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技術 磁気搬送装置

出願人 カネテック株式会社
発明者 鈴木昌幸水野貴夫山木勝
出願日 2017年10月10日 (2年2ヶ月経過) 出願番号 2017-196744
公開日 2019年5月9日 (7ヶ月経過) 公開番号 2019-069843
状態 未査定
技術分野 非機械的コンベヤ 工作機械の補助装置
主要キーワード 外表面位置 取り分離 掻取板 配設角度 線形形状 右巻きの 左巻きの 円弧状面
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(2019年5月9日)のものです。
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図面 (7)

課題

鉛直方向搬送部や曲線搬送部を有する搬送経路であっても、搬送対象物を落下させずに搬送することが可能な磁気搬送装置を提供すること。

解決手段

非磁性体からなる搬送筒10と、搬送筒10の内部に配設されたフレキシブルシャフト20と、フレキシブルシャフト20を軸線周りに回転させるモータ30と、フレキシブルシャフト20の外周面上において、フレキシブルシャフト20の外周面に沿って螺旋状となる位置に、順次、それぞれ取付部材40を介して複数取り付けられ、搬送筒10の内周面に対向する側の磁極が、螺旋状の取り付け方向に沿ってN極、S極が交互に現れるように配設されたマグネット50を有し、搬送筒10の外周面には、螺旋状に配設されたマグネット50の螺旋方向とは逆向きの螺旋状に延びる粗面加工部12が形成された磁気搬送装置100である。

概要

背景

磁性体ワーク機械加工時に生じる磁性体の切粉や磁性体の物品搬送対象物)を搬送する際には、磁気により搬送対象物を吸着させた状態で所定の位置まで搬送する磁気搬送装置が用いられる。このような磁気搬送装置としては、例えば特許文献1:特開2007−230723号公報に開示されているような構成のものが知られている。

概要

鉛直方向搬送部や曲線搬送部を有する搬送経路であっても、搬送対象物を落下させずに搬送することが可能な磁気搬送装置を提供すること。非磁性体からなる搬送筒10と、搬送筒10の内部に配設されたフレキシブルシャフト20と、フレキシブルシャフト20を軸線周りに回転させるモータ30と、フレキシブルシャフト20の外周面上において、フレキシブルシャフト20の外周面に沿って螺旋状となる位置に、順次、それぞれ取付部材40を介して複数取り付けられ、搬送筒10の内周面に対向する側の磁極が、螺旋状の取り付け方向に沿ってN極、S極が交互に現れるように配設されたマグネット50を有し、搬送筒10の外周面には、螺旋状に配設されたマグネット50の螺旋方向とは逆向きの螺旋状に延びる粗面加工部12が形成された磁気搬送装置100である。

目的

本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とする

効果

実績

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牽制数
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請求項1

非磁性体材料からなる搬送筒と、前記搬送筒の内部に配設されたシャフトと、前記シャフトを軸線周りに回転させるモータと、前記シャフトの外周面上において、前記シャフトの外周面に沿って螺旋状となる位置に、順次、それぞれ取付部材を介して複数取り付けられ、前記搬送筒の内周面に対向する側の磁極が、前記螺旋状の取り付け方向に沿ってN極、S極が交互に現れるように配設されたマグネットと、を有し、前記搬送筒の外周面には、前記螺旋状に配設された前記マグネットの螺旋方向とは逆向きの螺旋状に延びる粗面加工部が形成されていることを特徴とする磁気搬送装置

請求項2

前記シャフトはフレキシブルシャフトであって、前記搬送筒は、搬送対象物を水平方向に搬送する水平方向搬送部と、前記搬送対象物を鉛直方向に搬送する鉛直方向搬送部と、曲線搬送部と、を有し、前記粗面加工部は、前記搬送筒の曲線搬送部に形成されていることを特徴とする請求項1記載の磁気搬送装置。

請求項3

前記シャフトはフレキシブルシャフトであって、前記搬送筒は、搬送対象物を水平方向に搬送する水平方向搬送部と、前記搬送対象物を鉛直方向に搬送する鉛直方向搬送部と、曲線搬送部と、を有し、前記粗面加工部は、前記搬送筒の鉛直方向搬送部に形成されていることを特徴とする請求項1記載の磁気搬送装置。

請求項4

前記取付部材には、前記搬送筒の内周面上を転動可能な転動体が取り付けられていることを特徴とする請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の磁気搬送装置。

請求項5

前記粗面加工部は間欠的に形成されていることを特徴とする請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の磁気搬送装置。

請求項6

前記搬送筒の搬送方向下流側端縁部には、掻取部が着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の磁気搬送装置。

技術分野

0001

本発明は磁気搬送装置に関する。

背景技術

0002

磁性体ワーク機械加工時に生じる磁性体の切粉や磁性体の物品搬送対象物)を搬送する際には、磁気により搬送対象物を吸着させた状態で所定の位置まで搬送する磁気搬送装置が用いられる。このような磁気搬送装置としては、例えば特許文献1:特開2007−230723号公報に開示されているような構成のものが知られている。

先行技術

0003

特開2007−230723号公報

発明が解決しようとする課題

0004

特許文献1に開示されている磁気搬送装置は、非磁性体搬送筒の内部に収容されたシャフトと、シャフトの外周面所定間隔螺旋状に固定された複数個マグネットと、シャフトを回転させるモータを有し、シャフトをモータにより回転させ、搬送筒の外周面に吸着させた磁性体を搬送筒の一端から他端に移送させるための磁気搬送装置であり、搬送筒の外周面に、搬送筒の軸方向に対して傾斜した抵抗部を搬送筒の外周面に長手方向の一端から他端に向かって設けた構成を有している。

0005

特許文献1に開示されている磁気搬送装置の構成によると、搬送筒の外周面に磁気吸着させた搬送対象物をマグネットの回転と共に搬送筒の外周面に沿って移動させ、抵抗部に搬送対象物を当てることで、抵抗部に沿って搬送対象物を搬送させる構成である。このため、実施形態で説明されているような抵抗部として突起を用いた場合、突起の位置において搬送対象物が搬送筒外周面(マグネット)から離反し、搬送対象物に作用する磁気が弱まってしまうことがある。特に搬送筒に鉛直方向に搬送する部分や搬送筒が曲がり部分においては、搬送対象物がマグネットから離反すると、重力の作用により搬送筒の外周面から搬送対象物が脱落してしまうといった課題を有している。

課題を解決するための手段

0006

そこで本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは次のとおりである。すなわち、搬送対象物を搬送筒の外周面から脱落させることなく、確実に搬送筒の搬送方向に搬送対象物を搬送することが可能な磁気搬送装置を提供することにある。

0007

上記課題を解決するため発明者が鋭意研究した結果、以下の構成に想到した。すなわち、本発明は、非磁性体材料からなる搬送筒と、前記搬送筒の内部に配設されたシャフトと、前記シャフトを軸線周りに回転させるモータと、前記シャフトの外周面上において、前記シャフトの外周面に沿って螺旋状となる位置に、順次、それぞれ取付部材を介して複数取り付けられ、前記搬送筒の内周面に対向する側の磁極が、前記螺旋状の取り付け方向に沿ってN極、S極が交互に現れるように配設されたマグネットと、を有し、前記搬送筒の外周面には、前記螺旋状に配設された前記マグネットの螺旋方向とは逆向きの螺旋状に延びる粗面加工部が形成されていることを特徴とする磁気搬送装置である。

0008

これにより、搬送対象物を搬送筒の外周面から脱落させすることなく、確実に搬送筒の搬送方向に搬送対象物を搬送することが可能な磁気搬送装置を提供することができる。

0009

また、前記シャフトはフレキシブルシャフトであって、前記搬送筒は、搬送対象物を水平方向に搬送する水平方向搬送部と、前記搬送対象物を鉛直方向に搬送する鉛直方向搬送部と、曲線搬送部と、を有し、前記粗面加工部は、前記搬送筒の曲線搬送部に形成されていることが好ましい。

0010

また、前記シャフトはフレキシブルシャフトであって、前記搬送筒は、搬送対象物を水平方向に搬送する水平方向搬送部と、前記搬送対象物を鉛直方向に搬送する鉛直方向搬送部と、曲線搬送部と、を有し、前記粗面加工部は、前記搬送筒の鉛直方向搬送部に形成されていることが好ましい。

0011

これらのような三次元的な搬送経路を有する磁気搬送装置であっても、搬送筒の外周面に搬送対象物を確実に吸着させた状態を維持することができ、搬送筒の外周面から搬送対象物を脱落させることなく搬送対象物を搬送することができる。

0012

また、前記取付部材には、前記搬送筒の内周面上を転動可能な転動体が取り付けられていることが好ましい。

0013

これにより、搬送筒が長く搬送筒に歪や撓みが生じている場合や、搬送経路に曲線搬送部を有していても、シャフトが搬送筒の内部で柔軟に弾性変形し、マグネットを搬送筒の内周面に当接させることがなく、搬送筒の内部で確実に回転させることができる。

0014

また、前記粗面加工部は間欠的に形成されていることが好ましい。

0015

これにより、搬送筒の外周面への粗面加工部分を少なくすることができる。

0016

また、前記搬送筒の搬送方向下流側端縁部には、掻取部が着脱可能に取り付けられていることが好ましい。

0017

これにより、搬送物に応じた掻取部に適宜交換することにより、掻取部の配設位置や掻取部の掻取板角度調整ができる。

発明の効果

0018

本開示における磁気搬送装置の構成を採用することにより、搬送対象物を搬送筒の外周面から脱落させすることなく、確実に搬送筒の搬送方向に搬送対象物を搬送することが可能な磁気搬送装置を提供することができる。このような搬送筒によれば、三次元的な搬送経路であっても搬送対象物を確実に搬送させることができる。

図面の簡単な説明

0019

本実施形態における磁気搬送装置の全体図である。
本実施形態における磁気搬送装置の搬送筒部分における概略構成を示す要部断面図である。
フレキシブルシャフトに対する取付体、マグネット、転動体の取り付け状態を示す平面図である。
フレキシブルシャフトに対する取付体の固定状態を示す説明断面図である。
フレキシブルシャフトに取り付けられたマグネットの磁極の状態を示す説明図である。
図5のA部分に相当する搬送筒のVI−VI線断面図である。

実施例

0020

本実施形態における磁気搬送装置100は、図1図2に示すように、搬送筒10と、搬送筒10の内部に配設されたフレキシブルシャフト20と、フレキシブルシャフト20を軸線周りに回転させるモータ30と、フレキシブルシャフト20の軸線方向にフレキシブルシャフト20の外周面に沿って螺旋状にマグネット50および転動体60を取り付けるための取付部材40と、を有している。また、搬送筒10の搬送方向下流側端縁部には搬送対象物を搬送筒10から掻き取り分離させるための掻取部70が取り付けられている。

0021

本実施形態における搬送筒10はステンレススチールに代表される非磁性体材料により形成されている。搬送筒10は曲線筒からなる曲線搬送部10Aと、直線筒からなり搬送方向を鉛直方向または鉛直方向に傾斜させた鉛直方向搬送部10Bと、直線筒からなり搬送方向を水平方向にした水平方向搬送部10Cとにより構成されている。また、搬送筒10の外周面には粗面加工部12が形成されている。粗面加工部12は搬送筒10の軸線方向(延長方向)に搬送筒10の外周面に沿って左巻きの螺旋状に形成されている。ここではサンドブラスト加工等の公知の方法により所要幅寸法の粗面加工部12を形成している。ここでは、外径寸法50mmの搬送筒10対して幅寸法6mmの粗面加工部12を形成したが、搬送筒10の外径寸法や粗面加工部12の幅寸法はこれらの寸法に限定されるものではない。

0022

本実施形態における粗面加工部12は、図1に示すように、搬送筒10の曲線搬送部10Aおよび鉛直方向搬送部10Bに形成されている。粗面加工部12を搬送筒10の外周面に形成することにより、後述するマグネット50を搬送筒10の内部空間で粗面加工部12の螺旋方向と同じ方向(左周り)に回転させた際にマグネット50の磁力により搬送筒10の外周面に吸着させた搬送対象物を搬送筒10の延長方向に搬送させるための力を増大させることができる。

0023

搬送筒10の内部空間には図2図4に示すようにシャフトとしてのフレキシブルシャフト20が挿通されている。フレキシブルシャフト20は、コアとなる芯線の上に、第一層から順次、素線左右交互に、数条ずつ複数層に捲き重ねて所定の太さに仕上げられた公知の構成を用いることができる。フレキシブルシャフト20の軸線AXは搬送筒10の軸線と同一軸線上にセットされている。なお、本開示におけるフレキシブルシャフト20とは、上記に説明したような公知の構成に限定されるものではなく、搬送筒10の延長方向における線形形状に合わせて弾性変形した状態で軸線AX周りに回転可能な構造体を含む概念である。

0024

フレキシブルシャフト20の搬送方向下流側端縁部である第1端部20Aには、フレキシブルシャフト20がフレキシブルシャフト20の軸線AX周りに回転可能となるようにカップリング21を介してモータ30の出力軸が連結されている。フレキシブルシャフト20の搬送方向上流側端縁部である第2端部20Bは、搬送筒10の第2端部20Bに対応する開口端部に装着された防水性を有するキャップ部材22に取り付けられたベアリング24により回転可能に保持されている。このように搬送筒10の第2端部20B側の開口端部にはモータ30は配設されておらず、防水性のキャップ部材22が取り付けられているので、搬送筒10の第2端部20B側は液中に設置することもできる。

0025

フレキシブルシャフト20の外周面上には、フレキシブルシャフト20の軸線AXの延長方向に沿って右巻きの螺旋状(図2図3に示す破線PLに沿って)に取付部材40が複数取り付けられている。複数の取付部材40は、フレキシブルシャフト20の軸線AX周りに、順次、所要回転角度ずつずれるようにして取り付けている。ここでは、所要回転角度を60度とした。フレキシブルシャフト20の軸線AX方向に沿った取付部材40の配設位置の軌跡による螺旋の巻き方向(すなわち、フレキシブルシャフト20の軸線AX方向に沿ったマグネット50の配設位置の軌跡による螺旋の巻き方向)は、粗面加工部12の螺旋の巻き方向と逆方向(逆向き)である。なお、本実施形態においては、モータ30によってフレキシブルシャフト20を取付部材40(マグネット50)の螺旋の向き(ここでは右巻き右回り))とは反対方向の左周りに回転させている。

0026

取付部材40とフレキシブルシャフト20との取り付け部分においては、互いの長手方向における中心線を直交させた状態になっている。ここでは図4に示すように、フレキシブルシャフト20を取付部材40の板厚方向に直交させた状態で貫通させ、取付部材40の外表面からフレキシブルシャフト20に向かって複数の係止部材42により取付部材40を係止している。

0027

本実施形態における係止部材42は、先端がった先鋭係止部材42Aと先端が平坦な平坦係止部材42Bが用いられている。先鋭係止部材42Aは先端部をフレキシブルシャフト20の外周面における複数本の素線により形成された溝部分に進入させた状態で取付部材40をフレキシブルシャフト20に固定している。また、平坦係止部材42Bは先端部をフレキシブルシャフト20の外周面に当接させた状態で取付部材40をフレキシブルシャフト20に固定している。このように複数種類の係止部材42を採用することにより、外周面に凹凸を有すると共に軸線AX周りに回転するフレキシブルシャフト20に対して取付部材40を確実に固定することができる。

0028

それぞれの取付部材40にはマグネット50と転動体60が取り付けられている。マグネット50は取付部材40に接着等の公知の手段により固定されている。より詳細には、図3図6に示すようにマグネット50は、マグネット50の長手方向の中心線とフレキシブルシャフト20の軸線AXとが平行になるようにしてフレキシブルシャフト20の外周面に沿って螺旋状に取り付けられている。マグネット50は、取付部材40を介してフレキシブルシャフト20に取り付けられているので、フレキシブルシャフト20の外周面の周方向におけるマグネット配設角度間隔MHKは60度(図6参照)である。

0029

マグネット50は、搬送筒10の内周面に対向する側の磁極が、図5に示すように、螺旋状の取り付け方向に沿ってN極とS極が交互に現れるように配設されている。また、マグネット50は、搬送筒10の搬送方向(フレキシブルシャフト20の延長方向)において隣接するマグネット50の長手方向の一部が重複するように配設されている。さらに、マグネット50の搬送筒10の内周面に対向する側の外表面は、搬送筒10の内周面形状に倣った円弧状面に形成されている。フレキシブルシャフト20の第1端部20Aにおける複数のマグネット50については、搬送筒10の内周面に対向する側の磁極を同磁極にすると共にフレキシブルシャフト20の延長方向における位置を等しくさせた状態で取り付けられている。

0030

転動体60は取付部材40の長手方向両端部分に取り付けられている。なお、取付部材40の長手方向とは、フレキシブルシャフト20の軸線AXと直交する方向である。より詳細には、取付部材40における長手方向の一方端部分は上流側(第2端部20Bの側)の面に転動体60が取り付けられ、取付部材40における長手方向の他方端部分は下流側(第1端部20Aの側)の面に転動体60が取り付けられている。

0031

ここでは同一の取付部材40に取り付けられた転動体60のフレキシブルシャフト20の外周面の周方向における転動体配設角度間隔THKを120度(図4参照)としている。すなわち、転動体配設角度間隔はマグネット配設角度間隔の2倍になっている。このようにして取付部材40に取り付けられた転動体60は、図2および図3に示すように、マグネット50を挟んでマグネット50の長手方向の両側位置となる、取付部材40の両端部に取り付けられた配列をなしている。なお、マグネット50の長手方向とはフレキシブルシャフト20の軸線AXと平行である。

0032

本実施形態における転動体60は、合成樹脂材料からなる円板を回転可能に取付部材40に軸支させた回転板を採用している。転動体60(回転板)はフレキシブルシャフト20の外周面から離間した位置において、搬送筒10の内周面上をフレキシブルシャフト20の軸線AXと平行の軸線周りに(搬送筒10の内周面上を搬送筒10の延長方向と直交する方向に)転動可能に設けられている。

0033

このように本実施形態における磁気搬送装置100は、搬送筒10の延長方向における線形に合わせて搬送筒10の内部に配設されたフレキシブルシャフト20が弾性変形して、転動体60が搬送筒10の内周面上を転動することになる。また、図4に示すように、フレキシブルシャフト20の外周面からマグネット50の搬送筒10の内周面に対向する側の外表面位置までの離間距離は、フレキシブルシャフト20の外周面から転動体60の搬送筒10の内周面に対向する端部位置までの離間距離よりも短距離であるから、搬送筒10が曲線搬送部10Aを有する場合においても搬送筒10の内周面にマグネット50が当接することはない。これにより、搬送筒10の延長方向における全範囲においてマグネット50を搬送筒10の内周面に当接させることなく、フレキシブルシャフト20と共に搬送筒10の内部空間で回転させることが可能である。

0034

また、フレキシブルシャフト20の外周面からマグネット50の搬送筒10の内周面に対向する側の外表面位置までの離間距離と、フレキシブルシャフト20の外周面から転動体60の搬送筒10の内周面に対向する端部位置までとの離間距離とを等しくさせた構成を採用することもできる。これによれば、搬送筒10の内周面とこれに対向する側のマグネット50の外表面との離間距離が短くなり、搬送筒10の外周面における磁力を強くすることができ、搬送対象物の脱落をより確実に防止することが可能になる点において好都合である。すなわち、フレキシブルシャフト20の外周面からマグネット50の搬送筒10の内周面に対向する側の外表面位置までの離間距離は、フレキシブルシャフト20の外周面から転動体60の搬送筒10の内周面に対向する端部位置までの離間距離以下であればよいのである。

0035

このような磁気搬送装置100の構成を採用することにより、搬送経路が長く搬送筒10に歪みや撓みが生じたとしても、マグネット50を搬送筒10の内周面に接触させることなく搬送筒10の内周面に近接した位置で回転させることができる。これにより従来技術では複数台を用いて搬送しなければならなかった搬送距離であっても、1台の磁気搬送装置100で搬送対象物を搬送することが可能になる。

0036

さらには、搬送筒10の延長方向に縦方向または横方向にカーブする曲線搬送部10Aが存在しても、搬送筒10のカーブ形状に合わせてフレキシブルシャフト20が弾性変形し、曲線搬送部10Aの外周側に位置する転動体60が搬送筒10の内周面上を転動する。これによりマグネット50は搬送筒10の内周面に当接することなく、フレキシブルシャフト20と共に搬送筒10の内部空間内で回転させることができる。すなわち、搬送筒10に三次元的にカーブする曲線搬送部10Aおよび鉛直方向搬送部10Bを配設すれば、マグネット50の磁力により搬送筒10の外周面に吸着させた搬送対象物を搬送筒10の三次元形状に沿わせて異音や摩耗を発生させずに搬送することができるのである。

0037

さらにまた、搬送筒10の外周面にマグネット50の螺旋方向とは逆方向に螺旋する粗面加工部12が形成されているので、搬送筒10の外周面にマグネット50の磁力で吸着保持させた搬送対象物を搬送すれば、搬送対象物を粗面加工部12に交差させることができる。搬送対象物を搬送筒10の外周面に形成した粗面加工部12に交差させることで、搬送対象物を搬送方向に進めるための力を増大させることができ、搬送筒10の外周面に吸着させた搬送対象物がフロックにならず、搬送筒10の外周面から搬送対象物の脱落を防ぐことができる。これに加えて鉛直方向搬送部10Bにより搬送対象物を鉛直方向に搬送する際においては、重力の作用による鉛直方向搬送部10Bの外周面からの搬送対象物の脱落を防止することもできる。

0038

本実施形態においては、粗面加工部12を搬送筒10の曲線搬送部10Aと鉛直方向搬送部10Bに配設した形態について説明しているが、曲線搬送部10Aと鉛直方向搬送部10Bの有無にかかわらず搬送筒10の全範囲に配設することもできる。また、搬送筒10の粗面加工部12は、搬送筒10の曲線搬送部10Aまたは鉛直方向搬送部10Bのいずれか一方のみに配設することも可能である。

0039

また、本実施形態における粗面加工部12は搬送筒10の配設延長方向において連続する一本の螺旋形をなしているが、搬送筒10の外周面上に沿って搬送筒10の配設延長方向に間欠的な螺旋形を形成する粗面加工部12の形態を採用することもできる。

0040

また、以上の実施形態においては三次元的な搬送経路の搬送筒10について説明しているが、搬送対象物を単純に上方位置に移動させるための搬送経路を有する磁気搬送装置100とすることもできる。このような磁気搬送装置100においては、単純な直線からなる搬送筒10を上下方向に配設すればよいため、搬送筒10の内部に配設するシャフトはフレキシブルシャフト20ではない一般的なシャフトを用いることができる。さらには搬送筒10の内周面上を転動する転動体60の配設を省略することもできる。

0041

また、本実施形態においては、搬送筒10の搬送方向下流側端縁部(モータ30が配設されている側の端縁部)に掻取部70を取り付けた形態について説明しているが、この掻取部70は搬送対象物に応じて取り付け角度や取り付け位置、形状を異ならせることが好適である。このため、掻取部70は搬送筒10に対して着脱可能に取り付けられていることが好ましい。このような掻取部70としては、搬送筒10の外周面に巻き付けられ、巻き付け方向における両端部をねじ留め等によって締め付けする巻付部と、巻付部に固定した掻取板とを有する形態等を採用することができる。なお、掻取部70の巻付部および掻取板の形状は搬送対象物に応じた形態に形成されている。

0042

そして以上に説明した変形例の他、実施形態において説明した変形例等を適宜組み合わせた形態を採用することも可能である。

0043

10搬送筒,
10A曲線搬送部,10B 鉛直方向搬送部,10C 水平方向搬送部,
12粗面加工部,
20フレキシブルシャフト,20A 第1端部,20B 第2端部,
21カップリング,22キャップ部材,24ベアリング,
30モータ,
40取付部材,42係止部材,42A 先鋭係止部材,42B平坦係止部材,
50マグネット,
60転動体,
70掻取部,
100磁気搬送装置,
AX軸線,
SPLマグネットの取り付け位置の軌跡による螺旋を示す破線,
MHK マグネット配設角度間隔,
THK転動体配設角度間隔

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