发明创造名称：一种失重法在线检测飞灰含碳量的旋臂式灰样移送机构
外观设计名称：
决定号：188605
决定日：2019-08-29
委内编号：1F270706
优先权日：
申请（专利）号：201510479571.2
申请日：2015-08-07
复审请求人：解海龙
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：李鹏飞
合议组组长：王少伟
参审员：袁野
国际分类号：G01N5/04
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术公开的技术方案之间具有区别技术特征，该区别技术特征的一部分被其它对比文件公开，且其在该对比文件中的作用与其在本申请中的作用相同，另一部分属于本领域的惯用手段，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201510479571.2、名称为“一种失重法在线检测飞灰含碳量的旋臂式灰样移送机构”的发明专利申请（下称本申请），申请人为解海龙。本申请的申请日为2015年08月07日，公开日为2015年12月23日。
国家知识产权局专利实质审查部门以本申请权利要求1-2不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由，于2018年10月08日驳回了本申请。
驳回决定中引用了如下对比文件：
对比文件1：CN 201508306U，公告日为2010年06月16日；
对比文件2：CN 2738239Y， 公告日为2005年11月02日。
驳回决定所针对的文本为：2018年07月11日提交的权利要求第1-2项；申请日2015年08月07日提交的说明书第1-3页、说明书附图第1页、说明书摘要及摘要附图。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种可升降旋臂式灰样移送机构，其特征是该机构带有一前端可托起并放置坩埚的悬臂，该悬臂可在计算机控制下做升降和旋转动作，该机构用于将坩埚移送到各个工位，协同并行完成飞灰含碳量的各项检测步骤。
2. 根据权利要求1所述的可升降旋臂式灰样移送机构通过到备用托架上取用备用坩埚的方式实现在线自动补充损坏或丢失的坩埚。”
驳回决定具体指出：1、权利要求1请求保护一种失重法在线检测飞灰含碳量的旋臂式灰样移送机构，其与对比文件1的区别技术特征为：该机构仅带有一悬臂，协同并行完成飞灰含碳量的各项检测步骤。上述区别技术特征部分被对比文件2公开，部分属于本领域的公知常识。所以，对于本领域的技术人员而言，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到权利要求1的技术方案是显而易见的。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。2、权利要求2请求保护根据权利要求1所述的可升降旋臂式灰样移送机构通过到备用托架上取用备用坩埚的方式实现在线自动补充损坏或丢失的坩埚，其与对比文件1的区别技术特征进一步包括：移送机构通过到备用托架上取用备用坩埚的方式实现在线自动补充损坏或丢失的坩埚。关于上述区别技术特征，对比文件2给出了设置三个坩埚，在完成一个测试单元后，自动叉取其余坩埚的技术启示。在此基础上，本领域技术人员有动机将未测试的两个坩埚作为备用坩埚使用。所以，对于本领域的技术人员而言，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的公知常识得到权利要求2的技术方案是显而易见的。因此，权利要求2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2019年01月09日向国家知识产权局提出了复审请求，未修改申请文件。
随后，复审请求人于2019年01月10日提交了意见陈述书，同时提交了权利要求书的全文修改替换页，具体修改涉及：将权利要求1的主题名称由“一种可升降悬臂式灰样移送机构”修改为“一种可升降和旋转的单臂式灰样移送机构”，将权利要求1记载的“其特征是该机构带有一前端可托起并放置坩埚的悬臂”修改为“其特征是该机构带有一前端可托起并放置坩埚的单侧悬臂”。
复审请求人认为：对比文件1仅是圆盘式的一个特例，并没有改变当一个环节进行时，尽管时间允许，另外的检测环节也不能同时并行的特点。本申请采用的技术方案是：“……用可升降旋臂式机构代替圆盘式机构。该机构带有一前端能够托起并放置坩埚的悬臂，……用于将坩埚移送到各个工位，使飞灰含碳量的各检测步骤得以并行完成。另外，增加一个用于并行工作的坩埚和两个固定托架，该托架用于临时存放坩埚和安放备用坩埚。”从而同时解决了两个问题：“1、并行工作”和“2、自动补充坩埚”，即：完全摆脱“圆盘多孔式”对并行工作的限制，使滞后时间减少了四分之三，同时，彻底解决了由于坩埚寿命带来的停机问题。对比文件2所述的设备由于配备了“U形”的“坩埚夹持叉”可以将坩埚放下和托起，确实存在“1、并行工作”和“2、自动补充坩埚”的条件，但是，正如对比文件2所述，运送坩埚不仅需要基于x、z平面运动执行机构的“夹持叉”套件，而且还要借助于直线运动的“坩埚小车”，如要增加检测步骤或项目还需要多套这样的“x、z检测线”或“x、y、z轴的导轨或是机械手”，其复杂程度可见一斑，直线移送的另一个问题就是要重复走许多“冤枉路”，这在设计上是十分忌讳的，工程上并不采用这种设计；同时，虽然对比文件2列举了许多诸如“煤粉的灰分、挥发分、水分；水泥生料熟料的烧失量、锅炉飞灰的含碳量……”等检测项目，但通篇没有提到与本申请相同或相似的两个特征点，即：“1、并行工作”和“2、自动补充坩埚”，并且明确说明，若要增加检测项目需要增加“两套或多套”“XZ轴运行部件”，或者“具有XYZ轴的导轨或是机械手……”，这显然与本申请的升降与圆周运动的悬臂机构相去甚远。而且通过其对检测过程描述：“下面通过检测过程详述在线测定锅炉煤粉、飞灰的装置：……。然后进行下一个试样的测定。”，可以断定对比文件2所述设备的各检测环节仍然是串联进行的。因此，本申请的权利要求具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年01月21日依法受理了该复审请求，并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
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06月25日向复审请求人发出复审通知书，指出：1、权利要求1请求保护一种可升降和旋转的单臂式灰样移送机构，对比文件1公开了一种锅炉飞灰灼烧测碳装置。权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于：权利要求1请求保护的为一种可升降和旋转的单臂式灰样移送机构，该机构带有一前端可托起并放置坩埚的单侧悬臂；可协同并行完成飞灰含碳量的各项检测步骤。上述区别技术特征部分被对比文件2公开，部分属于本领域的惯用手段。所以，对于本领域的技术人员而言，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的惯用手段得到权利要求1的技术方案是显而易见的。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；2、权利要求2是权利要求1的从属权利要求，其附加技术特征属于本领域的惯用手段。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性；3、合议组针对复审请求人的意见陈述进行了答复。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019年07月30日提交了意见陈述书，同时提交了权利要求书、说明书以及说明书摘要的全文修改替换页。其中，权利要求书的具体修改涉及：将权利要求1修改为“一种失重法在线检测飞灰含碳量的旋臂式灰样移送机构，其特征是该机构带有一个可绕中心轴转动和垂直升降的单侧悬臂，所述单侧悬臂前端为侧面开口的圆环形托架，所述托架可将圆锥形坩埚托起或放置在各个工位的坩埚托架上。在某一盛有灰样坩埚处于灼烧工位执行烧失检测工序期间，该机构可将另一坩埚移送到其它各个工位，进行飞灰含碳量的其它各项检测及相关工序”；适应性修改权利要求2所引用的主题名称。对说明书的修改主要涉及：在背景技术部分引入对比文件1和2，并介绍了二者的缺点，在发明内容部分做了和权利要求1类似的修改。
答复复审通知书时提交的权利要求书如下：
“1. 一种失重法在线检测飞灰含碳量的旋臂式灰样移送机构，其特征是该机构带有一个可绕中心轴转动和垂直升降的单侧悬臂，所述单侧悬臂前端为侧面开口的圆环形托架，所述托架可将圆锥形坩埚托起或放置在各个工位的坩埚托架上。在某一盛有灰样坩埚处于灼烧工位执行烧失检测工序期间，该机构可将另一坩埚移送到其它各个工位，进行飞灰含碳量的其它各项检测及相关工序。
2. 根据权利要求1所述的可升降旋臂式灰样移送机构，通过到备用托架上取用备用坩埚的方式实现在线自动补充损坏或丢失的坩埚。”
复审请求人认为：本申请要解决的问题实质上是提高了并行工作的“自由度”。与传统圆盘式以及对比文件1、2所述方案不同的是：本申请所采用的方案在成倍提高检测效率的同时，大幅缩短了滞后时间，附带设计了补充坩埚功能。事实上，不仅对比文件1所列举的机构，在检测检验领域，经典的圆盘式移送机构就是为了能够同时完成多道检测工序而设计并被广为采用的。在多数飞灰含碳量检测的设备中亦沿用了这一结构。这一结构优于对比文件1的是：可以同时进行全部检测工序的并行工作，比如设置与检测工序相同的4个孔位，其检测效率或出样频率可以是两个孔位的一倍；对比文件1把4个孔位改成两个，就是针对“检测结果滞后”这一缺点。该方案虽然将滞后时间由圆盘式的4个灼烧周期减少到2个，但在进行某两个检测过程时（如称重和取样），另外两个工位（如灼烧和排样）将闲置，使并行工作效率大为降低，并且滞后时间也未降到最低，这是一种工程上并未普遍采用的选项。对比文件2所述的机构由于其复杂性和诸多缺点仍然不是一个最佳选项，在飞灰含碳量测量装备中并未见采用；同时，仅将其中的“夹持叉”用来替代对比文件1的“坩埚托板”亦不能完成本申请所述功能。两个对比文件都没有达到或提及本申请所采用的结构（旋转升降单臂）和同时大幅度提高检测效率和缩短滞后时间的效果。“夹持叉”确实是一个十分接近的“技术启示”和具备了“更高的自由度”，但是，“夹持叉”需要与旋转升降单臂以及新增的两个临时（b）、备用（a）托架相互配合才能实现本申请的功能。即使将对比文件2的“坩埚夹持叉”引入可以将坩埚托起和放下，由于其仍然没有脱离圆盘式托架相互制约的结构特点，当某个工位正在工作时（顶杆处于上位），两端布置的“夹持叉”的有效活动范围将＜180°，不能覆盖所有其它工位。进一步提高检测效率和减少滞后时间没有可能。本申请将圆盘改成单臂并增设了备用（b）和临时（a）托架之后（见说明书及附图），从本申请所述装置的结构上看，与圆盘式以及两个对比文件所述装置已经发生了根本性的改变；而且设备性能更是得到了显著的提高：不仅继承了圆盘结构的全部优点，并将滞后时间降至接近一个灼烧周期、附带实现自动补充备用埚；而且按照本申请的方法，如果将灼烧炉改为双炉膛和再增加一个坩埚，还可比圆盘式结构再提高效率（或出样频率）一倍（因为灼烧时间段内，可进行两轮采样、称重、排样等其它检测工序）。因此，本申请的权利要求具备创造性。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以做出审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
复审请求人在答复复审通知书时提交了权利要求书、说明书以及说明书摘要的全文修改替换页。本复审请求审查决定所针对的文本为：2019年07月30日提交的权利要求第1-2项、说明书第1-4页及说明书摘要；申请日2015年08月07日提交的说明书附图第1页及摘要附图。
2、关于专利法第22条第3款
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。
如果权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术公开的技术方案之间具有区别技术特征，该区别技术特征的一部分被其它对比文件公开，且其在该对比文件中的作用与其在本申请中的作用相同，另一部分属于本领域的惯用手段，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。
具体到本案：
1）权利要求1请求保护一种失重法在线检测飞灰含碳量的旋臂式灰样移送机构，对比文件1公开了一种锅炉飞灰灼烧测碳装置，具体公开了（参见说明书第[0022]-[0058]段、附图1-7）：包括传送部件、加样部件、灼烧部件、秤样部件、排样部件、工位平台和电气控制系统，传送部件包括坩埚托板1，坩埚托板1为一长条形板，在坩埚托板1的两端设有两个相同大小的坩埚孔A和B，在坩埚托板的A、B两个坩埚孔中分别放置两个干燥、完好的空坩埚，分别命名为一号坩埚和二号坩埚；坩埚托板1的一端设有与旋转位置传感器19适配的凸块，当该凸块位于旋转位置传感器19内的时候，坩埚托板1上的两个坩埚刚好对应在相应的工位上。坩埚托板1的中心固定有拉杆2，拉杆2穿过工位平台3和升降平台12，升降平台12位于工位平台3和底部平台17之间。且拉杆2的末端固定有挡板；在坩埚托板1与工位平台3之间的拉杆2上设有弹簧。升降电机13带动升降平台12下降的时候，由于拉杆2末端的挡板的作用，拉杆2带动坩埚托板1下降；当升降电机13反向旋转的时候，带动升降平台12上升，此时，由于拉杆2上端的弹簧的作用，由弹簧的弹力带动坩埚托板1上升。换位电机5固定在工位平台3下方；换位电机5通过同步带与同步轮4相连，同步轮4固定在工位平台3的上方的拉杆2上，同步轮4与拉杆2之间为键槽配合，如图6和7所示。换位电机5带动坩埚托板1旋转，将坩埚送到相应的工位上（参见说明书第[0024]段）。从上述记载可知，对比文件1公开的坩埚托板1既可垂直升降，也可绕中心轴旋转，其可以将坩埚移送到各个工位上，坩埚托板1相当于本申请中可绕中心轴转动和垂直升降的悬臂，坩埚托板1两端所设置的坩埚孔A和B相当于本申请中的圆环形托架，其可将圆锥形坩埚托起或放置在各个工位的坩埚托架上（参见附图1）；一号坩埚和二号坩埚可同时加入测量，具体而言，一号坩埚在电阻炉中灼烧的同时，排样顶杆托起二号坩埚上升到与排样部件底部贴合，排样部件工作，将二号坩埚中的灰样清除出去，二号坩埚在电阻炉中灼烧的同时，排样顶杆托起一号坩埚上升到与排样部件底部贴合，排样部件工作将一号坩埚中的灰样清除出去（由此可知，灼烧和排样工序同时进行，此时装置以并行的方式工作）。上述方法提高了装置的工作效率，节省了测量时间（参见说明书第[0044]-[0058]段）。
权利要求1与对比文件1的区别技术特征为：悬臂为单侧悬臂，所述单侧悬臂前端为侧面开口的圆环形托架；在某一盛有灰样坩埚处于灼烧工位执行烧失检测工序期间，该机构可将另一坩埚移送到其它各个工位，进行飞灰含碳量的其它各项检测及相关工序。
基于上述区别技术特征，本领域技术人员可以确定，权利要求1实际要解决的技术问题是：如何提高移送机构的自由度，使其能更好的并行工作，从而进一步提高工作效率。
关于上述区别技术特征，首先，对比文件2公开了一种利用加热失重在线测定物料物性的装置，具体公开了（参见说明书第3页第1段-第6页第1段、附图1-2）：双电磁阀取样器（12）把煤粉或飞灰取样，样品到定量杯（13）中；坩埚（2）在接受样品前，导轨移动装置（7）移动到达某一坩埚定位位置（三个坩埚前各有定位点）时，坩埚夹持叉及升降装置（8）下降，然后沿滑动导轨（6）向前移动一定距离，坩埚夹持叉正好叉住坩埚（2）（腰部有环带，环带的作用是便于坩埚夹持），然后坩埚夹持叉及升降装置（8）上升，并移动到自动吸灰器及升降装置（9）位置处，自动吸灰器和钢丝砂轮（11） 动作后可把废样品刮起并吸走，吸灰器把坩埚内的废样品吸出去，再移动到电子天平（1）位置外，下降到电子天平（1）上并称出空坩埚（2）的重量；坩埚夹持叉及升降装置（8）带着坩埚（2）再上升，定量杯（13） 动作，把样品倒入坩埚（2）中；坩埚夹持叉及升降装置（8）带着坩埚（2）下降到电子天平（1）上并称出空坩埚（2）加样品的重量；然后，坩埚夹持叉及升降装置（8）带着坩埚（2）再上升，导轨移动装置（7）移动到坩埚小车（4）上方，坩埚夹持叉及升降装置（8）带着坩埚（2）下降，并后退一定位置，然后坩埚夹持叉及升降装置（8）上升，这样坩埚（2）留在坩埚小车（4）上，坩埚小车推动器（3）动作坩埚（2）把样品送入高温炉（烘箱）（5），高温炉（烘箱）（5）恒温在一定的温度，并经一定时间的加热；坩埚小车推动器（3）动作把坩埚小车（4）拉出高温炉（烘箱）（5）；坩埚夹持叉及升降装置（8）下降，并前进一定距离，然后上升，导轨移动装置（7）移动到电子天平（1）上方，坩埚夹持叉及升降装置（8）下降，坩埚（2）落在电子天平（1），再一次称出经过加热后的样品与坩埚（2）的重量，将数据传送到电脑（16）中，计算并显示当前样品的数据。坩埚夹持叉及升降装置（8）上升，导轨移动装置（7）移动到起始位置，坩埚夹持叉及升降装置（8）下降，后退，再上升，空坩埚（2）放回原来的位置了。然后进行下一个试样的测定。如果要同时测定煤粉的灰分、挥发分、水分，可以把样品分成两份或更多份，定量杯、高温炉、坩埚小车、坩埚等，几套装置分别测定灰分和挥发分、水分等，如果用具有XYZ轴导轨或是机械手来移动坩埚那就不需要两套或多套直线导轨了。从上述记载可知，对比文件2中的坩埚夹持叉能够将坩埚放置在各个工位，其相当于本申请中的“单侧悬臂”，对比文件2还指出，当需要同时测定煤粉的灰分、挥发分、水分时，可使用自由度更高的机械手来移动坩埚。所以，本领域技术人员可以从对比文件2中得到技术启示，将其公开的坩埚夹持叉应用于对比文件1，取代其公开的坩埚托板作为坩埚移动部件，从而使坩埚移动机构具有更高的自由度。其次，在对比文件1中，实际上已经公开了一号坩埚和二号坩埚可同时加入测量，当一号坩埚在电阻炉中灼烧时（灼烧时间约10分钟），对二号坩埚进行排样，其实质上就是一种并行的工作状态，所不同的是，对比文件1将一号坩埚和二号坩埚分别设置于坩埚托板的两端，其自由度较低，不能进行更多的并行操作。当将对比文件2公开的坩埚夹持叉应用于对比文件1时，其将具有更高的自由度，不再局限于特定的两个坩埚工位，此时，为了进一步提高工作效率，节省时间，本领域技术人员容易想到进一步提高其并行工作的能力，例如，由于坩埚灼烧需要更多的时间（10min），当一号坩埚进行灼烧工序时，使坩埚夹持叉将二号坩埚分别移送至排样、加样、秤样等工位，进行飞灰含碳量的其它各项检测及相关工序。再次，将对比文件1公开的坩埚孔设置为侧面开口仅仅是本领域技术人员的常规选择。
所以，对于本领域的技术人员而言，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的惯用手段得到权利要求1的技术方案是显而易见的。因此，权利要求1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）权利要求2是权利要求1的从属权利要求。在工控领域，为了保证检测不中断，经常设有备用部件，在当前部件损坏或丢失时，调用备用部件。所以，设置一备用托架，并将备用坩埚放置于该托架上，当正在使用的坩埚损坏或丢失时，使坩埚移送机构到备用托架上夹取备用坩埚是本领域的惯用手段。因此，当其引用的权利要求不具备创造性时，该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3、针对复审请求人提出的陈述意见的答复
针对复审请求人在答复复审通知书时的意见陈述，合议组认为：
首先，所谓并行工作，是指系统能同时执行两个或更多个工序，相比串行方法，并行处理可极大的提高工作效率。实际上，在工控领域，并行处理已经广泛使用。我国著名数学家华罗庚在其文章《统筹方法》中，早已提出了“并行工作”的理念，其以泡茶为例，指出在等待烧开水的同时，进行洗茶壶、洗茶杯、拿茶叶等工序，相比一般的方法，可大大节省时间。也就是说，并行工作可提高工作效率、节省时间是本领域的公知常识，实现并行工作是工控领域长期以来的普遍需求。其次，在对比文件1中，同样具有两个坩埚，并且，一号坩埚和二号坩埚可同时加入测量，当一号坩埚在电阻炉中灼烧时（灼烧时间约10分钟），对二号坩埚进行排样，其实质上就是一种并行的工作状态，所不同的是，对比文件1将一号坩埚和二号坩埚分别设置于坩埚托板的两端，受限于坩埚托板的结构，其自由度较低，只能进行两个工位的并行工作，不能进行更多的并行操作。而对比文件2公开了一种坩埚夹持叉，其具有更高的自由度，本领域技术人员可以从对比文件2中得到技术启示，将其公开的坩埚夹持叉应用于对比文件1，取代其公开的坩埚托板作为坩埚移动部件。本领域技术人员并不需要将对比文件2公开的其它部件，例如导轨、坩埚小车等均应用于对比文件1，更无需进行复杂、重复的直线运动，因为本领域技术人员是以对比文件1为基础进行改进，并不是将对比文件2公开的内容全盘应用于对比文件1。对比文件1已经限定了坩埚的各个工位，当将对比文件2公开的坩埚夹持叉应用于对比文件1时，其只是使得坩埚移送机构由原来的圆盘式托架改变为仅具有单侧悬臂的坩埚夹持叉，该坩埚夹持叉仍然具有圆盘式托架原本具有的垂直升降和旋转功能。此时，坩埚移送机构具有了更高的自由度，不再局限于坩埚托板的限制，为进一步的并行工作提供了条件。再次，在工控领域，为了保证检测不中断，经常设有备用部件，在当前部件损坏或丢失时，调用备用部件。所以，设置一备用托架，并将备用坩埚放置于该托架上，当正在使用的坩埚损坏或丢失时，使坩埚移送机构到备用托架上夹取备用坩埚是本领域的惯用手段。
综上所述，复审请求人的意见陈述不具说服力，因此，合议组不予支持。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年10月08日对本申请做出的驳回决定。
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复审请求审查决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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