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技術 物品処理装置

出願人 シブヤパッケージングシステム株式会社
発明者 加藤忠夫
出願日 2015年4月9日 (5年7ヶ月経過) 出願番号 2015-080084
公開日 2016年12月1日 (3年11ヶ月経過) 公開番号 2016-199346
状態 特許登録済
技術分野 制御・その他I(包装機械の制御) コンベヤの制御 特殊移送3
主要キーワード スープ材 移動ストッパ 桟付ベルト 検知時間間隔 固定ストッパ 容器検出センサ 袋製品 渡り板
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年12月1日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (6)

課題

ランダムに搬送される袋製品を拾い上げて連続搬送される容器投入する袋製品投入装置において、袋製品が投入されない容器を減らし、稼働率及び歩留まりを向上する。

解決手段

1列に並べられた容器Cを第1搬送コンベヤ12で搬送する。第2搬送コンベヤ14上にランダムに撒かれ搬送される袋製品Pを第1、第2ロボット16、18で拾い上げ、第1搬送コンベヤ12で搬送される容器Cに投入する。第1、第2ロボット16、18よりも下流の第1搬送コンベヤ12上に袋製品有無検出カメラ44を設置し、容器C内に袋製品Pが存在するかどうかを検出する。袋製品未投入の容器Cを第1搬送コンベヤ12から第2リターンコンベヤ24へと移し、第1、第2ロボット16、18よりも上流側の第1搬送コンベヤ12まで搬送する。第2リターンコンベヤ24により戻された容器Cを移載装置52から第1搬送コンベヤ12へと移載する。

概要

背景

カップ麺製造ラインでは、麺が収容され、コンベヤ上を搬送される容器内に袋詰めされた具材スープ投入し、その後カップ口部に蓋を貼り付けて容器を密封している。このようなカップ麺製造ラインにおいて、蓋でシールする前に、カップの重量を計量し、充填不良カップはシールしないまま排出する構成が知られている(特許文献1)。

概要

ランダムに搬送される袋製品を拾い上げて連続搬送される容器に投入する袋製品投入装置において、袋製品が投入されない容器を減らし、稼働率及び歩留まりを向上する。1列に並べられた容器Cを第1搬送コンベヤ12で搬送する。第2搬送コンベヤ14上にランダムに撒かれ搬送される袋製品Pを第1、第2ロボット16、18で拾い上げ、第1搬送コンベヤ12で搬送される容器Cに投入する。第1、第2ロボット16、18よりも下流の第1搬送コンベヤ12上に袋製品有無検出カメラ44を設置し、容器C内に袋製品Pが存在するかどうかを検出する。袋製品未投入の容器Cを第1搬送コンベヤ12から第2リターンコンベヤ24へと移し、第1、第2ロボット16、18よりも上流側の第1搬送コンベヤ12まで搬送する。第2リターンコンベヤ24により戻された容器Cを移載装置52から第1搬送コンベヤ12へと移載する。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

容器を搬送する第1搬送コンベヤと、前記容器に移送される物品を搬送する第2搬送コンベヤと、前記第1搬送コンベヤ上を搬送する容器の位置を認識する容器位置認識手段と、前記第2搬送コンベヤ上を搬送する物品の位置を認識する物品位置認識手段と、前記容器位置認識手段および前記物品位置認識手段からの信号を基に前記第2搬送コンベヤ上の物品を保持して前記第1搬送コンベヤ上の容器へ移送する物品移送手段と、前記物品移送手段よりも下流の前記第1搬送コンベヤ上に設けられ、容器に物品が移送されたか否かを検出する検出手段と、前記第1搬送コンベヤにおける、前記検出手段よりも下流の分岐位置と前記物品移送手段よりも上流の移載位置とを接続するリターン通路と、前記分岐位置で前記第1搬送コンベヤ上の容器を前記リターン通路へ分岐する分岐手段と、前記リターン通路上の容器を前記第1搬送コンベヤの前記移載位置へ戻す移載手段とを設け、前記検出手段で物品が移送されていないと判定された容器を前記リターン通路を介して前記第1搬送コンベヤへ移載し、移載された容器に再度物品を移送することを特徴とする物品処理装置

技術分野

0001

本発明は、搬送コンベヤ上にランダムな状態で搬送されてくる袋製品等の物品を保持して、別の搬送コンベヤで搬送される容器移送する物品処理装置に関する。

背景技術

0002

カップ麺製造ラインでは、麺が収容され、コンベヤ上を搬送される容器内に袋詰めされた具材スープ投入し、その後カップ口部に蓋を貼り付けて容器を密封している。このようなカップ麺製造ラインにおいて、蓋でシールする前に、カップの重量を計量し、充填不良カップはシールしないまま排出する構成が知られている(特許文献1)。

先行技術

0003

特許第3914546号公報

発明が解決しようとする課題

0004

例えば、具材やスープ材料を袋詰めした袋製品をコンベヤ上にランダムな状態で供給した後、このコンベヤによって連続搬送される袋製品を撮影し、その位置を認識しながらロボットにより袋製品を保持して別のコンベヤ上を連続搬送される容器内に投入する袋製品投入装置では、コンベヤ上を搬送されてくる袋製品の搬送量が容器の搬送量よりも少なくなると、容器への投入タイミング時に袋製品が搬送されず、ロボットが袋製品を容器へ投入することができないため、袋製品が投入されない容器がそのまま下流へ搬送されていた。

0005

また、袋製品は一般的に薄くて平たいので、供給時にコンベヤ上で袋製品同士の一部が上下に重なりやすく、回転ブラシ等を用いて上に重なった袋製品を掻き落とそうとしても、袋製品の重なりを完全に無くすことは困難であった。袋製品同士が重なると上下の判定ができず袋製品を上手く保持できないため、このような袋製品を保持しないようロボットを制御すると、ロボットによって保持可能な袋製品の搬送量が少なくなり、ロボットが袋製品を投入できない容器が発生する。このような袋製品が投入されない容器は、下流においてNG判定が下され製造ラインからリジェクトされ、そのまま破棄されるか、リジェクトされた容器に人手によって袋製品を入れてから製造ラインへ戻していた。そのためこのような袋製品投入装置では、袋製品の搬送量によって稼働率歩留まりの低下を招いていた。

0006

本発明は、ランダムに搬送される物品を保持して連続搬送される容器に移送する物品処理装置において、物品が移送されない容器を減らし、稼働率及び歩留まりを向上することを課題としている。

課題を解決するための手段

0007

本発明の物品処理装置は、容器を搬送する第1搬送コンベヤと、容器に移送される物品を搬送する第2搬送コンベヤと、第1搬送コンベヤ上を搬送する容器の位置を認識する容器位置認識手段と、第2搬送コンベヤ上を搬送する物品の位置を認識する物品位置認識手段と、容器位置認識手段および物品位置認識手段からの信号を基に第2搬送コンベヤ上の物品を保持して第1搬送コンベヤ上の容器へ移送する物品移送手段と、物品移送手段よりも下流の第1搬送コンベヤ上に設けられ、容器に物品が移送されたか否かを検出する検出手段と、第1搬送コンベヤにおける、検出手段よりも下流の分岐位置と物品移送手段よりも上流の移載位置とを接続するリターン通路と、分岐位置で第1搬送コンベヤ上の容器をリターン通路へ分岐する分岐手段と、リターン通路上の容器を第1搬送コンベヤの移載位置へ戻す移載手段とを設け、検出手段で物品が移送されていないと判定された容器をリターン通路を介して第1搬送コンベヤへ移載し、移載された容器に再度物品を移送することを特徴としている。

発明の効果

0008

本発明によれば、ランダムに搬送される袋製品等の物品を保持して連続搬送される容器へ移送する物品処理装置において、物品が移送されない容器を減らし、稼働率及び歩留まりを向上することができる。

図面の簡単な説明

0009

本発明の物品処理装置の一実施形態である袋製品投入装置のレイアウトを示す平面図である。
図1の袋製品投入装置のレイアウトを示す側面図である。
袋製品投入装置に設けられた分岐装置のレイアウトを示す平面図である。
袋製品投入装置に設けられた移載装置のレイアウトを示す平面図である。
袋製品投入装置に設けられた移載装置のレイアウトを示す横断面図である。

実施例

0010

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図1は、本発明の物品処理装置の一実施形態である袋製品投入装置全体のレイアウトを示す平面図であり、図2は側面図である。図1図2を参照して、本実施形態の袋製品投入装置の構成および袋製品投入作業の全体の流れについて説明する。

0011

袋製品投入装置10は、例えばカップ麺の製造ラインで用いられる。本実施形態において袋製品投入装置10は、例えば、麺が収容された容器(カップ)Cを搬送する第1搬送コンベヤ12と、具材やスープ材料を袋詰めした袋製品Pを搬送する第2搬送コンベヤ14と、第2搬送コンベヤ14上の袋製品Pを1袋ずつ拾い上げ、容器Cに投入して移送する第1、第2ロボット(物品移送手段)16、18と、第2搬送コンベヤ14で搬送され、容器Cに投入されなかった袋製品Pを再びホッパ20へと戻す第1リターンコンベヤ22と、第1搬送コンベヤ12の下流側から上流側へと袋製品Pが投入されていない容器Cを第1搬送コンベヤ12の上流に戻す第2リターンコンベヤ24(リターン通路)とを備える。

0012

図2に示されるように、ホッパ20に投入された袋製品Pは、桟付ベルトコンベヤ26により掻き上げられ、第2搬送コンベヤ14の搬送面にランダムに撒かれる(このとき更に振動コンベヤを介して第2搬送コンベヤ14へ乗り移るようにしてもよい)。第2搬送コンベヤ14の下流において、搬送面の上方には第1カメラ30と第1ロボット16が配置され、その直ぐ下流には、同様に第2カメラ32と第2ロボット18が配置される。第1、第2ロボット16、18は、例えば吸着ヘッドを備えるパラレルリンクロボットであり、第1、第2カメラ30、32で撮影された画像と第2搬送コンベヤ14の図示しないエンコーダ信号により第2搬送コンベヤ14上を搬送される袋製品Pの位置を検出し、袋製品Pを1袋ずつ吸着保持して第1搬送コンベヤ12で搬送されて来る容器Cにそれぞれ移送する。ここで、第1、第2カメラ30、32と第2搬送コンベヤ14のエンコーダが物品位置認識手段となる。なお、図1には、第1、第2ロボット16、18の可動範囲が円16A、18Aでそれぞれ示される。

0013

第2搬送コンベヤ14は、第2ロボット18の下流において終端し、第1、第2ロボット16、18により拾い上げられなかった袋製品Pは、第2搬送コンベヤ14の終端から、下方に敷設された第1リターンコンベヤ22の搬送面に落下してホッパ20に向けて搬送される。第1リターンコンベヤ22により、第2搬送コンベヤ14の上流側まで搬送された袋製品Pは、桟付ベルトコンベヤ25により掻き上げられてホッパ20へ再び回収される。

0014

容器Cは、麺充填装置34において麺が充填され、前後に間隔が空けられた状態で一列に整列されて第1搬送コンベヤ12上を連続的に搬送される。図示例において、第1搬送コンベヤ12は、第2搬送コンベヤ14の下を潜り抜けた後、第1ロボット16が配置される付近において、第2搬送コンベヤ14と略同じ高さで第2搬送コンベヤ14に並走するように配置される。第1搬送コンベヤ12は、その後第2搬送コンベヤ14の終端を回り込み、第2ロボット18が配置される付近において、第2搬送コンベヤ14の反対側の側辺に沿って配置される。

0015

第1搬送コンベヤ12の第1ロボット16よりも上流側には、搬送されてくる容器Cを検出する第1容器検出センサ36が設けられる。第1容器検出センサ36により容器Cが検出されると、検出された容器Cのその後の位置が、例えば第1搬送コンベヤ12に設けられたエンコーダ(図示せず)により把握される。第1ロボット16は、この容器Cが可動範囲16Aに入ると第2搬送コンベヤ14において吸着保持した袋製品Pをこの容器C内に投入する。

0016

また、第1搬送コンベヤ12において、第2ロボット18よりも上流側には、第2容器検出センサ38と第1袋製品有無検出用カメラ40が設けられる。第2容器検出センサ38により第1搬送コンベヤ12上の容器Cが検出されると、その後のその容器Cの位置が第1搬送コンベヤ12に設けられたエンコーダ(図示せず)により把握される。その後、上方から容器C内の画像が第1袋製品有無検出用カメラ40により撮影され、容器C内に袋製品Pが投入されているか否かが判定される。容器Cに袋製品Pが投入されていない場合、第2ロボット18は、第2搬送コンベヤ14から袋製品Pを可動範囲18Aにおいて吸着保持して拾い上げ、袋製品Pが投入されていないと判定された容器Cに投入する。ここで、第1、第2容器検出センサ36、38と第1搬送コンベヤ12のエンコーダが容器位置認識手段となる。

0017

また第1搬送コンベヤ12において、第2ロボット18よりも下流側には、第3容器検出センサ42と第2袋製品有無検出用カメラ(検出手段)44が配置される。第3容器検出センサ42で搬送されてくる容器Cが検出されると、その位置をエンコーダ(図示せず)で把握しながら、その容器C内の画像を上方から撮影し、容器C内に袋製品Pが投入されているか否かが再度判定される。

0018

第1搬送コンベヤ12において、第2袋製品有無検出用カメラ44の下流側には、第4容器検出センサ46と分岐装置(分岐手段)48が設けられる。分岐装置48は、第2袋製品有無検出用カメラ44の画像により袋製品Pが投入されていないと判定された容器Cを、後述するように、第1搬送コンベヤ12上から第2リターンコンベヤ24へと移載する。すなわち、袋製品Pが投入されていない容器Cは、全て分岐装置48により第2リターンコンベヤ24へと移載され、袋製品Pが投入された容器Cのみが、第1搬送コンベヤ12により、更に下流に設けられる蓋を貼着するための装置(図示せず)へと搬送される。なお、分岐装置48の直前に設けられた第4容器検出センサ46により、袋製品Pが投入されていない容器Cの位置が正確に把握され、これに同期して分岐装置48は容器Cを第2リターンコンベヤ24へと移載する。

0019

袋製品Pが投入されていないと判定(NG判定)され、第2リターンコンベヤ24へ移載された容器Cは、第1搬送コンベヤ12の上流(第1容器検出センサ36や第1ロボット16よりも上流側)へと戻され、第1、第2ロボット16、18を用いて、再度袋製品Pの投入作業が行われる。また、第2リターンコンベヤ24の下流端近傍には第2リターンコンベヤ24上を搬送される容器Cを検出する第5容器検出センサ50と、容器Cを第2リターンコンベヤ24から第1搬送コンベヤ12へと移載する移載装置(移載手段)52が設けられる。

0020

第1搬送コンベヤ12において移載装置52よりも上流側には、第6容器検出センサ54が設けられ、第1搬送コンベヤ12上を搬送される容器Cの位置が検出される。後述するように、移載装置52は、第5、第6容器検出センサ50、54の信号に基づき、袋製品Pが未投入の容器Cを第1搬送コンベヤ12上へと移載し、第1搬送コンベヤ12上のラインに戻す。

0021

次に図3を参照して、本実施形態の分岐装置48の構成の詳細について説明する。図3は、分岐装置48の近傍のレイアウトを示す平面図である。

0022

図3に示されるように、分岐装置48の近傍において、第2リターンコンベヤ24は、第1搬送コンベヤ12と並走するように配置される。第1搬送コンベヤ12、および第2リターンコンベヤ24各々の両側辺には、それぞれガイド部材12G、24Gが設けられ、容器Cは、両側辺に設けられたガイド部材12G、24Gにガイドされて搬送される。分岐装置48は、エアシリンダ48Aとプッシャ48Pを備え、プッシャ48Pは、エアシリンダ48Aにより第1搬送コンベヤ12を横切って進退自在とされる。プッシャ48Pが第1搬送コンベヤ12を横切る位置(分岐位置)において、第1搬送コンベヤ12の両側のガイド部材12G、および第2リターンコンベヤ24の第1搬送コンベヤ12側のガイド部材24Gには、プッシャ48Pが横切るための開口が設けられる。また、同位置における第1搬送コンベヤ12と第2リターンコンベヤ24の間は、渡り板56によって連絡される。

0023

第2袋製品有無検出用カメラ44の画像から、袋製品Pが投入されていないと判定された容器Cの位置を第4容器検出センサ46で検出すると、第1搬送コンベヤ12に設けられたエンコーダ(図示せず)によりその位置を正確に把握し、同容器Cがプッシャ48Pの前に来たときに、エアシリンダ48Aにより、プッシャ48Pが押し出され、同容器Cが第2リターンコンベヤ24上へと押し遣られる。

0024

次に図4、5を参照して、本実施形態の移載装置52の構成の詳細について説明する。図4は、移載装置52の近傍のレイアウトを示す平面図であり、図5は、移載装置52の横断面図である。

0025

図4図5に示されるように、移載装置52の近傍において、第2リターンコンベヤ24は、第1搬送コンベヤ12と並走するように配置される。第1搬送コンベヤ12、および第2リターンコンベヤ24各々の両側辺には、それぞれガイド部材12G、24Gが設けられ、容器Cは、両側辺に設けられたガイド部材12G、24Gにガイドされて搬送される。移載装置52は、エアシリンダ52Aとプッシャ52Pを備え、プッシャ52Pは、エアシリンダ52Aにより第2リターンコンベヤ24を横切って進退自在とされる。プッシャ52Pが第2リターンコンベヤ24を横切る位置(移載位置)において、第2リターンコンベヤ24の両側のガイド部材24G、および第1搬送コンベヤ12の第2リターンコンベヤ24側のガイド部材12Gには、プッシャ52Pを進退させ、容器Cを第2リターンコンベヤ24から第1搬送コンベヤ12へと移載するための開口が設けられる。また、同位置における第2リターンコンベヤ24と第1搬送コンベヤ12の間は、渡り板58によって連絡される。

0026

第2リターンコンベヤ24の下流端には、固定ストッパ60が設けられ、搬送されてきた容器Cは、固定ストッパ60に当接してプッシャ52Pの前の移載位置で停止する。また、第2リターンコンベヤ24において、移載装置52よりも上流側の移載位置の直前には、第2リターンコンベヤ24上を連続的に搬送されてくる容器Cの移送を停止するためのストッパ装置62が設けられる。ストッパ装置62は、エアシリンダ62Aと移動ストッパ62Sを備え、移動ストッパ62Sは、エアシリンダ62Aにより第2リターンコンベヤ24上に進退自在である。

0027

第1搬送コンベヤ12上を搬送される容器Cの間隔は、容器検出センサ54の検知信号に基づき算出され(例えば搬送速度や検知時間間隔に基づき算出)、容器C1つ分以上の間隔があると判定されると、移載装置52が作動され、プッシャ52Pにより第2リターンコンベヤ24の下流端に停留された容器Cが第1搬送コンベヤ12上へと押し遣られる。なお、ストッパ装置62は、既に第2リターンコンベヤ24の下流端(移載位置)にある容器Cに次に搬送されてくる容器Cが干渉しないようにするもので、移動ストッパ62Sが第2リターンコンベヤ24上に突き出され、その進路を遮る。すなわち、ストッパ装置62は、既に移載位置に容器Cがある場合、移載位置52の手前(待機位置)で次の容器Cの移動を停止して待機させ、同容器Cが既に移載位置にある容器Cと干渉するのを防止する。

0028

第2リターンコンベヤ24の待機位置に容器Cが存在することが容器検出センサ50により検出され、かつ移載位置の容器Cが既に第1搬送コンベヤ12へと移載されていると、ストッパ装置62は、移動ストッパ62Sを第2リターンコンベヤ24上から退避させ、待機位置にあった容器Cを1つだけ移載位置にまで移動させる。このとき更に次の容器Cが移載位置まで搬送され、移載位置の容器Cと緩衝しないように、移動ストッパ62Sにより第2リターンコンベヤ24の搬送路が再度閉鎖される。

0029

以上のように、本実施形態の袋製品投入装置10では、ホッパ20から供給され、第2搬送コンベヤ14上にランダムに撒かれ搬送される袋製品Pを、一袋ずつ第1、第2ロボット16、18で拾い上げ第1搬送コンベヤ12上を搬送される容器Cに投入する。そして、投入されなかった袋製品Pを第1リターンコンベヤ22によりホッパ20に回収する。また、本実施形態では第1、第2ロボット16、18で袋製品Pが投入できなかった容器Cを第2袋製品有無検出用カメラ44で検出して分岐装置48を用いて第2リターンコンベヤ24へ分岐し、第1搬送コンベヤ12の上流側へと戻しているので、袋製品Pが投入されていない容器Cを再度第1、第2ロボット16、18を用いた袋製品Pの投入作業に回すことができる。

0030

一般に、袋製品を搬送コンベヤ上に一様に分散させることは難しく、搬送面上には、袋製品が重なるなどして密集している場所と疎らに分散している場所とが存在する。そのため複数のロボットを用いても全ての容器に袋製品を投入することは一般的に困難である。本実施形態では、袋製品未投入の容器を再度投入作業に復帰させるので、袋製品未投入による不良率を略0%にまで低減できる。

0031

以上のように、本実施形態によれば、ランダムに搬送される袋製品を拾い上げて連続搬送される容器に投入する袋製品投入装置において、袋製品が投入されない容器を減らし、稼働率を向上することができる。

0032

なお、本実施形態では、物品処理装置としてカップ麺の製造ラインに用いられる袋製品投入装置を例に説明を行なったが、本発明は、固体ヨーグルトが収容された容器の上に、シロップが袋詰めされた袋製品を移送したり、プリンゼリーが収容された容器の上にスプーンを移送したりすることも可能である。また、分岐装置や移載装置の構成も、容器を移送できる構成であればよく、本実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、エアシリンダをサーボモータ等他の駆動機構に置き換えても良いし、プッシャを容器に当接させる構成ではなく、エアを吹き付ける構成とすることによって非接触で容器を移動させることもできる。

0033

10袋製品投入装置
12 第1搬送コンベヤ
14 第2搬送コンベヤ
16、18 第1、第2ロボット(物品移送手段)
20 ホッパ
22 第1リターンコンベヤ
24 第2リターンコンベヤ(リターン通路)
25、26付コンベヤ
34 麺充填装置
36、38、42、46、50、54容器検出センサ
40 第1袋製品有無検出用カメラ
44 第2袋製品有無検出用カメラ(検出手段)
48分岐装置(分岐手段)
52移載装置(移載手段)
C 麺投入済み容器(カップ)
P 袋製品

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