
发明创造名称:一种门面门框开槽机
外观设计名称:
决定号:42063
决定日:2019-10-24
委内编号:5W117699
优先权日:
申请(专利)号:201520095562.9
申请日:2015-02-11
复审请求人:
无效请求人:上海恒力锻压机床有限公司
授权公告日:2015-09-02
审定公告日:
专利权人:浙江司贝宁精工科技有限公司
主审员:张琪
合议组组长:丁一
参审员:郑明
国际分类号:B27F5/02(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第26条第3、4款,第22条第2、3款,专利法实施细则第20条第2款
决定要点
:如果一项权利要求所要求保护的技术方案相对于最接近的现有技术存在区别特征,在其他现有技术中公开了与该区别特征类似的技术特征,但所述技术特征在所述其他现有技术中所起的作用与该区别特征在该权利要求所要求保护的技术方案中所起的作用并不相同,本领域技术人员没有动机将现有技术相结合,则该权利要求所要求保护的技术方案相对于现有技术并非是显而易见的。
全文:
本无效宣告请求涉及专利号为201520095562.9的实用新型专利(下称本专利),其申请日为2015年02月11日,授权公告日为2015年09月02日,专利权人为浙江司贝宁精工科技有限公司。本专利授权公告时的权利要求书如下:
“1. 一种门面门框开槽机,其特征在于,包括床身,所述床身设置有用于固定门面门框的夹具,所述床身上还设置有三维运动组件,所述三维运动组件上设置有旋转刀架,所述旋转刀架在所述三维运动组件的运动下在所述门面门框上开槽,所述三维运动组件的三个维度方向分别为X轴、Y轴和Z轴;所述三维运动组件包括模跨在所述床身上的动梁,所述动梁在所述床身的X轴方向滑动,所述动梁上滑动设置有旋转刀架,所述旋转刀架在所述动梁上沿Y轴方向滑动;所述旋转刀架上设置有可沿Z轴方向上下升降的旋转刀组件。
2. 根据权利要求1所述的门面门框开槽机,其特征在于,所述夹具包括设置在所述床身一侧的滑板,所述床身上设置有滑轨,所述滑板设置在所述滑轨上并可在滑轨上滑动,所述滑轨沿Y轴方向设置,所述滑板沿X轴方向布置,所述滑板的相对一侧设置有靠山,与所述滑板相邻的一侧设置有用于将门面门框压紧在所述床身上的压板。
3. 根据权利要求1所述门面门框开槽机,其特征在于,所述旋转刀架包括驱动电机、主轴、止动盘、止动装置和刀架,所述驱动电机的输出端连接主轴,所述主轴上安装有随所述主轴旋转的止动盘,所述主轴外套设有一主轴外壳,所述主轴外壳上连接安装有用于控制止动盘停止的止动装置,所述旋转刀组件安装在所述主轴的末端。
4. 根据权利要求1所述的门面门框开槽机,其特征在于,所述床身上设置有鬃毛垫。”
针对本专利,上海恒力锻压机床有限公司(下称请求人)于2019年05月21日向国家知识产权局提出了无效宣告请求,其理由是本专利说明书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,权利要求1-2不符合专利法第26条第4款的规定,权利要求1不符合专利法第22条第2款的规定,权利要求1-4不符合专利法第22条第3款的规定,权利要求1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,请求宣告本专利权利要求全部无效,同时提交了如下证据:
证据1:公开日为1993年09月15日,公开号为GB2264893A的英国专利文献的复印件及其相关部分的中文译文,共30页;
证据2:授权公告日为2007年12月19日,授权公告号为CN200991764Y的中国实用新型专利说明书,复印件,共13页;
证据3:公开日为1994年03月02日,公开号为GB2270018A的英国专利文献的复印件及其相关部分的中文译文,共20页;
证据4:申请公布日为2010年10月27日,申请公布号为CN101870063A的中国发明专利申请,复印件,共8页;
证据5:申请公布日为2012年10月03日,申请公布号为CN102699962A的中国发明专利申请,复印件,共10页;
证据6:授权公告日为2014年05月14日,授权公告号为CN203592393U的中国实用新型专利,复印件,共7页;
证据7:国家知识产权局于2019年03月07日发出的第39256号无效宣告请求审查决定书的复印件,授权公告日为2015年12月09日、授权公告号为CN204842995U的中国实用新型专利的复印件(下称证据7-1),申请公布日为2012年08月29日、申请公布号为CN102649229A的中国发明专利申请的复印件(下称证据7-2),授权公告日为2013年04月03日、授权公告号为CN202845797U的中国实用新型专利的复印件(下称证据7-3),授权公告日为2012年12月26日、授权公告号为CN2O2628900U的中国实用新型专利的复印件(下称证据7-4),共36页。
请求人认为:
(1)证据1公开了权利要求1的全部技术特征,且两者的技术领域、技术方案、解决的技术问题、技术效果实质上相同,因此权利要求1相对于证据1不具备新颖性。
(2)权利要求1相对于证据1和本领域常规技术手段的结合、证据1和证据2背景技术的结合、证据1和证据2实用新型内容和具体实施方式的技术方案的结合、证据3和本领域常规技术手段的结合、证据3和证据1的结合、证据4和本领域常规技术手段的结合,不具备创造性。权利要求2的附加技术特征被证据5结合本领域常用技术手段公开,因此也不具备创造性。权利要求3的附加技术特征被证据2结合本领域常规技术手段公开,或被证据6公开,另外证据7的第39256号无效宣告请求审查决定中已经宣告201520095563.3号实用新型专利权全部无效,该实用新型的权利要求1的内容与本专利权利要求3的附加技术特征一致,第39256号无效宣告请求审查决定中宣告了201520095563.3号实用新型专利的权利要求1-3相对于对比文件1(CN102649229A)、对比文件3(CN202628900U)和本领域常用技术手段的结合不具备创造性,因此权利要求3也不具备创造性。权利要求4的附加技术特征属于常规设置,因此也不具备创造性。
(3)为了解决固定角度、固定方向的门面门框开槽的技术问题,旋转刀架的止动盘和止动装置组成的止动机构是旋转刀架完成多角度开槽并不可少的结构,权利要求1中仅仅限定了旋转刀架可以旋转和滑动,但是并没有进一步限定刀架上设有使旋转刀架停止固定的止动装置。因此,权利要求1要求保护的技术方案中包含了不含有止动装置这种不能解决技术问题、实现技术效果的情况。权利要求1在说明书的基础上概括了一个较宽的保护范围,未以说明书为依据,得不到说明书的支持,不符合专利法第26条第4款的规定。
(4)权利要求1中记载的技术特征“所述旋转刀架上设置有可沿Z轴方向上下升降的旋转刀组件”存在两种理解:(1)旋转刀组件含有可沿Z轴方向上下升降的结构;(2)旋转刀组件固定设置在旋转刀架上,由于旋转刀架设置在三维运动组件上,因此,通过三维运动组件的运动,实现旋转刀组件可沿2轴方向上下升降。由于权利要求1仅仅限定了旋转刀架上设置有可沿Z轴方向上下升降的旋转刀组件,不清楚是上述哪种方式实现旋转刀组件可沿Z轴方向上下升降的,因此,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。
假定理解为(1)旋转刀组件含有可沿Z轴方向上下升降的结构,然而本专利的权利要求书、说明书的技术方案中均未记载旋转刀组件中实现Z轴方向上下升降的结构或者设置的位置,对于本领域的技术人员来说,本专利的手段是含糊不清的,根据说明书记载的范围无法实现,附图中也缺少旋转刀组件的具体结构,因而不符合专利法第26条第3款的规定。
(5)权利要求2引用了权利要求1,其中记载有技术特征:“床身上设置有滑轨,所述滑板设置在所述滑轨上并可在滑轨上滑动,所述滑轨沿Y轴方向设置,所述滑板沿X轴方向布置”。然而这与权利要求1中“所述三维运动组件包括模跨在所述床身上的动梁,所述动梁在所述床身的X轴方向滑动,所述动梁上滑动设置有旋转刀架,所述旋转刀架在所述动梁上沿Y轴方向滑动”的技术特征相矛盾,因此导致权利要求1-2保护范围不清楚,不符合专利法第26条第4款的规定。
(6)基于本专利说明书第0016段、0017段中的相关记载,本领域的技术人员不清楚是如何实现滑轨6设置在沿Y轴方向以及滑板8布置沿X轴方向。本专利的手段是含糊不清的,根据说明书记载的范围无法实现,附图中也缺少实施该设想的具体结构,因而不符合专利法第26条第3款的规定。
基于本专利说明书第0018段的记载,本领域技术人员无法获知本专利中的止动装置的具体结构是什么?止动装置和止动盘之间的位置关系和/或连接关系是怎样的?止动装置是如何实现控制止动盘停止的?本专利只是提出了一种想法,却未给出具体的技术手段,根据说明书的记载无法实现。此外,由于旋转刀架中止动机构技术方案是含糊不清的,在本领域的技术人员也无法获知旋转刀架如何实现转动并停止到固定角度的情况下,也导致本领域的技术人员也无法获知开槽机如何实现固定角度、固定方向的开槽,更不清楚如何实现本专利说明书第0018段中记载的技术方案,不清楚如何解决旋转刀架转动并停止到固定角度的技术问题,实现固定角度、固定方向的开槽的技术效果。因此,本专利说明书不符合专利法第26条第3款的规定。
(7)根据本专利说明书的记载,开槽机的控制中心是解决技术问题必不可少的技术特征,并且旋转刀架的止动盘和止动装置组成的止动机构是旋转刀架完成多角度开槽并不可少的结构,权利要求1中并未记载技术特征“开槽机的控制中心”和“刀架上设有使旋转刀架停止固定的止动装置”,因此权利要求1缺少必要技术特征,不符合专利法实施细则第20条第2款的规定。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年06月18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给了专利权人,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06月24日向双方当事人发出了口头审理通知书,定于2019年07月31日举行口头审理。
专利权人针对上述无效宣告请求于2019年07月15日提交了意见陈述书,并提交了证据1和证据3的中文译文。专利权人认为请求人提交的证据1和证据3的中文译文中存在不准确之处并指出了具体位置,同时指出,请求人对证据1、3只提交了部分内容的中文译文,为了更充分地理解对比文件的技术方案,专利权人特提交证据1和证据3全文的中文译文。
合议组于2019年07月26日将专利权人提交的意见陈述书及其所附附件的副本转送给请求人,并要求请求人在指定期限内答复。
请求人在指定期限内未答复。
口头审理如期举行,双方当事人均出席了本次口头审理。在口头审理过程中:
(1)专利权人当庭表示对证据1-证据7的真实性无异议,但对请求人提交的证据1、证据3的中文译文的准确性有异议。请求人当庭表示不认可专利权人提交的证据1、证据3的中文译文的准确性。
(2)鉴于双方当事人未能对证据1、证据3的中文译文达成一致意见,合议组当庭告知双方当事人,根据《专利复审委员会关于外文证据委托翻译的规定》,需要对证据1、3进行委托翻译。双方当事人同意由“北京国知中意翻译有限公司”对证据1、证据3全文进行翻译,合议组当庭向双方当事人发送《外文证据委托翻译通知书》,并告知双方当事人于2019年08月16日前持《外文证据委托翻译通知书》到“北京国知中意翻译有限公司”办理缴费手续。
“北京国知中意翻译有限公司”于2019年08月15日完成证据1、证据3的翻译,并将其翻译的证据1、证据3的中文译文发送给合议组和双方当事人。
合议组于2019年08月20日再次向双方当事人发出口头审理通知书,定于2019年09月27日举行口头审理。
口头审理如期举行,双方当事人均出席了本次口头审理。在口头审理过程中:
(1)专利权人当庭表示对证据1-证据7的真实性无异议,双方当事人表示对委托翻译后的证据1、证据3的中文译文的准确性表示认可。
(2)请求人当庭明确的无效理由为:本专利权利要求1不符合专利法第22条第2款关于新颖性的规定;本专利权利要求1-4不符合专利法第22条第3款关于创造性的规定;本专利权利要求1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1-2不符合专利法第26条第4款的规定;本专利说明书不符合专利法第26条第3款的规定,涉及权利要求1、3的技术方案。
请求人当庭明确证据使用方式为:
本专利权利要求1相对于证据1不具备新颖性。
本专利权利要求1相对于证据1和公知常识的结合,或证据1和证据2中背景技术的结合,或证据1和证据2的实用新型内容和具体实施方式部分的技术方案的结合,或证据3和公知常识的结合,或证据3和证据1结合,或证据4和公知常识的结合,不具备创造性。
从属权利要求2的附加技术特征被证据5和公知常识结合公开,权利要求3的附加技术特征被证据2、6、7分别公开,权利要求4的附加技术特征为公知常识,因此权利要求2-4也不具备创造性。
请求人当庭表示使用证据7中的证据7-2、证据7-3、证据7-4中的部分内容和证据7中的无效决定来评述本专利权利要求3的附加技术特征。
(3)请求人当庭表示放弃请求书中关于缺少必要技术特征的第二点具体无效理由。
(4)双方当事人均充分陈述了各自的意见。
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、审查基础
本无效宣告请求审查决定以本专利的授权公告文本作为审查基础。
2、证据认定
证据1-证据6为专利文献的复印件,证据7为国家知识产权局于2019年03月07日发出的第39256号无效宣告请求审查决定书的复印件、该决定书所涉及的专利文献以及该决定书中使用的证据的复印件,专利权人对证据1-证据7的真实性无异议,合议组对证据1-证据7予以采信。
证据1-证据6、证据7-2、证据7-3、证据7-4的公开日早于本专利的申请日,故其公开的技术内容可以作为现有技术来评价本专利的新颖性和创造性,第39256号无效宣告请求审查决定书以及证据7-1的公开日晚于本专利的申请日,故其不能作为现有技术来评价本专利的新颖性和创造性。
双方当事人均对“北京国知中意翻译有限公司”翻译的证据1、证据3的中文译文的准确性表示认可,故证据1、证据3公开的内容以“北京国知中意翻译有限公司”翻译的证据1、证据3的中文译文为准。
3、关于说明书是否清楚
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。
请求人主张:(1)假如权利要求1中的技术特征“所述旋转刀架上设置有可沿Z轴方向上下升降的旋转刀组件”理解为旋转刀组件含有可沿Z轴方向上下升降的结构,但本专利的权利要求书、说明书的技术方案中均未记载旋转刀组件中实现Z轴方向上下升降的结构或者设置的位置,对于本领域的技术人员来说,其手段是含糊不清的,根据说明书记载的范围无法实现,附图中也缺少旋转刀组件的具体结构。(2)基于本专利说明书中的相关记载,本领域的技术人员不清楚是如何实现滑轨6设置在沿Y轴方向以及滑板8布置沿X轴方向。(3)基于本专利说明书第0018段的记载,本领域技术人员无法获知本专利中的止动装置的具体结构是什么?止动装置和止动盘之间的位置关系和/或连接关系是怎样的?止动装置是如何实现控制止动盘停止的?本领域技术人员不清楚旋转刀架如何实现转动并停止到固定角度,开槽机如何实现固定角度、固定方向的开槽。因此,本专利说明书不符合专利法第26条第3款的规定。
合议组认为:在判断说明书是否已经对发明或者实用新型做出清楚、完整的说明,达到所属技术领域的技术人员能够实现的程度时,应当从所属技术领域的技术人员的角度来理解说明书所披露的技术内容,而不应局限于说明书是否披露了所有技术细节,如果说明书中未详细披露的技术细节是所属技术领域的公知常识或常规技术,不披露这些技术细节对发明或者实用新型的整体技术方案的理解没有产生实质影响,不会导致所属技术领域的技术人员无法实现该技术方案,则应当认为说明书的公开是充分的。
具体到本案:(1)使旋转刀架上的旋转刀组件沿Z轴方向上下升降的方式是本领域的常规技术,现有技术中存在多种已知的可实现升降功能的技术手段,说明书中未记载其具体结构并不会导致本领域技术人员无法实现本专利的技术方案;(2)根据本专利说明书第0016、0017段的记载,本领域技术人员能理解本专利的夹具的具体结构为:床身2上平行设置多条滑轨6,滑板8设置于床身2的一侧,滑板8可滑动地设置在所述滑轨6上,多条滑轨6沿Y轴方向平行排列,滑板8在所属滑轨6上沿X轴方向滑动,该夹具还包括靠山5,以及用于将门面9门框压紧的压板3。因此,本领域技术人员能理解“滑轨6沿Y轴方向设置,滑板8沿X轴方向布置”是指多个滑轨6沿Y轴方向排列设置,滑板8沿X轴方向滑动地布置;(3)本专利说明书第0018段记载了“旋转刀架7包括驱动电机、主轴、止动盘、止动装置和刀架,所述驱动电机的输出端连接主轴,所述主轴上安装有随所述主轴旋转的止动盘,所述主轴外套设有一主轴外壳,所述主轴外壳上连接安装有用于控制止动盘停止的止动装置,所述旋转刀组件安装在所述主轴的末端,所述旋转刀组件包括三把开槽刀。”说明书中记载的上述内容清楚描述了旋转刀架的具体结构以及各部件之间的连接关系,至于止动装置,现有技术中存在各种结构的止动装置,本专利说明书中记载了止动装置的作用是用于控制止动盘停止,本领域技术人员可以根据上述需求选择已有的止动装置或基于本领域公知的技术设计止动装置,例如可以使用阻挡件作为止动装置,在止动盘旋转到所需角度时阻挡止动盘使其停止在所需位置,说明书中未记载其具体结构也并不会导致本领域技术人员无法实现本专利的技术方案。
因此,合议组对请求人提出的关于本专利说明书公开不充分因而不符合专利法第26条第3款的规定的主张不予支持。
4、关于权利要求是否得到说明书支持以及权利要求的保护范围是否清楚
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,说明要求专利保护的范围。
请求人主张:(1)权利要求1中仅仅限定了旋转刀架可以旋转和滑动,但是并没有进一步限定刀架上设有使旋转刀架停止固定的止动装置。因此,权利要求1要求保护的技术方案中包含了不含有止动装置这种不能解决技术问题、实现技术效果的情况。权利要求1概括了一个较宽的保护范围,得不到说明书的支持。(2)权利要求1中记载的技术特征“所述旋转刀架上设置有可沿Z轴方向上下升降的旋转刀组件”存在两种理解,(a)旋转刀组件含有可沿Z轴方向上下升降的结构,(b)旋转刀组件固定设置在旋转刀架上,由于旋转刀架设置在三维运动组件上,因此,通过三维运动组件的运动,实现旋转刀组件可沿2轴方向上下升降。由于权利要求1仅仅限定了旋转刀架上设置有可沿Z轴方向上下升降的旋转刀组件,不清楚是上述哪种方式实现旋转刀组件可沿Z轴方向上下升降的,因此,权利要求1的保护范围不清楚。(3)权利要求2中记载有技术特征“床身上设置有滑轨,所述滑板设置在所述滑轨上并可在滑轨上滑动,所述滑轨沿Y轴方向设置,所述滑板沿X轴方向布置”与权利要求1中“所述三维运动组件包括模跨在所述床身上的动梁,所述动梁在所述床身的X轴方向滑动,所述动梁上滑动设置有旋转刀架,所述旋转刀架在所述动梁上沿Y轴方向滑动”的技术特征相矛盾,因此导致权利要求1-2的保护范围不清楚。
合议组认为:(1)在本专利说明书具体实施方式部分第0016段记载了“三维运动组件上设置有旋转刀架7,所述旋转刀架7在所述三维运动组件的运动下在所述门面9门框上开槽10,……所述动梁1上滑动设置有旋转刀架7,所述旋转刀架7在所述动梁1上沿Y轴方向滑动”,与权利要求1中的记载完全相同,因此权利要求1中的相关记载能得到说明书的支持,至于在刀架上设置的使旋转刀架停止固定的止动装置,其在权利要求1中并未涉及,并且不具有在刀架上设置的使旋转刀架停止固定的止动装置也不会导致本专利不能解决其要解决的技术问题,因此权利要求1能得到说明书支持;(2)“所述旋转刀架上设置有可沿Z轴方向上下升降的旋转刀组件”的表述符合中文语法,其含义清楚,不会导致权利要求1的保护范围不清楚;(3)如上述第3节第(2)部分中所述,根据本专利说明书第0016、0017段的记载,本领域技术人员能理解“滑轨6沿Y轴方向设置,滑板8沿X轴方向布置”是指多个滑轨6沿Y轴方向排列设置,滑板8沿X轴方向滑动地布置,与权利要求1中的“所述三维运动组件包括模跨在所述床身上的动梁,所述动梁在所述床身的X轴方向滑动,所述动梁上滑动设置有旋转刀架,所述旋转刀架在所述动梁上沿Y轴方向滑动”的技术特征并不矛盾,不会导致权利要求1、2的保护范围不清楚。
因此,合议组对请求人提出的关于本专利权利要求1-2不符合专利法第26条第4款的规定的主张不予支持。
5、关于独立权利要求是否缺少必要技术特征
专利法实施细则第20条第2款规定: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中并未记载技术特征“开槽机的控制中心”,因此权利要求1缺少必要技术特征,不符合专利法实施细则第20条第2款的规定。
合议组认为:根据本专利说明书的记载,本专利所要解决的技术问题是“现有技术的开槽机在对门面进行开槽时,每开一条槽后,需要移动门板的位置才能开下一条槽,操作繁琐,开槽效率低”,本专利通过在三维运动组件的动梁上设置可滑动的旋转刀架以及设置在旋转刀架上的可沿Z轴方向上下升降的旋转刀组件解决了现有技术存在的上述技术问题,使得在开槽期间不用移动门面,能够一次成型。本专利权利要求1中已经记载了关于旋转刀架和旋转刀组件的技术特征,权利要求1的技术方案已足以解决本专利所要解决的技术问题,“开槽机的控制中心”并非解决上述技术问题的必要技术特征。因此,合议组对请求人提出的关于本专利权利要求1不符合专利法实施细则第20条第2款的规定的主张不予支持。
6、关于新颖性
专利法第22条第2款规定:新颖性,是指该发明或者实用新型不属于现有技术;也没有任何单位或者个人就同样的发明或者实用新型在申请日以前向国务院专利行政部门提出过申请,并记载在申请日以后公布的专利申请文件或者公告的专利文件中。
请求人主张:权利要求1相对于证据1不具备新颖性。
经查,证据1公开了一种加工中心,具体公开了(参见证据1中文译文说明书具体实施方式部分以及附图1-5):
“加工中心10包括分别沿三个正交方向Y,X,Z布置的三个箱式截面型梁轨道或支撑件14a,b和c。每个支撑件安装拖板(未示出),其中板部件16a,b,c分别投射穿过每个支撑件的顶部槽18a,b,c。板16a安装支撑件14b的一端,支撑件14b的另一端支撑在轨道15上。板部件16b支撑轨道14c,并且板部件16c带有刀具20,用于对安装在加工中心10的工作台12上的工件22进行切削操作。
每个拖板(例如36,参见图2)可以沿其支撑件滑动,并且通过固定在拖板中的螺母39中的旋转螺杆38驱动。每个支撑件14a,b,c具有其自身的电机30a,b,c,驱动其自身的螺杆并因此驱动其自身的拖板。因此,刀具20可以在三个维度上运动以实现在工件22上的各种切削操作。电机30通过计算机41控制,并且通过该计算机41,操作员可以在直接控制下实现特定的运动或者在程序控制下实现一系列的运动。然而,这种控制装置和方法不是本发明的主题,只是本发明要求计算机能够沿预定和精确的路径操纵刀具以便实现复杂的切削操作。然而,这种能力已经是可找到的并且因此所采用的特定方式在此不需要描述。
工作台12包括多个板条13,其为铝挤压型材的形式,并排放置在两个支撑件40,42上(还参见图2和3)。第一和第二夹紧装置104,114设置在如下进一步描述的工作台12上。
在工作台12中的一点处,一个板条13b在支撑件40,42之间被切开,(板条13b的端部41通过固定到相邻板条13a的连接杆44支撑。板条13b的中心部段46通过围绕枢转轴线52的板48,50枢转到支撑件40,42。板50具有弧形槽54,其曲率半径的中心在轴线52上。夹具56固定在固定到支撑件40的构件58中。夹具56具有可从工作台12的侧面操作的手柄60。夹具56具有穿过槽54的螺栓头62,并且当拧紧手柄60时它将板50夹紧在构件58上。
因此,部段46可以从图2和3中所示的竖直位置经过水平位置(在该位置部段46与其它板条13齐平)枢转到相反的竖直位置。
在任一竖直位置,部段46在工作台12中开有间隙64。
大部分板条13通过连接元件66固定到支撑件40,42上,连接元件66通过螺钉68拧到支撑件上。板条具有适于吸住螺母72的纵向的底切槽70。螺栓74穿过连接元件66的凸缘76将板条13夹紧到连接元件66。实际上,这就是如何将板条13b的端部以及板条13a连接到支撑件的。
然而,在具有其枢转部段46的板条13b的旁边,板条13c和13d通过端板66'形式的改进连接元件固定在支撑件40,42上。这些不通过螺钉而是通过夹具68'连接到支撑件上,夹具68'可以从工作台12的侧面操作。夹具68'为穿过端板66'中的槽78的螺栓,从而能够竖直调节板条13c和d,并且它们一起构成可调节的子工作台12',其可以升高(如图2所示)或降低,使得其与工作台12的其余部分齐平。
因此,枢转部段46和子工作台12'都可以与工作台12齐平,使得加工中心10可以在正常模式下操作。然而,当决定在第一和第二工件101,102中切削燕尾榫接头或其它的榫眼和榫头接头时,则将工作台12放置在图2所示的位置并且紧固夹具60,68'。
第二工件102放置在子工作台12'上。然后夹杆106与工件松散地接合。在夹杆106的任一端部的两个凸轮杆108拧到螺栓110上,螺栓110固定在板条13c,13d之间的槽112中。弹簧113(不可见)使夹杆偏离子工作台12'。
第二工件102穿过间隙64并且通过类似的夹杆106'松散地固定到部段46的后面或下面。凸轮杆108'类似地拧到螺栓110'上。螺栓110'穿过形成在部段46中的孔。此外,弹簧113'同样使夹杆106'偏离部段46。
现在转到图4和5,在以直角连接的两块木头件中切削燕尾榫的技术是众所周知的。然而为了完整起见,这里给出简短的描述。一种切削第二工件102中的榫眼120和第一工件101中的榫头122的方法是将它们如图4和5所示的那样定位。也就是说,彼此成直角、第一工件的端部与第二工件的顶侧齐平并且具有等于成品接头节距L的偏移124。成品接头的外侧布置成朝向内侧用于切削。
然后电木铣安装上燕尾榫刀具并且沿路径P从起始位置S开始运动。如图所示,切削出榫眼120和榫头122。假设已经跟随正确的路径并且切削深度D与节距L匹配,则当第一工件相对于第二工件折叠时,榫头122应该完美地配合在榫眼120中,并且制造出良好、紧密的接头。然而,即使使用可找到的最好夹具,通过其来跟随路径P,这仍然是一种不易实现的高技术操作。
然而,在根据本发明的加工中心中,可以相对容易且技巧很少地切削出几乎完美的燕尾榫。这特别地通过两个特征来实现。首先是通过所述第一和第二夹紧装置104,114提供的夹紧布置。在这方面,第一和第二夹紧装置分别包括可升高的子工作台12'和枢转部段46',以及它们各自的夹紧杆和凸轮杆。这些一起使得两个工件能够以正确的方向固定在工作台12上,用于如上所述的燕尾榫切削。
其次是计算机很容易编程实现:不仅从起点S开始跟随路径P,而且计算出给定要求(根据燕尾榫的给定角度匹配截距L与切口深度D)的路径。此外,如果工件101,102相对于X,Y和Z坐标精确地对准,则起始位置S是计算机所需的所有信息。通过在工件101,102附近沿着一条轴线运行一次切削刀具或者刀具20中的其它测量刃,可以容易地检查这一点。如果没有未对准,则在两个其它坐标轴中刀具与工件的间距应保持不变。”
经比对,证据1中的工作台12、夹紧装置分别对应于本专利的床身、夹具,证据1中的三个箱式截面型梁轨道或支撑件14a,14b和14c对应于本专利的三维运动组件,证据1中的支撑件14b对应于本专利的动梁。
请求人主张:证据1中的工具20相当于本专利的旋转刀架,证据1公开了工具20上设置有可沿Z轴方向上下升降的旋转刀组件。
合议组认为:基于本专利说明书第0002、0003、0010、0020段中的相关记载可知,本专利要解决的技术问题是“在对门面进行开槽时,每开一条槽后,需要移动门板的位置才能开下一条槽,操作繁琐,开槽效率低”的问题,所采用的技术手段是“所述床身设置有用于固定门面门框的夹具,所述床身上还设置有三维运动组件,所述三维运动组件上设置有旋转刀架,所述旋转刀架在所述三维运动组件的运动下在所述门面门框上开槽,所述三维运动组件的三个维度方向分别为X轴、Y轴和Z轴;所述三维运动组件包括模跨在所述床身上的动梁,所述动梁在所述床身的X轴方向滑动,所述动梁上滑动设置有旋转刀架,所述旋转刀架在所述动梁上沿Y轴方向滑动;所述旋转刀架上设置有可沿Z轴方向上下升降的旋转刀组件”,该技术方案的工作方式是“调整好滑板8位置,放上门面9,将门面9与压板3靠牢,控制中心启动压板3将门面9压死;然后通过移动三维运动组件将开槽刀移动到指定位置,开第一条槽10,再控制旋转刀架7旋转90度;开第二条槽10,再旋转90度开第3条槽10后,再旋转90度开第4条槽10,期间不用移动门面9,能够一次成型”。通过上述记载可知,本专利是通过刀架的旋转来实现改变加工方向(所开槽的延伸方向)的目的,本专利的旋转刀架的旋转应是指刀架本身具有旋转功能而非刀具为了实现加工目的而围绕其自身轴线的旋转。因而,证据1中的工具20并不对应于本专利的旋转刀架,证据1并未公开本专利的旋转刀架,也未公开旋转刀架上设置有可沿Z轴方向上下升降的旋转刀组件。
将本专利权利要求1的技术方案与证据1公开的内容与相比,本专利权利要求1与证据1的区别技术特征为:本专利涉及一种门面门框开槽机,夹具是用于固定门面门框,所述三维运动组件上设置有旋转刀架,所述旋转刀架在所述三维运动组件的运动下在所述门面门框上开槽,所述动梁上滑动设置有旋转刀架,所述旋转刀架在所述动梁上沿Y轴方向滑动;所述旋转刀架上设置有可沿Z轴方向上下升降的旋转刀组件。而证据1涉及一种木材加工加工中心,并未明确公开其用于门面门框开槽,并且其工具20是电木铣,并非旋转刀架,即,证据1中并未公开本专利权利要求1所限定的包括旋转刀架的门面门框开槽机。
上述区别特征体现了两者技术方案间的如下区别:
本专利权利要求1的开槽机的加工对象为门面门框,加工目的是开槽,所要解决的技术问题是现有技术的开槽机在对门面进行开槽时,每开一条槽后,需要移动门板的位置才能开下一条槽,操作繁琐,开槽效率低。为了实现在门面门框上一次加工多道槽的目的,其采用的技术手段是将三维运动组件和旋转刀架结合使用,从而能够在加工第一条槽之后仅通过旋转刀架的旋转即可马上开始加工第二条槽,进而通过一次成型实现加工目的。在上述开槽加工的过程中,该开槽机通过旋转刀架对刀具的加工方向进行调整,同时通过三维运动组件保证旋转刀组件按照指定的加工行进路径运行。
证据1的加工中心的加工对象为两个相互成直角连接在一起的工件,加工目的为在两个工件的顶面切削出燕尾榫接头,所要解决的技术问题是使得只需要很少的操作员技能或者不需要操作员技能就能制造出良好的接头。为了实现上述目的,其采用的技术手段是,将两个工件彼此成直角地定位,使第一工件的端部与第二工件的顶侧齐平,然后通过电木铣上的燕尾榫刀具沿路径P从起始位置开始运动,切削出榫眼和榫头。可见,两者针对不同的加工对象,采用了不同的技术手段,解决了不同的技术问题。
由于权利要求1相对于证据1存在上述区别,且上述区别也不属于惯用手段的直接置换,因此,权利要求1的技术方案与证据1公开的技术方案实质上并不相同,权利要求1相对于证据1具备新颖性,符合专利法第22条第2款的规定。
7、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。
7.1 关于权利要求1
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,或证据1和证据2中背景技术的结合,或证据1和证据2的实用新型内容和具体实施方式部分的技术方案的结合,或证据3和公知常识的结合,或证据3和证据1结合,或证据4和公知常识的结合,不具备创造性。
7.1.1 以证据1作为最接近的现有技术
证据1公开的内容以及权利要求1和证据1之间的区别特征如上所述。
经查,证据2公开了一种自动任意旋转360度动力伺服刀塔座,其具体公开了(参见证据2说明书以及附图1-3):
“车床是一种功能强大的精密工具机,其在机器的工作区域内可依照需要和目的,在刀塔内组设有车刀、铣刀、钻头、螺丝攻等多种切削刀具,并控制这些刀具依预订的程序对工件进刀、退刀,从而完成切削工作。
在加工过程中,由于工件经不同刀具加工处理,故需不断在刀塔内替换适当刀具进行切削工作,出现一种利用马达直接驱动旋转的刀塔盘,并在刀塔盘周侧固定复数个组设有不同刀具的刀塔,当其中一刀具对工件加工完毕后,操作者可控制马达驱动刀塔盘旋转至预定位置,并使设有另一种刀具的刀塔移动至加工位置继续进行加工处理,此种马达驱动式刀塔盘虽可依需求随时更换刀具,并增进加工效率,但其刀塔固定设置在刀塔盘上,故当马达驱使刀塔盘转动时,刀塔虽可随刀塔盘移动至预定位置,但由于固设的刀塔本身无法自行旋转,所以刀塔所设刀具仅能朝刀塔盘轴向而对工件作动,就是说刀具所进行切削工作的范围被局限在某单一方向内,并无法全方位作动,大幅降低该机具的实用性及便利性。故若能将刀塔枢接在刀塔盘周缘,并加设一转动机构,用在刀塔盘转动过程中,同时驱使刀塔进行旋转,将可扩大作业范围,使车床刀具发挥最大的工业效用。
为改善现有马达驱动式刀塔盘固设的刀塔,在制程中仅可随刀塔盘移动至预定位置,刀塔本身却无法自行旋转,因而限制其切削作业范围且减低机具的工作效能,本实用新型将提供一种自动任意旋转360度动力伺服刀塔座,使刀塔盘转动至工作区域时,位于工作区域内的刀塔可任意旋转至所需加工角度,用以扩大延伸刀塔所设刀具的可作业区域与作业方式,并使其可进行全方位的切削工作,以增进工业制程的实用性及便利性。
……
本实用新型实施例的自动任意旋转360度动力伺服刀塔座,包含有一车床座10、一刀塔盘20、一刀塔30、一刀具转动装置40以及一刀塔旋转装置50,刀塔盘20周缘可插设有复数座刀塔30,各刀塔30内则分别设置有各式所需刀具31。其中,刀塔30可随刀塔盘20转动至预定的工作区域W(请先参阅图3),并通过刀塔旋转装置50所含的一伺服马达51连动相关构件,使接设有所需型式刀具31的刀塔30可依制程需求作360度任意旋转,并可藉由刀具转动装置40所含的一驱动马达41驱动相关构件,而驱使该刀塔30内之刀具31进行转动,并可多角度作动,以进行全方位的切削工作。
车床座10,其设置有一接设凸块11,接设凸块11端面可枢接有一枢转轴12,枢转轴12的一端则可接设至刀塔盘20中心处,从而在动力输出时,转动刀塔盘20。此外,接设凸块11上偏向工作区域W(请参阅图3)处设置有一通孔111,从而穿设与刀具转动装置40相连动的部份相关构件,使其可进一步转动位于预定工作区域内的刀具31;另一方面,车床座10设置有一贯孔101,其可穿设与刀塔旋转装置50相连动的部份相关机件,从而在动力输出时,可旋转刀塔30作多角度的切削加工。
刀塔盘20,其是通过枢转轴12而枢设在该车床座10上,且枢转轴12与一可转动刀塔盘20的马达(图中未示)相接设,从而转动刀塔盘20。刀塔盘20包括一盘座21与一固定环22,盘座21周缘开设有复数个安装孔211,分别容置复数座并载有不同型式刀具31的刀塔30,而盘座21的盘面设有复数个固定孔23,并可对应于固定孔23的固定件24穿设,可进一步将刀塔30装设在安装孔211内;此外,在固定环22上对应于该些固定孔23的位置,则间隔设置有复数个组设孔221,其可分别枢设有复数个从动齿轮222,且这些从动齿轮222另端可与盘座21相枢设,从而使这些从动齿轮222可在盘座21与固定环22间转动,并同时使从动齿轮222可枢设于安装孔211内。另一方面,刀塔盘20可呈多边形结构,或其它便于装设转动式刀塔30,且不影响各刀塔30间正常运作的构型,因此其构型并不以此图式为限。
刀塔30,其可组设于刀塔盘20所开设的安装孔21内,并可依加工需求在各刀塔30上设置复数组具适当切削功能的刀具31。刀塔30内接设有一连动件32及一作动齿轮33,其中,连动件32包括有一连动齿轮组321、一蜗杆322及一蜗轮323,连动齿轮组321可含有三个齿轮3211、3212、3213,各齿轮间可相互啮合,且齿轮3211可与从动齿轮222相啮合,而齿轮3213则可连动旋转蜗杆322;蜗杆322及蜗轮323上设有可相互对应的螺纹,从而使蜗杆322带动蜗轮323;蜗轮323及刀塔30相连设处,可设置有复数个相对应的孔洞,而使蜗轮323可固定在刀塔30上,当蜗杆322作动时,可带动蜗轮323并旋转刀塔30。故在动力输出时,可驱动相关构件进而传动从动齿轮222,且带动连动件32并连动蜗杆322及蜗轮323,使刀塔30可作360度的任意旋转。作动齿轮33与刀具31相连动接设,且其可在刀塔30通过刀塔盘20转动至工作区域时,经由刀具转动装置40的驱动,而开始转动,以进行多角度的切削加工。此外,连动齿轮组321所含齿轮的数目与连动方式,并不以此为限,任何可连动各构件而使刀塔30旋转的组设方式,皆可应用于此。
刀具转动装置40,其装设于车床座10上,且可通过其驱动相关构件,而使刀具31进行旋转。刀具转动装置40含有一驱动马达41,而驱动马达41轴心处可枢接有一齿轮组42,齿轮组42可与一驱动杆43一端相连动接设,且驱动杆43的该端是透过孔洞111而与齿轮组42相接设,驱动杆43的另一端则可穿置在刀塔盘20内,且该端设有一卡掣段431,卡掣段431可接设有一与其相对应的卡掣杆432,而卡掣杆432的另一端可接设有一伞状齿轮433,伞状齿轮433并可进一步与刀塔30内所设作动齿轮33相啮合;且由于驱动杆43穿设的位置系偏向工作区域W(请先参阅图3),故当组设有所需刀具31的刀塔30移动至此区域时,驱动马达41可驱动齿轮组42,并依序传动驱动杆43、伞状齿轮433及作动齿轮33,进而转动刀具31,以进行切削加工。此外,齿轮组42含有四个齿轮421、422、423、424,各齿轮间可相互啮合,且其中齿轮424可与驱动杆43相连动接设,从而以进一步驱动与驱动杆43相连动接设的伞状齿轮433,再以伞状齿轮433啮合连动作动齿轮33,进而转动刀具31。此外,齿轮组42所含齿轮的数目及连动方式,并不以此为限,任何可连动各构件而使刀具31转动的组设方式,皆可应用于此。
刀塔旋转装置50,其装设在车床座10上,且可通过其驱动相关构件,进而旋转已转动至预定工作区域的刀塔30。刀塔旋转装置50包含有一伺服马达51、一传动杆52、一传动齿轮53以及一齿轮圈54。其中,传动杆52可透过车床座10所设的贯孔101与伺服马达51相接设,而传动杆52之另一端则可穿设在刀塔盘20内,且该端可进一步接设有传动齿轮53,而传动齿轮53恰可与齿轮圈54相啮合,且齿轮圈54可偏心与这些从动齿轮222丨相啮合,从而带动从动齿轮222,使从动齿轮222进一步连动刀塔30内的连动件32并转动刀塔30。故当伺服马达51驱动传动杆52时,可带动传动齿轮53并连动齿轮圈54,齿轮圈54进而依序带动从动齿轮222与连动件32,并仅转动位于工作区域内的刀塔30,使此刀塔30可依制程需求作多角度旋转的切削加工。
请同时参阅图2及图3,这些图是本实用新型实施例自动任意旋转360度动力伺服刀塔座的分解立体图及作动示意图。组设整个机具时,可先将提供动力来源的驱动马达41及伺服马达51分别固定在车床座10的预定位置上,再进行后续相关构件的装设。在刀具转动装置40的组设部分,可将齿轮组42接设在驱动马达41之轴心处,且以适当的排列方式架设齿轮组42所含的各齿轮421、422、423、424,使各齿轮间可相互啮合,并让齿轮424与穿设过通孔111的驱动杆43相连动接设,而驱动杆43的另一端则穿置于刀塔盘20内,且驱动杆43可通过其所设的卡掣段431与卡掣杆432接设,并与伞状齿轮433相连动接设,伞状齿轮433可进一步啮合在与刀具31相接设的作动齿轮33,使驱动马达41可驱动这些相关构件进而驱使刀具31转动;另一方面,在刀塔旋转装置50的组设部分,可将传动杆52的一端透过车床座10所设的贯孔101而接设在伺服马达51轴心处,而传动杆52另一端则可穿设在刀塔盘20内,且在此端连动接设有传动齿轮53,并进一步将一轴承55套设于接设凸块11外缘,再在轴承55外缘接设齿轮圈54,使传动齿轮53可与齿轮圈54相啮合,且由于齿轮圈54是朝预定工作区域W方向呈偏心设置,故其仅能与工作区域W内的从动齿轮222相啮合,且此从动齿轮222可与刀塔30内所设连动件32相接设,进而在动力传动时可驱动相关构件,以旋转刀塔30至所需任意角度,并使刀具31多角度加工作动,以进行全方位的切削工作。
在各个小结构的连动构件组设完成后,并将设置有各式所需刀具31的复数座刀塔30同时插设在刀塔盘20周缘端面上,当设有所需刀具31的刀塔30随刀塔盘20转动至预定工作区域W时,伺服马达51可驱动传动杆52,以带动传动齿轮53并连动齿轮圈54,且朝工作区域W方向呈偏心设置的齿轮圈54可进一步带动工作区域W内的从动齿轮222,并让此唯一动作的从动齿轮222带动刀塔30内的连动件32,进而使刀塔30可在此工作区域W内,依加工需求作多角度旋转,此时,驱动马达41可驱动齿轮组42,以传动驱动杆43及伞状齿轮433,进而连动与伞状齿轮433相啮合的传动齿轮33,并驱使刀具31转动,对工作区域W处的工件,进行全方位的切削工作。”
由证据2背景技术部分公开的内容可知,其公开了一种刀塔盘,该刀塔盘的周侧固定复数个组设有不同刀具的刀塔,以便在加工处理需要不同刀具处理的工件时,当其中一种刀具对工件加工完毕后,操作者可控制马达驱动刀塔盘旋转至预定位置,并使设有另一种刀具的刀塔移动至加工位置继续进行加工处理,从而可依需求随时更换刀具,增进加工效率。即,证据2的背景技术部分给出了可在工件需要多种不同刀具进行加工处理的情况下设置具有多种不同刀具的刀塔盘以便随时更换刀具、增进加工效率的技术启示。
证据1涉及一种加工中心,其上安装电木铣或类似刀具用于切削出榫眼和榫头,其加工过程中并不需要更换其他刀具,即使证据1的加工中心可用于在门面门框上开槽,在使用电木铣开槽的过程中也不需要更换其他刀具。因此,在缺少技术需求的情况下,本领域技术人员没有动机将证据2背景技术部分的技术方案与证据1的技术方案相结合。另外,证据2背景技术部分中刀塔盘的旋转是为了更换刀具而围绕刀塔盘旋转中心所作的旋转,而本专利权利要求1所限定的“旋转刀架”的目的是刀具本身进行加工方向的旋转,因此证据2背景技术部分中刀塔盘的旋转与本专利“旋转刀架”中所述旋转并非同一含义。因此,证据2背景技术部分的技术方案没有公开与本专利“旋转刀架”相对应的结构,证据2背景技术部分没有公开本专利权利要求1所限定的关于“旋转刀架”的技术特征。
证据2的实用新型内容和具体实施方式部分的技术方案也公开了一种刀塔盘,其技术方案与证据2背景技术部分的技术方案的区别仅在于,证据2的实用新型内容和具体实施方式部分的技术方案中,除了刀塔盘可以进行旋转之外,设置在刀塔盘上的刀塔本身也可进行旋转。基于与上面关于证据2背景技术部分的技术方案所分析的类似的理由,在缺少技术需求的情况下,本领域技术人员没有动机将证据2的实用新型内容和具体实施方式部分的技术方案与证据1的技术方案相结合。另外,证据2的实用新型内容和具体实施方式部分的技术方案中自动任意旋转360度动力伺服刀塔座的旋转与本专利“旋转刀架”中所述旋转并非同一含义。因此,证据2的实用新型内容和具体实施方式部分的技术方案没有公开与本专利“旋转刀架”相对应的结构,证据2的实用新型内容和具体实施方式部分没有公开本专利权利要求1所限定的关于“旋转刀架”的技术特征。
因此,证据2的背景技术部分的技术方案和证据2的实用新型内容和具体实施方式部分的技术方案均未公开上述区别特征,也未给出应用上述区别特征以解决相关技术问题的技术启示,并且也没有充分的理由或证据表明上述区别特征属于所属技术领域的公知常识,因此,在证据1、证据2的背景技术部分、证据2的实用新型内容和具体实施方式部分公开内容的基础上,所属技术领域的技术人员不能显而易见地获得本专利权利要求1所要求保护的技术方案。同时,由于采用了上述区别特征,使得本专利权利要求1获得了一种结构简单、易于实现、操作简便的门面门框开槽机。因此,本专利权利要求1相对于证据1和公知常识的结合,或证据1和证据2中背景技术的结合,或证据1和证据2的实用新型内容和具体实施方式部分的技术方案的结合,具备实质性特点和进步,符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。
7.1.2 以证据3作为最接近的现有技术
经查,证据3公开了一种刀具卡盘及其刀具,具体公开了(参见证据3中文译文说明书具体实施方式部分以及附图1-2c):
“加工中心10包括工作台12,该工作台12安装在支腿63上并承载第一支撑构件14a。拖板16a通过支撑件14a承载,沿第一方向y通过电机30a驱动。螺杆(未示出)通过电机30a驱动,拖板16a延伸穿过支撑件14a中的槽18a以接合螺杆。拖板16a支撑第二支撑件14b的一端,第二支撑件14b的另一端通过杆15支撑。支撑件14b同样具有沿第二方向x通过电机30b驱动的拖板16b。拖板16b支撑另一个支撑件14c,该支撑件14c还具有沿第三方向z驱动拖板16c的电机30c。拖板16c承载电木铣20,在电木铣20中固定有电木铣刀具21,电木铣刀具21布置成在工件22上执行切削操作。
x,y和z方向相对于彼此是正交的,并且电机30a,30b和30c都在计算机41的控制下,计算机41可编程为相对于工件22在任意方向上移动刀具21。此外,计算机可以设置成根据各个电机30的运动记忆任何拖板16的位置。
然而,为了能够在工件22上实现精确的切削操作,计算机41必须知道刀具21的确切位置。电木铣20固定在拖板16c中,电木铣20的卡盘的位置可以通过计算机根据拖板16c的x,y,z坐标来确定,如通过电机30a,30b,30c的旋转位置来确定。然而,除非刀具21可以精确地定位在电木铣20中,否则知道电木铣20的位置是没用的。
此外,电木铣20通过板23方便地安装在拖板16c上,板23与拖板16成直角设置并且具有带有夹子的孔,通过该孔可以接收和夹紧电木铣20的颈部。使用标准的夹头(电木铣的卡盘经常被称为夹头)通常需要使用诸如扳手之类的工具,以便释放和固定刀具刃21。这即便在最有利的情况下也是复杂的操作;一只手通常需要操作电木铣20的主轴锁,另一只手用于稳住电木铣,再一只手用于松开或拧紧夹头螺母。然而,当电木铣20安装在加工中心10中时这项任务变得更加笨拙,其中夹头在板23下方是不可接近的。
因此,参考图2a,2b和2c,电木铣20设置有输出主轴70,输出主轴70通过轴承72支撑并且具有安装在其端部上的夹头或卡盘74。夹头74包括套筒76和套环78。套筒和套环之间的环形空间80适于接收弹簧(未示出),该弹簧在图中向下推动套环78抵靠在保持弹性挡圈82上。套筒76具有多个窗口84,其中布置有球86。窗口84内部通到套筒76的孔88,并且在这里太窄而不能使球86完全进入孔88。套筒78设有内部环形斜坡90,该斜坡90在空间80中的弹簧的影响下径向向内推动球86。孔88终止于圆形截面的一部分92,但设置有两个平面93。在部分92之外,孔88在窗口84的任一侧上呈圆柱形。
刀具100适于安装在卡盘74中,并且也在图2b中示出。刀具的安装通过沿着图2a中箭头A的方向推动套环78克服空间80中的弹簧的恢复力来实现。这使得斜坡90与球86脱离接合,并且反而允许它们径向向外移动到形成在套环78中的周向凹槽94的范围内。在该位置,刀具100可以插入到套筒76的孔88中,一直到刀具100的柄部102完全地插入。柄部102具有圆形截面的端部106,但设置有两个平面108(也参见图2c)。端部106的截面对应于孔88的部分92的截面。因此,部分92通过其端部106将扭矩传递到刀具100。柄部102在其它部分为圆柱形截面,对应于夹头74的孔88。
因此,刀具100与卡盘74的旋转轴线保持同心。然而,沿着其长度的中间,在与窗口84的位置相对应的位置,柄部102具有周向凹槽110。当柄部102部分地插入孔88中并且套环78释放时,球86径向向内抵靠在柄部102上。当凹槽110与窗口84对准时,球86卡入凹槽110中并将刀具100轴向地保持在夹头74中。
为了从夹头74中释放刀具,必须再次沿箭头A的方向按压套环78,使球与周向凹槽94对齐,从而通过沿着箭头B的方向拉动刀具100,凹槽110的侧面径向向外推动球86并且从夹头中释放刀具。
刀具100具有铣削刃104,其尖端105距离凹槽110的中心具有预定的距离d。如果所有刀具100都设置有铣削刃104,其尖端105与凹槽110的距离d相同,那么当在如图1所示的加工中心10中使用时,该尖端的x,y,z坐标可以通过计算机41根据从电机30a,30b,30c感测到的位置信息精确地确定。此外,通过固定在框架(如图1中23处所示)中的电木铣20,很容易更换刀具100,因此,本布置使得刀具100易于更换,并且不必执行计算机41对新刀具的任何新校准就可立即使用新刀具。”
将本专利权利要求1的技术方案与证据3公开的内容与相比,证据3至少没有公开下列技术特征:一种门面门框开槽机,床身设置有用于固定门面门框的夹具,所述三维运动组件上设置有旋转刀架,所述旋转刀架在所述三维运动组件的运动下在所述门面门框上开槽,所述动梁上滑动设置有旋转刀架,所述旋转刀架在所述动梁上沿Y轴方向滑动;所述旋转刀架上设置有可沿Z轴方向上下升降的旋转刀组件。而证据3涉及一种刀具卡盘及其刀具,并未明确公开其用于门面门框开槽,并且其刀具为固定在电木铣20中的电木铣刀具21,并非旋转刀架,即,证据3中并未公开本专利权利要求1所限定的包括旋转刀架的门面门框开槽机。
基于第7.1.1节的分析可知,证据1也没有公开上述技术特征,也没有充分的理由或证据表明上述技术特征属于所属技术领域的公知常识,因此,在证据3、证据1和所属技术领域公知常识的基础上,所属技术领域的技术人员不能显而易见地获得本专利权利要求1所要求保护的技术方案。同时,由于采用了上述技术特征,使得本专利权利要求1获得了一种结构简单、易于实现、操作简便的门面门框开槽机。因此,本专利权利要求1相对于证据3和公知常识的结合,或证据3和证据1的结合,具备实质性特点和进步,符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。
7.1.3以证据4作为最接近的现有技术
经查,证据4公开了一种龙门立式五轴联动数控磨铣加工中心,具体公开了(参见证据4说明书具体实施方式部分以及附图1-3):
“一种龙门立式五轴联动数控磨铣加工中心,含有床体13、龙门架23、旋转工作台架8、电器控制箱19、刀具21、主轴箱28、操作面板42,以及旋转工作台、X轴传动丝杠11、Y轴传动丝杠37、Z轴传动丝杠26和旋转刀库36;电器控制箱19设置在床体13的左侧,固定在地面上,通过电线电缆与机床本体连接,电器控制箱19内部设置计算机、PLC电路、仪器仪表盘、过载保护电路等机床控制电路模块,电器控制箱19顶上可设置工作指示灯24,用以显示磨铣加工中心的工作状况;操作面板架44通过连接臂45连接在床体13的右侧,操作面板架44的一端为操作面板台43,操作面板42可搁置在操作面板台43上,操作人员可通过操作面板42来控制磨铣加工中心运作。
旋转工作台由大旋转工作台4和小旋转工作台5构成,大旋转工作台4设置在旋转工作台架8的凹槽内,通过大旋转工作台伺服电机10带动大旋转工作台蜗轮6和大旋转工作台蜗杆7的分度运动进行-90度至 90度转动,此转动为绕A轴转动;在大旋转工作台4上设置小旋转工作台5,小旋转工作台5通过小旋转工作台伺服电机1带动小旋转工作台蜗杆2和小旋转工作台蜗轮3的分度运动进行0度至360度的转动,此转动为绕B轴转动;绕A轴转动和绕B轴转动在计算机控制下形成两轴联动。
龙门架23设置在床体13的后部,由设置在床体13两侧的X轴传动丝杠11带动前后移动,X轴传动丝杠11嵌装在X轴直线导轨滑块12内,能减少摩擦,提高运动精度;X轴传动丝杠11由设置在床体13两侧的X轴丝杠驱动伺服电机18驱动,两侧X轴传动丝杠11的同步运转由计算机系统控制。
Y Z轴连接块22上的Y轴通过设置在龙门架23内的Y轴传动丝杠37进行左右运动,之间设置Y轴直线导轨滑块34用于减少摩擦,提高运动精度,Y轴传动丝杠37由设在龙门架23上的Y轴丝杠驱动伺服电机35驱动(参见附图2)。
主轴箱28连接在Y Z轴连接块22上,主轴转子33设置在主轴箱28内,主轴采用直动式电机模式,即:在主轴转子33上绕有主轴伺服电机线圈30,主轴通过主轴伺服电机轴承31固定在主轴箱28(定子)内成为一个单独的伺服电机,上连主轴测速发电机32,下面直接驱动主轴刀具夹头40,中间无其它传动装置。主轴通过连接在Y Z轴连接块22上的Z轴传动丝杠26上下运动,之间设置Z轴直线导轨滑块20用于减少摩擦,提高运动精度,Z轴传动丝杠26由设在Y Z轴连接块22顶部的Z轴丝杠驱动伺服电机27驱动。
由绕A轴转动、绕B轴转动、以及X轴运动、Y轴运动和Z轴运动的形成本发明的五轴联动,可一次装夹进行多达五个界面的加工。
在龙门架23的两侧各设一个旋转刀库36,一个旋转刀库36设置16把刀具,两侧分别设置磨削所用的砂轮和铣刀;在两个旋转刀库36旁各设一个换刀机械手39,刀具21嵌设在旋转刀库36周边的凹槽内,旋转刀库36通过换刀机械手伺服电机14带动刀库蜗杆15和刀库蜗轮16进行换刀分度工作,由换刀机械手39通过旋转换位实现准确换刀。
在主轴箱28的下端设置冷却液喷嘴38;在主轴箱28下方、小旋转工作台5上方的床体13上设置机床照明灯41,用以加工时的照明;在旋转工作台架8下方的床体13下设置集屑盆9,用以收集铁屑及分离冷却液;将外置电缆设置在X轴电缆保护套17、Y轴电缆保护套25和主轴电缆保护套29内。”
将本专利权利要求1的技术方案与证据4公开的内容与相比,本专利权利要求1与证据4的区别技术特征为:本专利涉及一种门面门框开槽机,床身设置有用于固定门面门框的夹具,所述三维运动组件上设置有旋转刀架,所述旋转刀架在所述三维运动组件的运动下在所述门面门框上开槽,所述动梁上滑动设置有旋转刀架,所述旋转刀架在所述动梁上沿Y轴方向滑动;所述旋转刀架上设置有可沿Z轴方向上下升降的旋转刀组件。而证据4涉及一种龙门立式五轴联动数控磨铣加工中心,并未明确公开其用于门面门框开槽,并且加工工具为铣刀和砂轮,并非旋转刀架,即,证据4中并未公开本专利权利要求1所限定的包括旋转刀架的门面门框开槽机。
证据4没有公开上述区别特征,也没有给出应用上述区别特征以解决相关技术问题的技术启示,并且也没有充分的理由或证据表明上述区别特征属于所属技术领域的公知常识,因此,在证据4和所属技术领域公知常识的基础上,所属技术领域的技术人员不能显而易见地获得本专利权利要求1所要求保护的技术方案。同时,由于采用了上述技术特征,使得本专利权利要求1获得了一种结构简单、易于实现、操作简便的门面门框开槽机。因此,本专利权利要求1相对于证据4和公知常识的结合具备实质性特点和进步,符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。
7.2 关于权利要求2-4
由于独立权利要求1具备创造性,因此从属权利要求2-4也具备创造性,符合专利法第22条第3款的规定。
根据上述事实和理由,合议组做出以下决定。
三、决定
维持201520095562.9号实用新型专利权有效。
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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