,所述第二电池作为与所述第三编码器以及所述第四编码器连接的所述电池,
所述第一臂部与所述第二臂部的连接部成为关节部,
在所述关节部配置有将所述第一马达的旋转减速并传递至所述第二臂部的减速机,
所述第一马达和所述第二马达的轴向与所述关节部的轴向一致。
2. 根据权利要求1所述的工业用机器人,其特征在于,
所述手包括用于装载搬运对象物的手叉以及固定有所述手叉并与所述臂的末端侧连接的手基部,
所述手叉、所述手基部、所述臂以及所述主体部成为所述分割体,
在所述臂的内部以及所述主体部的内部配置有所述马达、所述编码器以及所述电池。
3. 根据权利要求1或2所述的工业用机器人,其特征在于,
所述臂由相互能够相对转动地连接的第一臂部与第二臂部构成,
所述第一臂部的基端侧能够转动地与所述主体部连接,所述第二臂部的基端侧能够转动地与所述第一臂部的末端侧连接,所述手能够转动地与所述第二臂部的末端侧连接,
从上下方向观察时,所述第一臂部相对于所述主体部的转动中心与所述第二臂部相对于所述第一臂部的转动中心之间的距离同所述第二臂部相对于所述第一臂部的转动中心与所述手相对于所述第二臂部的转动中心之间的距离相等,
从下侧起依次配置并组装所述主体部、所述臂以及所述手,所述臂处于所述第一臂部相对于所述主体部的转动中心与所述手相对于所述第二臂部的转动中心在上下方向重叠的状态。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以依法作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人于2019年04月16日答复复审通知书时提交了权利要求书的全文修改替换页(包括权利要求第1-3项),经审查,其修改符合专利法第33条及专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审请求审查决定依据的文本为:复审请求人于申请日2015年01月27日提交的说明书摘要、说明书第[0001]-[0074]段、摘要附图、说明书附图图1-4;以及于2019年04月16日提交的权利要求第1-3项。
2、具体理由的阐述
专利法第22条第3款规定: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。
如果一项权利要求的技术方案相对于作为最接近的现有技术的对比文件存在区别技术特征,其中部分区别技术特征被另一篇对比文件公开和给出技术启示,其余区别技术特征属于本领域公知常识,对于本领域技术人员来说,在结合对比文件和本领域公知常识的基础上得到该权利要求所要求保护的技术方案是显而易见的,则该权利要求不具备创造性。
本复审请求审查决定引用的对比文件与驳回决定和复审通知书引用的对比文件相同,即:
对比文件1:CN1408514A,公开日为2003年04月09日;
对比文件2:CN103465275A,公开日为2013年12月25日。
其中,对比文件1为最接近的现有技术。
(2-1)权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求1要求保护一种工业用机器人。对比文件1公开了一种多关节机器人及其臂装置,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第1页第6-8行、第3页第1段至第8页第2段,附图1-3):工业机器人1包括:机械手8、第一臂4和第二臂6、安装基座2(相当于主体部)以及马达33、53、73,第一臂4和第二臂6相互能够相对转动地连接,机械手8能够转动地与第二臂6的末端侧连接,第一臂4的基端侧能够转动地与安装基座2连接,第二臂6的基端侧能够转动地与第一臂4的末端侧连接,马达33、53、73用于驱动第一臂4和第二臂6以及机械手8;第一臂4可在第一旋转关节3处从安装基座2上拆卸下来,第二臂6可以在第二旋转关节5处从第一臂4上拆卸下来,机械手8可以在第三旋转关节7处从第二臂6上拆卸下来(即,机械手8、第一臂4、第二臂6、安装基座2成为分割体);编码器32(即第三编码器)感知马达33的驱动轴的旋转角度,编码器52(即第一编码器)感知马达53的驱动轴的旋转角度,编码器72(即第二编码器)感知马达73的驱动轴的旋转角度;马达53(即第一马达)作为用于使第二臂6相对于第一臂4转动的马达,马达73(即第二马达)作为用于使机械手8相对于第二臂6转动的马达;马达33(即第三马达)作为用于使第一臂4相对于安装基座2转动的马达;第一臂4和第二臂6的连接处为第二旋转关节5(即关节部)。权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征为:(1)所述工业用机器人是在真空腔室内使用的机器人,至少所述手以及所述臂配置在真空腔室中,且所述臂的内部压力是大气压;(2)分割体可以在被定位部件定位的状态下借助螺钉连接;(3)与所述第一编码器以及所述第二编码器连接的第一电池,其与所述第一马达、第二马达、第一编码器和第二编码器均配置在所述臂的内部;用于使所述臂升降的第四马达和检测所述第四马达的旋转位置的第四编码器,以及与所述第三编码器以及所述第四编码器连接的第二电池,第三马达、第四马达、第三编码器、第四编码器和第二电池均配置在所述主体部的内部;(4)在所述关节部配置有将所述第一马达的旋转减速并传递至所述第二臂部的减速机,所述第一马达和所述第二马达的轴向与所述关节部的轴向一致。基于上述区别技术特征,权利要求1的技术方案实际解决的技术问题是:(1)选择工业用机器人的制备、工作环境;(2)使分割体的连接更牢固;(3)避免工业机器人再次组装后对编码器进行调整以及对部件进行适当保护;(4)选取合理的结构实现马达的高效率驱动。
对于区别技术特征(1):对比文件1的说明书第1页第6-8行记载了“该多关节工业机器人用于例如在半导体器件的制造过程中输送半导体芯片”,而本领域公知,在半导体制造过程中,往往需要保持腔室的真空状态,为了对待处理或已处理的晶片进行取放,通常需要工业用机器人的至少手和臂进入真空腔室中传送晶片;但半导体制造过程中使用的各种设备通常是在大气环境中制备的,其内部压力通常是大气压,这也方便其在大气环境中输运以及长期放置而不因内外压力差而变形。
对于区别技术特征(2):在被定位部件定位的状态下,借助螺钉进行紧固连接是本领域技术人员对处于分割状态的设备进行组装的常规方式,属于本领域的公知常识。
对于区别技术特征(3):对比文件2公开了一种机械手编码器供电系统,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第[0002]-[0012]段,附图1):第一编码器1(相当于第三编码器)连接第一伺服电机13(相当于第三马达)以反馈第一伺服电机13的转角和转速,第一伺服电机13用于驱动第一轴,第一轴带动机械手本体的腰座8旋转,且第一编码器1连接一5V电池,并与第一编码器1、第一伺服电机13一起安装于底座7(相当于主体部)内;第二编码器2连接一5V电池,并与第二伺服电机14一起安装于腰座8内,第二编码器2反馈第二伺服电机14的转角和转速,第三编码器3和第四编码器4分别连接一5V电池,并分别与第三伺服电机15、第四伺服电机16一起安装于前臂10内,第三编码器3反馈第三伺服电机15的转角和转速,第四编码器4反馈第四伺服电机16的转角和转速,第五编码器5和第六编码器6分别连接一5V电池,并分别与第五伺服电机17、第六伺服电机18一起安装于小臂11内,第五编码器5反馈第五伺服电机17的转角和转速,第六编码器6反馈第六伺服电机18的转角和转速;在使用过程中,如果机械手本体突然断电或长时间断开与控制器的连接线,编码器可以记住数据,实现机械手本体校正完成后可以永久记住机械手的物理位置,而无需进行原点校正。可见,对比文件2公开了在臂的内部和主体部的内部设置马达、编码器以及与编码器连接的电池,该技术特征所起的作用与其在本申请中所起的作用相同,均是避免工业机器人再次组装后对编码器进行调整、以及对马达、编码器及与编码器连接的电池进行适当的保护,因此,对比文件2给出了将上述技术特征应用于对比文件1以解决其客观存在的技术问题的技术启示。而设置用于驱动位于主体部之上的臂部分整体升降的马达和相应地检测该马达的旋转位置的编码器,属于本领域技术人员的常规设计,根据对比文件2的技术启示,本领域技术人员也容易想到为该编码器配置相应的电池并将上述马达、编码器、电池配置于主体部的内部;此外,使设置于同一空间,如同一主体部的内部、同一臂部分的内部的两个编码器共享一个电池,是本领域技术人员容易想到的设计。
对于区别技术特征(4),本领域公知,马达即电动机是高转速、低力矩的驱动器,在机器人中要用减速器变成低转速、高力矩的驱动器,因而配置将马达的旋转减速并传递其驱动的减速器是本领域的常规技术手段,而且将减速器安装在关节处以及使电机轴、减速器轴与关节同轴也是本领域惯常采用的结构形式。
由此可见,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的公知常识得到权利要求1所要求保护的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的。因此,权利要求1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,不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(2-2)权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2对权利要求1作了进一步的限定。对比文件1还公开了(参见说明书第1页第6-8行、第3页第1段至第8页第2段,附图1-3):机械手8包括用于装载搬运对象物的手叉(参见附图1-2)。而工业机器人手结构包括固定有手叉并与臂的末端侧连接的手基部,是本领域的常规设计,在对比文件1的基础上,本领域技术人员容易做到使手基部可拆卸地与其他部分连接。此外,对比文件2公开了“在所述臂的内部以及所述主体部的内部配置有所述马达、所述编码器以及所述电池”(具体请参见第1条审查意见的相关评述)。因此,在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下,权利要求2所要求保护的技术方案也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(2-3)权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求3对权利要求1或2作了进一步的限定。对比文件1还公开了(参见说明书第1页第6-8行、第3页第1段至第8页第2段,附图1-3):第一臂4和第二臂6相互能够相对转动地连接,机械手8能够转动地与第二臂6的末端侧连接,第一臂4的基端侧能够转动地与安装基座2连接,第二臂6的基端侧能够转动地与第一臂4的末端侧连接。对比文件1虽未明确记载,但本领域技术人员根据附图2容易做到,从上下方向观察时,使第一臂4相对于安装基座2的转动中心与第二臂6相对于第一臂4的转动中心之间的距离同第二臂6相对于第一臂4的转动中心与机械手8相对于第二臂6的转动中心之间的距离相等(即第一臂4相对于安装基座2的转动中心与机械手8相对于第二臂6的转动中心在上下方向能够重叠)。根据需要,本领域技术人员可以选择从下侧起依次配置并组装对比文件1的安装基座2、第一臂4和第二臂6以及机械手8,以及在组装完成后且在未使用前,使第一臂4相对于安装基座2的转动中心处于与机械手8相对于第二臂6的转动中心在上下方向重叠的状态。因此,在其引用的权利要求不具备创造性时,权利要求3所要求保护的技术方案也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为:
对比文件1和2没有公开修改后的权利要求1中的“所述臂的内部压力是大气压”以及“在所述关节部配置有将所述第一马达的旋转减速并传递至所述第二臂部的减速机,所述第一马达和所述第二马达的轴向与所述关节部的轴向一致”这一技术特征,也没有给出与上述技术特征相关的任何启示。通过采用上述技术特征, 由于第一马达和第二马达的轴向与关节部的轴向一致,因此能增大配置有第一马达和第二马达的臂部的内部空间,臂部内的空气量增加,容易使臂内的第一马达和第二马达、电池所产生的热量经由臂内的空气释放,容易利用臂部内的空气对臂部内的发热部件等进行冷却,特别地,在采用上述技术特征的情况下,可以向臂的内部供给空气(例如冷却后的空气)而使其在臂的内部循环,更好地对臂部内的发热部件等进行冷却,从而避免这些部件因高温而损坏。
对此,合议组认为:
(1)半导体制造过程中使用的各种设备通常是在大气环境中制备的,其内部压力通常都是大气压,不需要对其内部空间做真空处理,这也方便这些高精度的仪器设备在大气环境中输运以及长期放置而不因内外压力差而变形。
(2)《机器人工程导论》(吴广玉、姜复兴编,1988年03月第1版)在第二章“机器人机构”第2.5节“关节部机构”(第63-71页)有如下记载:
“为了驱动机器人的关节,可以将电机和减速器直接安装在关节处。也就是使电机轴、减速器轴与关节同轴;也可以将电机和减速器安装在其他地方,中间经传动装置传递力和运动至关节轴。”(第68页)
“电动机是高转速、低力矩的驱动器,在机器人中要用减速器变成低转速、高力矩的驱动器。” (第69-70页)
“在机器人工程中,比较合乎要求且常用的减速器是行星齿轮机构和谐波传动机构” (第70页)和“驱动电机直接装在手臂上,而谐波驱动机构直接装在手腕关节部,二者之间用同步皮带连接起来”(第72页)
由此也可以看出以下为本领域公知常识:配置将马达的旋转减速并传递其驱动的减速器;将减速器安装在关节处,将驱动电机安装在手臂,二者之间用同步皮带连接起来,以及使电机轴、减速器轴与关节同轴。
(3)本申请未提及散热,且根据本申请的记载也无法确定复审请求人所陈述的冷却的技术效果。
综上,复审请求人所陈述的理由不具有说服力,合议组不予支持。
基于上述理由,合议组依法作出以下复审请求审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年07月03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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