Domstols Målregister

Målet gäller: Patent på "Metod för robot".

Ink datum: 2003-12-22

Reg datum: -

Överklagat: -

PRV:s nummer: 9900123-2

PRV beslutsdag: 2003-11-07

Överklagat till Högsta förvaltningsdomstolen

Mål nr: -

Beslut: -

Klass: -

Juridiska sökord: Uppfinningshöjd

Tekniska sökord: Industrirobot; synkronisering; lägesbestämning

Lagrum: 2 § patentlagen (1967:837)

Måltyp: patent

Utgång: avslag

Beslutskategori: intressant

Klagande

Klagandetyp: sökande

Namn: ABB AB

Ombud: Zacco Sweden AB

Fler Klagande: -

Motpart

Namn: -

Ombud: -

Fler Motparter: -

Referat: PBR har funnit att en metod och en anordning för synkronisering av en industrirobot saknar erforderlig uppfinningshöjd. Enligt uppfinningen är för bestämning av relativläget mellan två robotdelar den en robotdelen försedd med distinkta språngvisa strukturella förändringar som avkännes av en lägessensor på den andra robotdelen. För beräkning av läget avkännes två av dessa språngvisa förändringar.

Referat fortsättning : -

Text: DOMSLUT

Patentbesvärsrätten bifaller inte överklagandet.

YRKANDE

I Patentbesvärsrätten vidhåller sökanden patentansökningen med nya patentkrav inkomna den 17 mars 2004.

REDOGÖRELSE FÖR SAKEN

Uppfinningen

Av patentansökningens beskrivning framgår bl.a. följande om uppfinningens bakgrund och ändamål.

Uppfinning hänför sig till en metod och en anordning för lägesmätning vid synkronisering av en industrirobot. En industrirobot ska under drift uppfylla höga krav på precision och noggrannhet. Industriroboten utför bestämda reproducerbara rörelser över ett programstyrt, medelst elektriska motorer drivet länksystem. Storleken av de enskilda drivgruppernas rörelse styrs och övervakas över ett elektriskt vägmätsystem. Drivsystemets och vägmätsystemets nollställningar måste överensstämma och på nytt påträffas vid avvikelser. En industrirobot har därmed behov av en anordning för exakt och upprepbar inställning av robotens motordrivna länksystem. Det är nödvändigt att kalibrera en robot för att kunna uppfylla ovannämnda krav på precision och noggrannhet och efter driftsuppehåll och service är det nödvändigt att synkronisera roboten för att den ska klara ovannämnda krav.

Synkronisering avser här kontroll eller inställning av roboten mot 0 läget/kalibreringsläget efter serviceuppehåll (t.ex. motorbyte), driftsstopp, sammanstötning och dylikt.

Eftersom roboten måste kalibreras/synkroniseras efter varje stillestånd är det viktigt att detta går snabbt. Det är samtidigt av största vikt att metoden är enkel, noggrann och har god repeterbarhet. Därmed uppstår behovet av en noggrann, enkel och snabb metod för lägesmätning.

För att uppfylla ovannämnda krav på en noggrann lägesmätning av roboten är en första robotdel försedd med ett fysiskt mål. En vid den första robotdelen rörligt fästad andra robotdel innefattar en sensor. Rörelsen mellan robotdelarna är translatorisk eller roterande. Med hjälp av sensorn detekteras målets läge, dess offsetvinkel.

Syftet med föreliggande uppfinning är således att åstadkomma en metod med vilken man snabbt, enkelt och med hög noggrannhet kan synkronisera en robot. Lösningen enligt uppfinningen är att anordna ett fysiskt mål på den rörliga delen av roboten vid respektive robotaxlar och vid förflyttning av den rörliga delen fram och tillbaka, med en givare avläsa åtminstone två med rörelsen åtskilda distinkta lägen hos målet, beräkna mittläget/medelvärdet och införa värdet i styrsystemet.

För att minimera ovannämnda nackdelar är föreliggande uppfinning anordnad med mål utformade med två eller flera distinkt detekterbara förändringar. I ett utföringsexempel är målet utformat som ett fräst spår. Ett fräst spår är uppbyggt av åtminstone två språngvisa nivåskillnader i form av klackdelar.

Uppfinningen definieras i de självständiga patentkraven 1 och 9 inkomna den 17 mars 2004 på följande sätt.

1. Metod för synkronisering av en servostyrd industrirobot (1) som innefattar ett styrsystem (2) och en manipulator innehållande en första robotdel (3) och en vid den första robotdelen (3) rörligt fästad andra robotdel (5), varvid läget hos ett mål (4) anordnat på den första robotdelen (3) bestäms vid passage av en hos den andra robotdelen (5) anordnad sensor (6) kännetecknad av att målet (4) bringas att innefatta ett flertal distinkt detekterbara förändringar (4a, 4b) som utgörs av språngvisa strukturförändringar, att åtminstone två av dessa distinkt detekterbara förändringar (4a, 4b) avkänns av sensorn (6), att målets läge (4c) beräknas och att det beräknade målläget införs i styrsystemet och jämförs med ett kalibreringsläge för målet (4) i styrsystemet.

9. Anordning för synkronisering av en servostyrd industrirobot (1) som innefattar ett styrsystem och en manipulator innehållande en första robotdel (3) och en vid första robotdelen (3) rörligt fästad andra robotdel (5), vilken anordning innefattar ett mål (4) anordnat på den första robotdelen (3) och en sensor (6) anordnad på den andra robotdelen (5) kännetecknad av att målet (4) innefattar ett flertal av sensorn (6) distinkt detekterbara förändringar (4a, 4b) som utgörs av språngvisa strukturförändringar.

Känd teknik

Det överklagade beslutet grundas på känd teknik enligt följande dokument.

US 4 806 066, nedan kallad Dl, beskriver en metod och en anordning för kalibrering av en robot. Vid varje led finns en sensor för avkänning ett referensläge (hemläge). Vid igångsättning av roboten eller periodvis under drift görs en kalibrering för att bestämma eventuellt fel i relativläget hos robotens leder. Vid kalibreringen förs varje led till sitt hemläge varvid styrsystemet bestämmer eventuellt positionsfel och en korrigering av positionen görs (kolumn 9, rad 58 till kolumn 10, rad 14). Den beskrivna givaren är beröringsfri och utgörs av en ljusstråle som passerar en öppning (figur 7). Alternativa givare anges (kolumn 10, rad 15-45).

EP 0 166 002, nedan kallad D2, beskriver en industrirobot försedd med spår eller urtagningar vari likare placeras och utnyttjas för inställning av roboten i ett referensläge. Lägesinställningen görs genom visuell kontroll av läget.

US 4 816 955, nedan kallad D3, visar en robot försedd med en givare som avkänner en nollposition för en robotaxel. Givaren är induktiv och känner stegvisa förändringar hos en motstående yta för indikering av nollpositionen (kolumn 3, rad 47-58).

Vidare har Patentverket under handläggningen hänvisat till den i patentansökningens beskrivning omnämnda US 4 419 831, nedan kallad D4, som visar en anordning för kalibrering av läget av två relativt varandra rörliga delar av en industrirobot. Genom kalibreringen kan 0-läget för delarna bringas att noggrant överensstämma med 0-läget hos ett elektriskt vägmätsystem också efter utbyte av driv- respektive vägmätsystemdelar. I en av två sammanhörande robotdelar är en fördjupning eller förhöjning anordnad och i den andra robotdelen är ett finmätande avkänningsinstrument anordnat, vilket indikerar kalibreringsläget / 0-läget vid relativrörelse av de båda delarna.

Sökandens utveckling av talan

I Patentbesvärsrätten anför sökanden i huvudsak följande.

Det tekniska området för D1 anges klart till "partial openloop control" av remdrivna robotarmar. I avsnittet "teknikens ståndpunkt" anges två typer av robotar, en typ är de dyra, tunga och skrymmande industrirobotar vanligtvis med servostyrda motorer och enkodrar placerade i anslutning till varje vridaxel för drivning av respektive armdel. Den andra typen är lätta robotarmar för undervisningssyfte, i vilka drivanordningarna sitter samlade i robotens stativ och drivningen från motorerna fram till robotarmens respektive del överförs med hjälp av drivremmar.

Anordningen enligt D1 är av den senare beskrivna robottypen och har fördelen av att ha en lätt arm. För att begränsa kostnaderna väljs ett "open-loop" kontrollsystem. Detta system arbetar i enlighet med antagandet att varje armdel rör sig exakt i enlighet med en signal till berörd drivenhet, trots avståndet mellan armdelen och drivenheten. Detta medför en rad konsekvenser, alla med det gemensamma resultatet att de försämrar robotens noggrannhet (se spalt 1, rad 43-spalt 2, rad 30). Därmed finns ett behov av ett kalibreringssystem, som tar hänsyn till remdriftens påverkan genom oönskade relativa rörelser mellan de olika armdelarna i en "open-loop" kontrollerad robotarm. D1 anger en metod och en anordning, som möjliggör en förbättrad koppling mellan drivanordningar och robotdelar (se spalt 3, raderna 8-12). Härvid anges en utrustning med positionssensorer, vilka avkänner läget mellan respektive rem och robotdel (se spalt 3, raderna 13-15).

Metoden som anges i D1 bygger på att varje armdel i en ledad robotarm har ett visst ”hemläge” vilket är förvalt. Varje led är försedd med en sensor, som i ”hemläget” sänder en signal till kontrollsystemet. Denna avkänning av ”hemläget” utförs för samtliga armdelar i en viss lämplig ordning beroende på deras placering i robotarmen (spalt 2, raderna 38-55).

Sammanfattningsvis anger Dl en robotarm, som ett billigt, lättare och mindre skrymmande alternativ till den typ av robot, som anges i uppfinningen. D1 anger att valet av en billig remdriven robotarm medför flera problem och visar på en lösning för att förbättra styrningen av en remdriven robotarm. Dl anger bland annat en metod för lägeskalibrering, vilken bygger på att roboten stegar sig en bit i taget tills respektive sensor signalerar det önskade ”hemläget” (krav 15, raderna 36-40). Spåret 130 i figur 7b utgör inte någon distinkt detekterbar, språngvis strukturförändring därför att det är utformat att bilda ett gap 130 för en ljusstråle. Tappen 122 passerar genom gapet 130 och bryter ljusstrålen och alstrar en signal till kontrollsystemet.

Det som anges i patentkraven 1-12 är därmed nytt mot bakgrund av Dl.

Lösningen enligt patentkravet 1 är att ange en metod för synkronisering av en robot, som innefattar ett styrsystem med servostyrning. Det objektiva problemet är att i en servostyrd industrirobot möjliggöra en snabb synkronisering med god noggrannhet och repeterbarhet och lösningen enligt uppfinningen är att utföra den i synkroniseringen nödvändiga lägesmätningen på ett sätt som ger hög noggrannhet och repeterbarhet.

Dl innehåller ingen information om att i en servostyrd industrirobot utföra den i synkroniseringen nödvändiga lägesmätningen på ett sätt som ger hög noggrannhet och repeterbarhet och löser därmed inte det objektiva problemet. Tvärtom anger Dl en remdriven robot och accepterar därmed en lägre grad av noggrannhet och repeterbarhet genom det valet av robot. D1 innehåller heller inte någon information om att avkänna läget för ett mål genom två distinkt detekterbara förändringar och sedan beräkna läget för målet eller att föra in det beräknade läget i styrsystemet och jämföra det med ett kalibreringsläge för målet.

Det som anges i patentkraven 1-12 är därmed inte närliggande för fackmannen mot bakgrund av det som är förut känt genom Dl.

Inte något av de anförda dokumenten Dl, D2 och D3 innehåller någon information om en metod eller anordning för att i en servostyrd industrirobot definierad enligt ovan utföra synkronisering i enlighet med de omarbetade patentkraven 1-12. Inte något av dessa dokument innehåller någon information om att två distinkt detekterbara förändringar avkänns av en sensor eller att ett måls mittläge beräknas och att målets beräknade mittläge införs i en industrirobots styrsystem och jämförs med ett kalibreringsläge för målet.

Därmed får det anses att informationen i de anförda dokumenten Dl, D2 och D3 bedömd var för sig eller i kombination inte skulle kunna leda en fackman inom området fram till den i patentkraven 1-12 angivna uppfinningen.

DOMSKÄL

Av i målet anförd känd teknik får, för bedömning av uppfinningshöjd, D4 anses representera den teknik som kommer den i de självständiga patentkraven 1 och 9 definierade uppfinningen närmast. Denna uppfinning skiljer sig från tekniken i D4 dels genom att målet är utformat med ett flertal distinkt detekterbara förändringar som utgörs av språngvisa strukturförändringar och dels genom att två av dessa avkänns av en sensor för beräkning av målets läge. Dessa skillnader uppges förenkla lägesmätningen och öka mätnoggrannheten.

Fackmannen som söker efter alternativ till den i D4 angivna tekniken för lägesbestämning finner i D1 en anordning för bestämning av ett referensläge för en robot. Anordningen innefattar en optisk lägessensor som känner av en distinkt strukturell förändring vid referensläget. Vidare visar D3 ytterligare exempel på användning av en sensor som känner av en strukturell förändring vid positionsbestämning av en robot. Härutöver får det anses vara allmänt känt för fackmannen att mätnoggrannheten vid en lägesbestämning kan ökas om fler mätpunkter utnyttjas.

En modifiering av den närmaste tekniken i enlighet med den kända tekniken i syfte att uppnå de önskade egenskaperna leder till en metod och en anordning för synkronisering av en robot där lägesbestämningen görs med en sensor som känner av en strukturell förändring och läget beräknas utifrån mer än en mätpunkt, vilken metod och anordning således överensstämmer med vad som anges i de självständiga patentkraven. Den kända tekniken leder således fackmannen till uppfinningen och då den kända tekniken tillhör det aktuella teknikområdet får uppfinningen anses vara närliggande för fackmannen. Då sökanden ej heller visat att någon oväntad teknisk effekt uppnåtts med uppfinningen kan den inte anses ha erforderlig uppfinningshöjd. Sålunda och då vad sökanden anfört i överklagandet inte ger anledning till annan bedömning kan överklagandet inte bifallas.

Lennarth Törnroth Håkan Sandh Jeanette Bäckvall

Referent

Enhälligt

ANVISNING FÖR ÖVERKLAGANDE, se bilaga 2 (Formulär A)

LC Visa mer Visa mindre