发明创造名称：镗铣床角度回转细分装置
外观设计名称：
决定号：201879
决定日：2020-01-20
委内编号：1F265239
优先权日：
申请（专利）号：201610384730.5
申请日：2016-06-02
复审请求人：滕州市三合机械股份有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：李晋珩
合议组组长：左凤茹
参审员：孙迎椿
国际分类号：B23Q17/00(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：中国专利法第22条第3款
决定要点
：若一项权利要求与最接近的现有技术之间存在区别技术特征，而该区别技术特征部分被其它现有技术公开，部分是本领域的公知常识，则在最接近现有技术的基础上结合其他现有技术和本领域的公知常识得出该权利要求的技术方案，对本领域技术人员来说是显而易见的，该权利要求不具备创造性。
全文：
本复审请求审查决定涉及申请号为201610384730.5，名称为“镗铣床角度回转细分装置”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请人为滕州市三合机械股份有限公司，申请日为2016年06月02日，公开日为2016年08月10日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年08月21日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-3不具备专利法第22条第3款的规定的创造性。驳回决定所依据的文本为：申请日2016年06月02日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图图1-6（即第1-4页）、说明书第[0001]-[0017]段（即第1-3页）、2017年11月06日提交的权利要求第1-3项 。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 镗铣床角度回转细分装置，包括芯轴（2）, 芯轴（2）上固定连接有工作台（1），其特征是：芯轴（2）外设置有有箱体（4），箱体（4）内固定安装有中间轴座（17），芯轴（2）下设置有大蜗轮（5），大蜗轮（5）啮合连接有蜗轮轴（7），蜗轮轴（7）通过齿轮机构连接有电机（10）；芯轴（2）上方固定连接内齿齿轮座（14），内齿齿轮座（14）上固定连接内齿齿轮（15），内齿齿轮（15）啮合有穿过中间齿轮轴（16）的小齿轮（20），中间齿轮轴（16）固定在中间轴座（17）上，在中间齿轮轴（16）还连安装有一个中间齿轮（18），中间齿轮（18）与编码器齿轮（19）啮合，编码器齿轮（19）通过联轴器（21）与编码器（22）固定连接，所述的芯轴（2）与箱体（4）之间通过设置有转台轴承（3）转动连接，转台轴承（3）一半与芯轴（2）固定连接，另一半与箱体（4）固定连接，所述的蜗轮轴（7）两端通过轴承旋转固定在箱体（4）内，并在蜗轮轴（7）轴端处与齿轮Ⅱ（8）固定连接，齿轮Ⅱ（8）与齿轮Ⅰ（9）啮合，齿轮Ⅰ（9）与电机（10）固定连接。
2. 根据权利要求1所述的镗铣床角度回转细分装置，其特征是：所述的编码器（22）依次通过编码器支架（23）、连接套（24）固定在液压缸缸体（11）上，液压缸缸体（11）下方带有进油口（13）。
3. 根据权利要求1所述的镗铣床角度回转细分装置，其特征是：所述的芯轴（2）上通过螺钉固定连接有工作台（1）。”
驳回决定中引用的对比文件：
对比文件1，CN201618971U，公告日为2010年11月03日；
对比文件2，CN103644864A，公开日为2014年03月19日。
驳回决定认为：权利要求1与对比文件1的区别技术特征在于：（1）该装置用于镗铣床；芯轴与箱体通过转台轴承转动连接，转台轴承一半固定连接芯轴、另一半固定连接箱体；（2）包括将回转角度进一步细分的装置，其具体结构为固定安装在箱体内的中间轴座以及固定连接在芯轴上方的内齿齿轮座，其上固定连接内齿齿轮，内齿齿轮啮合由穿过中间齿轮轴的小齿轮，中间齿轮轴固定在中间轴座上，中间齿轮轴安装有一中间齿轮，其与编码器齿轮啮合，编码器齿轮通过联轴器与编码器固定连接。基于上述区别技术特征，权利要求1实际解决技术问题是：如何放大工作台的回转角度，提高检测精度。上述区别技术特征（1）中的部分是本领域技术人员容易想到的，部分是本领域的常规技术手段；上述区别技术特征（2）中的部分已被对比文件2公开，部分是本领域的常规技术手段或常规设置。因此权利要求1相对于对比文件1、对比文件2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的附加技术特征中的部分已被对比文件1公开，部分是本领域的常规技术手段；从属权利要求3的附加技术特征已被对比文件1公开，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。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年11月06日向国家知识产权局提出了复审请求，没有修改申请文件。
复审请求人认为：对比文件1的技术领域、发明目的和工作原理及具体结构与本申请均不相同；对比文件2的技术领域和实现目的的方式与本申请不同，因此，本领域技术人员想不到将两者结合得到本申请的技术方案。具体如下：本申请通过连接轴和被测旋转体的旋转中心进行连接，通过齿轮机构放大旋转角度，可获得高精度旋转角度值，而对比文件1的目的是解决老式鼠齿盘工作台存在的中间环节产生的转动惯量等问题；对比文件1的工作原理是当工作台需要启动时，利用液压系统、直流伺服电机及蜗轮带动工作台转动，本申请通过多个齿轮之间啮合带动工作台的转动，本申请是全封闭的空间内进行操作的，没有对比文件1中的弹簧、钢球等常见机械结构影响控制精度；本申请转台轴承一半固定连接芯轴、另一半固定连接箱体，与对比文件1机械结构完全不同。对比文件2技术领域是一种提高角度编码器分辨率及测量精度的机械装置，特别是一种利用宏微复合思想来增加角度编码器的光栅条数及提高其测量精度的机械装置，属于冗余性角度编码器的创新技术，与本申请技术领域不同，对比文件2是间接实现增加角度编码器的编码盘5 光栅刻线条数的目的，即若齿轮传动比为N，那么可间接实现将光栅刻线条数增为原数的N 倍，本申请通过连接轴和被测旋转体的旋转中心进行连接，根据精度要求，进行同步加速。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年11月14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公开了一种数控回转工作台，本申请的镗铣床回转细分装置也是一种数控回转工作装置，因此对比文件1和本申请属于同一技术领域，对于本申请与对比文件1的区别技术特征，对比文件2提供了一种提高角度编码器分辨率及测量精度的机械装置，其在对比文件2中的作用和本申请中的作用相同，均是通过齿轮加速机构提高编码器的检测精度，因此对比文件2给出了将其应用到对比文件1中以解决其技术问题的启示。对比文件2说明书第[0012]段中记载了“本发明通过添加中间传动装置，从机械结构上对角度编码的转动量进行放大，同时可减小编码盘的设计尺寸，从而达到在物理上对测量信号进行细分”，说明书第0026段中记载了“本发明的工作原理为：角度编码器工作时，输入轴9与被检测的对象连接，经过主动齿轮10和从动齿轮6变速，将其转动量放大，将放大后的转动量经过编码盘转轴4传递给编码盘5”，由此可知对比文件2中的齿轮传动装置实质上就是连接在编码器外部的机械装置，其和本申请中的齿轮结构与编码盘的连接方式相同、作用相同，均是从机械结构上提高角度编码器的测量精度。因此，本申请不具备创造性 ，因而坚持驳回决定。
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09月05日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1与对比文件1相比的区别技术特征为：（1）该装置用于镗铣床；（2）包括将回转角度进一步细分的装置，其具体结构为固定安装在箱体内的中间轴座以及固定连接在芯轴上方的内齿齿轮座，其上固定连接内齿齿轮，内齿齿轮啮合由穿过中间齿轮轴的小齿轮，中间齿轮轴固定在中间轴座上，中间齿轮轴安装有一中间齿轮，其与编码器齿轮啮合，编码器齿轮通过联轴器与编码器固定连接。上述区别技术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或本领域技术人员容易想到的。因此，权利要求1相对于对比文件2以及本领域的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。权利要求2、3的附加技术特征都是部分被对比文件1公开、部分为本领域技术人员容易想到的，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。
关于复审请求人的意见，合议组认为：对比文件1中公开的技术方案可以应用于镗铣床装置，其采用圆光栅和伺服电机控制工作台的旋转角度，是为了解决回转工作台的角度控制问题，对比文件1和本申请均是通过齿轮机构将电机和蜗轮蜗杆机构相连，蜗轮蜗杆连接芯轴并联合检测装置，从而实现电机对芯轴转动的控制，二者在工作原理和主要结构上并无不同；对于转台轴承的设置，本申请权利要求1中做出了如下的限定“转台轴承（3）一半与芯轴（2）固定连接，另一半与箱体（4）固定连接”，对比文件1中，为了保证工作台旋转，其工作台旋转轴和箱体之间至少具有两组轴承，即短圆柱滚子轴承10和圆锥滚子轴承11，两者均相当于本申请中的转台轴承，上述轴承的一般安装方式，均为一半与旋转轴固定连接，另一半与箱体固定连接。可见，对比文件1公开了上述技术特征。对比文件2公开了一种提高角度编码器分辨率及测量精度的机械装置，该装置也是通过多级齿轮进行同步加速，提高角度编码器的分辨率和测量精度，至于具体的加速比及获得的精度是本领域技术人员根据实际加工需求，合理设计齿轮的级数可以直接获得的；由此可知，对比文件2和本申请均是通过多级齿轮结构提高角度编码器的测量精度，两者实际技术领域和实现目的的方式相同。本领域技术人员在知晓对比文件2的技术方案后，完全有动机将对比文件2应用于对比文件1以提高工作台旋转角度的控制精度。在两者结合后，本领域技术人员对相应零件根据实际需要，将这些零件采用通用配件设置在合适位置，利用其一般功能以获得常规的技术效果，属于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及所属技术领域的常规技术手段得出权利要求1请求保护的技术方案，对本技术领域的技术人员来说是显而易见的。
综上所述，复审请求人的意见陈述不具备说服力，权利要求1及从属权利要求2-3不具备创造性。
复审请求人于2019 年10月18 日，2019年12月26日提交了意见陈述书，但未修改申请文件，于2020年01月02日再次提交了意见陈述书并加入权利要求书的修改替换页。其中2020年01月02日提交的权利要求第1-3项，与2017年11月06日提交的权利要求第1-3项相同。复审请求人认为：对比文件1的技术领域、发明目的和工作原理及具体结构与本申请均不相同；对比文件2的技术领域和实现目的的方式与本申请不同，因此，本领域技术人员想不到将两者结合得到本申请的技术方案。
复审请求人于2020年01月02日提交的修改后的权利要求书如下：
“1. 镗铣床角度回转细分装置，包括芯轴（2）, 芯轴（2）上固定连接有工作台（1），其特征是：芯轴（2）外设置有有箱体（4），箱体（4）内固定安装有中间轴座（17），芯轴（2）下设置有大蜗轮（5），大蜗轮（5）啮合连接有蜗轮轴（7），蜗轮轴（7）通过齿轮机构连接有电机（10）；芯轴（2）上方固定连接内齿齿轮座（14），内齿齿轮座（14）上固定连接内齿齿轮（15），内齿齿轮（15）啮合有穿过中间齿轮轴（16）的小齿轮（20），中间齿轮轴（16）固定在中间轴座（17）上，在中间齿轮轴（16）还连安装有一个中间齿轮（18），中间齿轮（18）与编码器齿轮（19）啮合，编码器齿轮（19）通过联轴器（21）与编码器（22）固定连接，所述的芯轴（2）与箱体（4）之间通过设置有转台轴承（3）转动连接，转台轴承（3）一半与芯轴（2）固定连接，另一半与箱体（4）固定连接，所述的蜗轮轴（7）两端通过轴承旋转固定在箱体（4）内，并在蜗轮轴（7）轴端处与齿轮Ⅱ（8）固定连接，齿轮Ⅱ（8）与齿轮Ⅰ（9）啮合，齿轮Ⅰ（9）与电机（10）固定连接。
2. 根据权利要求1所述的镗铣床角度回转细分装置，其特征是：所述的编码器（22）依次通过编码器支架（23）、连接套（24）固定在液压缸缸体（11）上，液压缸缸体（11）下方带有进油口（13）。
3. 根据权利要求1所述的镗铣床角度回转细分装置，其特征是：所述的芯轴（2）上通过螺钉固定连接有工作台（1）。”
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人在答复复审通知书时于2020年01月02日提交了权利要求书的修改替换页，经审查，上述修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定，因此，本复审请求审查决定针对的审查文本为：申请日2016年06月02日提交的说明书摘要、摘要附图、说明书附图第1-4页（即附图1-6）、说明书第1-3页（即第[0001]-[0017]段）、2020年01月02日提交的权利要求第1-3项。
2、创造性
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。
2.1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1要求保护一种镗铣床角度回转细分装置，对比文件1（CN201618971U，公告日为2010年11月03日）公开了一种数控回转工作台，并公开了以下技术特征（参见对比文件1的说明书第0003-0010段，附图1-2）：包括工作台旋转轴（即本申请的芯轴），工作台的中心部通过螺钉固定连接有一工作台旋转轴，工作台旋转轴外设置有箱体（参见附图1），工作台旋转轴下设置有蜗轮，电机输出轴上装有减速齿轮（即本申请的齿轮I与电机固定连接），减速齿轮下部有一配套齿轮（即本申请的齿轮I与齿轮II啮合），在配套齿轮上有一蜗杆（即本申请的蜗轮轴轴端处于齿轮II固定连接），蜗杆配套蜗轮（即本申请的大蜗轮啮合连接有蜗轮轴，蜗轮轴通过齿轮机构连接有电机），工作台底座内部有一圆光栅（即本申请的编码器）。蜗杆的两端装有双列滚针轴承，蜗杆的右端装止推轴承，滚针轴承用来做径向支撑，止推轴承用来承受轴向力（即本申请的蜗轮轴两端通过轴承旋转固定在箱体内），工作台旋转轴与箱体通过轴承（即本申请的圆柱滚子轴承和圆锥滚子轴承）转动连接，轴承一半固定连接工作台旋转轴、另一半固定连接箱体，工作台带有液压缸。
权利要求1所要求保护的技术方案与对比文件1相比的区别技术特征为：（1）该装置用于镗铣床；（2）包括将回转角度进一步细分的装置，其具体结构为固定安装在箱体内的中间轴座以及固定连接在芯轴上方的内齿齿轮座，其上固定连接内齿齿轮，内齿齿轮啮合由穿过中间齿轮轴的小齿轮，中间齿轮轴固定在中间轴座上，中间齿轮轴安装有一中间齿轮，其与编码器齿轮啮合，编码器齿轮通过联轴器与编码器固定连接。基于上述区别技术特征，权利要求1实际解决技术问题是：如何细分工作台的回转角度，提高检测精度。
对于区别技术特征（1），对比文件1公开了一种用于大型数控回转工作台的角度回转装置，本领域技术人员将其应用到镗铣床中不存在技术障碍。
对于区别技术特征（2），对比文件2（CN103644864A，公开日为2014年03月19日）公开了一种提高角度编码器分辨率及测量精度的机械装置，其实质上是一种角度回转细分装置，并公开了以下技术特征（参见对比文件2的说明书第0003-0030段，附图1）：包括连编码器盘的转轴轴承座1，连编码器盘转轴4，编码器盘5，从动齿轮6（即本申请的编码器齿轮），编码器盘5装设在连编码器盘转轴4上，从动齿轮6装设在连编码器盘转轴4上（即本申请的编码器齿轮与编码器固定连接），从动齿轮6与主动齿轮10（即本申请的中间齿轮）啮合，主动齿轮10装设在输入轴9（即本申请的中间齿轮轴）上，输入轴9与被检测的对象连接。且上述角度编码器细分装置在对比文件2中的作用与其在本申请中的作用相同，均是通过齿轮加速机构细分工作台的转动角度，提高编码器的检测精度。可见，对比文件2给出了将其应用到对比文件1中以解决其技术问题的启示。在此基础上，本领技术人员根据角度编码器的加速、精度需求，而在中间齿轮轴上设置多级齿轮如内齿齿轮，以及与内齿齿轮啮合的小齿轮，使内齿齿轮与被检测的对象（即芯轴）固定连接是常规技术手段。且在所属技术领域，角度编码器通常安装在芯轴上，公知常识文件（“机床数控技术 第2版”，毕毓杰，第79页，机械工业出版社，2013年07月出版）中记载了“数控回转工作台常使用的传动方式为蜗杆传动……检测元件可使用角度编码器（装在工作台中心轴上）”，而将各级齿轮分别设置用于固定的齿轮座上，以及编码器齿轮与编码器之间通过联轴器连接也是本领域技术人员根据编码器安装位置做出的常规设计。
综上所述，在对比文件1的基础上结合对比文件2及所属技术领域的常规技术手段得出权利要求1请求保护的技术方案，对本技术领域的技术人员来说是显而易见的，因此该权利要求所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，因而不具备利法第22条第3款规定的创造性。
2.2权利要求2-3是权利要求1的从属权利要求。对比文件1公开了工作台底座内带有6个液压油缸，且液压油缸必然包括进油口；对比文件1附图1中公开了工作台旋转轴通过螺钉固定连接工作台的中心部。本领域技术人员根据需要将编码器通过编码器支架、连接套固定在液压缸缸体上是常规技术手段，而将进油口设置在液压缸缸体下方也是常规设置。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2-3也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3对复审请求人的意见答复
复审请求人认为：对比文件1的技术领域、发明目的和工作原理及具体结构与本申请均不相同；对比文件2的技术领域和实现目的的方式与本申请不同，因此，本领域技术人员想不到将两者结合得到本申请的技术方案。具体如下：（1）对比文件1的技术领域为数控回转工作台的设计与制造技术领域，而本发明属于一种镗铣床角度回转细分装置，两者的技术领域不相同；（2）本申请的目的是提供一种高精度镗铣床回转角度细分装置，通过连接轴和被测旋转体的旋转中心进行连接，根据精度要求，对回转角度进行加速，把加速后同步速度和36000线编码器相连，编码器反馈的脉冲信号被PLC接收，经内部运算后，反馈给显示的触摸屏，很容易的看到旋转的角度值，便于使用操作，而对比文件1的目的是解决老式鼠齿盘工作台存在的中间环节产生的转动惯量等问题，提高回转台的运转精度和平稳性；（3）对比文件1的工作原理是当工作台需要启动时，利用液压系统、直流伺服电机及蜗轮带动工作台转动，通过钢球撑开夹紧瓦、在弹簧恢复力的作用下，抬起钢球、夹紧瓦松开蜗轮这些属于常见的机械结构，而且在弹簧恢复力的作用这种不可控制的动力，必然导致精确度下降；本申请通过多个齿轮之间啮合带动工作台的转动，在全封闭的空间内进行操作的，精度较高本申请转台轴承一半固定连接芯轴、另一半固定连接箱体，这种结构可以将转台轴承固定在中间，通过外圈的转动来带动转台的转动，使精确度提高。可见本申请与对比文件1机械结构完全不同；（4）对比文件2技术领域是一种提高角度编码器分辨率及测量精度的机械装置，特别是一种利用宏微复合思想来增加角度编码器的光栅条数及提高其测量精度的机械装置，属于冗余性角度编码器的创新技术，与本申请技术领域不同，对比文件2是间接实现增加角度编码器的编码盘5 光栅刻线条数的目的，即若齿轮传动比为N，那么可间接实现将光栅刻线条数增为原数的N 倍，本申请通过连接轴和被测旋转体的旋转中心进行连接，根据精度要求，进行同步加速。因此，将两者结合在一起是本领域技术人员不容易想到的。
对此，合议组认为：对比文件1中公开的技术方案可以应用于镗铣床装置，其采用圆光栅和伺服电机控制工作台的旋转角度，其技术领域与本申请相同，对比文件1解决了回转工作台的角度控制问题，对比文件1和本申请均是通过齿轮机构将电机和蜗轮蜗杆机构相连，蜗轮蜗杆连接芯轴并联合检测装置，从而实现电机对芯轴转动的控制，二者在工作原理和主要结构上并无不同；对于转台轴承的设置，本申请权利要求1中做出了如下的限定“转台轴承（3）一半与芯轴（2）固定连接，另一半与箱体（4）固定连接”，对比文件1中，为了保证工作台旋转，其工作台旋转轴和箱体之间至少具有两组轴承，即短圆柱滚子轴承10和圆锥滚子轴承11，两者均相当于本申请中的转台轴承，上述轴承的一般安装方式，均为一半与旋转轴固定连接，另一半与箱体固定连接。可见，对比文件1公开了上述技术特征。此外，本领域技术人员可以知晓对比文件1中的回转工作台不能在小角度转动时得到较高的精度；对比文件2公开了一种提高角度编码器分辨率及测量精度的机械装置，该装置也是通过多级齿轮进行同步加速，提高角度编码器的分辨率和测量精度，至于具体的加速比及获得的精度是本领域技术人员根据实际加工需求，合理设计齿轮的级数可以直接获得的；如，对比文件2说明书第0012段中记载了“本发明通过添加中间传动装置，从机械结构上对角度编码的转动量进行放大，同时可减小编码盘的设计尺寸，从而达到在物理上对测量信号进行细分”，说明书第0026段中记载了“本发明的工作原理为：角度编码器工作时，输入轴9与被检测的对象连接，经过主动齿轮10和从动齿轮6变速，将其转动量放大，将放大后的转动量经过编码盘转轴4传递给编码盘5”。由此可知，对比文件2和本申请均是通过多级齿轮结构提高角度编码器的测量精度，两者实际技术领域和解决技术问题的方式相同。本领域技术人员在知晓对比文件2的技术方案后，完全有动机将对比文件2应用于对比文件1以提高工作台旋转角度的控制精度。在两者结合后，本领域技术人员对相应零件根据实际需要，将这些零件采用通用配件设置在合适位置，利用其一般功能以获得常规的技术效果，属于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及所属技术领域的常规技术手段得出权利要求1请求保护的技术方案，对本技术领域的技术人员来说是显而易见的。
综上所述，复审请求人的意见陈述不具备说服力，合议组依法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08 月21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向北京知识产权法院起诉。
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