发明创造名称：一种码垛机械手
外观设计名称：
决定号：40381
决定日：2019-05-17
委内编号：4W108085
优先权日：
申请（专利）号：201110460446.9
申请日：2011-12-22
复审请求人：
无效请求人：福建海源复合材料科技股份有限公司
授权公告日：2013-12-25
审定公告日：
专利权人：洛阳中冶重工集团有限公司
主审员：王辉
合议组组长：张琪
参审员：胡建英
国际分类号：B65G61/00(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：中华人民共和国专利法实施细则第20条第2款
决定要点：如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比，为解决相同的技术问题采用了不同的技术手段，现有技术未给出采用该技术手段解决相关技术问题的技术启示，并且采用该技术手段用于解决相关技术问题也不属于本领域的常用技术手段或公知常识，且该区别技术特征为该权利要求请求保护的技术方案带来了有益的技术效果，则该权利要求具备创造性。
全文：
无效宣告请求涉及中华人民共和国国家知识产权局于2013年12月25日授权公告的、名称为一种码垛机械手的发明专利权（下称本专利），其专利号为201110460446.9，申请日为2011年12月22日，专利权人为洛阳中冶重工集团有限公司。本专利授权公告的权利要求书如下：
“1. 一种码垛机械手，包括机架(1)、清扫机构(2)、夹持机构(3)和列收拢驱动机构(4)，夹持机构(3)包括复数个夹持组件(31)和限位机构(32)，复数个夹持组件(31)平行布置，通过直线导轨机构悬挂在机架(1)的下方，相邻两夹持组件(31)通过限位机构(32)连接，列收拢驱动机构(4)位于机架(1)和复数个夹持组件(31)之间，列收拢驱动机构(4)固定在机架(1)上，列收拢驱动机构(4)的驱动端与复数个夹持组件(31)位于最外侧的两夹持组件(31)固定连接，清扫机构(2)安装在机架(1)的一侧，其特征是，码垛机械手还包括排收拢驱动机构(5)，排收拢驱动机构(5)具有推杆(51)，推杆(51)上具有腰形孔，夹持组件(31)包括移动夹紧单元(311)和固定夹紧单(312)，移动夹紧单元(311)设有限位销钉(3112)，限位销钉(3112)与排收拢驱动机构(5)的推杆(51)腰形孔滑动配合，排收拢驱动机构(5)驱动推杆(51)使移动夹紧单元(311)靠近或远离固定夹紧单元(312)。
2. 根据权利要求1所述的一种码垛机械手，其特征是，排收拢驱动机构(5)包括推杆(51)和两个驱动缸(52)，推杆(51)的两端各铰接一个驱动缸(52)，驱动缸(52)的另一端固定在机架(1)上，两驱动缸(52)驱动推杆(51)作往复运动。
3. 根据权利要求2所述的一种码垛机械手，其特征是，驱动缸(52)是一种液压缸或是一种气缸。
4. 根据权利要求2所述的一种码垛机械手，其特征是，推杆(51)是一种钢制板条，两端各设一通孔，中间设有腰形孔，腰形孔与移动夹紧单元(312)上的限位销钉(3112)滑动配合，两通孔与驱动缸(52)铰接。
5. 根据权利要求1所述的一种码垛机械手，其特征是，夹持组件(31)包括移动夹紧单元(311)、固定夹紧单元(312)和横梁(313)，固定夹紧单元(312)铰接在横梁(313)下，移动夹紧单元(311)与固定夹紧单元(312)并列安装在横梁(313)下，移动夹紧单元(311)与横梁(313)滑动连接，夹持组件(31)的横梁(313)通过直线导轨机构连接并悬挂在机架(1)的下方，相邻的夹持组件(31)的横梁(313)通过限位机构(32)连接，列收拢驱动机构(4)与位于外端的两夹持组件(31)连接。
6. 根据权利要求1或权利要求5所述的一种码垛机械手，其特征是，固定夹紧单元(312)包括夹手(3121)、夹紧气缸(3122)和连接杆(3123)，夹手(3121)上部与横梁(313)铰接，两夹持面相对的夹手(3121)的中部分别与夹紧气缸(3122)和连接杆(3123)铰接，夹紧气缸(3122)和连接杆(3123)固定连接，下部是夹紧砖坯的夹持面。
7. 根据权利要求1或权利要求5所述的一种码垛机械手，其特征是，移动夹紧单元(311)包括悬梁(3111)、夹手(3121)、夹紧气缸(3122)、连接杆(3123)和限位销钉(3112)，两夹持面相对的夹手(3121)上部分别铰接在悬梁(3111)的两端，两夹持面相对的夹手(3121)的中部分别与夹紧气缸(3122)和连接杆(3123)铰接，夹紧气缸(3122)和连接杆(3123)固定连接，悬梁(3111)通过直线导轨机构与横梁(313)滑动连接，限位销钉(3112)固定安装在悬梁(3111)上，限位销钉(3112)与推杆(51)的腰形孔滑动配合。
8. 根据权利要求1所述的一种码垛机械手，其特征是，列收拢驱动机构(4)包括两个气缸(41)，两个气缸(41)对称固定在机架(1)的下方，两个气缸(41)的活塞杆与位于最外侧的夹持组件(31)的横梁(313)固定连接。”
针对本专利，福建海源自动化机械股份有限公司（后名称变更为福建海源复合材料科技股份有限公司（下称请求人））于2018年11月09日向国家知识产权局提出了无效宣告请求，其无效理由是：本专利权利要求1-3、5-8缺少必要技术特征，不符合中华人民共和国专利法实施细则（下称专利法实施细则）第20条第2款的规定；本专利权利要求4不清楚，不符合中华人民共和国专利法（下称专利法）第26条第4款的规定；本专利权利要求1-8不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定，请求宣告本专利全部无效，并提交了如下证据：
证据1：申请公布日为2011年08月17日、申请公布号为CN102152973A的中国发明专利申请说明书复印件。
证据2：授权公告日为2011年06月22日、授权公告号为CN201872233U的中国实用新型专利说明书复印件。
证据3：公开日为2008年06月11日、公开号为CN1Oll95218A的中国发明专利申请公布说明书复印件。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年01月14日受理了上述无效宣告请求并将无效宣告请求书及证据副本转送给专利权人，要求其在指定期限内答复。同时，成立合议组对本案进行审查。
专利权人在指定期限内未作答复。
国家知识产权局本案合议组于2019年02月14 日向双方当事人发出了口头审理通知书，告知双方当事人：本案合议组定于2019年04月12日在国家知识产权局对本案进行口头审理。
口头审理如期举行，双方当事人均委托代理人出席了本次口头审理。在口头审理过程中，明确了如下事项：
（1）请求人明确其无效理由为：本专利权利要求1-3、5-8缺少下列必要技术特征：1）排收拢驱动机构5的驱动装置，和2）腰形孔的朝向，因而不符合专利法实施细则第20条第2款的规定；本专利权利要求4的特征“腰形孔”的含义不清楚，不符合专利法第26条第4款的规定；本专利权利要求1-8不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。其证据使用方式为：
权利要求1相对于证据1与证据2和公知常识结合不具有创造性，证据1、证据2、证据3用于辅助证明公知常识内容；权利要求2的附加技术特征被证据1与公知常识结合公开，权利要求3、4的附加技术特征属于公知常识，权利要求5的附加技术特征被证据1与证据2和公知常识结合公开，权利要求6的附加技术特征被证据2与公知常识结合公开，权利要求7的附加技术特征被证据1与证据2和公知常识结合公开，权利要求8的附加技术特征被证据3与公知常识结合公开，因此，在权利要求1不具备创造性的情况下，从属权利要求2-8也不具备创造性。
（2）专利权人对请求人提交的证据1-3的真实性无异议。
双方当事人当庭针对相关无效理由结合证据进行了充分的意见陈述。
至此，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
1、关于审查基础
鉴于在本案审理过程中，专利权人未对本专利授权公告的权利要求书作出修改，故本决定仍以本专利的授权公告文本作为审查基础。
2、关于证据
证据1-3均为专利文献的复印件，专利权人在指定期限内未对其真实性、合法性提出异议。经核实，本案合议组对证据1-3予以采信。
证据1-3的公开日均在本专利的申请日之前，故证据1-3公开的技术内容可以作为现有技术来评价本专利的创造性。
3、关于权利要求1-3、5-8是否缺乏必要技术特征
专利法实施细则第20条第2款的规定，独立权利要求应当从整体上反映发明或者实用新型的技术方案，记载解决技术问题的必要技术特征。
请求人主张：权利要求1仅限定“排收拢驱动机构5具有推杆51，推杆51上具有的腰形孔”，缺少必要技术特征:（1）排收拢驱动机构5的驱动装置，（2）腰形孔的朝向。从属权利要求2-3没有记载腰形孔的朝向，从属权利要求5-8没有记载上述两个特征，因此权利要求1-3、5-8均不符合专利法实施细则第20条第2款的规定。
对此，合议组认为：（1）排收拢驱动机构5从名称上看其本身是驱动机构，而其具体采用何种动力源是本领域技术人员的常规选择，不属于权利要求1的必要技术特征。（2）对于腰形孔的朝向，权利要求1中记载了“移动夹紧单元(311)设有限位销钉(3112)，限位销钉(3112)与排收拢驱动机构(5)的推杆(51)腰形孔滑动配合，排收拢驱动机构(5)驱动推杆(51)使移动夹紧单元(311)靠近或远离固定夹紧单元(312)”，即权利要求1中限定了推杆上51的腰形孔和移动夹紧单元311的限位销钉3112滑动配合的同时，推杆51还可以使移动夹紧单元311靠近或远离固定夹紧单元312，本领域技术人员可以确认推杆上的腰形孔是配合列收拢过程中排收拢驱动机构5在列的方向上移动的长条形孔，其长度方向的朝向是沿列的方向设置的，即权利要求1中记载的特征间接限定了腰形孔的朝向。
因此，请求人的上述主张不成立，权利要求1符合专利法实施细则第20条第2款的规定。在此基础上，从属权利要求2-3、5-8均符合专利法实施细则第20条第2款的规定。
4、关于权利要求4是否清楚
专利法第26条第4款规定：权利要求书应当以说明书为依据，清楚、简要地限定要求专利保护的范围。
请求人主张：权利要求4中的特征“腰形孔”的含义不清楚，不符合专利法第26条第4款的规定。
权利要求4间接引用权利要求1，其限定的腰形孔，如上文分析可知，是和移动夹紧单元311的限位销钉3112滑动配合的同时，推杆51还可以使移动夹紧单元311靠近或远离固定夹紧单元312，即推杆51上设置的腰形孔是配合列收拢过程中排收拢驱动机构5在列的方向上移动的长条形孔，其长度方向的朝向是沿列的方向设置的。因此，权利要求4中的特征“中间设有腰形孔”含义清楚，权利要求4符合专利法第26条第4款的规定。
5、关于创造性
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。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比，为解决相同的技术问题采用了不同的技术手段，现有技术未给出采用该技术手段解决相关技术问题的技术启示，并且采用该技术手段用于解决相关技术问题也不属于本领域的常用技术手段或公知常识，且该区别技术特征为该权利要求请求保护的技术方案带来了有益的技术效果，则该权利要求具备创造性。
请求人主张：权利要求1相对于证据1的区别技术特征为：（1）清扫机构；（2）推杆上具有腰形孔，夹持组件包括移动夹紧单元和固定夹紧单元，移动夹紧单元设有限位销钉，限位销钉与排收拢驱动机构的推杆腰形孔滑动配合。区别技术特征（1）被证据2公开，区别技术特征（2）属于本领域的公知常识，权利要求1相对于证据1与证据2和公知常识结合不具有创造性，证据1、证据2、证据3用于辅助证明公知常识内容。从属权利要求2的附加技术特征被证据1与公知常识结合公开，权利要求3、4的附加技术特征属于公知常识，权利要求5的附加技术特征被证据1与证据2与公知常识结合公开，权利要求6的附加技术特征被证据2与公知常识结合公开，权利要求7的附加技术特征被证据1与证据2与公知常识结合公开，权利要求8的附加技术特征被证据3与公知常识结合公开，因此，在权利要求1不具备创造性的情况下，从属权利要求2-8也不具备创造性。
经查，权利要求1请求保护一种码垛机械手。
证据1公开了一种砖坯码垛机抓砖双向收拢装置，并具体公开了其“包括抓斗架1、纵向收拢气缸2、纵向导轨4、纵向滑块5、纵向限位销6、纵向限位板7、抓爪梁13、销轴15、单爪16和单爪套17，该抓斗架1由左右对称布置的纵向主梁3(呈前后向设置的矩形梁)和位于纵向主梁3上表面的前部和后部且对称设置的各横向副梁(均为呈左右向设置的矩形梁)组焊而成，在左右纵向主梁3的底部又分别对称地安装也呈前后向设置的左右纵向导轨4(工字形)，在两组左右纵向导轨4上由前往后分别对称且间隔地滑动安装纵向滑块5，在各两组左右纵向滑块5上分别安装抓爪梁13(槽形梁)，这样由前往后排列的各抓爪梁13与各纵向滑块5均可沿着纵向导轨4作前后移动(滑移)，在各两两相邻的抓爪梁13的左端段和右端段的上表面上均分别用纵向限位销6安装纵向限位板7，且该各纵向限位板7上的前侧的限位销孔为呈长圆形的孔，这样一来，由前往后排列的各抓爪梁13可联动，即各抓爪梁13一起作前后滑移但移位距离受到限止，在前、后部设置的各横向副梁的底部，分别对称地用支架板安装左右纵向收拢气缸2，(共四个纵向收拢气缸2)，并使前部的左右纵向收拢气缸2的活塞杆均朝前伸出，且此活塞杆的外伸端均与前侧的第一个抓爪梁13上的直角支架板相连接，后部的左右纵向收拢气缸2的活塞杆均朝后伸出，且此活塞杆的外伸端均与后侧的第一个抓爪梁13上的直角支架板相连接，当各纵向收拢气缸2的活塞杆伸出或收缩时，带动各抓爪梁13相应地纵向展开或收拢，安装在各抓爪梁13上的单爪16夹着砖坯实现纵向收拢；其特征是：在各抓爪梁13（对应于本专利的夹持机构3）上分别安装砖坯的横向收拢装置，该横向收拢装置主要由抓爪梁13、横向导轨11、横向滑块12、横向收拢气缸9、固定板14、牵引板8、横向限位板21、定位销20和单爪固定架10组成，在由前往后间隔排列的各槽口均朝前的抓爪梁13的槽底面(即腹板)的右部均分别对应安装横向收拢气缸9（对应于本专利的排收拢驱动机构5），并使各横向收拢气缸9的活塞杆右伸并分别与固定在右侧的第一个单爪固定架10的右端部上的直角牵引板8相连接，在各抓爪梁13的底表面上分别安装呈左右向的工字形横向导轨11，在各横向导轨11上均自左至右分别均布间隔地滑动安装横向滑块12，在各横向滑块12上分别固定安装单爪固定架10，在各两两相邻的单爪固定架10端段的后表面上分别开设销孔并对应穿装定位销20以安装横向限位板21，在各横向限位板21上对应于定位销20的部位开设长圆槽孔，这样，当横向收拢气缸9的活塞杆伸出或收缩时，带动抓爪梁13上的各单爪固定架10一起对应分开或收拢且移位的距离受到限止，在各抓爪梁13上的右侧第一个单爪固定架10的右端部竖向固定安装呈直角折弯的牵引板8，该牵引板8与横向收拢气缸9的活塞杆伸出端相铰接，在各抓爪梁13上的左侧第一个单爪固定架10（对应于本专利的固定夹紧单312）的左端部竖向安装呈直角折弯的固定板14，以对单爪固定架10限位；在各单爪固定架10的左右端部分别用销轴15对应铰接左右单爪16，在各单爪16上套装单爪套17，同时在各组左右单爪16的中部之间分别安装小气缸19和调节杆18。
本装置的动作过程是：纵向收拢过程通过带压气体进纵向收拢气缸2后带动各排单爪16进行纵向收缩，然后带压气体再进横向收拢气缸9，横向收拢气缸9通过带动固定在右侧的单爪固定架10上的牵引板8进行横向打开，而相邻的单爪固定架10上分别装有横向限位板21和定位销20，所以在横向收拢气缸9通过牵引板8带动右侧第一个单爪固定架10横向打开时，由于横向限位板21及定位销20的作用会依次拉开第二个、第三个单爪固定架10，完成横向上的打开动作；收拢时，横向收拢气缸9的有杆腔进气，带动牵引板8往回行走，然后通过横向限位板21及定位销20的作用使各单爪固定架10复位，完成横向上的收拢动作。”（参见证据1具体实施方式部分，及其附图1-4）
可见，证据1公开的砖坯码垛机具有抓砖双向收拢装置，由纵向收拢气缸2实现纵向收拢，每个横向收拢装置在横向收拢气缸9的驱动下实现横向收拢。而本专利的横向收拢过程是通过推杆51的设置，由排收拢驱动机构5实现复数个夹持组件31的横向收拢。
由此，将本专利权利要求1所限定的技术方案与证据1公开的技术内容相比，其区别技术特征在于：（1）清扫机构的设置，即“包括清扫机构（2），……清扫机构(2)安装在机架(1)的一侧”，证据1未明确公开具有清扫机构；（2）推杆的设置，即“排收拢驱动机构(5)具有推杆(51)，推杆(51)上具有腰形孔，……移动夹紧单元(311)设有限位销钉(3112)，限位销钉(3112)与排收拢驱动机构(5)的推杆(51)腰形孔滑动配合，排收拢驱动机构(5)驱动推杆(51)使移动夹紧单元(311)靠近或远离固定夹紧单元(312)”。
针对上述区别技术特征（2），其实际解决的技术问题是实现横向收拢的气缸数量多和不同步的问题。证据1是通过“抓爪梁13的槽底面(即腹板)的右部均分别对应安装横向收拢气缸9”，即每个横向收拢装置均设置单独的横向收拢气缸9实现每排的横向收拢，证据1没有公开设置推杆实现多排横向收拢装置同步收拢的技术内容，也未给出相应的技术启示，而且推杆的设置实现了多排横向收拢装置同步收拢，推杆上腰形孔的设置配合实现了列收拢过程中排收拢驱动机构5在列的方向上移动。
此外，证据1中公开了“在各两两相邻的单爪固定架10端段的后表面上分别开设销孔并对应穿装定位销20以安装横向限位板21，在各横向限位板21上对应于定位销20的部位开设长圆槽孔”（参见证据1说明书0014段，及其附图2-3），其中的长圆槽孔是为了实现“当横向收拢气缸9的活塞杆伸出或收缩时，带动抓爪梁13上的各单爪固定架10一起对应分开或收拢且移位的距离受到限止”，即实现横向收拢装置的横向收拢，证据2中公开了“限位机构33包括限位板331和限位螺钉332，限位板331两端各具有一腰形槽孔3311，限位螺钉332在腰形槽孔3311内滑动”（参见证据2说明书0028段，及其附图2-3），其中的腰形槽孔3311的设置是为了实现纵向收拢机构的纵向收拢，以及证据3中公开“相邻两机械手2之间的连接机构32为带长孔的链片”（参见证据3说明书倒数第2段最后1行，及其他附图2），其中的长孔也是为了实现纵向收拢机构的纵向收拢。可见，证据1-3均未给出采用推杆上设置长圆形孔，以实现码垛机械手的多排横向收拢装置同步收拢的同时，配合实现列收拢过程中排收拢驱动机构5在列的方向上移动的启示，即，证据1-3均未公开区别特征（2）中的上述技术特征，也未给出将该技术特征应用于证据1中的技术启示。同时，证据1-3无法证明上述内容属于本领域的公知常识，请求人也并未提出其他证据或充分的理由证明上述内容属于本领域的公知常识。
因此，本领域技术人员基于证据1-3和本领域的公知常识的结合不能显而易见地获得权利要求1的技术方案。基于上述区别特征（2），本专利提供了一种同时实现排和列双向收拢的码垛机械手，能够解决码垛机械手排收拢过程中横向收拢的气缸数量多和不同步等技术问题，具有有益的技术效果。因此，权利要求1具有突出的实质性特点和显著的进步，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
在权利要求1具备创造性的情况下，从属权利要求2-8也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述，合议组依法作出如下决定。
三、决定
维持201110460446.9号发明专利权有效。
当事人对本决定不服的，可以根据专利法第46条第2款的规定，自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。根据该款的规定，一方当事人起诉后，另一方当事人作为第三人参加诉讼。
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