发明创造名称：虚拟现实GTAW和管焊接仿真器及设置
外观设计名称：
决定号：199020
决定日：2019-12-23
委内编号：1F273484
优先权日：2013-03-11
申请（专利）号：201710977329.7
申请日：2014-03-07
复审请求人：林肯环球股份有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：严嬿婉
合议组组长：杨军艳
参审员：徐可
国际分类号：G09B19/24,B23K9/32,B23K9/10,B23K9/095
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：?在评述教学教具类发明的创造性时，不仅需要在教学教具领域寻找改进启示，也需要考虑该教学内容所涉及的领域是否存在改进启示，如果该教学内容所涉及的领域存在相应的改进启示，且本领域技术人员基于现有技术以及该启示容易得到本发明的技术方案，则本发明不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201710977329.7，名称为“虚拟现实GTAW和管焊接仿真器及设置”的发明专利申请（下称本申请）。本申请是母案申请号为201480025614.3的发明专利PCT申请的分案申请，母案申请日为2014年03月07日，优先权日为2013年03月11日，分案申请提出日为2017年10月19日，申请人为林肯环球股份有限公司，本申请的申请公布日为2018年03月02日。
经实质审查，国家知识产权局于2019年01月11日以权利要求1-24不符合专利法第22条第3款的规定为由作出驳回决定。驳回决定所依据的文本为：申请人于分案申请日2017年10月19日提交的原始申请文件。驳回决定所针对的权利要求书具体如下：
“1. 一种用于便利仿真的焊接活动的系统，所述系统包括：
模拟焊接试样；
模拟气体保护钨极电弧焊(GTAW)工具；
基于逻辑处理器的子系统，所述基于逻辑处理器的子系统可操作来执行编码指令以生成交互焊接环境，所述交互焊接环境在仿真的焊接试样上通过所述模拟GTAW工具模仿GTAW活动，所述仿真的焊接试样是基于所述模拟焊接试样，其中所述交互焊接环境响应于实时地执行所述仿真的焊接活动，仿真所述仿真的焊接试样上的焊缝熔池；
空间追踪子系统，所述空间追踪子系统被可操作地连接到所述基于逻辑处理器的子系统；以及一个或更多个第一传感器，所述一个或更多个第一传感器被配置来通过将关于所述模拟GTAW工具在时间上改变的位置的数据传递到所述空间追踪子系统来便利实时地追踪所述模拟GTAW工具的至少末端的移动，
其中所述基于逻辑处理器的子系统接受来自所述空间追踪子系统的追踪信息并且确定在所述仿真的焊接活动期间所述模拟GTAW工具的所述末端何时与所述仿真的焊缝熔池的表面仿真地相交，并且其中所述基于逻辑处理器的子系统被进一步配置来生成要提供给使用者的指示：所述模拟GTAW工具归因于所述相交已经仿真地变污染。
2. 如权利要求1所述的系统，还包括：
模拟填充焊丝；以及
一个或更多个第二传感器，所述一个或更多个第二传感器被配置来通过将关于所述模拟填充焊丝在时间上改变的位置的数据传递到所述空间追踪子系统来便利实时地追踪所述模拟填充焊丝的至少末端的移动，
其中所述基于逻辑处理器的子系统接受来自所述空间追踪子系统的追踪信息并且确定在所述仿真的焊接活动期间所述模拟填充焊丝的所述末端何时触及所述模拟GTAW工具，并且其中所述基于逻辑处理器的子系统被进一步配置来生成要提供给使用者的指示：所述模拟GTAW工具归因于所述触及已经仿真地变污染。
3. 如权利要求2所述的系统，其中所述基于逻辑处理器的子系统：
确定所述模拟填充焊丝的所述末端何时仿真地穿入所述仿真的焊缝熔池；以及
归因于所述穿入，更改至少所述仿真的焊缝熔池的高度。
4. 如权利要求1所述的系统，还包括显示装置，所述显示装置被可操作地连接到所述基于逻辑处理器的子系统，用于在视觉上描绘所述交互焊接环境，其中所述显示装置实时地描绘所述仿真的焊接试样上的所述仿真的焊缝熔池。
5. 如权利要求4所述的系统，其中所述基于逻辑处理器的子系统在所述仿真的焊接活动期间将所述仿真的焊缝熔池转变为仿真的焊道，其中所述模拟GTAW工具归因于所述相交已经仿真地变污染的所述指示对应于在所述显示装置上将所述仿真的焊道描绘为 具有一个或更多个缺陷。
6. 如权利要求1所述的系统，其中所述模拟GTAW工具仿真非可消耗的钨电极。
7. 如权利要求1所述的系统，其中所述模拟GTAW工具的突出位置是可调整的。
8. 如权利要求1所述的系统，还包括使用者可选择的气流选择器，所述使用者可选择的气流选择器被安装在所述模拟GTAW工具上并且被配置来向所述基于逻辑处理器的子系统传递：如在所述交互焊接环境中所表征的，当在第一位置时从所述模拟GTAW工具向外的仿真的气流关闭，以及当在第二位置时所述仿真的气流打开。
9. 如权利要求1所述的系统，还包括多个模拟气流杯，每个被配置来附接到所述模拟GTAW工具以及与所述模拟GTAW工具分离，其中所述多个模拟气流杯中的每个模拟气流杯被配置来仿真从所述模拟GTAW工具向外的气流的特有的引导。
10. 如权利要求1所述的系统，其中当使用者将所述模拟GTAW工具的所述末端触及所述模拟焊接试样以及将所述模拟GTAW工具的所述末端提起离开所述模拟焊接试样时，所述基于逻辑处理器的子系统仿真所述模拟GTAW工具的所述末端和所述模拟焊接试样之间的电弧的建立。
11. 如权利要求1所述的系统，其中当使用者跨所述模拟焊接试样的表面拖动所述模拟GTAW工具的所述末端时，所述基于逻辑处理器的子系统仿真所述模拟GTAW工具的所述末端和所述模拟焊接试样之间的电弧的建立。
12. 如权利要求1所述的系统，其中当使用者朝所述模拟焊接试样移动所述模拟GTAW工具的所述末端，还没有以所述模拟GTAW工具的所述末端触及所述模拟焊接试样时，所述基于逻辑处理器的子系统仿真所述模拟GTAW工具的所述末端和所述模拟焊接试样之间的电弧的建立。
13. 一种用于便利仿真的焊接活动的方法，所述方法包括：
生成交互焊接环境，所述交互焊接环境在仿真的焊接试样上通过模拟气体保护钨极电弧焊(GTAW)工具模仿GTAW活动，所述仿真的焊接试样是基于所述模拟焊接试样，其中所述交互焊接环境响应于实时地执行所述仿真的焊接活动，仿真所述仿真的焊接试样上的焊缝熔池；
通过使用安装在头盔上的一个或更多个第一传感器以及传递关于所述模拟GTAW工具在时间上改变的位置的数据，实时地追踪所述模拟GTAW工具的至少末端的移动；
接受与所述模拟GTAW工具在时间上改变的位置相关的追踪信息并且确定在所述仿真的焊接活动期间所述模拟GTAW工具的所述末端何时与所述仿真的焊缝熔池的表面仿真地相交；以及
生成要提供给使用者的指示：所述模拟GTAW工具归因于所述相交已经仿真地变污染。
14. 如权利要求13所述的方法，还包括：
通过使用一个或更多个第二传感器以及传递关于模拟填充焊丝在时间上改变的位置的数据，实时地追踪所述模拟填充焊丝的至少末端的移动；
接受与所述模拟填充焊丝在时间上改变的位置相关的追踪信息并且确定在所述仿真的焊接活动期间所述模拟填充焊丝的所述末端何时触及所述模拟GTAW工具；以及
生成要提供给使用者的指示：所述模拟GTAW工具归因于所述触及已经仿真地变污染。
15. 如权利要求14所述的方法，还包括：
确定所述模拟填充焊丝的所述末端何时仿真地穿入所述仿真的焊缝熔池；以及
归因于所述穿入，更改至少所述仿真的焊缝熔池的高度。
16. 如权利要求13所述的方法，还包括：
在显示装置上视觉地描绘所述交互焊接环境，包括实时地描绘所述仿真的焊接试样上的所述仿真的焊缝熔池。
17. 如权利要求16所述的方法，还包括：
在所述仿真的焊接活动期间将所述仿真的焊缝熔池转变为仿真的焊道，其中所述模拟GTAW工具归因于所述相交已经仿真地变污染的所述指示对应于在所述显示装置上将所述仿真的焊道描绘为具有一个或更多个缺陷。
18. 如权利要求13所述的方法，其中所述模拟GTAW工具仿真非可消耗的钨电极。
19. 如权利要求13所述的方法，其中所述模拟GTAW工具的突出位置是可调整的。
20. 如权利要求13所述的方法，其中所述模拟GTAW工具包括安装在所述模拟GTAW工具上的使用者可选择的气流选择器，并且
所述方法还包括传递：如在所述交互焊接环境中所表征的，当在第一位置时从所述模拟GTAW工具向外的仿真的气流关闭，以及当在第二位置时所述仿真的气流打开。
21. 如权利要求13所述的方法，其中所述模拟GTAW工具包括多个模拟气流杯，每个被配置来附接到所述模拟GTAW工具以及与所述模拟GTAW工具分离，并且
其中所述多个模拟气流杯中的每个模拟气流杯被配置来仿真从所述模拟GTAW工具向外的气流的特有的引导。
22. 如权利要求13所述的方法，还包括：
当使用者将所述模拟GTAW工具的所述末端触及所述模拟焊接试样以及将所述模拟GTAW工具的所述末端提起离开所述模拟焊接试样时，生成所述模拟GTAW工具的所述末端和所述模拟焊接试样之间的仿真的电弧。
23. 如权利要求13所述的方法，还包括：
当使用者跨所述模拟焊接试样的表面拖动所述模拟GTAW工具的所述末端时，生成所述模拟GTAW工具的所述末端和所述模拟焊接试样之间的仿真的电弧。
24. 如权利要求13所述的方法，还包括：
当使用者朝所述模拟焊接试样移动所述模拟GTAW工具的所述末端，还没有以所述模拟GTAW工具的所述末端触及所述模拟焊接试样时，生成所述模拟GTAW工具的所述末端和所述模拟焊接试样之间的仿真的电弧。”
在驳回决定中引用如下2篇对比文件：
对比文件1： CN102165504A号中国专利文献，其公开日为2011年08月24日；
对比文件2： CN101193723A号中国专利文献，其公开日为2008年06月04日。
驳回决定指出，权利要求1所请求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，区别技术特征为：1）模拟气体保护钨极电弧焊(GTAW)工具；2）基于逻辑处理器的子系统确定在所述仿真的焊接活动期间所述模拟GTAW工具的所述末端何时与所述仿真的焊缝熔池的表面仿真地相交；其中所述基于逻辑处理器的子系统被进一步配置来生成要提供给使用者的指示：所述模拟GTAW工具归因于所述相交已经仿真地变污染。其中区别技术特征（1）为本领域模拟焊接工具的常规选择，区别技术特征（2）为本领域技术人员在对比文件2的启示下所容易想到的。因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2以及本领域惯用手段得到该权利要求1的技术方案是显而易见的，所以权利要求1不具有专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-12直接或间接对权利要求1做了进一步限定，其限定部分的技术特征或者被对比文件1公开或者为本领域的常规选择，所以当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求2-12也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。基于类似的理由，权利要求13-24也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人林肯环球股份有限公司（下称复审请求人）不服上述驳回决定，于2019年02月13日向国家知识产权局提出了复审请求，同时提交了权利要求书的修改替换页，其中将原权利要求3和15的附加技术特征分别加入到独立权利要求1和12中形成新的独立权利要求，并适应性调整从属权利要求。复审请求人认为：对比文件1和2均没有公开或教导“基于逻辑处理器的子系统被配置来确定模拟填充焊丝的末端何时仿真地穿入仿真的焊缝熔池、以及归因于所述穿入，更改至少所述仿真的焊缝熔池的高度”，且上述特征也不是本领域的公知常识，因此，修改后的权利要求1相比于对比文件1-2以及本领域的惯用技术手段的结合是非显而易见的，具有突出的实质性特点和显著的进步，从而具备创造性。在此基础上，其从属权利要求2-11也具备创造性。基于相同理由，修改后的独立权利要求12和其从属权利要求13-22也具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年02月19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13日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1的技术方案与对比文件1公开的内容相比，其区别在于：（1）本申请中所述基于逻辑处理器的子系统确定在所述仿真的焊接活动期间所述模拟GTAW工具的所述末端何时与所述仿真的焊缝熔池的表面仿真地相交，其中所述基于逻辑处理器的子系统被配置来生成要提供给使用者的指示：所述模拟GTAW工具归因于所述相交已经仿真地变污染，而对比文件1未公开上述特征；（2）本申请中所述基于逻辑处理器的子系统被配置来确定模拟填充焊丝的末端何时仿真地穿入所述仿真的焊缝熔池，并且其中所述基于逻辑处理器的子系统被进一步配置来归因于所述穿入，更改至少所述仿真的焊缝熔池的高度，而对比文件1未公开上述特征。而区别（1）和（2）均为本领域公知常识，且同时区别（1）在对比文件2的启示下也容易为本领域技术人员所想到，因此，在对比文件1的基础上结合本领域公知常识，或者结合对比文件2的内容和本领域的公知常识从而得到权利要求1的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款的规定。从属权利要求2-11直接或间接对权利要求1做了进一步限定，其限定部分的技术特征或者被对比文件1公开或者为本领域的常规选择，所以当其引用的权利要求不具备创造性时，权利要求2-11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。基于类似的理由，权利要求12-22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27日提交了意见陈述书，并提交了权利要求书的全文修改替换页，其中将原权利要求7和18的附加技术特征分别加入独立权利要求1和12形成新的独立权利要求，并对修改后的权利要求重新编号并适应性调整其引用关系。修改后的独立权利要求1和11如下：
“1. 一种用于便利仿真的焊接活动的系统，所述系统包括：
模拟焊接试样；
模拟气体保护钨极电弧焊(GTAW)工具；
基于逻辑处理器的子系统，所述基于逻辑处理器的子系统可操作来执行编码指令以生成交互焊接环境，所述交互焊接环境在仿真的焊接试样上通过所述模拟GTAW工具模仿GTAW活动，所述仿真的焊接试样是基于所述模拟焊接试样，其中所述交互焊接环境响应于实时地执行所述仿真的焊接活动，仿真所述仿真的焊接试样上的焊缝熔池；
空间追踪子系统，所述空间追踪子系统被可操作地连接到所述基于逻辑处理器的子系统；以及一个或更多个第一传感器，所述一个或更多个第一传感器被配置来通过将关于所述模拟GTAW工具在时间上改变的位置的数据传递到所述空间追踪子系统来便利实时地追踪所述模拟GTAW工具的至少末端的移动；以及
使用者可选择的气流选择器，所述使用者可选择的气流选择器被安装在所述模拟GTAW工具上并且被配置来向所述基于逻辑处理器的子系统传递：如在所述交互焊接环境中所表征的，当在第一位置时从所述模拟GTAW工具向外的仿真的气流关闭，以及当在第二位置时所述仿真的气流打开，
其中所述基于逻辑处理器的子系统接受来自所述空间追踪子系统的追踪信息并且确定在所述仿真的焊接活动期间所述模拟GTAW工具的所述末端何时与所述仿真的焊缝熔池的表面仿真地相交，其中所述基于逻辑处理器的子系统被配置来生成要提供给使用者的指示：所述模拟GTAW工具归因于所述相交已经仿真地变污染，其中所述基于逻辑处理器的子系统被配置来确定模拟填充焊丝的末端何时仿真地穿入所述仿真的焊缝熔池，并且其中所述基于逻辑处理器的子系统被进一步配置来归因于所述穿入，更改至少所述仿真的焊缝熔池的高度。
11. 一种用于便利仿真的焊接活动的方法，所述方法包括：
生成交互焊接环境，所述交互焊接环境在仿真的焊接试样上通过模拟气体保护钨极电弧焊(GTAW)工具模仿GTAW活动，所述仿真的焊接试样是基于所述模拟焊接试样，其中所述交互焊接环境响应于实时地执行所述仿真的焊接活动，仿真所述仿真的焊接试样上的焊缝熔池；
通过使用安装在头盔上的一个或更多个第一传感器以及传递关于所述模拟GTAW工具在时间上改变的位置的数据，实时地追踪所述模拟GTAW工具的至少末端的移动；
接受与所述模拟GTAW工具在时间上改变的位置相关的追踪信息并且确定在所述仿真的焊接活动期间所述模拟GTAW工具的所述末端何时与所述仿真的焊缝熔池的表面仿真地相交；
生成要提供给使用者的指示：所述模拟GTAW工具归因于所述相交已经仿真地变污染；
确定模拟填充焊丝的末端何时仿真地穿入所述仿真的焊缝熔池；以及
归因于所述穿入，更改至少所述仿真的焊缝熔池的高度；
其中所述模拟GTAW工具包括安装在所述模拟GTAW工具上的使用者可选择的气流选择器，并且
所述方法还包括传递：如在所述交互焊接环境中所表征的，当在第一位置时从所述模拟GTAW工具向外的仿真的气流关闭，以及当在第二位置时所述仿真的气流打开。”
复审请求人认为：对比文件1和2均没有公开或教导安装在模拟GTAW工具上的使用者可选择的气流选择器，进一步也未公开或教导使用者可选择的气流选择器被配置来向所述基于逻辑处理器的子系统传递：当在第一位置时从所述模拟GTAW工具向外的仿真的气流关闭，以及当在第二位置时所述仿真的气流打开。上述特征也不是本领域的公知常识或常规技术手段。因此，权利要求1相比于对比文件1-2以及本领域的公知常识是非显而易见的，具有突出的实质性特点和显著的进步，从而具备创造性。在此基础上，其从属权利要求2-10也具备创造性。基于相同理由，修改后的独立权利要求11和其从属权利要求12-20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，可以依法作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人答复复审通知书时提交了权利要求书的全文修改替换页，经审查，所做修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定，因此本次复审请求审查决定所依据的审查文本为：复审请求人于2019年09月27日提交的权利要求第1-20项、以及于分案申请递交日2017年10月19日提交的说明书第1-248段、说明书附图、说明书摘要和摘要附图。
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。
1. 权利要求1要求保护一种用于便利仿真的焊接活动的系统，对比文件1涉及一种用于模仿虚拟焊接环境的系统，公开了一种虚拟显示管焊接仿真器，并具体公开了（参见说明书第0002-0005,0031-0096段、图1-19c）如下技术内容：
仿真器10是用于仿真焊接的系统，其能够生成虚拟环境15，虚拟环境15可以描绘类似于在真实世界中的焊接场景并且可以被称为虚拟现实弧焊(VRAW)。在虚拟环境15中，仿真器10便利与一个或更多个最终使用者12的交互。仿真器包括输入设备155，所述输入设备155允许最终使用者12从事真实世界活动，所述真实世界活动由仿真器10追踪并被转换为虚拟活动。因而，虚拟环境15包括交互的虚拟焊接环境15。
仿真器10包括焊接试样175和基于逻辑处理器的子系统110。基于逻辑处理器的子系统110可以是可编程且可操作来执行编码指令的，以生成交互虚拟焊接环境15。交互虚拟焊接环境15模仿管焊接和/或留隙焊根接缝的焊接。所述系统能够仿真具有实时熔融金属流动性和散热特征的熔池。仿真器10还包括传感器和/或传感器系统，所述传感器和/或传感器系统可以包括可操作地连接到基于逻辑处理器的子系统110的空间追踪器120。
输入设备155包括模拟焊接工具160。模拟焊接工具160可以被制造成效仿真实世界的焊接工具，例如手工焊条夹持器或提供连续供料到电极的焊枪，即MIG、FCAW或者GTAW焊接工具，并且包括夹持器161和从中延伸的仿真的手工焊条162。模拟焊接工具160可以与空间追踪器结合工作，以与仿真器10进行交互。具体地，模拟焊接工具160的位置和/或定向可以由空间追踪器120实时地监控和追踪。因此，表征所述位置和定向的数据可以被传送到基于逻辑处理器的子系统110并且被修改或转换以根据需要用来与虚拟焊接环境15进行交互。
空间追踪器120包括磁源121和源线缆、一个或更多个传感器122、处理器追踪单元126等。磁源121创建围绕源121的磁场或包络，所述磁场或包络限定三维空间，在所述三维空间内最终使用者12的活动可以被追踪以与仿真器10进行交互。传感器122可以包括多个在相交的空间方向上排列的感应线圈，所述多个感应线圈可以基本上为正交排列。感应线圈测量磁场在三个方向中的每个上的强度，提供信息给处理器追踪单元126。传感器122可以被附接到模拟焊接工具160，允许模拟焊接工具160相对于所述空间参考框架在位置和定向二者上被追踪。更具体地，感应线圈可以被安装在焊条162的末端中，以这种方式，仿真器10能够确定模拟焊接工具160在三维包络中的位置所在。
图13为使用仿真器10的训练方法1300的实施方案的流程图。在步骤1310中，按照焊接技法相对于焊接试样移动模拟焊接工具。在步骤1320中，使用虚拟现实系统在三维空间内追踪模拟焊接工具的位置和定向。在步骤1330中，观看所述虚拟现实焊接系统的显示画面，在仿真的模拟焊接工具通过在从所述仿真的模拟焊接工具射出的仿真的电弧附近形成仿真的熔池，来将仿真的焊道材料堆积到所述仿真的焊接试样的至少一个仿真的表面上时，所述显示画面示出所述模拟焊接工具和所述焊接试样在虚拟现实空间中的实时虚拟现实仿真。在步骤1340中，在所述显示画面上观看所述仿真的熔池的实时熔融金属流动性和散热特征。在步骤1350中，响应于观看所述仿真的熔池的所述实时熔融金属流动性和散热特征而实时地改变所述焊接技法的至少一个方面。
由上述对比文件1公开的内容可见，对比文件1中，仿真器10相当于本申请的用于便利仿真的焊接活动的系统，焊接试样175相当于本申请的模拟焊接试样。模拟焊接工具160可以被制造成效仿真实世界的焊接工具，例如手工焊条夹持器或提供连续供料到电极的焊枪，即MIG、FCAW或者GTAW焊接工具，因此相当于公开了本申请中的模拟气体保护钨极电极焊（GTAW）工具，且相关的焊接活动可以为GTAW焊接。基于逻辑处理器的子系统110相当于本申请的基于逻辑处理器的子系统，交互虚拟焊接环境15相当于本申请的交互焊接环境，因此公开了本申请中基于逻辑处理器的子系统可操作来执行编码指令以生成交互焊接环境。交互虚拟焊接环境15模仿管焊接和/或留隙焊根接缝的焊接，并且根据图13的流程图，可以确定该交互虚拟焊接环境15在仿真的焊接试样上通过模拟焊接工具模仿焊接活动，其中仿真的焊接试样是基于焊接式样175。根据步骤1320和1330，因为虚拟现实系统在三维空间内追踪模拟焊接工具的位置和定向，并且在仿真的模拟焊接工具通过在从所述仿真的模拟焊接工具射出的仿真的电弧附近形成仿真的熔池，显示模拟焊接工具和焊接试样在虚拟现实空间中的实时虚拟现实仿真，相当于公开了本申请中所述交互焊接环境响应于实时地执行所述仿真的焊接活动，仿真所述仿真的焊接试样上的焊缝熔池。对比文件1中的空间追踪器120相当于本申请的空间追踪子系统，也公开了其可操作地连接到基于逻辑处理器的子系统110。空间追踪器120包括一个或更多个传感器122，传感器122的感应线圈可以被安装在模拟焊接工具160的手工焊条162的末端中，从而仿真器10能够确定模拟焊接工具160在三维包络中的位置所在，在步骤1320中，对比文件1也公开了使用虚拟现实系统在三维空间内追踪模拟焊接工具的位置和定向，因此相当于公开了本申请中所述一个或更多个第一传感器被配置来通过将关于模拟焊接工具在时间上改变的位置的数据传递到所述空间追踪子系统来便利实时地追踪模拟焊接工具的至少末端的移动，所述基于逻辑处理器的子系统接受来自所述空间追踪子系统的追踪信息。
将权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1公开的内容相比，其区别为：（1）本申请中所述基于逻辑处理器的子系统确定在所述仿真的焊接活动期间所述模拟GTAW工具的所述末端何时与所述仿真的焊缝熔池的表面仿真地相交，其中所述基于逻辑处理器的子系统被配置来生成要提供给使用者的指示：所述模拟GTAW工具归因于所述相交已经仿真地变污染，而对比文件1未公开上述特征；（2）本申请中所述基于逻辑处理器的子系统被配置来确定模拟填充焊丝的末端何时仿真地穿入所述仿真的焊缝熔池，并且其中所述基于逻辑处理器的子系统被进一步配置来归因于所述穿入，更改至少所述仿真的焊缝熔池的高度，而对比文件1未公开上述特征；（3）本申请还包括使用者可选择的气流选择器，所述使用者可选择的气流选择器被安装在所述模拟GTAW工具上并且被配置来向所述基于逻辑处理器的子系统传递：如在所述交互焊接环境中所表征的，当在第一位置时从所述模拟GTAW工具向外的仿真的气流关闭，以及当在第二位置时所述仿真的气流打开，而对比文件1未公开上述特征。基于上述区别技术特征，可以确定权利要求1实际解决的技术问题是如何仿真电焊中熔池变化并根据使用者的操作适时给予出错指示以及如何仿真电焊过程中的气流。
针对区别特征（1），在电焊领域，气体保护钨极电弧焊（GTAW）是气体保护焊的一种，用钨棒作电极，由钨极与焊体间产生的电弧作为热源，用氩气等气体保护弧柱及熔化金属，并使之与空气相隔离。在结构上，钨极位于焊接工具的末端。在焊接过程中，如果钨极端头落入熔池，不仅造成夹渣，影响气密性，也降低了不锈钢焊缝的耐腐蚀性，一般称为夹钨，所以在焊接的过程中焊接工具的末端钨极一般不能与焊缝熔池的表面相接触。由于本申请是用于教学领域，其目的就是对现实的电焊活动进行仿真，因而在设计时也会根据本领域实际电焊时的上述公知常识，相应要求在仿真的焊接活动期间模拟GTAW工具的末端不能与仿真的焊缝熔池的表面相交。在此基础上，出于教学的目的，本领域技术人员也容易想到一旦出现上述相交的失误操作要给予使用者指示，以便纠正其动作。
此外，对比文件2公开了一种提供自动化焊接通知的系统和方法，并且具体公开了（参见说明书第2页最后1段至第3页第5段，第12页最后1段至第13页第3段、图4c,4d）：本发明涉及向多个实体(例如个人、组、计算机、系统、……)提供焊接系统相关信息的自动化通知。本发明提供确保向相关实体进行自动化通知的事件和/ 或条件的确定。通知可经由可用通信模式的最适当子集传送。例如，根据本发明，事件导致触发系统产生有关事件的通知。系统标识最适当的实体来接收有关事件的通知，并任选地确定或推断实体的状态并经由一通信模式(例如文本、音频、图像、视频、其组合、……)传送该通知、以及给定事件和实体的环境/状态时最适合的模态(例如无线、以太网、电缆、光学、电话、电子邮件、语音邮件、寻呼 机、重像、即时消息、……)。根据图4d，在标号438，响应于例如系统差错、普通事件、异常事件、焊接故障、改变接线槽、坏趋势、状态报告、焊接历史的至少之一产生事件；然后将该事件通知给相应的接受者。由此可见，对比文件2公开了在焊接活动中，响应于产生的事件，向相关实体传送有关事件的通知。在对比文件2的启示下，本领域技术人员容易想到在教学过程中学员出现上述相交的操作失误时，也应当提供给使用者相应的指示：所述模拟GTAW工具归因于所述相交已经仿真地变污染。
针对区别特征（2），在电焊领域，气体保护钨极电弧焊（GTAW）通常都会用到填充焊丝，填充焊丝一般送到熔池前沿，并且在焊接过程中随着焊丝的推送会使熔池的高度发生变化。当填充焊丝上一颗熔滴落入熔池时，则熔池表面位置升高，随着电弧热量向熔池下方传输，基本金属被融化，当基本金属熔透时，由于重力使熔池下沉，于是熔池水平面下降，熔池表面积扩张。如果没有焊透，熔池便不会下沉。通过熔池的变化也可以判断是否焊透。因而本领域技术人员在设计相应的教学仿真系统时，也会根据上述本领域实际电焊时的公知常识，相应地配置基于逻辑处理器的子系统，使其确定模拟填充焊丝的末端何时仿真地穿入所述仿真的焊缝熔池，并且归因于所述穿入，更改至少所述仿真的焊缝熔池的高度，以便更加真实地仿真现实情况。
针对区别特征（3），在气体保护钨极电弧焊（GTAW）中，焊接工具包括喷嘴，焊接时，保护气体连续地由喷嘴中流出，将四周空气排开，从而机械地将电弧和焊接区域保护起来。因此，为模仿现实操作中打开或关闭气流，本领域技术人员容易想到设置使用者可选的气流选择器，将其安装在模拟GTAW工具上并且被配置来向所述基于逻辑处理器的子系统传递，使其在交互焊接环境中关闭和打开仿真气流。
因此，在对比文件1的基础上结合本领域公知常识，或者结合对比文件2的内容和本领域的公知常识从而得到权利要求1的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，权利要求1不具备突出的实质性特点和显著的进步，不符合专利法第22条第3款的规定。
复审请求人认为：对比文件1和2均没有公开或教导安装在模拟GTAW工具上的使用者可选择的气流选择器，进一步也未公开或教导使用者可选择的气流选择器被配置来向所述基于逻辑处理器的子系统传递：当在第一位置时从所述模拟GTAW工具向外的仿真的气流关闭，以及当在第二位置时所述仿真的气流打开。上述特征也不是本领域的公知常识或常规技术手段。因此，权利要求1相比于对比文件1-2以及本领域的公知常识是非显而易见的，具有突出的实质性特点和显著的进步，从而具备创造性。
对此，合议组认为气体保护钨极电弧焊（GTAW）顾名思义，其过程中必然存在保护气体，如权利要求1中所评述的，在GTAW中，一般焊接工具包括喷嘴，焊接时，保护气体连续地由喷嘴中流出，将四周空气排开，从而机械地将电弧和焊接区域保护起来。基于电焊领域的上述常识，由于本申请是用于教学领域，其目的就是对现实的电焊活动进行仿真，因而本领域技术人员在设计时容易想到模拟气体开关，例如使用气流选择器打开/关闭气流。因此，复审请求人的主张不具有说服力，权利要求1不具备创造性。
2.权利要求2对权利要求1做了进一步限定，而气体保护钨极电弧焊（GTAW）操作中通常都会用到填充焊丝，并且在焊接过程中，填充焊丝的末端会与焊缝熔池相接触，因而本领域技术人容易想到在仿真系统中相应设置模拟填充焊丝，且如同为模拟GTAW工具设置第一传感器以实时确定模拟GTAW工具的位置一样，也为模拟填充焊丝配置第二传感器以传递数据给空间追踪器120从而实时追踪模拟填充焊丝末端的移动。此外，在电焊过程中，钨极与融化的焊丝相接触也会导致夹钨，因此，如同权利要求1的评述，本领域技术人员容易想到要求在所述仿真的焊接活动期间所述模拟填充焊丝的所述末端不能触及所述模拟GTAW工具，相应设置所述基于逻辑处理器的子系统接受来自所述空间追踪子系统的追踪信息并且确定在所述仿真的焊接活动期间所述模拟填充焊丝的所述末端何时触及所述模拟GTAW工具，并且在使用者出现上述相交的操作失误时，提供给使用者相应的指示：所述模拟GTAW工具归因于所述相交已经仿真地变污染。因此，当其引用的权利要求1不具备创造性时，权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.权利要求3对权利要求1做了进一步限定，对比文件1公开了（参见说明书第0031-0032,0044-0048段、图7a-7c）来自虚拟焊接环境15的虚拟图像(例如视频)被提供并显示在戴于面部的显示装置140上，显示装置140经由有线或无线方式可操作地连接到基于逻辑处理器的子系统110，交互虚拟焊接环境15模仿管焊接和/或留隙焊根接缝的焊接。系统能够仿真具有实施熔融金属流动性和散热特征的熔池。使用者12在真实世界中的活动被转换为虚拟焊接活动并且在一个或更多个显示器140、150上被实时地观看。因此，当其引用的权利要求1不具备创造性时，权利要求3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4.权利要求4对权利要求3做了进一步限定，而对比文件1公开了（参见说明书第0071-0085段，图10）基于逻辑处理器的子系统110可以包括中央处理单元(CPU)111和两个图形处理单元(GPU)115。两个GPU 115可以被编程以提供具有实时熔融金属流动性和吸热与散热特征的熔池的虚拟现实仿真。根据本发明的实施方案，位于熔池仿真的中心的是可以被运行在GPU 115上的焊接物理功能1211(又叫物理模型)。焊接物理功能1211与焊道呈现功能1217连通，来表现焊道从熔融金属状态到冷却固化状态之间的全部状态。焊道呈现功能1217使用来自焊接物理功能1211的信息(例如热、流动性、移置、币状体间隔)，来准确地且逼真地以实时的方式在虚拟现实空间中呈现焊道。即对比文件1公开了基于逻辑处理子系统在所述仿真的焊接活动期间将所述仿真的焊缝熔池转变为仿真的焊道。而如权利要求1和2的评述，对于气体保护钨极电弧焊（GTAW），无论是焊接工具的末端与焊缝熔池的接触，还是填充焊丝的末端与焊接工具的接触都是不被允许的，会对焊接效果产生影响，因而在教学过程中，本领域技术人员容易想到在发生上述操作失误时，所述模拟GTAW工具归因于所述相交已经仿真地变污染的所述指示对应于在所述显示装置上将所述仿真的焊道描绘为具有一个或更多个缺陷。因此，当其引用的权利要求3不具备创造性时，权利要求4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5.权利要求5和6分别对权利要求1做了进一步限定，而其附加技术特征为气体保护钨极电弧焊（GTAW）的常规设置。因此，当其引用的权利要求1不具备创造性时，权利要求5和6也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6.权利要求7对权利要求1做了进一步限定，而实际焊接过程中可能出现不同方向气流，本领域技术人员容易想到据此设置多个模拟气流杯。因此，当其引用的权利要求1不具备创造性时，权利要求7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7.权利要求8-10分别对权利要求1做了进一步限定，而所述权利要求的附加技术特征是根据气体保护钨极电弧焊（GTAW）中常见的引弧方式而对于该仿真焊接活动系统所做的相应仿真设置，其不需要付出创造性劳动，效果也是可预期的。因此，当其引用的权利要求1不具备创造性时，权利要求8-10也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
8.权利要求11要求保护一种用于便利仿真的焊接活动的方法，其限定的特征基本与权利要求1请求保护的一种用于便利仿真的焊接活动的系统的特征相对应，区别仅在于权利要求11限定一个或更多个第一传感器“安装在头盔上”。对比文件1还公开了（参见说明书第0045段）空间追踪器120的传感器122可以被附接到戴于面部的显示装置140或被附接到焊接头盔900，从而允许戴于面部的显示装置140相对于空间追踪器120创建的3D空间参考框架而被追踪。因此，基于与权利要求1相同的理由，权利要求11也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
9、从属权利要求12-20的附加技术特征分别与从属权利要求2-10的附加技术特征相对应，则基于与上述类似的理由，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12-20也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述，本申请权利要求1-20均不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
维持国家知识产权局于2019年01月11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。
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