发明创造名称：PLC控制变频桩机
外观设计名称：
决定号：41540
决定日：2019-08-20
委内编号：4W108477
优先权日：
申请（专利）号：201010551465.8
申请日：2010-11-20
复审请求人：
无效请求人：金建国
授权公告日：2012-12-26
审定公告日：
专利权人：威海市海泰起重机械有限公司
主审员：郑明
合议组组长：王辉
参审员：李辉
国际分类号：E21B3/00(2006.01);E21B3/02(2006.01);E21B15/00(2006.01);E21B7/02(2006.01);E21B44/00(2006.01)
外观设计分类号：
法律依据：中华人民共和国专利法第22条第3款
决定要点
：若一项权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，而该区别技术特征未被现有技术公开，同时没有充足的理由和确切的证据表明其属于本领域的常规技术手段或公知常识，则该权利要求具备创造性。
全文：
本无效宣告请求涉及国家知识产权局于2012年12月26日授权公告的、专利号为201010551465.8、发明名称为“PCL控制变频桩机”的发明专利（下称本专利），其申请日为2010年11月20日，专利权人为“威海市海泰起重机械有限公司”。本专利授权公告的权利要求书全文如下：
“1. 一种PLC控制变频桩机，包括桩架和长螺旋钻具、控制装置、操作台和电源，桩架包括立柱、斜撑、平台、底盘、配重、滑轮组和行走装置，控制装置包括钻具转速控制装置和钻具升降控制装置，钻具转速控制装置和钻具升降控制装置分别包括减速机和电机，电机与减速机相连接，其特征在于控制装置还包括PLC控制器、钻具变频器和卷扬机变频器，钻具变频器一端与PLC控制器相连接，另一端与电机相连接，卷扬机变频器一端与PLC控制器相连接，另一端与电机相连接，PLC控制器与操作台相连接，当钻机钻进时，钻具电机由钻具变频器供电达到最高工作转速，当钻进深度增加时，阻力增大钻具电机电流增加，当钻具电机电流超过允许上限时，PLC控制器输出控制信号给卷扬机变频器，调整降低卷扬机电机转速，使钻具电机电流降低，当电机电流小于允许上限时，PLC控制器停止输出信号给卷扬机变频器调整并保持工作；当阻力减小钻具电机电流降低，且电流低于允许下限时，PLC控制器输出控制信号给卷扬机变频器，调整提高卷扬机电机转速，使钻具电机电流提高，当电机电流大于允许下限时，PLC控制器停止输出信号给卷扬机变频器停止调整并保持工作；当卷扬机电机转速下降到零时，PLC控制器输出控制信号给钻具变频器，调整降低钻具电机的转速，当钻具电机电流降低，且电流低于允许下限值时，PLC控制器停止输出给钻具变频器降速信号，并保持速度工作；当钻具变频器调整输出频率低于钻具变频器输出最大转矩频率时，PLC控制器停止输出降速信号给钻具变频器，并发出报警信号，当钻机钻到预定深度时，PLC控制器输出控制信号给卷扬机变频器停止下钻，PLC控制器输出控制信号给钻具变频器将钻具转速控制在可输出最大转矩的最低转速；当控制台给出提钻信号时，PLC控制器控制卷扬机电机保持以额定电流提升，当钻具被提升至预定高度，PLC控制器即停止输出信号。”
针对本专利，金建国（下称请求人）于2019年02月02日向国家知识产权局提出了无效宣告请求，请求宣告本专利权利要求1无效，其无效理由为：本专利权利要求1请求保护的技术方案在说明书中公开不充分，不符合中华人民共和国专利法（下称专利法）第26条第3款的规定；本专利权利要求1的保护范围不清楚，不符合专利法第26条第4款的规定；本专利权利要求1不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。请求人提交了如下证据：
证据1：河北工业大学硕士学位论文《螺丝桩钻机自动送钻同步性能的研究》，共64页，其在万方数据知识平台的在线出版日期为2009年03月31日。
证据2：授权公告日为2006年12月06日，授权公告号为CN2844438Y的中国实用新型专利说明书的复印件，共16页。
请求人认为：
（1）本专利权利要求1保护的技术方案中出现了特征 “当卷扬机电机转速下降到零时，PLC控制器输出控制信号给钻具变频器，调整降低钻具电机的转速，当钻具电机电流降低，且电流低于允许下限值时，PLC控制器停止输出给钻具变频器降速信号，并保持速度工作”、“当钻具变频器调整输出频率低于钻具变频器输出最大转矩频率时，PLC控制器停止输出降速信号给钻具变频器，并发出报警信号”、“当钻机钻到预定深度时，PLC控制器输出控制信号给卷扬机变频器停止下钻，PLC控制器输出控制信号给钻具变频器将钻具转速控制在可输出最大转矩的最低转速”，对于上述特征，木专利说明伟中仅是进行了原文的记载，并未说明例如何时卷扬机电机转速会下降到零、钻具电机电流为何会允许降低到低于允许下限值、出于何种考虑在钻具变频器调整输出频率低于钻具变频器输出最大转矩频率时报警、以及在钻机钻到预定深度时对钻具转速进行控制的原因，不清楚在何种条件下进行相应的控制操作。故本专利说明书未对PLC控制变频桩机的整体控制方式进行清楚、完整的说明，因而导致说明书公开不充分，不符合专利法第26条第3款的规定。
同时，在权利要求1中没有清楚限定上述控制的应用条件；并且“当钻机钻到预定深度时”，卷扬机电机的转速也会下降到零，也属于“当卷扬机电机转速下降到零时”的一种情形，由此根据权利要求1的上述记载会出现不同的控制方式，前后矛盾；另外也不清楚钻机电机电流为何会允许降低到低于允许下限值。由此，本专利权利要求1保护范围不清楚，不符合专利法第26条第4款的规定。
（2）本专利权利要求1相对于证据1的区别技术特征在于：a.控制装置包括PLC控制器，电机与减速机相连；b.控制装置包括钻具转速控制装置，钻具变频器一端与PLC控制器相连接，另一端与电机相连接；c. 当卷扬机电机 转速下降到零时，PLC控制器输出控制信号给钻具变频器，调整降低钻具电机的转速，当钻具电机电流降低，且电流低于允许下限值时，PLC控制器停止输出给钻具变频器降速信号，并保持速度工作；d. 当钻具变频器调整输出频率低于钻具变频器输出最大转矩频率时，PLC控制器停止输出降速信号给钻具变频器，并发出报警信号，当钻机钻到预定深度时，PLC控制器输出控制信号给卷扬机变频器停止下钻，PLC控制器输出控制信号给钻具变频器将钻具转速控制在可输出最大转矩的最低转速；当控制台给出提钻信号时，PLC控制器控制卷扬机电机保持以额定电流提升，当钻具被提升至预定高度，PLC控制器即停止输出信号。其中，区别技术特征a属于本领域公知常识，区别技术特征b由证据1或证据2给出了技术启示，在其基础上本领域技术人员能够想到区别技术特征b，区别技术特征c和d均为常规技术手段，因此本专利权利要求1相对于证据1和常规技术手段的结合，或者证据1、证据2和常规技术手段的结合不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年02月27日受理了上述无效宣告请求，将无效宣告请求书及其所附证据的副本转送给专利权人，并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。
国家知识产权局本案合议组于2019年04月03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06月05日在国家知识产权局对本案进行口头审理。
针对上述无效宣告请求，专利权人于2019年04月12日向国家知识产权局提交了意见陈述书，专利权人认为：本专利说明书公开充分，符合专利法第26条第3款的规定；权利要求1能够得到说明书支持，符合专利法第26条第4款的规定；本专利权利要求1具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
本案合议组于2019年04月26日发出转送文件通知书，将专利权人于2019年04月12日提交的意见陈述书转送给请求人，并要求其在指定期限内答复。
请求人在指定期限内未答复。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：
（1）请求人明确其无效的理由和范围为：本专利权利要求1公开不充分，不符合专利法第26条第3款的规定；本专利权利要求1得不到说明书支持，不符合专利法第26条第4款的规定；本专利权利要求1相对于证据1、证据2的结合或者证据1、证据2和公知常识的结合不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
（2）专利权人对请求人提交的证据1和2的真实性、合法性以及公开日期均无异议。
（3）双方当事人就各自的主张充分陈述了意见。
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
专利权人在本无效宣告请求案的审理过程中未对本专利授权公告的权利要求书作出修改，因此本决定以本专利授权公告的权利要求书作为审查基础。
2、关于证据
证据1为硕士学位论文的复印件，证据2为中国实用新型专利文献的复印件，专利权人对证据1和2的真实性、合法性无异议，合议组对证据1和2予以采信。
鉴于证据1和2属于公开出版物，证据1的在线出版日期也即公开日早于本专利的申请日，证据2的公开日也早于本专利的申请日，故证据1和2公开的技术内容可以作为现有技术用来评价本专利的创造性。
3、关于说明书公开是否充分和权利要求能否得到说明书支持
专利法第26条第3款规定：说明书应当对发明或者实用新型作出清楚、完整的说明，以所属技术领域的技术人员能够实现为准。
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：本专利权利要求1保护的技术方案中出现了特征 “当卷扬机电机转速下降到零时，PLC控制器输出控制信号给钻具变频器，调整降低钻具电机的转速，当钻具电机电流降低，且电流低于允许下限值时，PLC控制器停止输出给钻具变频器降速信号，并保持速度工作”、“当钻具变频器调整输出频率低于钻具变频器输出最大转矩频率时，PLC控制器停止输出降速信号给钻具变频器，并发出报警信号”、“当钻机钻到预定深度时，PLC控制器输出控制信号给卷扬机变频器停止下钻，PLC控制器输出控制信号给钻具变频器将钻具转速控制在可输出最大转矩的最低转速”，对于上述特征，本专利说明书中仅是进行了原文的记载，并未说明例如何时卷扬机电机转速会下降到零、钻具电机电流为何会允许降低到低于允许下限值、出于何种考虑在钻具变频器调整输出频率低于钻具变频器输出最大转矩频率时报警、以及在钻机钻到预定深度时对钻具转速进行控制的原因，不清楚在何种条件下进行相应的控制操作。故本专利说明书未对PLC控制变频桩机的整体控制方式进行清楚、完整的说明，因而导致说明书公开不充分，不符合专利法第26条第3款的规定。
同时，在权利要求1中没有清楚限定上述控制的应用条件；并且“当钻机钻到预定深度时”，卷扬机电机的转速也会下降到零，也属于“当卷扬机电机转速下降到零时”的一种情形，由此根据权利要求1的上述记载会出现不同的控制方式，前后矛盾；另外也不清楚钻机电机电流为何会允许降低到低于允许下限值。由此，本专利权利要求1保护范围不清楚，不符合专利法第26条第4款的规定。
本案合议组认为：结合说明书和权利要求书的记载可获知，本专利说明书和权利要求书中，每个“当……时”均对应一种工况，并具体描述了在每种工况下，PLC控制器如何控制钻具变频器防止下钻速度过快或阻力过大而卡钻；基于对说明书的上述理解以及说明书和权利要求的记载、本领域技术人员在变频桩机实际工作时的工况可获知：
（1） 当钻进深度增加，由于阻力增大会导致钻具电机增加，当阻力增加到使得钻具电机电流超过允许上限时，PLC控制器会输出控制信号给卷扬机变频器，调整从而降低卷扬机电机的转速，以使得钻具电机电流降低，只有当电机电流小于允许上限时，PLC控制器才会停止输出信号给卷扬机，但此时可能出现即使PLC控制器持续对卷扬机变频器输出控制信号直至卷扬机转速降为0但钻具电机电流仍然未能小于允许上限的情形，故本领域技术人员能够理解卷扬机电机转速为何、在何种情况下会下降到零。
（2）钻具在下钻过程中的工况是不可预期的，如果在下钻过程中遇到已经液化的土层或者遇到有水处均可能导致钻具电机电流突然下降，甚至降低到低于钻机电机正常工作时的允许下限值。
（3）若钻具在下钻过程中遇到阻力特别大的情形，会需要很大的转矩，而转矩越大，钻具变频器的频率就越低，但对于钻具变频器而言，其具有额定的最大转矩，当阻力大到可能超出钻具变频器可承受的范围，使得钻具变频器的转矩超出额定转矩从而频率低于钻具变频器输出额定的最大转矩频率时，会超出钻具变频器的工作能力，故此时钻具变频器不可继续降速，需要发出报警信号。
（4）对于本专利而言，本领域技术人员能够理解，当钻机钻到预定深度时，PLC控制器输出控制信号给钻具变频器将钻具转速控制在可输出最大转矩的最低转速，能够防止预定深度处阻力过大造成的卡钻现象。
因此，虽然本专利说明书并未具体说明何时卷扬机电机转速会下降到零、钻具电机电流为何会允许降低到低于允许下限值、出于何种考虑在钻具变频器调整输出频率低于钻具变频器输出最大转矩频率时报警、以及在钻机钻到预定深度时对钻具转速进行控制的原因，不清楚在何种条件下进行相应的控制操作，然而基于本专利说明书和权利要求书的记载，结合本领域的常规技术手段，本领域技术人员能够清楚、完整的理解该PLC控制变频桩机的整体控制方式，因此本专利说明书公开充分。
基于相同的事实，本专利权利要求1记载的技术方案清楚。
此外，“当钻机钻到预定深度时”，PLC控制器会输出控制信号给卷扬机变频器使其停止下钻，卷扬机的转速会下降到0，此时PLC控制器输出控制信号给钻具变频器将钻具转速控制在可输出最大转矩的最低转速，可见，此时也是要降低钻具的转速，因此这与前述卷扬机电流转速下降到零时，PLC控制器输出控制信号给钻具变频器，调整降低钻具电机的转速并不冲突，仅仅是在附加了进一步条件“到达预定深度”的情况下，对降低钻具电机转速的程度实现了进一步的控制。因此，本专利权利要求书也不会因此而不清楚。
故本专利说明书公开充分，符合专利法第26条第3款的规定；权利要求1保护范围清楚，符合专利法第26条第4款的规定。
4、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。
若一项权利要求请求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别技术特征，而该区别技术特征未被现有技术公开，同时没有充足的理由和确切的证据表明其属于本领域的常规技术手段或公知常识，则该权利要求具备创造性。
4.1 证据公开的技术内容
经查，证据1公开了一种螺丝桩钻机，具体公开了如下技术内容（参见证据1的第三章）：
“螺旋钻孔机是钻孔灌注桩施工机械的主要机种。其原理与麻花钻相似，钻头的下部有切削刃，切下来的土沿钻杆上的螺旋叶片上升，排至地面上。螺旋钻孔机钻孔直径范围为150-2000mm，一次钻孔深度可达15-20m。长螺旋钻孔机（如图3.1所示），通常由钻具和底盘桩架两部分组成。钻具的驱动动力可用电动机、内燃机或液压马达。钻杆4的全长上都有螺旋叶片，底盘桩架有汽车式、履带式和步履式。采用履带打桩时，和柴油锤等配合使用，在立柱上同时挂有柴油锤和螺旋钻具，通过立柱旋转，先钻孔，后用柴油锤将预制桩打入土中，这样可以降低噪音，提高施工进度，同时又能保证桩基质量。长螺旋钻孔机钻孔时，钻具的中空轴允许加注水、膨润土或其他液体进入孔中，并可防止提升螺旋时由于真空作用而塌孔和防止泥浆附上螺旋上。
此钻机的钻进运动主要由动力头带动钻杆的旋转运动和卷扬机带动的钻杆的竖直直线运动组成，分别由两部电机驱动，动力头电机驱动动力头使得钻杆旋转，卷扬机电机驱动卷扬机并通过悬挂钻杆的绳索滑轮机构（如图3．1，动力头电机1顶端有两个定滑轮，以及动滑轮14）来升降钻杆，从而使得在钻杆一定的转速下，保持本身一定的纵向进给。这就要求钻进具有良好的轴向转动和竖直进给的同步性能，尤其遇到各种不同的地质结构时，对于机械本身同步性能的要求就会提高，因为它直接影响到工程的进度以及机械性能的好坏。传统的控制方式是：在钻机的运转过程中，动力头电机的速度恒定，针对不同的地质环境以及实际工况，手动调节卷扬机电机的速度来控制钻杆的进给速度，为使成孔较直，扩孔率小，要求钻头旋转平稳，有适当的钻进速度。钻机速度并非越快越好，应根据地层情况，灵活掌握。
在松软地层钻进时，虽能很快进给，但应控制速度，以免过快造成成孔偏斜。在坚实地层钻进时，如给进太快，会使钻机超负荷，加大钻杆摆动和钻头偏斜，使钻杆所受扭转或者弯曲等应力增大，甚至造成钻杆扭断，电机烧毁事故。反之，如给进不足，会降低钻进速度。以上的工作控制都是由人工来完成，卷扬机电机外接有变速箱，通过人工观察钻进情况来适时的改变档位，从而控制钻杆钻进的速度。
……
在本系统中，实质上是要求通过两个电机的运转带动钻杆运动，其中动力头电机控制钻杆的旋转为主电机，卷扬机电机控制钻杆的升降为从电机，使钻杆获得最佳的运行状态，所以对两台电机之间的精确同步要求较高，因此选择主从式的控制方式最为合理，在本文的主从式控制当中主电机以恒定不变的速度转动，而从电机跟随主电机电流变化调节自身的转速。
系统组成如图3．3，它由两个异步电动机、一个光电编码器、一个变频器及单片机等组成。主电机的启动和停机由磁力驱动器控制，而磁力驱动器的交流控制回路由固态继电器来控制，同时用电流检测装置来检测从电机电流变化，进而控制主电机转速。从电机由一个高性能的变频调速器供电，变频器的输出控制方式采用V／f为定值的正弦脉宽调制。光电编码器安装在主从电机的转轴上，作为转速检测元件，来检测电机的转速。单片机通过对经光电隔离电路后的脉冲信号运算处理，产生控制信号作为变频器的输出控制电压，同时将采集到的主电机的电流变化作为从电机转速变化的标准，即从电机何时改变转速，应该有多大的转速，来控制从电机，使之转速跟踪主电机的电流变化而变化，与此同时调用集成与单片机内的模糊控制器内的控制规则来调节从电机本身的转速，使得从电机的转速与主电机采集到的电流保持同步，以提高螺旋钻机的机械性能。
本系统采用的是YR200L-2型的三相异步电动机……根据本文的计算可知I过=95．04A，故我们选取允许电机工作的最大电流为90A，当主电机电流达到90A时，通过传感器将电流信号传给控制从电机的单片机，此时单片机会根据事先编制好的程序，给从电机一定的速度，降低从电机的速度，从而减慢钻杆的钻进速度；反之当电流低于额定电流43.2A时，同样给出信号，加快从电机的速度，进而加快钻杆的钻进速度。系统采用闭环控制，通过比较检测到的主电动机前后的电流变化，来控制从电机转速。对于从电机自身而言，通过对比其前后的转速差为控制信号使得控制器产生变频器的控制信号，从而控制从电机的速度。因为异步电机的数学模型是一个高阶、非线性、强耦合的多变量系统，所以系统采用模糊控制，把检测到的主电动机的前后速度偏差和偏差变化率作为模糊控制器的输入，通过事先存入单片机的控制规则表查询输出量作为变频器的控制输入。
图3.1示出了SZKL600B型螺旋钻机结构示意图，包括：1.立柱、2.动力头电动机、3.滑动支架、4.螺旋钻杆、5.底盘、6.固定支架、7.螺旋钻头、8.配车、9.液压系统、10.操纵室、11.卷扬机电动机、12.起架装置、13.斜撑、14.动滑轮
图3.3示出了系统控制结构示意图；图3.4为速度控制原理图。”
证据2公开了一种螺旋挤孔桩机的控制方法，具体公开了如下技术内容（参见说明书第3页第11行-第27行、第4页第3段、第6页第24行-第7页第14行）：
“一种螺旋挤孔桩机的控制装置，其包括控制模块(控制系统)，动力系统及进给系统，动力系统及进给系统分别连接于控制模块(控制系统)，动力系统控制钻杆的下钻扭距，使钻杆下钻时保持一定的转速；进给系统提供下钻的动力(压力)，保持下钻的进给速度，二者配合使钻杆的钻速与钻杆向下运动的速度保持同步。
所述的动力系统，其还连接有监视钻杆转速的感应器，实时检测钻杆的转速，并将钻杆转速的变化信号传输到控制系统，以在钻杆受到阻力，转速发生变化时，保持转速与下钻速度的同步，保证钻杆顺利下钻，有利于保证钻杆的使用寿命。
上述的动力系统，其感应器是旋转编码器，动力系统通过动力马达实现对钻杆转速的控制，且由直流控制器为其提供直流动力。
所述的进给系统，其还连接有提供下钻动力的直流控制器，进给系统通过动力马达实现对钻杆下钻的进给速度的控制。
上述的直流控制器，为进给系统提供直流电力。
上述的进给系统，其还设置有行程编码器，该行程编码器实时检测钻杆的进给速度，并将钻杆进给速度的变化信号传输到控制系统。
所述的打桩用钻杆的控制装置，其设置有变频器，变频器连接到控制系统上，以控制钻杆扭距的输出，以及钻杆的转速，保持其转速与给进深度之间同步。
所述的控制系统，可采用单片机实现。如PLC、CPU等。”
……
控制系统可自动跟踪钻杆钻头工作状况而调整进给量及其转速；及该桩机之动力系统及进给系统皆由直流控制器配合，使动力系统在低转速时仍能产生最大的输出扭矩，不卡钻。同步控制器保障钻杆钻头在土层中形成螺丝桩的同时，尽量避免对原土层结构扰动，以利于形成结构良好的螺丝桩或半螺丝桩，并使其 具有良好的承载能力。
……
打桩下钻时，控制系统的控制流程为：
启动系统后，控制系统会自动检测各个部件，如动力系统、进给系统的状态， 确认它们是否处于待机状态，是否可以允许，如果存在故障，则进行报警或者通过显示器的显示界面进行提示；
状态都正常，则可以通过显示界面进行控制选择，包括钻杆的转速、进给速度，一般情况下，出于同步的需要，转速和进给速度都是根据钻杆的螺旋部分的叶片间距计算确定的，即对于特定的钻杆，其转速和进给速度都具有对应的关系，可只选择一个转速或者进给速度，控制系统会自动配给另一个进给速度或转速，这样可控制钻杆下钻打桩；
在下钻的过程中，钻头往往会遇到很多阻力，有些时候会因为阻力的变化(一般是阻力变大)而导致进给速度发生变化(或者是转速)，此时如果还保持原有的转速，就会产生不同步的现象，从而会破坏已经形成的土层的螺旋结构，因此，必须对转速进行调整，接受到逻辑/同步控制器发来的进给速度变化的信号后，控制系统会通过旋转编码器向动力系统发出指令，重新调整钻杆的转速，保持转速和进给速度的一致；
同样，对应转速发生变化的情况，控制系统接受到逻辑/同步控制器发来的转速变化的信号后，控制系统会通过直流控制器、行程编码器向进给系统发出指令，重新调整钻杆的进给速度，保持转速和进给速度的一致；
这样就可保证下钻的正常进行，并在整个的下钻过程中保持转速和进给速度的同步性。
请求人主张：本专利权利要求1相对于证据1和公知常识的结合或者证据1、证据2和公知常识的结合不具备创造性。
经查，本专利权利要求1请求保护一种PLC控制变频桩机。
经特征比对，可获知：
证据1也公开了一种变频桩机，其采用单片机控制，故证据1公开了一种单片机控制的变频桩机，并且证据1的“主体框架”、“螺旋钻头7”、“控制装置”、“操纵室10”和“电源”分别对应于本专利的“桩架”、“长螺旋钻具”、“控制装置”、“操作台”和“电源”，证据1的“立柱1”、“斜撑13”、“底盘5”、“配车8”、“动滑轮14”和定滑轮的组合分别对应于本专利的“立柱”、“斜撑”、“平台”、“配重”、“滑轮组”，同时证据1的图3.1中，底盘5下方的两个部件分别对应于本专利的“底盘”和“行走装置”，证据1中，动力头电机控制钻杆的旋转，为主电机，对应于本专利中钻具转速控制装置中的电机，卷扬机电机控制钻杆的升降，为从电机，对应于本专利中钻具升降控制装置的电机，可见证据1公开了本专利的“控制装置包括钻具转速控制装置和钻具升降控制装置，钻具转速装置和钻具升降控制装置分别包括电机”的技术内容；证据1的“变频器”对应于本专利的“卷扬机变频器”，证据1还具有单片机，其变频器一端与单片机相连接，另一端与从电机相连接；证据1中，“当主电机电流达到90A时，通过传感器将电流信号传给控制从电机的单片机，此时单片机会根据事先编制好的程序，给从电机一定的速度，降低从电机的速度，从而减慢钻杆的钻进速度”，对应于本专利的“当钻机钻进时，钻具电机由钻具变频器供电达到最高工作转速，当钻进深度增加时，阻力增大钻具电机电流增加，当钻具电机电流超过允许上限时，控制器输出控制信号给卷扬机变频器，调整降低卷扬机电机转速，使钻具电机电流降低”，其中“使得钻具电机电流降低”是调整降低从电机转速带来的必要结果；证据1中，“当电流低于额定电流43.2A时，同样给出信号，加快从电机的速度，进而加快钻杆的钻进速度”对应于本专利的“当阻力减小钻具电机电流降低，且电流低于允许下限时，控制器输出控制信号给卷扬机变频器，调整提高卷扬机电机转速，使钻具电机电流提高”，其中，“使钻具电机电流提高”是加快从电机的速度，进而加快钻杆的钻进速度带来的必要结果。
由此，本专利权利要求1相对于证据1的区别技术特征在于：
(1）是否设置减速机与钻具电机、卷扬机电机相连接：本专利的钻具转速控制装置和钻具升降控制装置分别包括减速机，且减速机与电机相连接；证据1则未明确公开其设有减速机与主电机、从电机连接；
(2)控制器的类型不同：本专利的控制器为PLC控制器，证据1的控制器为单片机；
(3)控制方法有所不同：本专利中当电机电流小于允许上限时，PLC控制器停止输出信号给卷扬机变频器调整并保持工作；当电机电流大于允许下限时，PLC控制器停止输出信号给卷扬机变频器停止调整并保持工作；当卷扬机电机转速下降到零时，PLC控制器输出控制信号给钻具变频器，调整降低钻具电机的转速，当钻具电机电流降低，且电流低于允许下限值时，PLC控制器停止输出给钻具变频器降速信号，并保持速度工作；当钻具变频器调整输出频率低于钻具变频器输出最大转矩频率时，PLC控制器停止输出降速信号给钻具变频器，并发出报警信号，当钻机钻到预定深度时，PLC控制器输出控制信号给卷扬机变频器停止下钻，PLC控制器输出控制信号给钻具变频器将钻具转速控制在可输出最大转矩的最低转速；当控制台给出提钻信号时，PLC控制器控制卷扬机电机保持以额定电流提升，当钻具被提升至预定高度，PLC控制器即停止输出信号。
而证据1则仅使用了单个变频器，且未公开除“当钻进深度增加时，阻力增大钻具电机电流增加，当钻具电机电流超过允许上限时，控制器输出控制信号给卷扬机变频器，调整降低卷扬机电机转速，使钻具电机电流降低”和“当阻力减小钻具电机电流降低，且电流低于允许下限时，控制器输出控制信号给卷扬机变频器，调整提高卷扬机电机转速，使钻具电机电流提高”以外的、针对其他具体工况的控制方法。
本专利的控制装置，既包括钻具变频器，也包括卷扬机变频器，其控制方法中，能够通过调整钻具变频器调整钻具转速，也可以通过调整卷扬机变频器调整卷扬机的转速，两个变频器彼此配合实现对桩机的控制，进而防止卡钻、节约能源、提高工作效率；而证据1中其仅能够通过变频器主动调整从电机的转速。根据证据2记载的“所述的打桩用钻杆的控制装置，其设置有变频器，变频器连接到控制系统上，以控制钻杆扭矩的输出，以及钻杆的转速，保持其转速与给进深度之间同步”，可获知其证据2仅通过变频器主动调整主电机的转速，因此，本专利的控制装置、控制方法与证据1、证据2均不相同，故证据1、证据2未公开区别技术特征（3），同时，请求人主张区别技术特征（3）为常规技术手段，但请求人未提出充分的理由和相应的证据表明其为公知常识或常规技术手段。本专利的控制装置，钻具电机和卷扬机电机均连接有变频器，其控制方法中既包括通过卷扬机变频器调节卷扬机电机转速的方法步骤，也包括通过钻具变频器调节钻具电机转速的方法步骤，同时在某些工况下，卷扬机变频器和钻具变频器共同调整卷扬机和钻具的转速，实现相应的控制，从而能够更好的防止卡钻、节约能源和提高工作效率，具有突出的实质性特点和显著的进步，因此，本专利权利要求1具备创造性，符合专利法第22条第3款的规定。
基于以上事实和理由，本合议组作出如下决定。
三、决定
维持第201010551465.8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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