发明创造名称:一种运动单磁铁磁力线对铁粉作用的设计方法
外观设计名称:
决定号:192554
决定日:2019-10-18
委内编号:1F268291
优先权日:
申请(专利)号:201610977125.9
申请日:2016-11-08
复审请求人:胡明建
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:柯静洁
合议组组长:王治华
参审员:刘雪
国际分类号:G09B23/18
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:?一项权利要求与最接近的对比文件相比存在区别,且该权利要求基于该区别所要解决的技术问题并没有被最接近对比文件和其他对比文件及其结合所披露或给出启示,因而该区别的应用对于本领域技术人员来说不是容易想到的,该权利要求与目前的现有技术证据相比非显而易见,具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610977125.9,名称为“一种运动单磁铁磁力线对铁粉作用的设计方法”的发明专利申请(下称本申请)。其申请日为2016年11月08日,公开日为2017年01月04日,申请人为胡明建。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年11月27日以本申请权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由作出驳回决定,驳回决定中引用了如下2篇对比文件:
对比文件1:CN201859581U,公告日为2011年06月08日;
对比文件2:CN202894593U,公告日为2013年04月24日。
驳回决定所依据的文本为申请人在申请日提交的原始申请文本说明书第1-5段、说明书附图1-2、说明书摘要、摘要附图;以及权利要求第1-3项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种运动单磁铁磁力线对铁粉作用的设计方法,其特征是,外面是一个透明的大圆筒组成,这个圆筒一共分成5部分组成,从上到下,第一部分是一个透明的盖子,第二部分是一个透明的铁粉在里面运动的存放盒,第三部分是运动执行单元,第四部分为智能控制系统,第五部分为底盖,第一部分透明盖的作用是盖住下面的铁粉不会被抛出来,而且能看见里面的铁粉是如何运动的,可以打开更换里面铁粉数量,第二部分是用来存放铁粉的,根据研究需求,放进按设定直径和数量的铁粉,存放盒的底部把铁粉和下面的磁铁隔离开,并且存放盒的底部材料是没有磁性,也不会被磁铁吸引的材料,铁粉根据下面磁场的变化进行运动的,并且是透明的,这样可以在不同角度观看铁粉的运动,第三部分这里安装了十分复杂的结构,主要能使磁铁可以顺时针旋转或逆时针旋转,上下运动,前后运动,左右运动,并且可以更换上面的磁铁,磁铁可以制成各种形状,活动轴可以在下面的固定轨道上前后运动,主运动私服电机是安装在活动轴上,主运动私服电机可以在活动轴上左右运动,活动轴安装在下面的固定轨道上,固定轨道是固定死在下面的底盖上,这样就可以通过智能控制系统根据设计要求进行智能控制,让磁铁按照设定的各种各样的轨迹进行运动,就会观察到混沌运动,漩涡运动,运动磁力线的变化,多体相互作用,流体运动等被直观的表现出来,第四部分是智能控制系统,主要是设定各种参数,自动控制上面各个电机转动的转数和转动速度,转动时间和转动方向的参数,第五部分是一个底盖把它盖上构成一个完整的整体,并且上面的固定轴是固定上面的,所以要十分结实,并且可以取下来更换上面的磁铁。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中运动单元采用如下设计,运动单元由4部分构成,第一部分是磁铁,第二部分是私服电机,第三部分是能前后运动的活动轴,第四部分是固定轨道,最上面一层是磁铁,磁铁可以做成很多种形状,这是根据设计的要求进行设计,它可以中间是空的,磁铁可以设计成任何想要的形状并且里面可以设计任何形状的空穴,这样它的磁力线分布就极为复杂,使整个系统的运动状态更加的千变万化,磁铁是安装在主运动私服电机的转动轴上,并且上面的磁铁可以更换,当需要什么形状的磁铁就换上什么形状的磁铁,在下面的固定轨道上安装活动轴,活动轴是由安装在活动轴和固定轨道之间的前后推动私服电机进行前后推动,主运动私服电机后面连上一条固定的轴,主运动私服电机和活动轴结合,由安装在这2者之间的左右推动私服电机让他们做左右运动,主运动私服电机后面的固定轴和下面的上下推动私服电机套在活动轴上,使主运动私服电机能做上下运动,这样磁铁就可以顺时针转动或逆时针转动,可以上下运动,前后运动,左右运动,加上上面的磁铁可以制成想要的形状,可以使上面的铁粉产生无穷无尽的运动状态,下面的固定轨道是固定死在下面的底盘上,活动轴在电机的推动下在固定轨道上前后运动。
3. 根据权利要求1所述的方法,其中智能控制系统采用如下设计,智能控制系统用来控制上面各个私服电机的运动,通过按键或触摸屏输入,控制上面各个电机,可以使磁铁产生顺时针转动或逆时针转动,向上或向下运动,向前或向后运动,向左或向右运动,同时可以控制电机的转动速度和工作时间,并且可以同时调节各个电机的参数,磁铁会让铁粉产生十分复杂的运动轨迹,设计出无穷无尽的运动现象,会产生千姿百态的奇特现象,这样的设计对混沌学的研究,运动磁力线对铁粉作用的研究,漩涡学的研究,动力学的研究,流体力学的研究,会产生不可估量的作用,让科技人员可以直观的看见它们的运动规律。”
驳回决定认为:权利要求1与对比文件1的区别技术特征为:1)外面是一个透明的大圆筒组成,从上到下,第一部分是一个透明的盖子,第五部分为底盖,第一部分透明盖的作用是盖住下面的铁粉不会被抛出来,而且能看见里面的铁粉是如何运动的,可以打开更换里面铁粉数量,2)第三部分是运动执行单元,第四部分为智能控制系统,第三部分这里安装了十分复杂的结构,主要能使磁铁可以顺时针旋转或逆时针旋转,上下运动,前后运动,左右运动,并且可以更换上面的磁铁,磁铁可以制成各种形状,活动轴可以在下面的固定轨道上前后运动,主运动私服电机是安装在活动轴上,主运动私服电机可以在活动轴上左右运动,活动轴安装在下面的固定轨道上,固定轨道是固定死在下面的底盖上,这样就可以通过智能控制系统根据设计要求进行智能控制,让磁铁按照设定的各种各样的轨迹进行运动,就会观察到混沌运动,漩涡运动,运动磁力线的变化,多体相互作用,流体运动等被直观的表现出来,第四部分是智能控制系统,主要是设定各种参数,自动控制上面各个电机转动的转数和转动速度,转动时间和转动方向的参数,第五部分是一个底盖把它盖上构成一个完整的整体,并且上面的固定轴是固定上面的,所以要十分结实,并且可以取下来更换上面的磁铁。对于区别技术特征1),其为本领域惯用手段,本领域技术人员可以根据实际需要选择构造一个透明的大圆筒用于观看磁力线现象;对于区别技术特征2),对比文件2公开了一种包括前后移动导轨8、左右移动导轨6、上下移动导轨9以及旋转伺服电机4的运动执行系统,将欲焊接物品固定在治具上后锁紧在治具固定板3上后通过左右移动导轨6,前后移动导轨8,上下移动导轨9调节欲焊接物品于适当位置,然后移动激光焊接头2进行焊接,同时可通过旋转伺服电机4将欲焊接物品旋转角度进行其余面的焊接。本领域技术人员容易想到将对比文件2公开的运动执行单元用于对比文件1,将磁铁置于固定板上,从而使得磁铁灵活移动;区别技术特征2)中的其它技术特征主要涉及智能控制系统和底盖,而这些技术特征为本领域惯用手段。因此,该权利要求的技术方案不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2和3的附加技术特征属于常规手段,因此也不具备创造性。
申请人胡明建(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年12月11日向专利复审委员会提出了复审请求,未对申请文件作出修改。
复审请求人的意见主要是:对比文件1只是一个手动的演示器,对比文件2只是一个焊接机,二者没有内在联系,无法将二者进行结合;对比文件2只能进行手动的三维移动,用来调节到需要的位置固定住,用来做位置固定作用,不需要时刻移动,而本申请是通过伺服电机进行驱动,磁铁根据设计的要求可以连续的运动;复审请求人同时列举了对比文件2与本申请之间的一些细节性差别,进一步说明根据对比文件1和2无法获得本申请的技术方案。
经形式审查合格,专利复审委员会于2018年12月19日依法受理了该复审请求,并将本案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坚持原驳回决定,主要认为:本申请的技术构思为在透明圆筒中设置磁力线演示装置,对比文件1已经公开了一种磁力线演示装置,主要区别为:1)透明圆筒结构,2)磁铁运动执行单元和控制单元。其中区别1)为本领域惯用手段,将磁力线演示装置的铁粉和磁铁装载在一个透明圆筒结构中,属于本领域惯用手段。对于区别2),磁铁运动执行单元为一个能够驱动磁铁前后、左右、上下以及旋转运动的运动执行机构,而驱动物体做前后,左右、上下以及旋转运动的结构在自动化领域普遍存在,且这样的机构在对比文件2中也被公开了,区别2)与对比文件2公开的运动执行单元的区别仅在于驱动的对象不同,而将对比文件2公开的运动执行机构用于驱动磁铁运动,对于本领域技术人员而言是容易想到的;且将对比文件2公开的运动执行机构驱动磁铁并用于磁力线展示,对于本领域技术人员而言也是容易想到的,无需付出创造性劳动,因此该申请的权利要求1-3不具备创造性。
随后,专利复审委员会成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年07月10日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别在于:1)第三部分是运动执行单元,第四部分为智能控制系统,第三部分的结构主要能使磁铁可以顺时针旋转或逆时针旋转,上下运动,前后运动,左右运动,并且可以更换上面的磁铁,下活动轴可以在下面的固定轨道上前后运动,主运动私服电机安装在活动轴上,可以在活动轴上左右运动,活动轴安装在下面的固定轨道上,固定轨道是固定死在下面的底盖上,这样就可以通过智能控制系统根据设计要求进行智能控制,让磁铁按照设定的各种各样的轨迹进行运动,就会观察到混沌运动,漩涡运动,运动的磁力线相互作用,多体相互作用,流体运动直观的表现出来,第四部分是智能控制系统,主要是设定各种参数,自动控制上面各个电机转动的转数和转动速度,转动时间和转动方向的参数;2)外面是一个透明的大圆筒组成,圆筒一共分成5部分,从上到下,第一部分是一个透明的盖子,第二部分存放盒放进设定直径和数量的铁粉,第五部分为底盖,第一部分透明盖的作用是盖住下面的铁粉不会被抛出来,而且能看见里面的铁粉是如何运动的,可以打开更换里面铁粉数量;第五部分是一个底盖,盖上后构成一个完整的整体,固定轴固定在上面,底盖可以取下来更换上面的磁铁。对于区别特征1),磁铁的运动是人为手动还是电机驱动的自动控制这是本领域技术人员根据需要的常规选择,从现有技术的专利文献中可以看出,通过电机控制磁铁、电磁铁或导电棒等的运动在本领域已经是公知公用的,在此基础上,具体控制被驱动对象作上下左右前后旋转等运动的方法也已经被对比文件2公开,本领域技术人员在面对如何控制磁铁的运动问题时可以从对比文件2中获得启示并将其具体结构应用到对比文件1中,使得磁铁能够实现上下前后左右等不同方向的运动,从而观察到各种运动磁力线的变化。区别特征2)中的其他内容也是本领域的常规技术手段。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。权利要求2和3的附加技术特征或者是本领域技术人员是在对比文件1和2公开内容的基础上容易想到和实现的,或者是本领域公知技术手段,因此也不具备创造性。
复审请求人于2019年07月19日提交了意见陈述书,仍未对申请文件进行修改。
复审请求人在意见陈述书中认为,对比文件1只能通过手动进行演示,相当于最早的法拉第做的磁力线演示,不能自动运行、设计运动轨迹和定量分析,而本申请的目的是让下面的磁铁运动是可编程的、多自由度、不同速度,可以设定轨道运动和定量分析的设计,复审通知书中所述专利文献1-3与本申请并不相同,现有技术中电机上安装磁铁让它转动的现象十分普遍,但没有人用来演示铁粉磁力线,也不能如本申请一样多自由度运动,可编程地实现对铁粉有设定轨迹的运动以及定量研究;对比文件2不具有电机,没有智能控制部分,需要手动操作,复审请求人还认为,尽管到处都可以看到用程序控制电机的运动,但不是用了这样的技术就是一样的产品,不同的构架设计、不同的编程,根据不同的产品需求会实现不同效果,本申请是用铁粉直观地演示磁力线在各种运动速度、各种自由度的多种运作状态下各种形状的分布,对比文件1是用手更换和运动磁铁,对比文件2没有智能控制部分,通过手动固定,移动机械臂焊接,没有办法随时移动,本申请的基本单元是伺服电机,固定轴,活动轴,磁铁,这样的组合可以构架成千上万种不同的结构,仅知道伺服电机和活动轴组合,并不知道结构的细节。智能控制是一种控制的技术手段,任何一个产品必须根据产品需求进行编码设计,不是使用这种技术就是一样的产品。因此本申请具备专利法第22条第3款规定的创造性。
在上述程序的基础上,本案合议组在仔细审阅了全部案卷后,认为本案事实已经清楚,依法作出本审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
在复审程序中,复审请求人未提交修改的申请文件。因此,本复审决定针对的文本为驳回决定所针对的文本,即申请日2016年11月08日提交的说明书第1-5段、说明书附图1-2、说明书摘要、摘要附图;以及权利要求第1-3项。
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。
一项权利要求与最接近的对比文件相比存在区别,且该权利要求基于该区别所要解决的技术问题并没有被最接近对比文件和其他对比文件及其结合所披露或给出启示,因而该区别的应用对于本领域技术人员来说不是容易想到的,该权利要求与目前的现有技术证据相比非显而易见,具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
具体到本案:
权利要求1请求保护运动单磁铁磁力线对铁粉作用的设计方法,对比文件1公开了一种投影磁力线谱演示器,并具体披露了以下技术内容(参见说明书第18-22段,附图1):包括玻璃板100、铁屑300和磁铁200,玻璃板100采用透明的有机玻璃板,磁铁200可以是条形磁铁或者蹄形磁铁,目的在于可以演示不同的磁力线谱;在上课进行演示的时候,将铁屑300散落分布于玻璃板100上,然后将磁铁200放置于玻璃板100下,散落在玻璃板100上的铁屑300会被设置于玻璃板100下的磁铁200所产生的磁力所吸引,从而将磁铁200的磁力线通过铁屑300的位置表现出来;玻璃板100包括一块长方形玻璃板110和一块三角形玻璃板120,其中长方形玻璃板110用于演示磁力线谱,玻璃板100的外边缘设置有一圈玻璃护栏600,目的在于防止铁屑300的掉落;三角形玻璃板120上设置有与三角形玻璃板120形状相对应的三角形盒盖400,用于将存放在三角形玻璃板120上的铁屑300密封起来,防止铁屑300掉落,起到一个保护铁屑300的作用。
将本申请权利要求1与对比文件1相比可以看出,对比文件1中的利用磁铁200和铁屑300演示磁力线的方法相当于本申请磁力线对铁粉相互作用运动的设计方法;对比文件1玻璃板外边缘设有玻璃护栏600,防止铁屑掉落,相当于本申请透明的铁粉在里面运动的存放盒;对比文件1铁屑分布于玻璃板100,磁铁放置于玻璃板下,该玻璃板相当于本申请把铁粉和下面的磁铁隔离开的存放盒的底部,并且存放盒的底部材料是没有磁性,也不会被磁铁吸引的材料,并且是透明的;对比文件1铁屑300被磁铁200所产生的磁力所吸引,从而将磁铁200的磁力线通过铁屑300的位置表现出来,相当于本申请中铁粉根据下面磁场的变化进行运动,可以在不同角度观看铁粉的运动;对比文件1的磁铁200可以是条形磁铁或者蹄形磁铁,目的在于可以演示不同的磁力线谱,相当于本申请中磁铁可以制成各种形状。
权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别在于:1)外面是一个透明的大圆筒组成,圆筒一共分成5部分,从上到下,第一部分是一个透明的盖子,第二部分存放盒放进设定直径和数量的铁粉,第一部分透明盖的作用是盖住下面的铁粉不会被抛出来,而且能看见里面的铁粉是如何运动的,可以打开更换里面铁粉数量;第五部分是一个底盖,盖上后构成一个完整的整体,固定轴固定在上面,底盖可以取下来更换上面的磁铁; 2)第三部分是运动执行单元,第四部分为智能控制系统,第三部分的结构主要能使磁铁可以顺时针旋转或逆时针旋转,上下运动,前后运动,左右运动,并且可以更换上面的磁铁,下活动轴可以在下面的固定轨道上前后运动,主运动私服电机安装在活动轴上,可以在活动轴上左右运动,活动轴安装在下面的固定轨道上,固定轨道是固定死在下面的底盖上,这样就可以通过智能控制系统根据设计要求进行智能控制,让磁铁按照设定的各种各样的轨迹进行运动,就会观察到混沌运动,漩涡运动,运动的磁力线相互作用,多体相互作用,流体运动直观的表现出来,第四部分是智能控制系统,主要是设定各种参数,自动控制上面各个电机转动的转数和转动速度,转动时间和转动方向的参数。基于以上区别可以确定,本申请相对于对比文件1主要解决的技术问题是,设计一种能够让磁铁进行设定运动轨道的可编程运动,从而根据铁粉分布对磁力线分布进行定量研究的装置。
对于上述区别1),首先,将设备设计成圆筒状、箱体状等等都是本领域常见的技术手段;其次,关于透明盖子,对比文件1披露了用于存放铁屑的三角形玻璃板120上设置有与三角形玻璃板120形状相对应的三角形盒盖400,用于防止铁屑300掉落,本领域技术人员在此基础上很容易想到在圆筒上设置透明盖子;同时,对比文件1也披露了选取适当尺寸的铁屑以更好地演示磁力线变化,因而设定适当直径和数量的铁粉对于本领域技术人员来说也是显而易见的常规手段;关于底盖,毫无疑问一般的演示设备都需要底部,这是本领域公知常识,相应地固定轴结实且固定在底盖上,可取下更换上面的磁铁,这也是本领域的常用技术手段。
对于上述区别2),对比文件2公开了一种自动激光焊接机,披露了通过导轨和伺服电机的组合机构对欲焊接物品进行精确定位的方案,具体地,将欲焊接物品固定在治具上,通过左右移动导轨6,前后移动导轨8,上下移动导轨9调节欲焊接物品于适当位置,然后移动激光焊接头2进行焊接,同时可通过旋转伺服电机4将欲焊接物品旋转角度进行其余面的焊接,自动激光焊接机可以四轴联动,焊接同一平面上任意一点,同时可通过旋转伺服电机转换焊接面来焊接物体空间上任意点(参见说明书第9-18段,附图1)。
关于对比文件2,驳回决定和前置审查的意见是,对比文件2公开了一种运动执行单元,在此基础上,为了灵活移动磁铁,从而观看丰富的磁力线现象,本领域技术人员容易想到将对比文件2公开的运动执行单元用于对比文件1,将磁铁置于固定板上,从而使得磁铁灵活移动。区别特征2)与对比文件2公开的运动执行单元的区别仅在于驱动的对象不同,而将对比文件2公开的运动执行机构用于驱动磁铁运动,对于本领域技术人员而言是容易想到的;且将对比文件2公开的运动执行机构驱动磁铁并用于磁力线展示,对于本领域技术人员而言也是容易想到的。
合议组经多次合议之后认为,首先,对比文件1并未提出本申请要求解决的技术问题,对比文件1是一种磁粉在磁铁作用下展现磁力线分布的传统演示方案,根据说明书的描述,其只是用于课堂上简单演示条形磁铁或蹄形磁铁所形成的不同磁力线,并不涉及对磁力线分布进行定量研究的内容,二者的发明目的并不相同,因此在缺乏普遍需求的情况下,基于对比文件1不会存在明显动机去建立一种针对磁铁的运动控制系统,并通过磁铁运动的精确控制对磁力线分布进行定量研究。其次,尽管对比文件2披露了一种结构与本申请类似的运动执行单元,然而对比文件2涉及的是一种焊接机,其与本申请以及对比文件1的领域跨度较大,对比文件2完全不涉及任何磁力线研究的内容,本领域技术人员也很难轻易跳跃到对比文件2所属领域寻找相关技术手段来解决本申请的技术问题。此外,即使在运动控制的结构上有所相似,并不是涉及精确运动控制的方案应用到任何领域都是容易想到的,大部分运动控制主要应用于机器人和数控机床等工业生产领域,就现有技术而言,并没有证据表明将运动控制应用于磁铁的可控运动从而对磁力线分布进行定量研究这一构思属于公知常识或常规技术手段。
此外,对于现有技术的一些参考文献CN105788416A、CN204857017U、CN204990924U,其涉及的只是由电机驱动磁铁运动,并不涉及对磁铁运动编程、通过设定的磁铁运动对相应的磁力线分布进行定量分析研究。复审通知书引用的参考文献CN1584622A涉及采用高精度伺服控制的三维立体伺服控制系统,其观察的是超导材料在空间磁场中的磁力大小及磁场分布,不能排除其作为对比文件证据破坏本申请创造性的可能,然而作为单独的一篇参考文献其无法作为本申请区别特征2为公知的佐证。即目前没有足够证据能够表明本申请将运动控制应用于磁铁的可控运动从而对磁力线分布进行定量研究的内容在本领域属于公知常识和常规技术手段。
合议组还认为,考察所属领域的技术人员是否有动机改进现有技术,是指所属领域的技术人员基于申请日以前的现有技术能否产生动机去进行改进,而不是在知晓了发明的技术方案之后,再去考虑现有技术是否存在进行改进的可能性。就本申请而言,对比文件1和2均未涉及通过精确的运动控制使磁铁做可控运动由此对磁力线分布进行定量分析研究,可见对比文件1和2都不存在本申请的发明动机,因此仅仅在对比文件1和对比文件2的基础上要想获得本申请的技术方案存在一定的跨越度,对于本领域技术人员并不是显而易见的。
此外,发明创造对现有技术做出的贡献不仅表现在技术手段的选取上,而且会蕴含在发明构思的提出中,本申请的发明构思是通过精确的运动控制使磁铁做可控运动由此对磁力线分布进行定量分析研究,对比文件1和2均未公开该发明构思,因此在未预知本申请发明构思的情况下,本领域技术人员也不容易想到将两篇跨度较大且要解决技术问题与本申请均不相同的对比文件进行结合并作出改进来获得本申请的技术方案。
综上,在目前的对比文件1和对比文件2的基础上,本领域技术人员不能显而易见地将二者以及公知常识相结合从而获得本申请权利要求1的技术方案。因此权利要求1的技术方案相对于对比文件1和2是非显而易见的,符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。
在权利要求1具备创造性的基础上,本申请权利要求2-3也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年11月27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,请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
本复审请求涉及申请号为201610977125.9,名称为“一种运动单磁铁磁力线对铁粉作用的设计方法”的发明专利申请(下称本申请)。其申请日为2016年11月08日,公开日为2017年01月04日,申请人为胡明建。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年11月27日以本申请权利要求1-3不具备专利法第22条第3款规定的创造性为由作出驳回决定,驳回决定中引用了如下2篇对比文件:
对比文件1:CN201859581U,公告日为2011年06月08日;
对比文件2:CN202894593U,公告日为2013年04月24日。
驳回决定所依据的文本为申请人在申请日提交的原始申请文本说明书第1-5段、说明书附图1-2、说明书摘要、摘要附图;以及权利要求第1-3项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种运动单磁铁磁力线对铁粉作用的设计方法,其特征是,外面是一个透明的大圆筒组成,这个圆筒一共分成5部分组成,从上到下,第一部分是一个透明的盖子,第二部分是一个透明的铁粉在里面运动的存放盒,第三部分是运动执行单元,第四部分为智能控制系统,第五部分为底盖,第一部分透明盖的作用是盖住下面的铁粉不会被抛出来,而且能看见里面的铁粉是如何运动的,可以打开更换里面铁粉数量,第二部分是用来存放铁粉的,根据研究需求,放进按设定直径和数量的铁粉,存放盒的底部把铁粉和下面的磁铁隔离开,并且存放盒的底部材料是没有磁性,也不会被磁铁吸引的材料,铁粉根据下面磁场的变化进行运动的,并且是透明的,这样可以在不同角度观看铁粉的运动,第三部分这里安装了十分复杂的结构,主要能使磁铁可以顺时针旋转或逆时针旋转,上下运动,前后运动,左右运动,并且可以更换上面的磁铁,磁铁可以制成各种形状,活动轴可以在下面的固定轨道上前后运动,主运动私服电机是安装在活动轴上,主运动私服电机可以在活动轴上左右运动,活动轴安装在下面的固定轨道上,固定轨道是固定死在下面的底盖上,这样就可以通过智能控制系统根据设计要求进行智能控制,让磁铁按照设定的各种各样的轨迹进行运动,就会观察到混沌运动,漩涡运动,运动磁力线的变化,多体相互作用,流体运动等被直观的表现出来,第四部分是智能控制系统,主要是设定各种参数,自动控制上面各个电机转动的转数和转动速度,转动时间和转动方向的参数,第五部分是一个底盖把它盖上构成一个完整的整体,并且上面的固定轴是固定上面的,所以要十分结实,并且可以取下来更换上面的磁铁。
2. 根据权利要求1所述的方法,其中运动单元采用如下设计,运动单元由4部分构成,第一部分是磁铁,第二部分是私服电机,第三部分是能前后运动的活动轴,第四部分是固定轨道,最上面一层是磁铁,磁铁可以做成很多种形状,这是根据设计的要求进行设计,它可以中间是空的,磁铁可以设计成任何想要的形状并且里面可以设计任何形状的空穴,这样它的磁力线分布就极为复杂,使整个系统的运动状态更加的千变万化,磁铁是安装在主运动私服电机的转动轴上,并且上面的磁铁可以更换,当需要什么形状的磁铁就换上什么形状的磁铁,在下面的固定轨道上安装活动轴,活动轴是由安装在活动轴和固定轨道之间的前后推动私服电机进行前后推动,主运动私服电机后面连上一条固定的轴,主运动私服电机和活动轴结合,由安装在这2者之间的左右推动私服电机让他们做左右运动,主运动私服电机后面的固定轴和下面的上下推动私服电机套在活动轴上,使主运动私服电机能做上下运动,这样磁铁就可以顺时针转动或逆时针转动,可以上下运动,前后运动,左右运动,加上上面的磁铁可以制成想要的形状,可以使上面的铁粉产生无穷无尽的运动状态,下面的固定轨道是固定死在下面的底盘上,活动轴在电机的推动下在固定轨道上前后运动。
3. 根据权利要求1所述的方法,其中智能控制系统采用如下设计,智能控制系统用来控制上面各个私服电机的运动,通过按键或触摸屏输入,控制上面各个电机,可以使磁铁产生顺时针转动或逆时针转动,向上或向下运动,向前或向后运动,向左或向右运动,同时可以控制电机的转动速度和工作时间,并且可以同时调节各个电机的参数,磁铁会让铁粉产生十分复杂的运动轨迹,设计出无穷无尽的运动现象,会产生千姿百态的奇特现象,这样的设计对混沌学的研究,运动磁力线对铁粉作用的研究,漩涡学的研究,动力学的研究,流体力学的研究,会产生不可估量的作用,让科技人员可以直观的看见它们的运动规律。”
驳回决定认为:权利要求1与对比文件1的区别技术特征为:1)外面是一个透明的大圆筒组成,从上到下,第一部分是一个透明的盖子,第五部分为底盖,第一部分透明盖的作用是盖住下面的铁粉不会被抛出来,而且能看见里面的铁粉是如何运动的,可以打开更换里面铁粉数量,2)第三部分是运动执行单元,第四部分为智能控制系统,第三部分这里安装了十分复杂的结构,主要能使磁铁可以顺时针旋转或逆时针旋转,上下运动,前后运动,左右运动,并且可以更换上面的磁铁,磁铁可以制成各种形状,活动轴可以在下面的固定轨道上前后运动,主运动私服电机是安装在活动轴上,主运动私服电机可以在活动轴上左右运动,活动轴安装在下面的固定轨道上,固定轨道是固定死在下面的底盖上,这样就可以通过智能控制系统根据设计要求进行智能控制,让磁铁按照设定的各种各样的轨迹进行运动,就会观察到混沌运动,漩涡运动,运动磁力线的变化,多体相互作用,流体运动等被直观的表现出来,第四部分是智能控制系统,主要是设定各种参数,自动控制上面各个电机转动的转数和转动速度,转动时间和转动方向的参数,第五部分是一个底盖把它盖上构成一个完整的整体,并且上面的固定轴是固定上面的,所以要十分结实,并且可以取下来更换上面的磁铁。对于区别技术特征1),其为本领域惯用手段,本领域技术人员可以根据实际需要选择构造一个透明的大圆筒用于观看磁力线现象;对于区别技术特征2),对比文件2公开了一种包括前后移动导轨8、左右移动导轨6、上下移动导轨9以及旋转伺服电机4的运动执行系统,将欲焊接物品固定在治具上后锁紧在治具固定板3上后通过左右移动导轨6,前后移动导轨8,上下移动导轨9调节欲焊接物品于适当位置,然后移动激光焊接头2进行焊接,同时可通过旋转伺服电机4将欲焊接物品旋转角度进行其余面的焊接。本领域技术人员容易想到将对比文件2公开的运动执行单元用于对比文件1,将磁铁置于固定板上,从而使得磁铁灵活移动;区别技术特征2)中的其它技术特征主要涉及智能控制系统和底盖,而这些技术特征为本领域惯用手段。因此,该权利要求的技术方案不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2和3的附加技术特征属于常规手段,因此也不具备创造性。
申请人胡明建(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年12月11日向专利复审委员会提出了复审请求,未对申请文件作出修改。
复审请求人的意见主要是:对比文件1只是一个手动的演示器,对比文件2只是一个焊接机,二者没有内在联系,无法将二者进行结合;对比文件2只能进行手动的三维移动,用来调节到需要的位置固定住,用来做位置固定作用,不需要时刻移动,而本申请是通过伺服电机进行驱动,磁铁根据设计的要求可以连续的运动;复审请求人同时列举了对比文件2与本申请之间的一些细节性差别,进一步说明根据对比文件1和2无法获得本申请的技术方案。
经形式审查合格,专利复审委员会于2018年12月19日依法受理了该复审请求,并将本案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坚持原驳回决定,主要认为:本申请的技术构思为在透明圆筒中设置磁力线演示装置,对比文件1已经公开了一种磁力线演示装置,主要区别为:1)透明圆筒结构,2)磁铁运动执行单元和控制单元。其中区别1)为本领域惯用手段,将磁力线演示装置的铁粉和磁铁装载在一个透明圆筒结构中,属于本领域惯用手段。对于区别2),磁铁运动执行单元为一个能够驱动磁铁前后、左右、上下以及旋转运动的运动执行机构,而驱动物体做前后,左右、上下以及旋转运动的结构在自动化领域普遍存在,且这样的机构在对比文件2中也被公开了,区别2)与对比文件2公开的运动执行单元的区别仅在于驱动的对象不同,而将对比文件2公开的运动执行机构用于驱动磁铁运动,对于本领域技术人员而言是容易想到的;且将对比文件2公开的运动执行机构驱动磁铁并用于磁力线展示,对于本领域技术人员而言也是容易想到的,无需付出创造性劳动,因此该申请的权利要求1-3不具备创造性。
随后,专利复审委员会成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年07月10日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别在于:1)第三部分是运动执行单元,第四部分为智能控制系统,第三部分的结构主要能使磁铁可以顺时针旋转或逆时针旋转,上下运动,前后运动,左右运动,并且可以更换上面的磁铁,下活动轴可以在下面的固定轨道上前后运动,主运动私服电机安装在活动轴上,可以在活动轴上左右运动,活动轴安装在下面的固定轨道上,固定轨道是固定死在下面的底盖上,这样就可以通过智能控制系统根据设计要求进行智能控制,让磁铁按照设定的各种各样的轨迹进行运动,就会观察到混沌运动,漩涡运动,运动的磁力线相互作用,多体相互作用,流体运动直观的表现出来,第四部分是智能控制系统,主要是设定各种参数,自动控制上面各个电机转动的转数和转动速度,转动时间和转动方向的参数;2)外面是一个透明的大圆筒组成,圆筒一共分成5部分,从上到下,第一部分是一个透明的盖子,第二部分存放盒放进设定直径和数量的铁粉,第五部分为底盖,第一部分透明盖的作用是盖住下面的铁粉不会被抛出来,而且能看见里面的铁粉是如何运动的,可以打开更换里面铁粉数量;第五部分是一个底盖,盖上后构成一个完整的整体,固定轴固定在上面,底盖可以取下来更换上面的磁铁。对于区别特征1),磁铁的运动是人为手动还是电机驱动的自动控制这是本领域技术人员根据需要的常规选择,从现有技术的专利文献中可以看出,通过电机控制磁铁、电磁铁或导电棒等的运动在本领域已经是公知公用的,在此基础上,具体控制被驱动对象作上下左右前后旋转等运动的方法也已经被对比文件2公开,本领域技术人员在面对如何控制磁铁的运动问题时可以从对比文件2中获得启示并将其具体结构应用到对比文件1中,使得磁铁能够实现上下前后左右等不同方向的运动,从而观察到各种运动磁力线的变化。区别特征2)中的其他内容也是本领域的常规技术手段。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。权利要求2和3的附加技术特征或者是本领域技术人员是在对比文件1和2公开内容的基础上容易想到和实现的,或者是本领域公知技术手段,因此也不具备创造性。
复审请求人于2019年07月19日提交了意见陈述书,仍未对申请文件进行修改。
复审请求人在意见陈述书中认为,对比文件1只能通过手动进行演示,相当于最早的法拉第做的磁力线演示,不能自动运行、设计运动轨迹和定量分析,而本申请的目的是让下面的磁铁运动是可编程的、多自由度、不同速度,可以设定轨道运动和定量分析的设计,复审通知书中所述专利文献1-3与本申请并不相同,现有技术中电机上安装磁铁让它转动的现象十分普遍,但没有人用来演示铁粉磁力线,也不能如本申请一样多自由度运动,可编程地实现对铁粉有设定轨迹的运动以及定量研究;对比文件2不具有电机,没有智能控制部分,需要手动操作,复审请求人还认为,尽管到处都可以看到用程序控制电机的运动,但不是用了这样的技术就是一样的产品,不同的构架设计、不同的编程,根据不同的产品需求会实现不同效果,本申请是用铁粉直观地演示磁力线在各种运动速度、各种自由度的多种运作状态下各种形状的分布,对比文件1是用手更换和运动磁铁,对比文件2没有智能控制部分,通过手动固定,移动机械臂焊接,没有办法随时移动,本申请的基本单元是伺服电机,固定轴,活动轴,磁铁,这样的组合可以构架成千上万种不同的结构,仅知道伺服电机和活动轴组合,并不知道结构的细节。智能控制是一种控制的技术手段,任何一个产品必须根据产品需求进行编码设计,不是使用这种技术就是一样的产品。因此本申请具备专利法第22条第3款规定的创造性。
在上述程序的基础上,本案合议组在仔细审阅了全部案卷后,认为本案事实已经清楚,依法作出本审查决定。
二、决定的理由
1、审查文本的认定
在复审程序中,复审请求人未提交修改的申请文件。因此,本复审决定针对的文本为驳回决定所针对的文本,即申请日2016年11月08日提交的说明书第1-5段、说明书附图1-2、说明书摘要、摘要附图;以及权利要求第1-3项。
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。
一项权利要求与最接近的对比文件相比存在区别,且该权利要求基于该区别所要解决的技术问题并没有被最接近对比文件和其他对比文件及其结合所披露或给出启示,因而该区别的应用对于本领域技术人员来说不是容易想到的,该权利要求与目前的现有技术证据相比非显而易见,具备专利法第22条第3款所规定的创造性。
具体到本案:
权利要求1请求保护运动单磁铁磁力线对铁粉作用的设计方法,对比文件1公开了一种投影磁力线谱演示器,并具体披露了以下技术内容(参见说明书第18-22段,附图1):包括玻璃板100、铁屑300和磁铁200,玻璃板100采用透明的有机玻璃板,磁铁200可以是条形磁铁或者蹄形磁铁,目的在于可以演示不同的磁力线谱;在上课进行演示的时候,将铁屑300散落分布于玻璃板100上,然后将磁铁200放置于玻璃板100下,散落在玻璃板100上的铁屑300会被设置于玻璃板100下的磁铁200所产生的磁力所吸引,从而将磁铁200的磁力线通过铁屑300的位置表现出来;玻璃板100包括一块长方形玻璃板110和一块三角形玻璃板120,其中长方形玻璃板110用于演示磁力线谱,玻璃板100的外边缘设置有一圈玻璃护栏600,目的在于防止铁屑300的掉落;三角形玻璃板120上设置有与三角形玻璃板120形状相对应的三角形盒盖400,用于将存放在三角形玻璃板120上的铁屑300密封起来,防止铁屑300掉落,起到一个保护铁屑300的作用。
将本申请权利要求1与对比文件1相比可以看出,对比文件1中的利用磁铁200和铁屑300演示磁力线的方法相当于本申请磁力线对铁粉相互作用运动的设计方法;对比文件1玻璃板外边缘设有玻璃护栏600,防止铁屑掉落,相当于本申请透明的铁粉在里面运动的存放盒;对比文件1铁屑分布于玻璃板100,磁铁放置于玻璃板下,该玻璃板相当于本申请把铁粉和下面的磁铁隔离开的存放盒的底部,并且存放盒的底部材料是没有磁性,也不会被磁铁吸引的材料,并且是透明的;对比文件1铁屑300被磁铁200所产生的磁力所吸引,从而将磁铁200的磁力线通过铁屑300的位置表现出来,相当于本申请中铁粉根据下面磁场的变化进行运动,可以在不同角度观看铁粉的运动;对比文件1的磁铁200可以是条形磁铁或者蹄形磁铁,目的在于可以演示不同的磁力线谱,相当于本申请中磁铁可以制成各种形状。
权利要求1要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比,其区别在于:1)外面是一个透明的大圆筒组成,圆筒一共分成5部分,从上到下,第一部分是一个透明的盖子,第二部分存放盒放进设定直径和数量的铁粉,第一部分透明盖的作用是盖住下面的铁粉不会被抛出来,而且能看见里面的铁粉是如何运动的,可以打开更换里面铁粉数量;第五部分是一个底盖,盖上后构成一个完整的整体,固定轴固定在上面,底盖可以取下来更换上面的磁铁; 2)第三部分是运动执行单元,第四部分为智能控制系统,第三部分的结构主要能使磁铁可以顺时针旋转或逆时针旋转,上下运动,前后运动,左右运动,并且可以更换上面的磁铁,下活动轴可以在下面的固定轨道上前后运动,主运动私服电机安装在活动轴上,可以在活动轴上左右运动,活动轴安装在下面的固定轨道上,固定轨道是固定死在下面的底盖上,这样就可以通过智能控制系统根据设计要求进行智能控制,让磁铁按照设定的各种各样的轨迹进行运动,就会观察到混沌运动,漩涡运动,运动的磁力线相互作用,多体相互作用,流体运动直观的表现出来,第四部分是智能控制系统,主要是设定各种参数,自动控制上面各个电机转动的转数和转动速度,转动时间和转动方向的参数。基于以上区别可以确定,本申请相对于对比文件1主要解决的技术问题是,设计一种能够让磁铁进行设定运动轨道的可编程运动,从而根据铁粉分布对磁力线分布进行定量研究的装置。
对于上述区别1),首先,将设备设计成圆筒状、箱体状等等都是本领域常见的技术手段;其次,关于透明盖子,对比文件1披露了用于存放铁屑的三角形玻璃板120上设置有与三角形玻璃板120形状相对应的三角形盒盖400,用于防止铁屑300掉落,本领域技术人员在此基础上很容易想到在圆筒上设置透明盖子;同时,对比文件1也披露了选取适当尺寸的铁屑以更好地演示磁力线变化,因而设定适当直径和数量的铁粉对于本领域技术人员来说也是显而易见的常规手段;关于底盖,毫无疑问一般的演示设备都需要底部,这是本领域公知常识,相应地固定轴结实且固定在底盖上,可取下更换上面的磁铁,这也是本领域的常用技术手段。
对于上述区别2),对比文件2公开了一种自动激光焊接机,披露了通过导轨和伺服电机的组合机构对欲焊接物品进行精确定位的方案,具体地,将欲焊接物品固定在治具上,通过左右移动导轨6,前后移动导轨8,上下移动导轨9调节欲焊接物品于适当位置,然后移动激光焊接头2进行焊接,同时可通过旋转伺服电机4将欲焊接物品旋转角度进行其余面的焊接,自动激光焊接机可以四轴联动,焊接同一平面上任意一点,同时可通过旋转伺服电机转换焊接面来焊接物体空间上任意点(参见说明书第9-18段,附图1)。
关于对比文件2,驳回决定和前置审查的意见是,对比文件2公开了一种运动执行单元,在此基础上,为了灵活移动磁铁,从而观看丰富的磁力线现象,本领域技术人员容易想到将对比文件2公开的运动执行单元用于对比文件1,将磁铁置于固定板上,从而使得磁铁灵活移动。区别特征2)与对比文件2公开的运动执行单元的区别仅在于驱动的对象不同,而将对比文件2公开的运动执行机构用于驱动磁铁运动,对于本领域技术人员而言是容易想到的;且将对比文件2公开的运动执行机构驱动磁铁并用于磁力线展示,对于本领域技术人员而言也是容易想到的。
合议组经多次合议之后认为,首先,对比文件1并未提出本申请要求解决的技术问题,对比文件1是一种磁粉在磁铁作用下展现磁力线分布的传统演示方案,根据说明书的描述,其只是用于课堂上简单演示条形磁铁或蹄形磁铁所形成的不同磁力线,并不涉及对磁力线分布进行定量研究的内容,二者的发明目的并不相同,因此在缺乏普遍需求的情况下,基于对比文件1不会存在明显动机去建立一种针对磁铁的运动控制系统,并通过磁铁运动的精确控制对磁力线分布进行定量研究。其次,尽管对比文件2披露了一种结构与本申请类似的运动执行单元,然而对比文件2涉及的是一种焊接机,其与本申请以及对比文件1的领域跨度较大,对比文件2完全不涉及任何磁力线研究的内容,本领域技术人员也很难轻易跳跃到对比文件2所属领域寻找相关技术手段来解决本申请的技术问题。此外,即使在运动控制的结构上有所相似,并不是涉及精确运动控制的方案应用到任何领域都是容易想到的,大部分运动控制主要应用于机器人和数控机床等工业生产领域,就现有技术而言,并没有证据表明将运动控制应用于磁铁的可控运动从而对磁力线分布进行定量研究这一构思属于公知常识或常规技术手段。
此外,对于现有技术的一些参考文献CN105788416A、CN204857017U、CN204990924U,其涉及的只是由电机驱动磁铁运动,并不涉及对磁铁运动编程、通过设定的磁铁运动对相应的磁力线分布进行定量分析研究。复审通知书引用的参考文献CN1584622A涉及采用高精度伺服控制的三维立体伺服控制系统,其观察的是超导材料在空间磁场中的磁力大小及磁场分布,不能排除其作为对比文件证据破坏本申请创造性的可能,然而作为单独的一篇参考文献其无法作为本申请区别特征2为公知的佐证。即目前没有足够证据能够表明本申请将运动控制应用于磁铁的可控运动从而对磁力线分布进行定量研究的内容在本领域属于公知常识和常规技术手段。
合议组还认为,考察所属领域的技术人员是否有动机改进现有技术,是指所属领域的技术人员基于申请日以前的现有技术能否产生动机去进行改进,而不是在知晓了发明的技术方案之后,再去考虑现有技术是否存在进行改进的可能性。就本申请而言,对比文件1和2均未涉及通过精确的运动控制使磁铁做可控运动由此对磁力线分布进行定量分析研究,可见对比文件1和2都不存在本申请的发明动机,因此仅仅在对比文件1和对比文件2的基础上要想获得本申请的技术方案存在一定的跨越度,对于本领域技术人员并不是显而易见的。
此外,发明创造对现有技术做出的贡献不仅表现在技术手段的选取上,而且会蕴含在发明构思的提出中,本申请的发明构思是通过精确的运动控制使磁铁做可控运动由此对磁力线分布进行定量分析研究,对比文件1和2均未公开该发明构思,因此在未预知本申请发明构思的情况下,本领域技术人员也不容易想到将两篇跨度较大且要解决技术问题与本申请均不相同的对比文件进行结合并作出改进来获得本申请的技术方案。
综上,在目前的对比文件1和对比文件2的基础上,本领域技术人员不能显而易见地将二者以及公知常识相结合从而获得本申请权利要求1的技术方案。因此权利要求1的技术方案相对于对比文件1和2是非显而易见的,符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。
在权利要求1具备创造性的基础上,本申请权利要求2-3也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年11月27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,请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。