发明创造名称:使用虚拟现实焊接系统导入和分析外部数据
外观设计名称:
决定号:198311
决定日:2019-12-24
委内编号:1F270222
优先权日:2013-03-11
申请(专利)号:201710087175.4
申请日:2014-03-11
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:郝博
合议组组长:柯静洁
参审员:刘雪
国际分类号:G09B19/24
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:?如果一项权利要求要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别,但该区别特征是基于现有技术显而易见会采用的常规手段,则该权利要求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,从而不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201710087175.4、名称为“使用虚拟现实焊接系统导入和分析外部数据”的发明专利申请(下称本申请),本申请的申请日为2014年03月11日,优先权日为2013年03月11日,公开日为2017年06月13日,申请人为林肯环球股份有限公司。
经实质审查,国家知识产权局原审查部门于2018年11月08日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:本申请的权利要求1-42不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。驳回决定引用如下对比文件:
对比文件1:CN102165505 A,公开日为2011年08月24日。
驳回决定所依据的文本为:分案申请递交日2017年02月17日提交的说明书摘要、说明书第1-217段、摘要附图、说明书附图1-28,2018年06月19日提交的权利要求第1-42项。驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种用于仿真焊接活动的系统,所述系统包括:
用于仿真的焊接操作的焊接工具;
空间追踪器,所述空间追踪器使用至少一个光学传感器追踪所述焊接工具的移动和定向;
焊接试样;
头盔,所述头盔包括给使用者显示仿真的焊接操作的第一显示装置;
仿真的焊接控制台,所述仿真的焊接控制台具有使用者输入系统以及显示所述仿真的焊接操作的第二显示装置;以及
基于处理器的子系统,所述基于处理器的子系统位于所述仿真的焊接控制台内,所述基于处理器的子系统被可操作地耦合到所述空间追踪器并且从所述空间追踪器接收与所述焊接工具的所述移动和定向相关的信息,其中所述基于处理器的子系统基于所述焊接工具的所述移动和定向产生多个仿真的焊接参数;
其中在所述仿真的焊接操作期间,所述基于处理器的子系统对所述焊接试样的仿真的焊接表面进行建模并且在所述第一显示装置和所述第二显示装置中的每个上显示所述仿真的焊接表面;
其中在所述仿真的焊接操作期间,所述基于处理器的子系统在所述焊接工具的射出端和所述仿真的焊接表面之间创建仿真的焊接电弧,并且在所述仿真的焊接操作期间仿真具有实时熔融金属流动性、实时散热和实时吸热特性的焊缝熔池的创建;
其中所述基于处理器的子系统对所述仿真的焊缝熔池进行建模,以使得所述仿真的焊缝熔池的表面的区域具有移置值和热值二者,其中所述移置值和热值中的每个在所述仿真的焊接操作期间被动态改变以在所述第一显示装置和所述第二显示装置中的每个上将仿真的材料的沉积显示为所述仿真的焊缝熔池,并且对于所述移置值和热值中的每个的所述动态改变是基于所述焊接工具的所述移动和定向并且基于所述多个仿真的焊接参数,其中所述第一显示装置和所述第二显示装置为所述区域中的每个显示颜色,所述颜色是基于所述热值;
其中所述基于处理器的子系统在所述第一显示装置和所述第二显示装置上显示仿真的完成的焊道,所述仿真的完成的焊道是基于所述焊接工具的所述移动和定向、基于所述仿真的焊接参数并且基于针对所述区域从熔融态至固态过渡的冷却阈值;
其中所述移置值是这样的以使得所述仿真的完成的焊道的固化表面被显示在所述焊接试样的所述焊接表面之上,并且
其中在真实世界焊接活动期间由所述使用者产生的导入的第一焊接数据集被与在所述仿真的焊接操作期间由所述使用者产生的第二焊接数据集相比较。
2. 如权利要求1所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述焊接工具是能够用于真实世界焊接操作的实际焊接工具。
3. 如权利要求1所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述光学传感器被安装在所 述头盔上。
4. 如权利要求1所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述头盔进一步包括音频扬声器,所述音频扬声器以与所述仿真的焊接操作实时的方式提供仿真的焊接声音。
5. 如权利要求1所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述第二显示装置在所述仿真的焊接操作期间实时地显示所述多个仿真的焊接参数。
6. 如权利要求5所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述仿真的焊接参数中的至少一个在所述仿真的焊接操作期间以图形的形式被实时地显示。
7. 如权利要求5所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述焊接参数包括焊接角度、行进角度和行进速度。
8. 如权利要求1所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述基于处理器的子系统将所述仿真的焊接参数中的至少一个与针对所述至少一个仿真的焊接参数的储存的值相比较,并且其中所述基于处理器的子系统在所述第二显示装置上显示所述比较。
9. 如权利要求8所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述比较以图形的形式被显示。
10. 如权利要求1所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述基于处理器的子系统将所述仿真的焊接参数中的至少一个与公差窗口相比较,所述公差窗口由围绕针对所述至少一个仿真的焊接参数的设定值的限制来限定,并且其中所述基于处理器的子系统在所述第二显示装置上显示所述比较。
11. 如权利要求10所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述比较以图形的形式被显示。
12. 如权利要求1所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述基于处理器的子系统基于所述仿真的焊接参数与针对所述仿真的焊接参数中的每个的期望值的比较来分别提供针对所述仿真的焊接参数中的每个的得分。
13. 如权利要求12所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述得分中的每个是数值得分。
14. 如权利要求1所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述基于处理器的子系统确定在所述仿真的焊道内不连贯性状态的存在,并且其中所述不连贯性状态是存在飞溅和多孔中的至少一个。
15. 如权利要求14所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述第一显示装置在所述仿真的焊接操作期间实时地并且在所述完成的仿真的焊道中显示所述不连贯性状态。
16. 如权利要求1所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述第一显示装置在所述仿真的焊接操作期间显示多个视觉提示,其中所述多个视觉提示中的每个是针对所述仿真的焊接参数中的不同的一个,并且其中所述视觉提示分别基于所述仿真的焊接操作期间的所述仿真的焊接参数与所述仿真的焊接参数中的每个的期望值的偏差被显示。
17. 如权利要求1所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述基于处理器的子系统产生并且在所述第一显示装置上显示至少一个焊接效果,所述至少一个焊接效果可以是在所述仿真的焊接操作期间仿真的焊接火星、仿真的焊接飞溅、仿真的弧光以及仿真的多孔中的任一种,并且其中所述至少一个焊接效果基于所述仿真的焊接参数中的至少一个被实时地显示。
18. 如权利要求1所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述移置值和热值中的至少一个基于所述区域和所述焊接工具的所述射出端之间的距离被动态改变。
19. 如权利要求1所述的用于仿真焊接活动的系统,其中当所述热值高于所述冷却阈值时,所述第一显示装置和所述第二显示装置以仿真的流动态显示所述区域,并且当所述热值低于所述冷却阈值时,所述第一显示装置和所述第二显示装置以固态显示所述区域。
20. 如权利要求1所述的用于仿真焊接活动的系统,其中当所述焊接工具被用来在所述完成的焊道之上形成第二仿真的焊道时,所述基于处理器的子系统改变所述完成的焊道的至少一些区域的移置值,并且其中所述完成的焊道和所述第二仿真的焊道中的每个同时被显示在所述第一显示装置和所述第二显示装置上。
21. 如权利要求1所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述实时熔融金属流动性和所述散热特性由运行于至少一个GPU上的物理模型产生。
22. 如权利要求1所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述第一显示装置在所述仿真的焊道的创建期间显示焊道痕迹特征,其中所述痕迹特征基于当所述仿真的焊缝熔池被移动时所述仿真的焊缝熔池的实时流动性到固化过渡而被产生。
23. 一种用于仿真焊接活动的系统,所述系统包括:
用于仿真的焊接操作的焊接工具;
空间追踪器,所述空间追踪器使用至少一个光学传感器追踪所述焊接工具的移动和定向;
焊接试样;
头盔,所述头盔包括给使用者显示仿真的焊接操作的第一显示装置,并且所述头盔包括所述至少一个光学传感器;
仿真的焊接控制台,所述仿真的焊接控制台具有使用者输入系统以及显示所述仿真的焊接操作的第二显示装置;以及
基于处理器的子系统,所述基于处理器的子系统位于所述仿真的焊接控制台内,所述基于处理器的子系统被可操作地耦合到所述空间追踪器并且从所述空间追踪器接收与所述焊接工具的所述移动和定向相关的信息,其中所述基于处理器的子系统基于所述焊接工具的所述移动和定向产生多个仿真的焊接参数并且在所述仿真的焊接操作期间在所述第二显示装置上实时地显示所述多个仿真的焊接参数;
其中在所述仿真的焊接操作期间,所述基于处理器的子系统对所述焊接试样的仿真的焊接表面进行建模并且在所述第一显示装置和所述第二显示装置中的每个上显示所述仿真的焊接表面;
其中在所述仿真的焊接操作期间,所述基于处理器的子系统在所述焊接工具的射出端和所述仿真的焊接表面之间创建仿真的焊接电弧,并且在所述仿真的焊接操作期间仿真具有实时熔融金属流动性、实时散热和实时吸热特性的焊缝熔池的创建;
其中所述基于处理器的子系统对所述仿真的焊缝熔池进行建模,以使得所述仿真的焊缝熔池的表面的区域具有移置值和热值二者,其中所述移置值和热值中的每个在所述仿真的焊接操作期间被动态改变以在所述第一显示装置和所述第二显示装置中的每个上将仿真的材料的沉积显示为所述仿真的焊缝熔池,并且对于所述移置值和热值中的每个的所述动态改变是基于所述焊接工具的所述移动和定向并且基于所述多个仿真的焊接参数,其中所述第一显示装置和所述第二显示装置为所述区域中的每个显示颜色,所述颜色是基于所述热值;
其中所述基于处理器的子系统在所述第一显示装置和所述第二显示装置上显示仿真的完成的焊道,所述仿真的完成的焊道是基于所述焊接工具的所述移动和定向、基于所述仿真的焊接参数并且基于针对所述区域从熔融态至固态过渡的冷却阈值;
其中所述移置值是这样的以使得所述仿真的完成的焊道的固化表面被显示在所述焊接试样的所述焊接表面之上,并且
其中在真实世界焊接活动期间由所述使用者产生的导入的第一焊接数据集被与在所述仿真的焊接操作期间由所述使用者产生的第二焊接数据集相比较。
24. 如权利要求23所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述焊接工具是能够用于真实世界焊接操作的实际焊接工具。
25. 如权利要求23所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述头盔进一步包括音频扬声器,所述音频扬声器以与所述仿真的焊接操作实时的方式提供仿真的焊接声音。
26. 如权利要求23所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述仿真的焊接参数中的至少一个在所述仿真的焊接操作期间以图形的形式被实时地显示。
27. 如权利要求23所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述焊接参数包括焊接角度、行进角度和行进速度。
28. 如权利要求23所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述基于处理器的子系统将所述仿真的焊接参数中的至少一个与针对所述至少一个仿真的焊接参数的储存的值相比较,并且其中所述基于处理器的子系统在所述第二显示装置上显示所述比较。
29. 如权利要求28所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述比较以图形的形式被显示。
30. 如权利要求23所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述基于处理器的子系统将所述仿真的焊接参数中的至少一个与公差窗口相比较,所述公差窗口由围绕针对所述至少一个仿真的焊接参数的设定值的限制来限定,并且其中所述基于处理器的子系统在所述第二显示装置上显示所述比较。
31. 如权利要求30所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述比较以图形的形式被显示。
32. 如权利要求23所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述基于处理器的子系统基于所述仿真的焊接参数与针对所述仿真的焊接参数中的每个的期望值的比较来分别提供针对所述仿真的焊接参数中的每个的得分。
33. 如权利要求32所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述得分中的每个是数值得分。
34. 如权利要求23所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述基于处理器的子系统确定在所述仿真的焊道内不连贯性状态的存在,并且其中所述不连贯性状态是存在飞溅和多孔中的至少一个。
35. 如权利要求34所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述第一显示装置在所述仿真的焊接操作期间实时地并且在所述完成的仿真的焊道中显示所述不连贯性状态。
36. 如权利要求23所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述第一显示装置在所述仿真的焊接操作期间显示多个视觉提示,其中所述多个视觉提示中的每个是针对所述仿真的焊接参数中的不同的一个,并且其中所述视觉提示分别基于所述仿真的焊接操作期间的所述仿真的焊接参数与所述仿真的焊接参数中的每个的期望值的偏差被显示。
37. 如权利要求23所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述基于处理器的子系统产生并且在所述第一显示装置上显示至少一个焊接效果,所述至少一个焊接效果可以是在 所述仿真的焊接操作期间仿真的焊接火星、仿真的焊接飞溅、仿真的弧光以及仿真的多孔中的任一种,并且其中所述至少一个焊接效果基于所述仿真的焊接参数中的至少一个被实时地显示。
38. 如权利要求23所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述移置值和热值中的至少一个基于所述区域和所述焊接工具的所述射出端之间的距离被动态改变。
39. 如权利要求23所述的用于仿真焊接活动的系统,其中当所述热值高于所述冷却阈值时,所述第一显示装置和所述第二显示装置以仿真的流动态显示所述区域,并且当所述热值低于所述冷却阈值时,所述第一显示装置和所述第二显示装置以固态显示所述区域。
40. 如权利要求23所述的用于仿真焊接活动的系统,其中当所述焊接工具被用来在所述完成的焊道之上形成第二仿真的焊道时,所述基于处理器的子系统改变所述完成的焊道的至少一些区域的移置值,并且其中所述完成的焊道和所述第二仿真的焊道中的每个同时被显示在所述第一显示装置和所述第二显示装置上。
41. 如权利要求23所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述实时熔融金属流动性和所述散热特性由运行于至少一个GPU上的物理模型产生。
42. 如权利要求23所述的用于仿真焊接活动的系统,其中所述第一显示装置在所述仿真的焊道的创建期间显示焊道痕迹特征,其中所述痕迹特征基于当所述仿真的焊缝熔池被移动时所述仿真的焊缝熔池的实时流动性到固化过渡而被产生。”
驳回决定认为:权利要求1请求保护一种用于仿真焊接活动的系统,对比文件1公开了一种用于仿真焊接活动的系统,权利要求1与对比文件1的区别在于:第一焊接数据集是在真实世界焊接活动期间由使用者产生导入的,其中上述区别是在对比文件1已经公开的将焊道表格中的焊接参数与仿真焊接操作期间使用者的焊接参数相比较以获得使用者焊接操作水平与理想状态的比较情况的基础上,本领域技术人员能够合理选择第一焊接数据集是在真实世界焊接活动期间由使用者产生导入,属于常规的技术选择,因此权利要求1相对于对比文件1和本领域常用技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-22的附加技术特征已被对比文件1公开,因而也不具备创造性。
权利要求23要求保护一种用于仿真焊接活动的系统。对比文件1公开了一种用于仿真焊接活动的系统,权利要求23与对比文件1的区别在于:第一焊接数据集是在真实世界焊接活动期间由使用者产生导入的,其中上述区别是在对比文件1已经公开的将焊道表格中的焊接参数与仿真焊接操作期间使用者的焊接参数相比较以获得使用者焊接操作水平与理想状态的比较情况的基础上,本领域技术人员能够合理选择第一焊接数据集是在真实世界焊接活动期间由使用者产生导入,属于常规的技术选择,因此权利要求1相对于对比文件1和本领域常用技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求24-42的附加技术特征已被对比文件1公开,因而也不具备创造性。
申请人林肯环球股份有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年01月03日向专利复审委员会提出了复审请求,并对权利要求1和23进行修改,将“其中在真实世界焊接活动期间由…所述使用者产生的第二焊接数据集相比较”修改为“其中在对应于焊接工艺的真实世界焊接活动期间由所述使用者产生的导入的第一焊接数据集被与在对应于所述焊接工艺的所述仿真的焊接操作期间由相同的所述使用者产生的第二焊接数据集相比较”,修改后的权利要求1和23具体如下:
“1. 一种用于仿真焊接活动的系统,所述系统包括:
用于仿真的焊接操作的焊接工具;
空间追踪器,所述空间追踪器使用至少一个光学传感器追踪所述焊接工具的移动和定向;
焊接试样;
头盔,所述头盔包括给使用者显示仿真的焊接操作的第一显示装置;
仿真的焊接控制台,所述仿真的焊接控制台具有使用者输入系统以及显示所述仿真的焊接操作的第二显示装置;以及
基于处理器的子系统,所述基于处理器的子系统位于所述仿真的焊接控制台内,所述基于处理器的子系统被可操作地耦合到所述空间追踪器并且从所述空间追踪器接收与所述焊接工具的所述移动和定向相关的信息,其中所述基于处理器的子系统基于所述焊接工具的所述移动和定向产生多个仿真的焊接参数;
其中在所述仿真的焊接操作期间,所述基于处理器的子系统对所述焊接试样的仿真的焊接表面进行建模并且在所述第一显示装置和所述第二显示装置中的每个上显示所述仿真的焊接表面;
其中在所述仿真的焊接操作期间,所述基于处理器的子系统在所述焊接工具的射出端和所述仿真的焊接表面之间创建仿真的焊接电弧,并且在所述仿真的焊接操作期间仿真具有实时熔融金属流动性、实时散热和实时吸热特性的焊缝熔池的创建;
其中所述基于处理器的子系统对所述仿真的焊缝熔池进行建模,以使得所述仿真的焊缝熔池的表面的区域具有移置值和热值二者,其中所述移置值和热值中的每个在所述仿真的焊接操作期间被动态改变以在所述第一显示装置和所述第二显示装置中的每个上将仿真的材料的沉积显示为所述仿真的焊缝熔池,并且对于所述移置值和热值中的每个的所述动态改变是基于所述焊接工具的所述移动和定向并且基于所述多个仿真的焊接参数,其中所述第一显示装置和所述第二显示装置为所述区域中的每个显示颜色,所述颜色是基于所述热值;
其中所述基于处理器的子系统在所述第一显示装置和所述第二显示装置上显示仿真的完成的焊道,所述仿真的完成的焊道是基于所述焊接工具的所述移动和定向、基于所述仿真的焊接参数并且基于针对所述区域从熔融态至固态过渡的冷却阈值;
其中所述移置值是这样的以使得所述仿真的完成的焊道的固化表面被显示在所述焊接试样的所述焊接表面之上,并且
其中在对应于焊接工艺的真实世界焊接活动期间由所述使用者产生的导入的第一焊接数据集被与在对应于所述焊接工艺的所述仿真的焊接操作期间由相同的所述使用者产生的第二焊接数据集相比较。
23. 一种用于仿真焊接活动的系统,所述系统包括:
用于仿真的焊接操作的焊接工具;
空间追踪器,所述空间追踪器使用至少一个光学传感器追踪所述焊接工具的移动和定向;
焊接试样;
头盔,所述头盔包括给使用者显示仿真的焊接操作的第一显示装置,并且所述头盔包括所述至少一个光学传感器;
仿真的焊接控制台,所述仿真的焊接控制台具有使用者输入系统以及显示所述仿真的焊接操作的第二显示装置;以及
基于处理器的子系统,所述基于处理器的子系统位于所述仿真的焊接控制台内,所述基于处理器的子系统被可操作地耦合到所述空间追踪器并且从所述空间追踪器接收与所述焊接工具的所述移动和定向相关的信息,其中所述基于处理器的子系统基于所述焊接工具的所述移动和定向产生多个仿真的焊接参数并且在所述仿真的焊接操作期间在所述第二显示装置上实时地显示所述多个仿真的焊接参数;
其中在所述仿真的焊接操作期间,所述基于处理器的子系统对所述焊接试样的仿真的焊接表面进行建模并且在所述第一显示装置和所述第二显示装置中的每个上显示所述仿真的焊接表面;
其中在所述仿真的焊接操作期间,所述基于处理器的子系统在所述焊接工具的射出端和所述仿真的焊接表面之间创建仿真的焊接电弧,并且在所述仿真的焊接操作期间仿真具有实时熔融金属流动性、实时散热和实时吸热特性的焊缝熔池的创建;
其中所述基于处理器的子系统对所述仿真的焊缝熔池进行建模,以使得所述仿真的焊缝熔池的表面的区域具有移置值和热值二者,其中所述移置值和热值中的每个在所述仿真的焊接操作期间被动态改变以在所述第一显示装置和所述第二显示装置中的每个上将仿真的材料的沉积显示为所述仿真的焊缝熔池,并且对于所述移置值和热值中的每个的所述动态改变是基于所述焊接工具的所述移动和定向并且基于所述多个仿真的焊接参数,其中所述第一显示装置和所述第二显示装置为所述区域中的每个显示颜色,所述颜色是基于所述热值;
其中所述基于处理器的子系统在所述第一显示装置和所述第二显示装置上显示仿真的完成的焊道,所述仿真的完成的焊道是基于所述焊接工具的所述移动和定向、基于所述仿真的焊接参数并且基于针对所述区域从熔融态至固态过渡的冷却阈值;
其中所述移置值是这样的以使得所述仿真的完成的焊道的固化表面被显示在所述焊接试样的所述焊接表面之上,并且
其中在对应于焊接工艺的真实世界焊接活动期间由所述使用者产生的导入的第一焊接数据集被与在对应于所述焊接工艺的所述仿真的焊接操作期间由相同的所述使用者产生的第二焊接数据集相比较。”
复审请求人认为:对比文件1没有公开将对应于焊接工艺的真实世界焊接活动期间由使用者产生的导入的第一焊接数据与在对应于焊接工艺的仿真的焊接操作器件由相同的使用者产生的储存的第二焊接数据集进行比较,对比文件1中的最佳焊接参数不是基于同样产生仿真的焊接数据特定使用者所产生的真实世界焊缝来计算的;本申请针对的是显示使用者的真实世界焊缝是否进步到更接近使用者自己之仿真的焊缝,而对比文件1是将仿真的焊接参数与最佳焊接参数进行比较。因此权利要求1具有创造性。
经形式审查合格,专利复审委员会于2019年01月09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。
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08月01日向复审请求人发出复审通知书,指出:权利要求1请求保护一种用于仿真焊接活动的系统,对比文件1公开了一种使用实时熔池反馈在实时仿真的虚拟现实环境下提供弧焊训练的系统和方法,权利要求1与对比文件1的区别在于对应于焊接工艺的真实世界焊接活动期间由使用者产生的导入的第一焊接数据被与在对应于焊接工艺的仿真的焊接操作期间由相同的使用者产生的第二焊接数据集相比较。基于上述区别特征,权利要求1相对于对比文件1主要解决的技术问题是通过数据比较实现使用者弧焊训练水平的提升。而上述特征是在对比文件1已经给出了将使用者是仿真参数与现实数据进行比较以提升使用者训练水平的技术启示下,为了能够使得使用者能够知晓自身水平的提高程度,在相同工艺条件下通过对自身在仿真条件下产生的第二数据和在真实焊接条件下产生的第一数据进行比较以知晓自身相对提高程度是本领域常规使用的技术手段,因此权利要求1相对于对比文件1和本领域常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-22的附加技术特征已被对比文件1公开,因而也不具备创造性。权利要求23请求保护一种用于仿真焊接活动的系统,对比文件1公开了一种使用实时熔池反馈在实时仿真的虚拟现实环境下提供弧焊训练的系统和方法,权利要求23与对比文件1的区别在于:在对应于焊接工艺的真实世界焊接活动期间由使用者产生的导入的第一焊接数据被与在对应于焊接工艺的仿真的焊接操作期间由相同的使用者产生的第二焊接数据集相比较基于上述区别特征,权利要求23相对于对比文件1主要解决的技术问题是通过数据比较实现使用者弧焊训练水平的提升。而上述特征是在对比文件1已经给出了将使用者是仿真参数与现实数据进行比较以提升使用者训练水平的技术启示下,为了能够使得使用者能够知晓自身水平的提高程度,在相同工艺条件下通过对自身在仿真条件下产生的第二数据和在真实焊接条件下产生的第一数据进行比较以知晓自身相对提高程度是本领域常规使用的技术手段,因此权利要求23相对于对比文件1和本领域常规技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求24-42的附加技术特征已被对比文件1公开,因而也不具备创造性。
复审请求人于2019年09月10日提交了意见陈述书,其中在2019年01月03日提交的权利要求第1-42项的基础上,在权利要求1和23的特征中加入“并且其中所述基于处理器的子系统将导入的数字模型分为多个部分,所述数字模型表征焊接定制组件;其中将所述多个部分中的每个与在用于仿真焊接活动的所述系统中模型化的多个仿真的焊接试样中的一个相匹配,所述多个仿真的焊接试样中的每个对应于所述系统的模拟焊接试样”。修改后的权利要求1和23的内容如下:
“1. 一种用于仿真焊接活动的系统,所述系统包括:
用于仿真的焊接操作的焊接工具;
空间追踪器,所述空间追踪器使用至少一个光学传感器追踪所述焊接工具的移动和定向;
焊接试样;
头盔,所述头盔包括给使用者显示仿真的焊接操作的第一显示装置;
仿真的焊接控制台,所述仿真的焊接控制台具有使用者输入系统以及显示所述仿真的焊接操作的第二显示装置;以及
基于处理器的子系统,所述基于处理器的子系统位于所述仿真的焊接控制台内,所述基于处理器的子系统被可操作地耦合到所述空间追踪器并且从所述空间追踪器接收与所述焊接工具的所述移动和定向相关的信息,其中所述基于处理器的子系统基于所述焊接工具的所述移动和定向产生多个仿真的焊接参数,并且其中所述基于处理器的子系统将导入的数字模型分为多个部分,所述数字模型表征焊接定制组件;
其中将所述多个部分中的每个与在用于仿真焊接活动的所述系统中模型化的多个仿真的焊接试样中的一个相匹配,所述多个仿真的焊接试样中的每个对应于所述系统的模拟焊接试样;
其中在所述仿真的焊接操作期间,所述基于处理器的子系统对所述焊接试样的仿真的焊接表面进行建模并且在所述第一显示装置和所述第二显示装置中的每个上显示所述仿真的焊接表面;
其中在所述仿真的焊接操作期间,所述基于处理器的子系统在所述焊接工具的射出端和所述仿真的焊接表面之间创建仿真的焊接电弧,并且在所述仿真的焊接操作期间仿真具有实时熔融金属流动性、实时散热和实时吸热特性的焊缝熔池的创建;
其中所述基于处理器的子系统对所述仿真的焊缝熔池进行建模,以使得所述仿真的焊缝熔池的表面的区域具有移置值和热值二者,其中所述移置值和热值中的每个在所述仿真的焊接操作期间被动态改变以在所述第一显示装置和所述第二显示装置中的每个上将仿真的材料的沉积显示为所述仿真的焊缝熔池,并且对于所述移置值和热值中的每个的所述动态改变是基于所述焊接工具的所述移动和定向并且基于所述多个仿真的焊接参数,其中所述第一显示装置和所述第二显示装置为所述区域中的每个显示颜色,所述颜色是基于所述热值;
其中所述基于处理器的子系统在所述第一显示装置和所述第二显示装置上显示仿真的完成的焊道,所述仿真的完成的焊道是基于所述焊接工具的所述移动和定向、基于所述仿真的焊接参数并且基于针对所述区域从熔融态至固态过渡的冷却阈值;
其中所述移置值是这样的以使得所述仿真的完成的焊道的固化表面被显示在所述焊接试样的所述焊接表面之上,并且
其中在对应于焊接工艺的真实世界焊接活动期间由所述使用者产生的导入的第一焊接数据集被与在对应于所述焊接工艺的所述仿真的焊接操作期间由相同的所述使用者产生的第二焊接数据集相比较。
23. 一种用于仿真焊接活动的系统,所述系统包括:
用于仿真的焊接操作的焊接工具;
空间追踪器,所述空间追踪器使用至少一个光学传感器追踪所述焊接工具的移动和定向;
焊接试样;
头盔,所述头盔包括给使用者显示仿真的焊接操作的第一显示装置,并且所述头盔包括所述至少一个光学传感器;
仿真的焊接控制台,所述仿真的焊接控制台具有使用者输入系统以及显示所述仿真的焊接操作的第二显示装置;以及
基于处理器的子系统,所述基于处理器的子系统位于所述仿真的焊接控制台内,所述基于处理器的子系统被可操作地耦合到所述空间追踪器并且从所述空间追踪器接收与所述焊接工具的所述移动和定向相关的信息,其中所述基于处理器的子系统基于所述焊接工具的所述移动和定向产生多个仿真的焊接参数并且在所述仿真的焊接操作期间在所述第二显示装置上实时地显示所述多个仿真的焊接参数,并且其中所述基于处理器的子系统将导入的数字模型分为多个部分,所述数字模型表征焊接定制组件;
其中将所述多个部分中的每个与在用于仿真焊接活动的所述系统中模型化的多个仿真的焊接试样中的一个相匹配,所述多个仿真的焊接试样中的每个对应于所述系统的模拟焊接试样;
其中在所述仿真的焊接操作期间,所述基于处理器的子系统对所述焊接试样的仿真的焊接表面进行建模并且在所述第一显示装置和所述第二显示装置中的每个上显示所述仿真的焊接表面;
其中在所述仿真的焊接操作期间,所述基于处理器的子系统在所述焊接工具的射出端和所述仿真的焊接表面之间创建仿真的焊接电弧,并且在所述仿真的焊接操作期间仿真具有实时熔融金属流动性、实时散热和实时吸热特性的焊缝熔池的创建;
其中所述基于处理器的子系统对所述仿真的焊缝熔池进行建模,以使得所述仿真的焊缝熔池的表面的区域具有移置值和热值二者,其中所述移置值和热值中的每个在所述仿真的焊接操作期间被动态改变以在所述第一显示装置和所述第二显示装置中的每个上将仿真的材料的沉积显示为所述仿真的焊缝熔池,并且对于所述移置值和热值中的每个的所述动态改变是基于所述焊接工具的所述移动和定向并且基于所述多个仿真的焊接参数,其中所述第一显示装置和所述第二显示装置为所述区域中的每个显示颜色,所述颜色是基于所述热值;
其中所述基于处理器的子系统在所述第一显示装置和所述第二显示装置上显示仿真的完成的焊道,所述仿真的完成的焊道是基于所述焊接工具的所述移动和定向、基于所述仿真的焊接参数并且基于针对所述区域从熔融态至固态过渡的冷却阈值;
其中所述移置值是这样的以使得所述仿真的完成的焊道的固化表面被显示在所述焊接试样的所述焊接表面之上,并且
其中在对应于焊接工艺的真实世界焊接活动期间由所述使用者产生的导入的第一焊接数据集被与在对应于所述焊接工艺的所述仿真的焊接操作期间由相同的所述使用者产生的第二焊接数据集相比较。”
复审请求人在意见陈述中陈述了修改后的权利要求1具有创造性的理由,对比文件1并未公开将表征焊接定制组件的导入的数字模型中的每个部分与在系统中模型化的多个仿真的焊接试样中的一个相匹配,也没有公开每个仿真的焊接试样对应于所述系统的模拟焊接试样,并且该区别既不是本领域的公知常识也不是本领域的常规技术手段。
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
(一)审查文本的认定
在复审程序中,复审请求人分别于2019年01月03日、2019年09月10日提交了权利要求书的修改替换页,经审查,其中所作的修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审决定针对的文本为:分案申请递交日2017年02月17日提交的说明书摘要、说明书第1-217段、摘要附图、说明书附图1-28,2019年09月10日提交的权利要求第1-42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。
如果一项权利要求要求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别,但该区别特征是基于现有技术显而易见会采用的常规手段,则该权利要求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,从而不具备创造性。
具体到本案:
1、权利要求1请求保护一种用于仿真焊接活动的系统,对比文件1公开了一种使用实时熔池反馈在实时仿真的虚拟现实环境下提供弧焊训练的系统和方法,并具体公开了以下特征(参见说明书3-15页、附图1-19):虚拟现实弧焊系统100包括模拟焊接工具160(MWT),模拟焊接工具160用于板焊接和管焊接的手工焊接工具;空间追踪器120(ST)能够可操作地与系统100的PPS110连接的磁性追踪器,传感器122可被附接到MWT160或FMDD140,允许MWT160或FMDD140相当于3D空间参考框架在空间和定向上被空间追踪器120追踪,其中传感器122可以采用光学追踪器;系统100还包括桌台/底座170,以及能够被附接到其上的至少一个焊接试样180;系统100包括戴于面部的显示装置140(FMDD),图9C中显示装置140被整合到焊接头盔900中;使用者焊接界面130(WUI)位于仿真焊接控制台135的前部分上,并且提供旋钮、按钮以及操纵杆用于各种模式和功能的使用者选择,观察者显示装置150(ODD)被附接到控制台135的顶部;系统100还包括基于可编程处理器的子系统110(PPS),PPS110包括中央处理单元(CPU)111和两个图形处理单元(GPU)115,空间追踪器120能够与系统100的PPS 110可操作的连接,传感器122可被附接到MWT160或FMDD140,允许MWT160或FMDD140相对于3D空间参考框架在空间和定向二者上被ST120追踪,ODD150能够显示呈现各种焊接参数151的第一使用者场景,焊接参数151包括位置、末端到工件间隙、焊接角度、行进角度以及行进速度。在虚拟现实空间中实现熔池或焊池的仿真,位于熔池仿真的中心是运行在GPU15上的焊接物理功能1211(又叫物理模型),焊接物理功能采用双移置层技术来准确地建模动态流动性/粘滞性、凝固性、热梯度、熔池痕迹以及焊道形状,每个GPU能够提供两个虚拟现实视图的两个视频输出118和119,视频输出中的两个可以被传送到FMDD140以给出焊接者的视野,并且第三视频输出可以被路由至ODD150以给出焊接者的视野或者一些其他的视野,系统100还具有多个功能模块,焊道呈现功能1217使用来自焊接物理功能1211的信息来准确逼真地以实时的方式在显示空间中呈现焊道;模拟焊接工具160通过在从仿真的模拟焊接工具160射出的仿真的电弧附近形成仿真的熔池将焊道材料堆积到仿真的焊接试样,两个GPU115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;熔池由焊元图的一区域限定,焊元图限定了表面分辨率,可改变的通道参数值被分配给每个焊元,允许每个焊元的值于仿真的焊接工艺期间,在虚拟现实焊缝空间中以实时的方式动态地改变,可改变的通道参数值对应于通道熔池、热、移置、以及额外的内容,从MWT160流出的粒子彼此相互作用且与焊元图相互作用并且以实时的方式累积起来,对于温度足够高的焊元在虚拟现实空间中绘制或呈现熔池,当发射器沿焊缝轨迹向前时留下的焊元位置冷却,因热而产生的颜色通过被施加到焊接表面定点的着色器和像元着色器完成;系统100能够在虚拟现实空间内仿真并显示焊道,焊道具有当仿真的熔池沿着焊缝轨迹移动时仿真的熔池的实时流动性到固化过渡造成的实时焊道痕迹特征,在焊接工艺中当发射枪沿焊缝轨迹前进时留下的焊元位置冷却,当冷却达到阈值时焊元图固化,而焊接参数也包括位置、末端到工间间隙距离、焊接角度、行进角度、行进速度以及电弧长度等;移置表征永久的固体金属,永久的固体金属包括最初的基底金属和已固化的焊道二者; 绘图功能1214收集使用者表现参数并将其提供至图形使用者界面功能1213,绘图功能1214包括简单分析模块SAM,SAM通过比较焊接参数和存储在焊道表格中的数据分析使用者焊接参数,焊道表格中的数据是由公差编辑器1221输入的最佳或理想设定值来限定,评分和公差功能1220根据使用者接近针对特定参数的最佳(理想)值的程度并根据出现在焊接中的不连贯或者缺陷的等级提供数字评分,其中最佳值是从真实世界数据获得的。
将权利要求1与对比文件1相比,对比文件1中模拟焊接工具160相当于本申请的用于仿真的焊接操作的焊接工具;空间追踪器120相当于本申请的空间追踪器;焊接头盔900相当于本申请的头盔,显示装置140相当于本申请的第一显示装置;仿真焊接控制台135相当于本申请的焊接控制台,使用者焊接界面130相当于本申请的使用者输入系统,观察者显示装置150相当于本申请的第二显示装置;可编程处理器的子系统110相当于本申请的基于处理器的子系统,焊接参数151中各个参数必然由焊接工具的移动和定向产生;焊接物理功能相当于本申请的建模,焊道呈现功能相当于本申请的显示焊接表面;分配给焊元的可改变的通道参数值中包括本申请的移置值和热值,焊元值在仿真的焊接工艺期间以实时方式动态改变相当于本申请的移置值和热值被动态改变,因热而产生的颜色通过被施加到焊接表面定点的着色器和像元着色器完成相当于本申请的颜色是基于热值;发射枪沿焊缝轨迹前进时留下的焊元位置冷却其中必然涉及本申请中的焊接工具的移动和走向、以及仿真的焊接参数;绘图功能收集的使用者表现参数相当于本申请的在仿真操作器件使用者产生的第二焊接数据集,存储在焊道表格中的最佳值相当于本申请的真实世界焊接活动中由使用者产生导入的第一焊接数据集。
权利要求1与对比文件1的区别在于:(1)在对应于焊接工艺的真实世界焊接活动期间由使用者产生的导入的第一焊接数据被与在对应于焊接工艺的仿真的焊接操作期间由相同的使用者产生的第二焊接数据集相比较;(2)基于处理器的子系统将导入的表征焊接定制组件的数字模型分为多个部分,将多个部分中的每个与在用于仿真焊接活动的系统中模型化的多个仿真的焊接试样中的一个相匹配,多个仿真的焊接试样中的每个对应于系统的模拟焊接试样。基于上述区别技术特征,权利要求1相当于对比文件1实际解决的技术问题是通过数据比较实现使用者弧焊训练水平的提升以及在虚拟空间中对焊件进行分解。
对于上述区别(1),权利要求1限定了将相同使用者在相同工艺条件下由实际和仿真产生的数据进行比较,对比文件1中公开了收集使用者在仿真操作中的参数并将其与真实世界中获取的最佳参数进行对比以使用者接近最佳值的程度进行评分,由此可见对比文件1已经给出了将使用者是仿真参数与现实数据进行比较以提升使用者训练水平的技术启示,只是对比文件1中使用的是使用者仿真数据水平与实际焊接理想绝对水平之间的比较,而为了能够使得使用者能够知晓自身水平的提高程度,在相同工艺条件下通过对自身在仿真条件下产生的第二数据和在真实焊接条件下产生的第一数据进行比较以知晓自身相对提高程度是本领域常规使用的技术手段。
对于上述区别(2),对比文件1中已经公开了虚拟现实弧焊系统100中具有试样模型1210功能块,试样模型1210被提供在虚拟现实空间中建模各种焊接试样180,焊接试样180包括例如平板试样、T接头试样,对接-结构试样、坡口焊道试样以及管状试样,由此可见对比文件1中系统100已经将各焊接试样在虚拟空间中进行了建模;各焊接试样如平板、接头、管状试样等均是焊接过程中较为常见的焊接组成部件,在现有技术中大型的焊件通常也是由诸如上述焊接试样根据需要组合焊接而成;而为了在仿真焊接活动中训练者能够清楚一个产品完整的焊接流程以及组成部分,将需要完成的产品分解为各常见的现有的组成部分是常规使用的;并且为了便于识别,将所分解的组成部分与建模的模型相匹配也是容易想到的。
由此可见,在对比文件1的基础上结合本领域常规技术手段以获得权利要求1的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审请求人的意见陈述,合议组认为:(1)对比文件1已经公开了在虚拟现实空间中将各种焊接试样180进行建模,各种焊接试样均是焊接中常见的部件。(2)而在现有技术以及实际的焊接作业中,一个产品均是由各个组成部分焊接而成的,为了能够使训练者能够清楚的了解整个产品的组成以及焊接过程,将产品进行分解是常规使用的技术手段;由于对比文件1中已经具有在虚拟显示空间中建模的焊接试样,将所分解的产品的组成部分与建模的焊接试样进行匹配通常也是容易想到的。(3)在模拟训练系统中,处理器通常是整个系统的核心部分,处理器会实现整个系统的数据处理过程,在处理器中实现模型的分解也是常规的。
因此复审请求人的意见不能被认可。
2、权利要求2对权利要求1做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:真实的焊接工具可以用作MWT160来更好地仿真使用者手中的工具的真实感受。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,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、权利要求3对权利要求1做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:ST120的传感器122可以被附加到FMDD140或焊接头盔900,允许FMDD140或焊接头盔900相当于所创建的3D空间参考框架被ST120追踪,空间追踪器120可以应用于包括光学追踪器(有源或无源)。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
4、权利要求4对权利要求1做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:FMDD140还包括两个耳塞扬声器910,允许使用者聆听由系统100生成的仿真的焊接声音和环境声音。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
5、权利要求5对权利要求1做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:ODD150能够呈现各种焊接参数151的第一使用者场景,这些参数可以以图形的形式实时被选择并且被用于教导适当的焊接技法。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
6、权利要求6对权利要求5做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:ODD150能够呈现各种焊接参数151的第一使用者场景,这些参数可以以图形的形式实时被选择并且被用于教导适当的焊接技法。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
7、权利要求7对权利要求5做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:焊接参数151包括位置、末端到工件间隙、焊接角度、行进角度以及行进速度。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
8、权利要求8对权利要求1做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:绘图功能1214收集使用者表现参数并将使用者表现参数提供至图形使用者界面功能1213,绘图功能1214包括简单分析模块SAM,SAM通过比较焊接参数和储存在焊道表格中的数据分析使用者焊接参数。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
9、权利要求9对权利要求8做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:绘图功能1214收集使用者表现参数以图形格式进行显示,例如在ODD150上。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
10、权利要求10对权利要求1做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:针对由SAM和WWAM分析的每个参数,公差窗口由参数显示围绕使用公差编辑器1221输入焊道表格的最佳或理想设定值来限定,并且评分和公差功能1220被执行。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
11、权利要求11对权利要求10做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:任何焊接不连贯的状态由绘图功能1214处理并经由图形使用者界面功能1213以图形格式呈现。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
12、权利要求12对权利要求1做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:评分和公差功能1220根据使用者接近针对特定参数的最佳值的程度并且根据出现在焊接中的不良或缺陷的等级提供数字评分。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
13、权利要求13对权利要求12做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:评分和公差功能1220的评分是数字的。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
14、权利要求14对权利要求1做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:ODD150能够显示仿真的焊接不连贯状态152,包括不适当的焊缝大小、不佳的焊道布置、凹入的焊道、过于外凸、咬边、多孔、未焊透、夹渣、过度飞溅、过度填充以及烧穿。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
15、权利要求15对权利要求14做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:任何焊接不连贯的状态由绘图功能1214处理并经由图形使用者界面功能1213以图形格式呈现。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
16、权利要求16对权利要求1做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:视觉提示功能1219通过在FMDD140和/或ODD150上显示覆盖的颜色和指示标记向使用者提供立即的反馈,针对焊接参数151中的每个提供视觉提示,并且如果基于预先限定的显示或公差使用者的焊接技法的某些方面应当被调节,则在视觉上指示使用者。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
17、权利要求17对权利要求1做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:物理焊接功能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使用来自物理焊接功能1211的信息来准确且逼真地以实时的方式在虚拟现实空间中呈现焊道,呈现装置功能1216用于使用来自特殊效果模块1222的信息表现各种非熔池的具体特性,包括火星、飞溅、烟尘、电弧光、烟和气体以及特定不连贯性。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
18、权利要求18对权利要求1做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:从MWT160发射的粒子彼此相互作用且与焊元图相互作用并且以实时的方式累积起来,焊元越靠近发射器则加的热越多,热根据与电弧点的距离和热从电弧输入的时间量被建模。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
19、权利要求19对权利要求1做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:当发射器沿焊缝轨迹前进时,留下的焊元位置冷却,当达到冷却阈值时,焊元图固化。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
20、权利要求20对权利要求1做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:使用者可以使用相同或不同的模拟焊接工具和/或焊接工艺在焊道材料上完成第二焊道,在仿真的模拟焊接工具通过在从仿真的模拟焊接工具射出的仿真电弧附近形成第二仿真的熔池,堆积与第一仿真焊道材料结合的第二仿真的焊道材料时,仿真示出虚拟现实空间中的模拟焊接工具、焊接试样以及原始的仿真焊道材料。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
21、权利要求21对权利要求1做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:焊接物理功能1211的双移置层模型运行在GPU115上,允许这样的实时熔融金属流动性和散热特性被准确地建模并向使用者展示。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
22、权利要求22对权利要求1做了进一步限定,其附加技术特征已被对比文件1公开:当发射器沿焊焊缝轨迹前进时,留下的焊元位置冷却。因此,在其引用的权利要求不具备创造性的情况下,该权利要求也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
23、权利要求23请求保护一种仿真焊接活动的系统,对比文件1公开了一种使用实时熔池反馈在实时仿真的虚拟现实环境下提供弧焊训练的系统和方法,并具体公开了以下特征(参见说明书3-15页、附图1-19):虚拟现实弧焊系统100包括模拟焊接工具160(MWT),模拟焊接工具160用于板焊接和管焊接的手工焊接工具;空间追踪器120(ST)能够可操作地与系统100的PPS110连接的磁性追踪器,传感器122可被附接到MWT160或FMDD140,允许MWT160或FMDD140相当于3D空间参考框架在空间和定向上被空间追踪器120追踪,其中传感器122可以采用光学追踪器;系统100还包括桌台/底座170,以及能够被附接到其上的至少一个焊接试样180;系统100包括戴于面部的显示装置140(FMDD),图9C中显示装置140被整合到焊接头盔900中,ST120的传感器122可以被附加到FMDD140或焊接头盔900,允许FMDD140或焊接头盔900相当于所创建的3D空间参考框架被ST120追踪,空间追踪器120可以应用于包括光学追踪器(有源或无源);使用者焊接界面130(WUI)位于仿真焊接控制台135的前部分上,并且提供旋钮、按钮以及操纵杆用于各种模式和功能的使用者选择,观察者显示装置150(ODD)被附接到控制台135的顶部,ODD150能够呈现各种焊接参数151的第一使用者场景,这些参数可以以图形的形式实时被选择并且被用于教导适当的焊接技法;系统100还包括基于可编程处理器的子系统110(PPS),PPS110包括中央处理单元(CPU)111和两个图形处理单元(GPU)115,空间追踪器120能够与系统100的PPS 110可操作的连接,传感器122可被附接到MWT160或FMDD140,允许MWT160或FMDD140相对于3D空间参考框架在空间和定向二者上被ST120追踪,ODD150能够显示呈现各种焊接参数151的第一使用者场景,焊接参数151包括位置、末端到工件间隙、焊接角度、行进角度以及行进速度。在虚拟现实空间中实现熔池或焊池的仿真,位于熔池仿真的中心是运行在GPU15上的焊接物理功能1211(又叫物理模型),焊接物理功能采用双移置层技术来准确地建模动态流动性/粘滞性、凝固性、热梯度、熔池痕迹以及焊道形状,每个GPU能够提供两个虚拟现实视图的两个视频输出118和119,视频输出中的两个可以被传送到FMDD140以给出焊接者的视野,并且第三视频输出可以被路由至ODD150以给出焊接者的视野或者一些其他的视野,系统100还具有多个功能模块,焊道呈现功能1217使用来自焊接物理功能1211的信息来准确逼真地以实时的方式在显示空间中呈现焊道;模拟焊接工具160通过在从仿真的模拟焊接工具160射出的仿真的电弧附近形成仿真的熔池将焊道材料堆积到仿真的焊接试样,两个GPU115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;熔池由焊元图的一区域限定,焊元图限定了表面分辨率,可改变的通道参数值被分配给每个焊元,允许每个焊元的值于仿真的焊接工艺期间,在虚拟现实焊缝空间中以实时的方式动态地改变,可改变的通道参数值对应于通道熔池、热、移置、以及额外的内容,从MWT160流出的粒子彼此相互作用且与焊元图相互作用并且以实时的方式累积起来,对于温度足够高的焊元在虚拟现实空间中绘制或呈现熔池,当发射器沿焊缝轨迹向前时留下的焊元位置冷却,因热而产生的颜色通过被施加到焊接表面定点的着色器和像元着色器完成;系统100能够在虚拟现实空间内仿真并显示焊道,焊道具有当仿真的熔池沿着焊缝轨迹移动时仿真的熔池的实时流动性到固化过渡造成的实时焊道痕迹特征,在焊接工艺中当发射枪沿焊缝轨迹前进时留下的焊元位置冷却,当冷却达到阈值时焊元图固化,而焊接参数也包括位置、末端到工间间隙距离、焊接角度、行进角度、行进速度以及电弧长度等;移置表征永久的固体金属,永久的固体金属包括最初的基底金属和已固化的焊道二者; 绘图功能1214收集使用者表现参数并将其提供至图形使用者界面功能1213,绘图功能1214包括简单分析模块SAM,SAM通过比较焊接参数和存储在焊道表格中的数据分析使用者焊接参数,焊道表格中的数据是由公差编辑器1221输入的最佳或理想设定值来限定,评分和公差功能1220根据使用者接近针对特定参数的最佳(理想)值的程度并根据出现在焊接中的不连贯或者缺陷的等级提供数字评分,其中最佳值是从真实世界数据获得的。
权利要求23与对比文件1的区别在于:(1)在对应于焊接工艺的真实世界焊接活动期间由使用者产生的导入的第一焊接数据被与在对应于焊接工艺的仿真的焊接操作期间由相同的使用者产生的第二焊接数据集相比较;(2)基于处理器的子系统将导入的表征焊接定制组件的数字模型分为多个部分,将多个部分中的每个与在用于仿真焊接活动的系统中模型化的多个仿真的焊接试样中的一个相匹配,多个仿真的焊接试样中的每个对应于系统的模拟焊接试样。基于上述区别技术特征,权利要求23相当于对比文件1实际解决的技术问题是通过数据比较实现使用者弧焊训练水平的提升以及在虚拟空间中对焊件进行分解。
对于上述区别(1),权利要求23限定了将相同使用者在相同工艺条件下由实际和仿真产生的数据进行比较,对比文件1中公开了收集使用者在仿真操作中的参数并将其与真实世界中获取的最佳参数进行对比以使用者接近最佳值的程度进行评分,由此可见对比文件1已经给出了将使用者是仿真参数与现实数据进行比较以提升使用者训练水平的技术启示,只是对比文件1中使用的是使用者仿真数据水平与实际焊接理想绝对水平之间的比较,而为了能够使得使用者能够知晓自身水平的提高程度,在相同工艺条件下通过对自身在仿真条件下产生的第二数据和在真实焊接条件下产生的第一数据进行比较以知晓自身相对提高程度是本领域常规使用的技术手段。
对于上述区别(2),对比文件1中已经公开了虚拟现实弧焊系统100中具有试样模型1210功能块,试样模型1210被提供在虚拟现实空间中建模各种焊接试样180,焊接试样180包括例如平板试样、T接头试样,对接-结构试样、坡口焊道试样以及管状试样,由此可见对比文件1中系统100已经将各焊接试样在虚拟空间中进行了建模;各焊接试样如平板、接头、管状试样等均是焊接过程中较为常见的焊接组成部件,在现有技术中大型的焊件通常也是由诸如上述焊接试样根据需要组合焊接而成;而为了在仿真焊接活动中训练者能够清楚一个产品完整的焊接流程以及组成部分,将需要完成的产品分解为各常见的现有的组成部分是常规使用的;并且为了便于识别,将所分解的组成部分与建模的模型相匹配也是容易想到的。
由此可见,在对比文件1的基础上结合本领域常规技术手段以获得权利要求23的技术方案对于本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求23不具有突出的实质性特点和显著的进步,因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
24、权利要求24-42限定的附加技术特征与权利要求2、4、6-22限定附加技术特征相同,上述附加技术特征已被对比文件1公开,具体可参见权利要求2、4、6-22的评述,因而权利要求24-42也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上,本申请权利要求1-42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2018年11月08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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