发明创造名称：一种多自由度桥切加工中心
外观设计名称：
决定号：194673
决定日：2019-10-24
委内编号：1F261590
优先权日：
申请（专利）号：201510962856.1
申请日：2015-12-21
复审请求人：佛山市永盛达机械有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：孙力
合议组组长：左凤茹
参审员：陈华
国际分类号：B24B19/22(2006.01);B24B55/06(2006.01);B24B41/06(2006.01);;B24B41/02(2006.01);B24B47/14(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：如果一项权利要求所要求保护的技术方案与最接近的现有技术之间存在区别技术特征，部分区别技术特征是本领域的公知常识，并且，其他现有技术给出应用其余区别技术特征至最接近的现有技术以解决相关技术问题的技术启示，那么该权利要求所要求保护的技术方案不具备创造性。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201510962856.1，名称为“一种多自由度桥切加工中心”的发明专利申请（下称“本申请”）。本申请的申请人为佛山市永盛达机械有限公司，申请日为2015年12月21日，公开日为2016年 03月30日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年06月15日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-3不符合专利法第22条第3款的规定。驳回决定所依据的文本为原始申请文本，即申请日2015年12月21日提交的权利要求第1-3项、说明书第1-12段(第1-3页)、说明书附图图1-4(第1-4页)、说明书摘要和摘要附图。
驳回决定引用的对比文件如下：
对比文件1：CN102909791A，公开日为2013年02月06日；
对比文件2：CN101670622A，公开日为2010年03月17日。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种多自由度桥切加工中心，其特征在于包括固定在底座两侧相互平行的墙壁、设置在墙壁顶部的纵向导轨、设置在纵向导轨上的由第一电机带动的横梁、设置在横梁上的横向导轨、设置在横向导轨上的由第二电机带动的移动座、设置在移动座上的竖向导轨、设置在竖向导轨上的由第三电机带动的磨削头、设置在底座上的工件夹持机构，磨削头包括磨削头座、由第四电机带动的转动设置在磨削头座底端的倒U形转动头、由第五电机带动摆动设置在倒U形转动头的倒U形侧壁间的摆动头、设置在摆动头端部的由电机带动的磨削刀具固定头，工件夹持机构包括工件爪座、设置在工件爪座上的由第六电机带动转动的主动爪盘、设置在底座上且与主动爪盘转动轴线平行的导轨、设置在导轨上的活动座、转动设置在活动座上的被动爪盘，被动爪盘的转动轴线与主动爪盘的转动轴线为同一根轴线，墙壁的高度高出工件夹持机构的高度。
2. 根据权利要求1所述的多自由桥切加工中心，其特征在于在导轨上设置有齿条，活动座上转动设置有与齿条啮合的齿轮，在活动座上设置有带动齿轮转动的手动或者电动动力驱动机构。
3. 根据权利要求1或2所述的多自由度桥切加工中心，其特征在于在移动座、磨削头间设置有气缸，气缸固定在移动座上，气缸的活塞杆连接在磨削头的磨削头座上，气缸的两端的接气口通过带有阀门的导气管连通。
驳回决定认为：对比文件1公开了一种多功能石材仿形机，其实际是一种多自由度桥切加工中心，对比文件2公开了一种任意角度的石材自动切割机，权利要求1请求保护一种多自由度桥切加工中心，其与对比文件1公开的内容相比，区别特征为：所述转动头为倒U形，由第五电机带动摆动设置在倒U形转动头的倒U形侧壁间的摆动头、设置在摆动头端部的由电机带动的磨削刀具固定头；由第三电机带动的是磨削头，磨削头包括磨削头座，用于直接夹持工件的部件为爪盘，爪盘固定在工件爪座上。上述区别特征部分被对比文件2公开部分是本领域的常规技术手段。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域的常规技术手段获得权利要求1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2-3的附加技术特征部分被对比文件1公开，部分属于本领域的常规技术手段，因此，从属权利要求2-3也不具备专利法第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09月26日向国家知识产权局提出了复审请求，未对申请文件进行修改。复审请求人认为：对比文件1中的升降油缸不能进行精确步进控制上下移动；对比文件1仅是四轴三维的加工，不能满足雕刻刀具的进给要求；对比文件2中液压蜗杆和蜗轮轴的配合、以及由手轮带动的传动机构，均不能进行精确的步进控制。因此本申请具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年10月15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不但公开了由升降油缸驱动的上下移动机构，还公开了由电机驱动的上下移动机构，因此，本领域技术人员根据实际控制需要，容易想到将升降油缸也设置成可以精确控制的电机驱动，这是本领域的常规技术手段，不需要付出创造性劳动；对比文件1公开了一种多功能石材仿形机，其也是一种具有多个自由度的桥切加工中心，可以在石材上加工螺旋槽和线形槽以及加工多边形石柱和锥形石柱，加工出造型一致的多个统一样式的三维石制品，其实质与本申请的多自由度桥切加工中心相同；本领域技术人员在将对比文件2公开的摆动结构应用于对比文件1中解决其刀具角度任意调整的问题时，为了适应整体结构，容易想到将摆动头的摆动采用电机驱动并与PLC相连，这并不需要付出创造性劳动；事实上，摆动头的摆动采用手轮手动驱动还是采用电机电动驱动是本领域技术人员能够根据实际结构需要所作出的常规选择。复审请求人意见不被接受，权利要求1-3不具备创造性。因此坚持驳回决定。
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08月02日向复审请求人发出复审通知书，指出：本申请权利要求1-3不具备专利法第22条第3款所规定的创造性。独立权利要求1与对比文件1的区别在于：纵向导轨设置于墙壁顶部；对比文件1中的第二移动机构和第二执行机构包括齿条和与齿条啮合的齿轮，相对应地，权利要求1中为横向导轨和竖向导轨；磨削头包括转动设置在磨削头座底端的倒U形转动头、由第五电机带动摆动设置在倒U形转动头的倒U形侧壁间的摆动头、设置在摆动头端部的由电机带动转动的磨削刀具固定头；对比文件1中为主动顶尖轴和被动顶尖轴，权利要求1中为主动爪盘和被动爪盘。然而纵向导轨的位置是本领域技术人员的常规设置，齿条与齿条相啮合以驱动位于导轨上的部件直线移动是本领域内的常规技术手段，本领域技术人员容易想到在对比文件1中的第二移动机构和第二执行机构中也设置导轨，爪盘和顶尖轴均是本领域内实现工件夹持的常规技术手段；对比文件2给出了将可转动的电机盒、可摆动的机头组合应用于对比文件1以增加磨轮的自由度的技术启示；利用电机驱动蜗杆、蜗轮轴转动是本领域的技术常识，利用手轮或电机驱动部件转动均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。从属权利要求2、3的附加技术特征是本领域内的常规技术手段或惯用技术手段，因此，权利要求2、3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年09月16日提交了意见陈述书，未对申请文件进行修改。复审请求人认为：对比文件1的加工自由度为五维加工自由度，显然没有公开本申请中的第六维加工自由度，即倒U形转动头的设置以及由第五电机带动摆动设置在倒U形转动头的倒U形侧壁间的摆动头，六维自由度的刀具进给与五维的刀具进给具有本质上的区别；对比文件2中，通过手轮25确定了油浸式水冷电机23的倾斜角度后，就不会再动，因此，不能算作一维自由度的刀具进给，而台面板31的转动与机头组合21的转动是同向的，因此，也不能算作一维自由度的刀具进给，对比文件2中的技术方案与本申请的六维自由度的刀具进给方式具有本质上的区别。因此，权利要求1具备创造性，从而从属权利要求2-3也具备创造性。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
在复审请求审查程序中，复审请求人未对申请文件进行修改。本复审请求审查决定针对的审查文本与驳回决定相同，即：申请日2015年12月21日提交的权利要求第1-3项、说明书第1-3页、说明书附图第1-4页、说明书摘要和摘要附图。
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。
（1）关于权利要求1的创造性
独立权利要求1要求保护一种多自由度桥切加工中心。对比文件1公开了一种多功能石材仿形机，并具体公开了以下技术内容（参见说明书第20段至第25段以及附图1）：一种多功能石材仿形机，包括一横梁1、二纵梁2（相当于墙壁）、一移动座5、一升降架6、工件夹持装置（相当于工件夹持机构）和打磨装置；横梁1与纵梁2之间装有第一移动机构，包括设置于横梁1两端的滑座13、设置于纵梁2上的齿条、设置于滑座13上与齿条相啮合的齿轮11、设置于滑座13上连接驱动齿轮11转动的带减速器的第二电机12（相当于第一电机），两滑座的齿轮11之间通过横向布置于横梁1上的同步轴传动连接，滑座13通过滚轮与横梁1上的导轨（相当于纵向导轨）滚动配合；移动座5与横梁1之间装有第二移动机构，包括横向布置于横梁1上的齿条、设置于移动座5上的与齿条相啮合的齿轮、设置于移动座5上连接驱动齿轮转动的带减速器的第三电机51（相当于第二电机）；升降架6与移动座5之间设置有升降油缸7；工件夹持装置包括底座31、通过中部旋转支承件33可转动地设置于底座31上的轨道架32（相当于导轨）、相对设置于轨道架32上的固定头架35（相当于工件爪座）和移动尾架34（相当于活动座）、分别设置于固定头架35和移动尾架34上带有顶尖的主动顶尖轴和被动顶尖轴、设置于固定头架35上通过减速器37连接驱动固定头架顶尖轴自转或停止的第一电机36（相当于第六电机）；打磨装置包括设置于升降架6上的安装座83、可上下移动地设置于安装座83（相当于磨削头座）上的轴箱82、垂直布置于轴箱82上的副轴、设置于轴箱82上连接驱动副轴转动的第四电机81、安装座83与轴箱82之间设置有驱动轴箱82上下移动的第二执行机构、副轴下端安装有磨轮84（相当于磨削刀具），第二执行机构包括设置于轴箱82上垂直布置的齿条、设置于安装座83上与齿条相啮合的齿轮和连接驱动齿轮转动的带减速器的电机85。由图1可知，纵梁2的高度高出工件夹持装置的高度。“纵梁2固定在底座31两侧且相互平行”、“轨道架32与主动顶尖轴的轴线平行”、“主动顶尖轴的转动轴线和被动顶尖轴的转动轴线为同一根轴线”由对比文件1可直接地、毫无疑义地确定。
经对比可知，对比文件1没有公开权利要求1中的下列技术特征：A.纵向导轨设置于墙壁顶部；B.对比文件1中的第二移动机构和第二执行机构包括齿条和与齿条啮合的齿轮，相对应地，权利要求1中为横向导轨和竖向导轨；C.磨削头包括转动设置在磨削头座底端的倒U形转动头、由第五电机带动摆动设置在倒U形转动头的倒U形侧壁间的摆动头、设置在摆动头端部的由电机带动转动的磨削刀具固定头；D.对比文件1中为主动顶尖轴和被动顶尖轴，权利要求1中为主动爪盘和被动爪盘。基于上述区别技术特征，权利要求1实际解决的技术问题是：如何实现部件的直线移动和工件的夹持；如何增加磨削刀具的水平转动和摆动的自由度。
对于区别技术特征A，纵向导轨的位置是本领域技术人员的常规设置，没有带来预料不到的技术效果。
对于区别技术特征B和D,齿条与齿条相啮合以驱动位于导轨上的部件直线移动，是本领域的常规技术手段。对比文件1中的第一移动机构包括齿轮、齿条和导轨，虽然对比文件1没有公开第二移动机构和第二执行机构包括导轨，但本领域技术人员根据上述常规技术手段以及第一移动机构的具体组成，容易想到在第二移动机构和第二执行机构中也设置导轨。爪盘和顶尖轴均是本领域内实现工件夹持的常规技术手段，它们的相互替换不会带来预料不到的技术效果。
对于区别技术特征C，对比文件2公开了以下技术内容（参见说明书第6页第3行至第16行以及附图1、11至13、15-1至15-4）：在切割机头2的下端安装上一个机头组合21（相当于摆动头），包括有一台油浸式水冷电机23和一套圆盘式刀具24，将电机的转子轴23101与刀具24的中心轴直接连接，整体安装在一个有两面侧板的电机盒2316（相当于倒U形转动头）里，一根转动调节轴27穿过机头组合21的重心，并支承在上述电机盒的侧板上，转动调节轴27再与装在侧板外的一个调节减速器26连接，通过一个手轮25，经过调节减速器26、来调节该转动调节轴27的转动，从而使机头组合21可向左、右方向摆动45°角；同时，安装有上述机头组合21的电机盒2316，在顶部与一根垂直的机头轴28连接，而被装置在一块机头盖板211的下面，在此盖板211上面装置有一组蜗轮蜗杆机构，包括一个液压蜗杆213和一根蜗轮轴212，上述机头轴28连接到该根垂直的蜗轮轴212上面，通过液压蜗杆213的转动，带动垂直的蜗轮轴212转动，再连动到机头轴28转动，从而带动电机盒2316转动，使其转动至90°角，以便于机头组合21作出纵切割、或横切割的工作模式，在手轮25的调节下亦可作纵向或横向45°角的切割。因此，对比文件2公开了利用蜗杆、蜗轮轴实现电机盒和机头组合的转动，利用转动调节轴、调节减速器、手轮实现机头组合的摆动，上述转动和摆动增加了机头组合的工作模式即增加机头组合的自由度，对比文件2给出了将可转动的电机盒、可摆动的机头组合应用于对比文件1以增加磨轮的自由度的技术启示。虽然对比文件2中的蜗杆由液压驱动，但利用电机驱动蜗杆、蜗轮轴转动是本领域的技术常识。利用手轮或电机驱动部件转动均是本领域的常规技术手段，本领域技术人员可以根据应用场景作出选择。
由此可见，在对比文件1的基础上结合对比文件2及本领域的公知常识得到本申请权利要求1所要求保护的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的，其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，不符合专利法第22条第3款的规定。
（2）关于权利要求2的创造性
权利要求2是权利要求1的从属权利要求。齿条与齿条相啮合以驱动位于导轨上的部件直线移动，是本领域内的常规技术手段。对比文件1中的第一移动机构包括齿轮、齿条和导轨，虽然对比文件1没有公开第二执行机构包括导轨，但本领域技术人员根据上述常规技术手段以及第一移动机构的具体组成，容易想到在第二执行机构中也设置导轨。因此，在其引用的权利要求1不具备创造性的情况下，从属权利要求2也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
（3）关于权利要求3的创造性
权利要求3是权利要求1或2的从属权利要求。对比文件1中的磨轮可以随着轴箱被第二执行机构驱动作上下移动，也可以随着升降架被升降油缸驱动作上下移动，这与权利要求3中的磨削头可以被电机和气缸双重驱动以上下移动的方式相同。油缸和气缸均是本领域内直线驱动动力源，属于本领域的惯用技术手段。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的情况下，从属权利要求3也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
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的加工自由度为五维加工自由度，显然没有公开本申请中的第六维加工自由度，即倒U形转动头的设置以及由第五电机带动摆动设置在倒U形转动头的倒U形侧壁间的摆动头，六维自由度的刀具进给与五维的刀具进给具有本质上的区别；对比文件2中，通过手轮25确定了油浸式水冷电机23的倾斜角度后，就不会再动，因此，不能算作一维自由度的刀具进给，而台面板31的转动与机头组合21的转动是同向的，因此，也不能算作一维自由度的刀具进给，对比文件2中的技术方案与本申请的六维自由度的刀具进给方式具有本质上的区别。因此，权利要求1具备创造性，其从属权利要求2、3也具备创造性。
对此，合议组认为：虽然对比文件1没有公开倒U形转动头和摆动头，但对比文件2公开了利用蜗杆、蜗轮轴实现电机盒和机头组合的转动，利用转动调节轴、调节减速器、手轮实现机头组合的摆动，上述转动和摆动增加了机头组合的工作模式即增加机头组合的自由度；在对比文件2给出的可转动的电机盒、可摆动的机头组合增加了机头组合自由度的技术启示下，将对比文件2中可转动的电机盒、可摆动的机头组合应用于对比文件1中以增加磨轮的自由度，对于本领域技术人员而言，并无任何技术障碍，由此也无预料不到的技术效果；利用手轮或电机驱动部件转动均是本领域的常规技术手段，本领域技术人员可以根据应用场景作出选择，由此实现利用电机驱动部件的精确步进控制。
综上，合议组对复审请求人的意见陈述不予支持。本案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06月15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可以向北京知识产权法院起诉。
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