DE3801871C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, um blech- oder folienartige Gegenstände, insbesondere folienartige Elektroden für die elektrolytische Raffination automatisch in die Behandlungsstel­ lung zu bringen.

Für elektrolytische Raffinationsprozesse werden große Men­ gen von Anoden und Kathoden zum Ausfällen und Zersetzen von Metallen benutzt. Bei diesen Verfahren ist der Übergang folienartiger Elektroden, nämlich der Anoden und der Katho­ den, beispielsweise in Elektrolysebehälter und aus diesen heraus erforderlich. Der Transport und die chargenweise An­ bringung von Elektroden in den Behältern oder Elektrolyse­ zellen erfolgt mittels eines Werkzeugs in Form eines Spießes oder einer Stange, welches von den Haken eines Brückenkrans herabhängt. Mit dieser Stange wird jeweils immer eine Menge von Anoden oder Kathoden behandelt, die einer Behälterfül­ lung entspricht, obwohl man sich auch schon um die gleich­ zeitige Behandlung von Anoden und Kathoden bemüht hat.

Bei dem bekannten Verfahren ist das Absenken der Elektroden in die Behälter mühsam und erfordert eine Steuerung der Stange auf dem Niveau des Behälters von Hand. Die in den Be­ hälter abzusenkenden Elektroden können dabei leicht mit den bereits dort vorhandenen kollidieren, weil die Elektroden­ zwischenräume klein und wegen des manuellen Arbeitsverfah­ rens außerdem unregelmäßig sind. Solche Kollisionen können zu Schäden besonders an den Anfangsblechen oder Folien füh­ ren, die dann verstärkt Kurzschlüsse während der Elektro­ lyse zur Folge haben. Ferner ist der Wirkungsgrad der ma­ nuellen Behandlung getrennter Elektrodenbleche in den Be­ hältern, um die Bleche oder Folien in die richtige Lage zu bringen, äußerst niedrig.

Die Unkosten bei der elektrolytischen Reindarstellung oder Gewinnung können dadurch erheblich gesenkt werden, daß die Elektrodenbleche oder Folien im wesentlichen automatisch behandelt werden. Ein System automatisierter Handhabung setzt jedoch ein genaues Instellungbringen des die Elektro­ den in den Behälter absenkenden Krans voraus. Die Anhalte­ genauigkeit gewöhnlicher Kräne unter Mikroprozessorsteuerung beträgt ±10-30 mm, was für automatische, chargenweise Hand­ habung der Elektroden nicht ausreicht. Um den Grad an Genau­ igkeit durch verbesserte Kran- und Schienenkonstruktionen zu erhöhen, sind enorme Kosten nötig.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Instellungbringen folienartiger Objekte zu schaffen, mit denen unter Vermeidung einiger der Nachteile des Standes der Technik die folienartigen Objekte im wesentlichen genau in ihre Lage gebracht werden können, wobei der Grad an Genau­ igkeit für automatisierten Betrieb vorteilhaft ist.

Die gestellte Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1. Die Ansprüche 2-5 betreffen Ausbildungen des Verfahrens nach Anspruch 1.

Im Anspruch 6 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens angegeben, die gemäß den Ansprüchen 7 bis 9 weiter ausgebildet ist.

Wenn die Erfindung bei einer herkömmlichen Einrichtung zum Beschicken, beispielsweise einem Brückenkran angewandt wird, ist das Ladegerät gemäß der Erfindung mit einer Greifvor­ richtung versehen, deren Lage gegenüber der Ladeposition, beispielsweise an den Elektrolysezellen vorgesehenen Kenn­ markierungen mit Vorteil einstellbar ist. Da die Orte der Ladepositionen oder Beschickungsstellen bei alten Geräten äußerst unregelmäßig sein können, kann die Greifvorrichtung im wesentlichen frei auf horizontalem Niveau verstellt wer­ den. Hierzu wird sie sowohl um die vertikale Achse gedreht als auch linear in Quer- und Längsrichtung vorwärts bewegt. Schwankungen in der Höhe der Bewegungsbahnen des Ladegeräts und Ablenkungen des Gehäuses sowie möglicherweise vorhande­ ne Neigungen der Elektrolysezellen im Verhältnis zueinander erfordern außerdem im wesentlichen geringfügige Nachstellun­ gen und Korrekturen der Neigung der Greifvorrichtung.

Um die Lage der Greifvorrichtung in bezug auf die Ladeposi­ tion zu bestimmen, ist gemäß der Erfindung ein Meßglied vor­ gesehen, welches an mindestens zwei Ecken des Gehäuses der Greifvorrichtung angeordnet ist und vorteilhafterweise die an den entsprechenden Stellen der Ladeposition befestigten Markierungen auf der Basis ihrer Gestalt erkennt. Es ist vorteilhaft, das Meßglied beispielsweise optisch zu betrei­ ben. In diesem Fall ist es von Vorteil, dem Meßglied eine Aufnahmegeschwindigkeit von mindestens zehn bis dreißig Ab­ bildungen pro Sekunde zu geben. Die Erfassung kann aller­ dings beispielsweise auch elektronisch oder auf andere ent­ sprechende Weise erfolgen. Um die Lage der Greifvorrichtung exakt bestimmen zu können, wenn die Markierung teilweise be­ deckt ist, kann das Meßglied beispielsweise so gestaltet sein, daß es die Koordinaten des Mittelpunktes der identi­ fizierten Markierung festlegt.

Wenn das erfindungsgemäße Verfahren beim Absenken folien­ artiger Elektroden, Anoden und Kathoden in den Elektrolyse­ behälter angewandt wird, ist es wichtig, alle möglicherweise auftretenden Meßfehler auf ein Minimum einzuschränken, da die Elektroden, d. h. die Anoden und die Kathoden in den Elektrolysezellen oder Behältern sehr nahe beieinander an­ geordnet sind. Bei der ldentifizierung der in den Behältern angeordneten Markierungen wird vorzugsweise eine rechner­ gestützte Visionstechnik angewandt, denn dabei können die Koordinaten der Mittelpunkte der Kennmarkierungen ohne wei­ teres selbst dann berechnet werden, wenn ein Teil der Mar­ kierungen abgedeckt ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens gemäß der Erfindung wird eine Datenverarbeitungsgeschwindigkeit von mindestens zehn bis dreißig Abbildungen pro Sekunde und eine Meßgenauigkeit von ±0,5 mm erreicht. Das reicht aus, wenn beispielsweise die Erfindung beim Absenken folienartiger Elektroden in Elektro­ lysezellen angewandt wird.

Die Kosten für die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind sehr gering. Sie werden zusätzlich dadurch herabgesetzt, daß bei Anwendung der Erfindung bereits bestehende Schienen von La­ degeräten, Kränen sowie Ladegefäße, beispielsweise Elektro­ lysezellen genutzt werden können. Im Fall neuer Anlagen an­ dererseits sind keine Genauigkeitserfordernisse zu erfüllen, die den Preis der Ausrüstung vervielfachen würden.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungs­ beispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines bevorzugten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung;

Fig. 2 eine axonometrische Ansicht eines weiteren bevorzug­ ten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Wie Fig. 1 zeigt, ist das Ladegerät 1 eines Brückenkrans gemäß der Erfindung mit einer Greifvorrichtung 2 versehen, die zum Erfassen blech- oder folienartiger Gegenstände ge­ eignet ist und bei der elektrolytischen Raffination benutzt wird. Es ist von Vorteil, wenn die Greifvorrichtung ein Ge­ häuse 3 und einen Greifer 4 aufweist. Ferner ist die Greif­ vorrichtung 2 mit Elementen zum Bewegen der Vorrichtung so­ wohl im Verhältnis zum Ladegerät 1 als auch zu Elektrolyse­ zellen 5 versehen, die die Greifvorrichtung mit Vorteil in die richtige Stellung bringen. Wenn das Ladegerät 1 mittels des Brückenkrans an den Ort der gewünschten Elektrolyse­ zelle 5 gebracht wurde, beginnt eine in das Gehäuse 3 der Greifvorrichtung eingebaute Kamera 6 mit der Aufzeichnung, um an der Elektrolysezelle 5 befestigte Identifikations- bzw. Kennmarkierungen 7 festzustellen. Es ist von Vorteil, mindestens zwei Kameras 6 vorzusehen, und dann ist es gleich­ falls vorteilhaft, die Anzahl der Kennmarkierungen 7 ent­ sprechend der Anzahl der Kameras zu wählen. Die in den von den Kameras aufgezeichneten Abbildungen enthaltene lnfor­ mation wird in eine Datenverarbeitungseinheit 8 übertragen, die vorteilhafterweise die Gestalt und den Ort der Kennmar­ kierungen 7 bestimmt und die notwendigen Befehle an Betäti­ gungsglieder 11, 12, 14 und 15 abgibt, um die Greifvorrich­ tung 2 in eine vorteilhafte Stellung gegenüber der Elektro­ lysezelle 5 zu bringen, damit folienartige Anoden 9 und/ oder Kathoden 10 in die Elektrolysezelle 5 abgesenkt oder aus dieser angehoben werden können.

Um die Greifvorrichtung 2 in Längs- und Querrichtung gegen­ über dem Ladegerät 1 und der Elektrolysezelle 5 zu bewegen, sind am Gehäuse 3 der Vorrichtung die Betätigungsglieder 11 und 12 vorgesehen, die sowohl am Gehäuse 3 als auch am La­ degerät 1 befestigt sind. Mittels der von den Betätigungs­ gliedern 11 und 12 entweder pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch erzeugten Kräfte wird die Greifvorrichtung 2 im Verhältnis zum Ladegerät 1 bewegt. Wenn die Betätigungsglie­ der 11 und 12 so eingestellt werden, daß sie im wesentlichen gleichzeitig tätig werden, wird die Greifvorrichtung 2 ge­ genüber dem Ladegerät 1 geschwenkt. Die dabei entstehende Umlaufbewegung wird vorteilhafterweise mit Steuergliedern, beispielsweise Spannern 14 gesteuert, die zwischen dem La­ degerät 1 und dem Gehäuse 3 angeordnet sind. So kann das Gehäuse 3 und der Greifer 4 der Greifeinrichtung mit Vor­ teil auf horizontalem Niveau in verschiedenen Richtungen gegenüber dem Ladegerät 1 bewegt werden.

Es ist allgemein bekannt, daß Anlagen für die elektrolyti­ sche Raffination meistens -zig Elektrolysezellen 5 ent­ halten, in denen folienartige Elektroden behandelt werden. Der Ort dieser Elektrolysezellen 5 im Verhältnis zueinander auf horizontalem Niveau kann sich ändern. Dann wird es müh­ sam, die Elektroden abzusenken oder anzuheben, wenn die entstandene Abweichung nicht mittels der Greifvorrichtung korrigiert werden kann. Ähnlich führen möglicherweise in den Bewegungsbahnen des Ladegeräts 1 auftretende Abweichungen dazu, daß die Position der Greifvorrichtung 2 gegenüber den Elektrolysezellen 5 vom horizontalen Niveau abweicht. Aus diesem Grund ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einem Neigungssteuerglied 15 versehen, welches zwischen dem Ladegerät 1 und dem Gehäuse 3 der Greifvorrichtung an­ geordnet ist. Dies Neigungssteuerglied 15 wird benutzt, um die aufgrund einer Neigung von Elektrolysezellen 5 im Ver­ hältnis zueinander bestehende Abweichung zu korrigieren.

Der Greifer 4 der Greifvorrichtung gemäß der Erfindung ist, wie Fig. 1 zeigt, mittels Steuergliedern 13 so hängend an­ gebracht, daß der ganze Greifer 4 sich unterhalb des Ge­ häuses 3 befindet. Jedoch kann der Greifer 4, wie aus Fig. 2 hervorgeht, mit Hilfe der Steuerglieder 13 auch so hängend angebracht sein, daß er sich mit Vorteil im wesentlichen auf dem gleichen Niveau befindet wie das Gehäuse 3. Darüber hin­ aus ist der Greifer 4 mit Gliedern zum Erfassen der folien­ artigen Elektroden beim Anheben derselben aus der Elektro­ lysezelle 5 und beim Absenken derselben in die Elektrolyse­ zelle 5 versehen. Außerdem sind Elemente 16 vorgesehen, um das Ladegerät 1 an der fördernden Hub- und Transporteinrich­ tung zu befestigen.

Claims (9)

1. Verfahren zum Instellungbringen folienartiger Ob­ jekte, insbesondere Anoden und/oder Kathoden in einer Elektrolysezelle mittels einer Greifvorrichtung, die mit einem Ladegerät (1) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrich­ tung (2) gegenüber dem Ladegerät (1) und der Elektrolyse­ zelle (5) so bewegbar ist, daß ihre Lage in bezug auf die Elektrolysezelle (5) und das Ladegerät (1) auf der Basis von Messungen, die mit Hilfe von in der Elektrolysezelle (5) an­ geordneten Kennmarkierungen (7) durchgeführt werden, exakt eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messungen der Gestalt und des Ortes der Kennmarkierungen (7) zum Einstel­ len der Lage der Greifvorrichtung (2) benutzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der horizontalen Anordnung der Greifvorrichtung (2) zur Einstel­ lung der Lage der Greifvorrichtung (2) benutzt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Greifvorrichtung optisch durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßgeschwin­ digkeit von mindestens zehn bis dreißig Abbildungen pro Sekunde angewandt wird.

6. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrich­ tung (2) mit Betätigungsgliedern (11, 12, 14, 15) versehen ist, mit deren Hilfe die Vorrichtung gegenüber dem Ladegerät (1) und der Elektrolysezelle (5) bewegbar ist, sowie mit mindestens zwei Meßgliedern (6), welche die Lage der Greif­ vorrichtung (2) bestimmen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der in die Greifvorrichtung (2) eingebauten Meßglieder (6) der Anzahl der in der Elektrolysezelle (5) vorgesehenen Kenn­ markierungen (7) entspricht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrich­ tung (2) in der horizontalen Ebene gegenüber dem Ladegerät (1) und der Elektrolysezelle (5) bewegbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrich­ tung (2) entsprechend der Neigung der Elektrolysezelle (5) bewegbar ist.