JP2014231632A

JP2014231632A - Electrodeposition metal peeling device and method for peeling electrodeposition metal

Info

Publication number: JP2014231632A
Application number: JP2013113372A
Authority: JP
Inventors: 進太郎石川; Shintaro Ishikawa
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2013-05-29
Filing date: 2013-05-29
Publication date: 2014-12-11
Anticipated expiration: 2033-05-29
Also published as: JP5971194B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the damage of a cathode in a process of peeling the cathode from an electrodeposition metal layer.SOLUTION: The electrodeposition metal peeling device 100 comprises: a transport apparatus 16; and a chiseling apparatus 110 separated from the right and left both edge parts of an electrodeposition metal layer K to the head thereof. The chiseling apparatus 110 comprises: the main chisu blade 200; a pair of ultrasonic chisu blades 210A, 210B arranged on the right and left both sides of the main chisu blade 200; an elevation driving mechanism 220 of elevating the main chisu blade 200 and the ultrasonic chisu blades 210A, 210B to a vertical direction (Z direction); and an excitation apparatus 230. The excitation apparatus 230 comprises: an ultrasonic control part 240; and a pair of ultrasonic oscillators 250A, 250B. The ultrasonic chisu blades 210A, 210B insert the tips 212A, 212B into a space between a cathode 12 and the electrodeposition metal layer K while ultrasonic waves are inputted by the ultrasonic oscillators 250A, 250B to form a gap between the cathode 12 and the electrodeposition metal layer K.

Description

本発明はカソードに電着した電着金属を剥離する電着金属の剥離装置及び電着金属の剥離方法に関する。 The present invention relates to an electrodeposited metal peeling apparatus for peeling an electrodeposited metal electrodeposited on a cathode, and an electrodeposited metal peeling method.

例えば、銅やニッケルなどの金属の電解精製は、電解液で満たされた電解槽内に、カソードとアノードを交互に並べた状態で通電し、カソードの両面に金属を電着させることにより行われる。カソードには繰り返し利用が可能なパーマネントカソードとしてステンレス製の薄板などが一般的に用いられ、カソードの両面に電着した金属は、電解槽から引き上げた後に剥がし取られる（例えば、特許文献１参照）。 For example, electrolytic refining of metals such as copper and nickel is performed by energizing the cathode and anode alternately arranged in an electrolytic cell filled with an electrolytic solution, and electrodepositing the metal on both sides of the cathode. . As the cathode, a stainless steel thin plate or the like is generally used as a permanent cathode that can be repeatedly used. The metal electrodeposited on both sides of the cathode is removed after being pulled up from the electrolytic cell (see, for example, Patent Document 1). .

従来、電着金属の剥がし取りは、以下のように行われていた。図１に示されるように、電解槽から引き上げられたカソード１２は、電解槽に吊り下げるためのビーム１４部分を上にして鉛直方向に立てた状態で、搬送装置（搬送手段）１６にてカソード面（垂直面）と平行方向（Ｘ方向）に搬送され、カソードを押圧するフレキシング工程の位置で停止する。カソード１２の平面（おもて面、裏面）には、電着金属層Ｋが密着している。また、カソード１２は、搬送方向（Ｘ方向）の左右端部に搬送装置１６から起立したエッジカバー１７の上下端に取り付けられた４個のコ字固定具１８によって垂直状態に保持されている。 Conventionally, the electrodeposition metal has been peeled off as follows. As shown in FIG. 1, the cathode 12 pulled up from the electrolytic cell is placed in the vertical direction with the beam 14 for suspending from the electrolytic cell facing upward, and the cathode 12 is conveyed by a conveying device (conveying means) 16. It is transported in the direction parallel to the surface (vertical surface) (X direction), and stops at the position of the flexing process that presses the cathode. The electrodeposited metal layer K is in close contact with the flat surface (front surface, back surface) of the cathode 12. The cathode 12 is held in a vertical state by four U-shaped fixtures 18 attached to the upper and lower ends of the edge cover 17 erected from the conveying device 16 at the left and right ends in the conveying direction (X direction).

ここで、フレキシング装置２０の動作について説明する。図２（Ａ）に示されるように、例えば、フレキシング装置２０は、直径φ５０ｍｍで水平方向長さが５００ｍｍを有する一対の丸棒状のフレキシング押し具２２がカソード１２の平面（おもて面及び裏面）に対向するように横架されている。
フレキシング押し具２２は、カソード１２の平面に対して垂直な水平方向（Ｙ方向）に移動して当該カソード１２の中央部を所定距離（例えば、５０ｍｍほど）押込む。このときカソード１２は、図２（Ｂ）に示すようにフレキシング押し具２２に押された水平方向（Ｙ方向）に撓むため、搬送方向（Ｘ方向）から見ると、弓なりに湾曲し、カソード１２の凸状湾曲面側の電着金属層Ｋの上側がカソード１２から剥がれ、カソード１２との間に隙間２４が形成される。 Here, the operation of the flexing device 20 will be described. As shown in FIG. 2A, for example, the flexing device 20 includes a pair of round bar-shaped flexing pushers 22 having a diameter of 50 mm and a horizontal length of 500 mm. And the back surface).
The flexing pusher 22 moves in a horizontal direction (Y direction) perpendicular to the plane of the cathode 12 and pushes the central portion of the cathode 12 by a predetermined distance (for example, about 50 mm). At this time, the cathode 12 bends in the horizontal direction (Y direction) pushed by the flexing pusher 22 as shown in FIG. 2 (B). The upper side of the electrodeposited metal layer K on the convex curved surface side of the cathode 12 is peeled off from the cathode 12, and a gap 24 is formed between the cathode 12 and the electrode 12.

この剥離現象は、フレキシング押し具２２の押圧動作によるフレキシング時に電着金属層Ｋの面内方向に発生する引っ張り応力が、電着金属層Ｋのカソード１２に対する付着力より大きくなるために発現すると考えられる。このフレキシング工程により電着金属層Ｋの上側から剥がれる理由は、電着金属層Ｋの下側はカソード１２下側を取り囲むように電着金属がつながっているため、カソード１２の下側の付着力が上側より強いためと考えられる。フレキシング押し具２２がカソード１２から離れると、カソード１２の湾曲変形は弾性変形のため、カソード１２は元の平らな状態に戻る。フレキシング中にカソード１２から離れた状態にあった電着金属層Ｋの上部は、カソード１２が元の平らな状態に戻ると、カソード１２と同様に平らになり、カソード１２の平面とわずかに隙間２４がある状態になる。以上のようなフレキシングの動作は、カソード１２の両面（おもて面、裏面）に対して交互に同様に行われる。 This peeling phenomenon occurs because the tensile stress generated in the in-plane direction of the electrodeposited metal layer K during flexing by the pressing operation of the flexing pressing tool 22 is greater than the adhesion force of the electrodeposited metal layer K to the cathode 12. I think that. The reason why the electrodeposition metal layer K is peeled off from the upper side by this flexing process is that the electrodeposition metal is connected so that the lower side of the electrodeposition metal layer K surrounds the lower side of the cathode 12. This is probably because the wearing force is stronger than the upper side. When the flexing pusher 22 moves away from the cathode 12, the curved deformation of the cathode 12 is elastic, and the cathode 12 returns to the original flat state. The upper part of the electrodeposited metal layer K, which was away from the cathode 12 during flexing, becomes flat like the cathode 12 when the cathode 12 returns to its original flat state, and slightly above the plane of the cathode 12. The gap 24 is in a state. The flexing operation as described above is performed in the same manner alternately on both surfaces (front surface, back surface) of the cathode 12.

上記フレキシング工程が終了したカソード１２は、搬送装置１６により次のチゼリング装置３０の前まで搬送され、一時停止する。チゼリング装置（分離手段）３０は、図３（Ａ）（Ｂ）に示されるような長方形状の板状に形成されたチス刃３１を備えている。チス刃３１は、下端に所定の傾斜角を有する刃先３２が形成されている。 The cathode 12 that has been subjected to the flexing process is transported to the front of the next chiseling device 30 by the transport device 16 and is temporarily stopped. The chiseling device (separating means) 30 includes a chis blade 31 formed in a rectangular plate shape as shown in FIGS. The chis blade 31 has a cutting edge 32 having a predetermined inclination angle at the lower end.

ここで、チゼリング装置３０による電着金属層Ｋの剥離工程について説明する。図４（Ａ）に示されるように、チゼリング装置３０は、一対のチス刃３１を有し、チゼリング工程が開始する際に、各チス刃３１の刃先３２をカソード１２のおもて面及び裏面の上端に所定角度傾斜させて接触させるように構成されている。また、各チス刃３１は、カソード１２の搬送方向のほぼ中央部に接触するように取り付けられている。このとき、カソード１２の平面に電着された電着金属層Ｋは、フレキシング工程により上端がカソード１２から隙間２４を介して離間している。 Here, the peeling process of the electrodeposited metal layer K by the chiseling apparatus 30 will be described. As shown in FIG. 4A, the chiseling device 30 has a pair of chis blades 31, and when the chiseling process is started, the tip 32 of each chis blade 31 is connected to the front surface and the back surface of the cathode 12. It is comprised so that it may incline with the upper end of a predetermined angle, and may contact. Each chis blade 31 is attached so as to be in contact with a substantially central portion of the cathode 12 in the transport direction. At this time, the electrodeposited metal layer K electrodeposited on the flat surface of the cathode 12 is separated from the cathode 12 via the gap 24 by the flexing process.

次に、図４（Ｂ）に示されるように、チゼリング装置３０は、一対のチス刃３１を降下させる。各チス刃３１の刃先３２は、カソード１２のおもて面及び裏面に接触したまま、降下するため、フレキシング工程により形成されたカソード１２と電着金属層Ｋとの隙間２４に挿入される。 Next, as shown in FIG. 4B, the chiseling device 30 lowers the pair of chis blades 31. The blade edge 32 of each chis blade 31 descends while being in contact with the front surface and the back surface of the cathode 12 and is therefore inserted into the gap 24 between the cathode 12 and the electrodeposited metal layer K formed by the flexing process. .

さらに、図４（Ｃ）に示されるように、各チス刃３１は、刃先３２をカソード１２の中央部に向けて降下し、カソード１２の中央部に付着した電着金属層Ｋを剥がす。 Further, as shown in FIG. 4C, each chis blade 31 descends the blade edge 32 toward the central portion of the cathode 12 and peels the electrodeposited metal layer K attached to the central portion of the cathode 12.

また、電着金属の剥離装置１０は、図５（Ａ）（Ｂ）に示すようにチゼリング装置３０を有する。チゼリング装置３０は、チス刃３１を上下方向に移動させるチェーン式駆動機構又は空気シリンダ等からなる昇降駆動機構３３を有する。剥離工程において、チゼリング装置３０は、チス刃３１を降下させ、刃先３１を電着金属層Ｋとカソード１２の間に空いたわずかなすき間２４の中央部に上から下に挿入する。尚、剥離工程では、通常はカソード１２の両面（おもて面及び裏面）を一対のチス刃３１により同時に剥離する。しかし電着金属層Ｋの上端に空いた隙間２４が狭いために、１回目の剥離後に片面だけ残る場合は、カソード１２の片面ずつ剥離する場合がある。図５（Ｂ）では、カソード１２の片面に電着金属Ｋが付着している場合の剥離工程を示す。 Moreover, the electrodeposition metal peeling apparatus 10 has a chiseling apparatus 30 as shown in FIGS. The chiseling device 30 includes a chain drive mechanism that moves the chis blade 31 in the up-down direction, a lift drive mechanism 33 that includes an air cylinder or the like. In the peeling process, the chiseling device 30 lowers the chis blade 31 and inserts the blade edge 31 from the top to the center of the slight gap 24 vacated between the electrodeposited metal layer K and the cathode 12. In the peeling step, usually, both surfaces (front surface and back surface) of the cathode 12 are simultaneously peeled by the pair of chis blades 31. However, since the gap 24 opened at the upper end of the electrodeposited metal layer K is narrow, if only one side remains after the first peeling, the cathode 12 may be peeled one by one. FIG. 5B shows a peeling process in the case where the electrodeposited metal K is attached to one surface of the cathode 12.

また、電着金属層Ｋは、各チス刃３１が通過するカソード１２の中央部から剥離されると共に、カソード１２の取り付け角度によりカソード１２の中央部を囲む両側もカソード１２の降下に伴う引張り力により徐々に剥がされる。そして、電着金属層Ｋは、チス刃３１がカソード１２の中央付近まで降下したとき、カソード１２から完全に剥ぎ取られる。 Further, the electrodeposited metal layer K is peeled off from the central portion of the cathode 12 through which each of the chis blades 31 passes, and the tensile force accompanying the lowering of the cathode 12 is also present on both sides surrounding the central portion of the cathode 12 depending on the mounting angle of the cathode 12. Is gradually peeled off. The electrodeposited metal layer K is completely peeled off from the cathode 12 when the chis blade 31 descends to the vicinity of the center of the cathode 12.

このようにカソード１２から剥離された電着金属層Ｋは、次の処理工程へ搬出される。また、電着金属層Ｋが剥離されたカソード１２は、再び電解槽へ搬送されて再利用される。 The electrodeposited metal layer K thus peeled off from the cathode 12 is carried out to the next processing step. Further, the cathode 12 from which the electrodeposited metal layer K has been peeled is transported again to the electrolytic cell and reused.

特開２０１２−１６７３４０号公報JP 2012-167340 A

従来の電着金属の剥離装置１０においては、次のような現象が起きているとの知見を得た。すなわち、図５（Ａ）（Ｂ）に示すチゼリング工程において、時折発生するカソード１２の片面だけ電着金属層１２が剥がれ、反対面に電着金属層Ｋが残っている場合に、密着力の比較的強い中央部の上方からチス刃３１を挿入することで、カソード１２の中央部がチス刃３１を挿入した側に凹形状となる反りが生じ、カソード１２の平坦性が悪化する懸念がある。 In the conventional electrodeposited metal peeling apparatus 10, the knowledge that the following phenomenon occurred was obtained. That is, in the chiseling process shown in FIGS. 5 (A) and 5 (B), when the electrodeposited metal layer 12 is peeled off only on one side of the cathode 12 that is occasionally generated and the electrodeposited metal layer K remains on the opposite side, By inserting the Chis blade 31 from above the relatively strong central part, there is a concern that the central part of the cathode 12 warps in a concave shape on the side where the Chis blade 31 is inserted, and the flatness of the cathode 12 is deteriorated. .

また、カソード１２の平坦性が悪化した場合、電解槽内で電着金属が析出する過程で発生するカソードとアノードの短絡問題が生じるおそれもある。また、カソード１２は、繰り返し再利用されるため、カソード１２の平坦性が悪化した場合には、カソード１２の平坦性を修復しており、メンテナンスに手間を要していた。 Further, when the flatness of the cathode 12 is deteriorated, there is a possibility that a short circuit problem between the cathode and the anode, which occurs in the process of depositing the electrodeposited metal in the electrolytic cell, may occur. Further, since the cathode 12 is repeatedly reused, when the flatness of the cathode 12 deteriorates, the flatness of the cathode 12 is repaired, and maintenance is required.

さらに、従来は、図２（Ｂ）に示すようにカソード１２が、フレキシング押し具２２に押されて水平方向（Ｙ方向）に撓むため、フレキシング工程においてカソード１２が変形してしまう場合がある。その場合、チゼリング工程において、チス刃３１がカソード１２の変形箇所に接触してカソード１２が損傷させたり、あるいは電着金属層Ｋがカソード１２から剥離できずに残ってしまうといった問題もある。 Further, conventionally, as shown in FIG. 2B, the cathode 12 is pushed by the flexing pusher 22 and bent in the horizontal direction (Y direction), and therefore the cathode 12 is deformed in the flexing process. There is. In that case, in the chiseling process, there is a problem that the chis blade 31 comes into contact with the deformed portion of the cathode 12 to damage the cathode 12 or the electrodeposited metal layer K cannot be peeled off from the cathode 12 and remains.

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、カソードの平坦性が悪化する可能性を低減できる電着金属の剥離装置及び電着金属の剥離方法を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an electrodeposited metal peeling apparatus and an electrodeposited metal peeling method that can reduce the possibility of deterioration of cathode flatness.

上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。 In order to solve the above problems, the present invention has the following means.

一つの案では、金属が電着したカソードを搬送する搬送手段と、
前記カソードに電着した電着金属層を前記カソードから分離するための分離手段と、を備えた電着金属の剥離装置であって、
前記分離手段は、
前記カソードから前記電着金属層を分離する分離器と、
前記分離器に所望の振動を入力する加振手段と、
前記加振手段により振動する前記分離器を前記電着金属層と前記カソードとの間に挿入させる駆動機構とを有する電着金属の剥離装置が提供される。 In one proposal, a conveying means for conveying a cathode electrodeposited with metal;
A separation means for separating the electrodeposited metal layer electrodeposited on the cathode from the cathode;
The separating means includes
A separator for separating the electrodeposited metal layer from the cathode;
Vibration means for inputting desired vibration to the separator;
There is provided an electrodeposited metal stripping device having a drive mechanism for inserting the separator vibrated by the excitation means between the electrodeposited metal layer and the cathode.

一態様によれば、フレキシング工程が不要になるため、チゼリング工程の前工程でカソードが変形せず、チゼリング工程において、過剰な応力がカソードに加わることなく、容易に電着金属層をカソードから剥がすことができる。そのため、平坦性を維持したカソードを繰り返し操業で利用可能となり、電解槽内で電着金属が析出する過程で発生するカソードとアノードの短絡問題を抑制でき、電着金属層から得られる製品としての電気銅の電力原単位を低減できる。さらに、チゼリング工程によるカソードの変形がなくなり、その分カソードの修復のためのメンテナンスが不要になって電着金属の生産性をより高めることが可能になる。 According to one aspect, since the flexing process is not required, the cathode is not deformed in the previous process of the chiseling process, and in the chiseling process, an excessive stress is not applied to the cathode, and the electrodeposited metal layer can be easily removed from the cathode. Can be peeled off. As a result, a cathode that maintains flatness can be used in repeated operations, and the short circuit problem between the cathode and anode that occurs during the process of electrodeposition metal deposition in the electrolytic cell can be suppressed. Electric power consumption of copper can be reduced. Further, the cathode is not deformed by the chiseling process, and accordingly, maintenance for repairing the cathode becomes unnecessary, and the productivity of the electrodeposited metal can be further increased.

カソードが搬送装置によって搬送される様子を示す概略図である。It is the schematic which shows a mode that a cathode is conveyed by the conveying apparatus. フレキシングにより湾曲したカソードから電着金属の上端が剥がれた様子を側方から見た説明図である。It is explanatory drawing which looked at a mode that the upper end of the electrodeposition metal peeled from the cathode curved by the flexing from the side. 従来の剥離装置に付属するチス刃を示す概略図である。It is the schematic which shows the chis blade attached to the conventional peeling apparatus. 従来の剥離装置における、チス刃の動きを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the motion of the chis blade in the conventional peeling apparatus. カソードの片面だけに電着金属が付いている場合に、従来の剥離装置におけるチス刃をカソードと電着金属間に挿入した様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the chis blade in the conventional peeling apparatus was inserted between the cathode and the electrodeposition metal when the electrodeposition metal was attached only to the single side | surface of the cathode. 本発明の実施形態１における、山型の主チス刃と超音波チス刃とを有する電着金属の剥離装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the peeling apparatus of the electrodeposited metal which has the mountain-shaped main chis blade and ultrasonic chis blade in Embodiment 1 of this invention. 実施形態１の主チス刃の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the main chis blade of Embodiment 1. FIG. 実施形態１の各チス刃の動きと電着金属の剥離状態を示す正面図である。It is a front view which shows the movement of each chis blade of Embodiment 1, and the peeling state of an electrodeposited metal. 実施形態１の各チス刃の動きと電着金属の上端の剥離状態を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the movement of each chis blade of Embodiment 1, and the peeling state of the upper end of an electrodeposited metal. 本発明の実施形態２における、曲率を有した山型の主チス刃と超音波チス刃とを有する電着金属の剥離装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the peeling apparatus of the electrodeposited metal which has the mountain-shaped main chis blade and the ultrasonic chis blade with the curvature in Embodiment 2 of this invention. 実施形態２の主チス刃の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the main chis blade of Embodiment 2. FIG. 本発明の実施形態３における、左右に一対の超音波チス刃に超音波を伝搬する電着金属の剥離装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the peeling apparatus of the electrodeposited metal which propagates an ultrasonic wave to a pair of ultrasonic chis blade in the left and right in Embodiment 3 of this invention. 実施形態３の超音波チス刃の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the ultrasonic chis blade of Embodiment 3. 実施形態３の超音波チス刃を移動させる駆動機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the drive mechanism which moves the ultrasonic chis blade of Embodiment 3.

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

〔実施形態１〕
図６は本発明の実施形態１における、山型の主チス刃と超音波チス刃とを有する電着金属の剥離装置を示す概略図である。尚、図６において、従来と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。 Embodiment 1
FIG. 6 is a schematic view showing an electrodeposited metal peeling apparatus having a chevron-shaped main chis blade and an ultrasonic chis blade in Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 6, the same parts as those in the prior art are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

図６に示されるように、電着金属の剥離装置１００は、前述した搬送装置（搬送手段）１６と、電着金属層Kの左右両端部から先に分離するチゼリング装置（分離手段）１１０とを有する。チゼリング装置１１０は、主チス刃（分離器）２００と、主チス刃２００の左右両側に配置された一対の超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂ（分離器）と、主チス刃２００及び超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂを上下方向（Ｚ方向）に昇降させる昇降駆動機構２２０と、加振装置（加振手段）２３０とを有する。 As shown in FIG. 6, the electrodeposited metal peeling apparatus 100 includes a transport device (transport means) 16 described above, and a chiseling device (separation means) 110 that separates the left and right ends of the electrodeposited metal layer K first. Have The chiseling device 110 includes a main chis blade (separator) 200, a pair of ultrasonic chis blades 210A and 210B (separators) disposed on the left and right sides of the main chis blade 200, the main chis blade 200 and the ultrasonic chis blade. 210A and 210B includes an elevating drive mechanism 220 that elevates and lowers vertically (Z direction), and a vibration device (vibration means) 230.

加振装置２３０は、超音波制御部２４０と、一対の超音波発振器２５０Ａ、２５０Ｂとを有する。一対の超音波発振器２５０Ａ、２５０Ｂは、それぞれ一対の超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂの上端に搭載されている。また、超音波発振器２５０Ａ、２５０Ｂは、例えば、円筒状の筐体内部に振動発生源となる圧電素子（ピエゾ素子など）が組み込まれている。そして、超音波制御部２４０は、超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂが電着金属層Ｋを剥離する剥離工程のときに超音波発振器２５０Ａ、２５０Ｂに駆動電流を入力する。 The vibration device 230 includes an ultrasonic control unit 240 and a pair of ultrasonic oscillators 250A and 250B. The pair of ultrasonic oscillators 250A and 250B are mounted on the upper ends of the pair of ultrasonic chisels 210A and 210B, respectively. Further, in the ultrasonic oscillators 250A and 250B, for example, a piezoelectric element (piezo element or the like) serving as a vibration generation source is incorporated in a cylindrical housing. Then, the ultrasonic control unit 240 inputs a drive current to the ultrasonic oscillators 250A and 250B during the peeling process in which the ultrasonic chisels 210A and 210B peel the electrodeposited metal layer K.

超音波発振器２５０Ａ、２５０Ｂは、入力された交流電圧により所定周波数で軸方向（Ｚ方向）に振動する。そして、所定周波数（例えば、２１ＫＨｚ±１．５ＫＨｚ）の超音波が上下方向（Ｚ方向）の振動波として超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂに伝搬される。これにより、超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂは、Ｚ方向に高速で振動しながら電着金属Ｋをカソード１２から剥離することが可能になる。また、超音波による振動は、人間の聴覚で識別することが難しいため、電着金属層Ｋをカソード１２から剥離させる際の騒音を低減することが可能になり、騒音対策としての効果も得られる。 The ultrasonic oscillators 250A and 250B vibrate in the axial direction (Z direction) at a predetermined frequency by the input AC voltage. Then, ultrasonic waves having a predetermined frequency (for example, 21 KHz ± 1.5 KHz) are propagated to the ultrasonic chis blades 210A and 210B as vibration waves in the vertical direction (Z direction). Accordingly, the ultrasonic chis blades 210A and 210B can peel the electrodeposited metal K from the cathode 12 while vibrating at high speed in the Z direction. In addition, since vibration due to ultrasonic waves is difficult to identify by human hearing, it is possible to reduce noise when the electrodeposited metal layer K is peeled from the cathode 12, and an effect as a noise countermeasure can be obtained. .

尚、加振装置２３０の超音波発振器２５０Ａ、２５０Ｂから発生される超音波は、上記周波数に限るものではなく、任意の周波数に適宜調整することが可能である。また、人間の可聴域の上限周波数は、１６ＫＨｚ〜１８ＫＨｚ程度とされているが、１６ＫＨｚ以下の周波数の振動を超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂに入力した場合でも電着金属層Ｋの剥離を効率良く行うことができる。そのため、加振装置２３０においては、超音波以外の振動周波数（例えば、１６ＫＨｚ以下の周波数）を有する振動を加振するように設定しても良い。 Note that the ultrasonic waves generated from the ultrasonic oscillators 250A and 250B of the vibration device 230 are not limited to the above frequencies, and can be appropriately adjusted to arbitrary frequencies. The upper limit frequency of the human audible range is about 16 KHz to 18 KHz. Even when vibrations having a frequency of 16 KHz or less are input to the ultrasonic chis blades 210A and 210B, the electrodeposition metal layer K can be peeled off efficiently. It can be carried out. Therefore, the vibration device 230 may be set so as to vibrate vibration having a vibration frequency other than ultrasonic waves (for example, a frequency of 16 KHz or less).

昇降駆動機構２２０は、主チス刃２００の上端２０２に連結された一対の支柱２２２と、支柱２２２より側方（Ｘ方向）に延在して超音波発振器２５０Ａ、２５０Ｂに連結された一対の腕部２２４とを有する。そのため、主チス刃２００及び超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂは、昇降駆動機構２２０により同時に上下方向（Ｚ方向）に移動する。 The elevating drive mechanism 220 includes a pair of struts 222 coupled to the upper end 202 of the main chis blade 200 and a pair of arms extending laterally (X direction) from the struts 222 and coupled to the ultrasonic oscillators 250A and 250B. Part 224. Therefore, the main chis blade 200 and the ultrasonic chis blades 210A and 210B are simultaneously moved in the vertical direction (Z direction) by the lifting drive mechanism 220.

超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂは、垂下方向に直線的に延在する板状に形成されており、上端が超音波発振器２５０Ａ、２５０Ｂに直結され、下端に刃先２１２Ａ、２１２Ｂが設けられている。また、超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂの刃先２１２Ａ、２１２Ｂは、主チス刃２００の刃先２０４、２０６よりも下方に突出している。そのため、昇降駆動機構２２０により主チス刃２００及び超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂが同時に降下する際、超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂの刃先２１２Ａ、２１２Ｂが主チス刃２００の刃先２０４，２０６よりも先に電着金属層Ｋとカソード１２との間に挿入される。 The ultrasonic chis blades 210A and 210B are formed in a plate shape extending linearly in the drooping direction, the upper ends thereof are directly connected to the ultrasonic oscillators 250A and 250B, and the cutting edges 212A and 212B are provided at the lower ends. Further, the blade tips 212A and 212B of the ultrasonic chis blades 210A and 210B protrude below the blade tips 204 and 206 of the main chis blade 200. Therefore, when the main chis blade 200 and the ultrasonic chis blades 210A and 210B are simultaneously lowered by the elevating drive mechanism 220, the blade tips 212A and 212B of the ultrasonic chis blades 210A and 210B are ahead of the cutting edges 204 and 206 of the main chis blade 200. Between the electrodeposited metal layer K and the cathode 12.

尚、チゼリング装置１１０は、カソード１２のおもて面、裏面に対する主チス刃２００のＹ方向の傾斜角度を調整するチス刃取付角度調整機構（図示せず）も有する。 The chiseling device 110 also has a chis blade attachment angle adjustment mechanism (not shown) that adjusts the inclination angle of the main chis blade 200 in the Y direction with respect to the front and back surfaces of the cathode 12.

ここで、主チス刃２００の構成について説明する。図７（Ａ）（Ｂ）に示されるように、主チス刃２００は、電着金属層Kとカソード１２との密着力が中央部に対して比較的弱い電着金属層Kの左右両端部から先に分離するように山型（逆Ｖ字状）に形成されている。 Here, the configuration of the main chis blade 200 will be described. As shown in FIGS. 7A and 7B, the main chis blade 200 has left and right end portions of the electrodeposited metal layer K in which the adhesion between the electrodeposited metal layer K and the cathode 12 is relatively weak with respect to the central portion. It is formed in a mountain shape (inverted V shape) so as to be separated first.

主チス刃２００の搬送方向（X方向）の幅寸法は、カソード１２の幅寸法より狭くなっている。また、主チス刃２００と超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂとを合計した搬送方向（X方向）の幅寸法は、カソード１２の幅寸法とほぼ同じである。 The width dimension of the main chis blade 200 in the transport direction (X direction) is narrower than the width dimension of the cathode 12. Further, the width dimension in the transport direction (X direction) of the main chis blade 200 and the ultrasonic chis blades 210 A and 210 B is substantially the same as the width dimension of the cathode 12.

主チス刃２００の下端部は、電着金属層Kの左右両端部に接触する一対の刃先２０４、２０６を有する。さらに、主チス刃２００は、一対の刃先２０４、２０６の中間部に山型（逆Ｖ字状）に形成された傾斜刃２０８、２０９を有する。また、主チス刃２００は、側方からみると、楔形状に形成されている。 The lower end portion of the main chis blade 200 has a pair of cutting edges 204 and 206 that come into contact with both left and right end portions of the electrodeposited metal layer K. Further, the main chis blade 200 has inclined blades 208 and 209 formed in a mountain shape (inverted V shape) at an intermediate portion between the pair of blade edges 204 and 206. The main chis blade 200 is formed in a wedge shape when viewed from the side.

傾斜刃２０８、２０９は、中間部のＺ方向の中心線に対して側方（Ｘ方向）に傾斜しており、その傾斜角θが８０°以下に設定されており、望ましくは傾斜角θ＝４０°〜８０°である。また、主チス刃２００は、カソード１２のおもて面、裏面に対するＹ方向の傾斜角度が所望の角度に調整されているので、刃先２０４、２０６がカソード１２のおもて面、裏面に接触するとき、傾斜刃２０８、２０９はカソード１２から僅かに離間している。 The inclined blades 208 and 209 are inclined to the side (X direction) with respect to the center line in the Z direction of the intermediate portion, and the inclination angle θ is set to 80 ° or less, preferably the inclination angle θ = It is 40 ° -80 °. In addition, since the main chis blade 200 is adjusted to have a desired angle of inclination in the Y direction with respect to the front and back surfaces of the cathode 12, the blade tips 204 and 206 are in contact with the front and back surfaces of the cathode 12. In doing so, the inclined blades 208, 209 are slightly spaced from the cathode 12.

〔主チス刃２００及び超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂの動き〕
図８は実施形態１の各チス刃の動きと電着金属の剥離状態を示す正面図である。図９は実施形態１の各チス刃の動きと電着金属の上端の剥離状態を示す横断面図である。 [Movement of main chis blade 200 and ultrasonic chis blades 210A and 210B]
FIG. 8 is a front view showing the movement of each chis blade and the peeled state of the electrodeposited metal according to the first embodiment. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the movement of each chis blade and the peeled state of the upper end of the electrodeposited metal according to the first embodiment.

図８（Ａ）及び図９（Ａ）に示されるように、主チス刃２００及び超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂは、カソード１２の上方から下方（Ｚ方向）に降下すると共に、密着力が中央部に対して比較的弱い電着金属層Kの左右両端部に超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂの刃先２１２Ａ、２１２Ｂが接触し、カソード１２と電着金属層Ｋと間に挿入される。その際、超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂの刃先２１２Ａ、２１２Ｂは、超音波発振器２５０Ａ、２５０Ｂより入力された超音波により上下方向（Ｚ方向）に高速で振動（例えば、周波数が１６ＫＨｚ以上の振動）しており、電着金属層Ｋをカソード１２から容易に剥離して電着金属層Ｋとカソード１２との間に隙間を形成する。 As shown in FIGS. 8A and 9A, the main chis blade 200 and the ultrasonic chis blades 210A and 210B descend from the upper side of the cathode 12 to the lower side (Z direction), and the adhesive force is at the center. The blade tips 212A and 212B of the ultrasonic chis blades 210A and 210B are in contact with the left and right ends of the electrodeposited metal layer K that is relatively weak with respect to the portion, and are inserted between the cathode 12 and the electrodeposited metal layer K. At that time, the blade tips 212A and 212B of the ultrasonic chis blades 210A and 210B vibrate at high speed in the vertical direction (Z direction) by the ultrasonic waves input from the ultrasonic oscillators 250A and 250B (for example, vibration having a frequency of 16 KHz or more). The electrodeposited metal layer K is easily separated from the cathode 12 to form a gap between the electrodeposited metal layer K and the cathode 12.

そして、主チス刃２００の左右両端部の刃先２０４、２０６は、超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂの刃先２１２Ａ、２１２Ｂによって形成されたカソード１２と電着金属層Ｋとの間に形成された隙間２４に挿入される。そのため、主チス刃２００の左右両端部の刃先２０４、２０６は、超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂの刃先２１２Ａ、２１２Ｂによって形成された隙間２４に殆ど抵抗なく挿入される。 The blade edges 204 and 206 at both the left and right ends of the main chis blade 200 are gaps 24 formed between the cathode 12 and the electrodeposited metal layer K formed by the blade edges 212A and 212B of the ultrasonic chis blades 210A and 210B. Inserted into. Therefore, the cutting edges 204 and 206 at both left and right ends of the main chis blade 200 are inserted into the gap 24 formed by the cutting edges 212A and 212B of the ultrasonic chis blades 210A and 210B with almost no resistance.

このような超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂの刃先２１２Ａ、２１２Ｂ、続いて主チス刃２００の左右両端部の刃先２０４、２０６が電着金属Ｋとカソード１２の間に上方から挿入されると、まず電着金属Ｋの上端とカソード１２の密着力が中央部に対して比較的弱い左右両端部から先に剥離を開始する。その際、剥離開始時の電着金属層Ｋによる負荷が比較的小さいため、剥離動作がスムーズに行える。 When the blade tips 212A and 212B of the ultrasonic chis blades 210A and 210B and the blade tips 204 and 206 at the left and right ends of the main chis blade 200 are inserted between the electrodeposited metal K and the cathode 12 from above, Peeling starts first from the left and right end portions where the adhesion between the upper end of the electrodeposited metal K and the cathode 12 is relatively weak with respect to the central portion. At that time, since the load by the electrodeposited metal layer K at the start of peeling is relatively small, the peeling operation can be performed smoothly.

図８（Ｂ）及び図９（Ｂ）に示されるように、さらに超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂの刃先２１２Ａ、２１２Ｂが先行して上記隙間２４を拡張する。続いて、主チス刃２００が下方（Ｚ方向）に降下すると共に、主チス刃２００の傾斜刃２０８、２０９がカソード１２の中間部分に付着した電着金属Ｋをカソード１２から容易に剥離する。このとき、電着金属層Ｋは、左右両端部が超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂにより少しずつ剥離され、さらに主チス刃２００の刃先２０４、２０６により剥がされ、続いて中間部分の傾斜刃２０８、２０９の傾斜角度θによる傾斜面に沿うようにして連続的に剥がされる。 As shown in FIGS. 8B and 9B, the blade tips 212A and 212B of the ultrasonic chis blades 210A and 210B further expand the gap 24 in advance. Subsequently, the main chis blade 200 descends downward (Z direction), and the inclined blades 208 and 209 of the main chis blade 200 easily peel off the electrodeposited metal K adhering to the intermediate portion of the cathode 12 from the cathode 12. At this time, the left and right ends of the electrodeposited metal layer K are peeled off little by little by the ultrasonic chis blades 210A and 210B, and further peeled by the cutting edges 204 and 206 of the main chis blade 200, and then the inclined blades 208 in the middle part. The film is continuously peeled off along an inclined surface with an inclination angle θ of 209.

図８（Ｃ）及び図９（Ｃ）に示されるように、さらに超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂ及び主チス刃２００がカソード１２の上方から下方（Ｚ方向）に降下すると、カソード１２から剥がされた電着金属層Ｋの全体がスムーズに剥離される。すなわち、超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂ及び主チス刃２００が降下するとともに、主チス刃２００の傾斜刃２０８、２０９がカソード１２の左右端部から中央部に向かうことで電着金属槽Ｋは、カソード１２から完全に剥がされる。 As shown in FIGS. 8C and 9C, when the ultrasonic chis blades 210A and 210B and the main chis blade 200 are further lowered from above the cathode 12 (in the Z direction), they are peeled off from the cathode 12. The entire electrodeposited metal layer K is peeled off smoothly. That is, while the ultrasonic chis blades 210A and 210B and the main chis blade 200 are lowered, the inclined blades 208 and 209 of the main chis blade 200 are directed from the left and right end portions of the cathode 12 to the central portion, so that the electrodeposition metal tank K is It is completely peeled off from the cathode 12.

ここで、電着金属層Ｋとカソード１２との密着力が中央部より左右両端部の方が弱い理由は、電着した金属がカソード電着面内方向に圧縮応力を与え、中央部から外周に向けた径方向に大きくなるせん断応力を生じるためである。 Here, the reason why the adhesion between the electrodeposited metal layer K and the cathode 12 is weaker at the left and right ends than at the center is because the electrodeposited metal gives compressive stress in the cathode electrodeposition surface direction, and the outer periphery from the center. This is because shear stress that increases in the radial direction toward the surface is generated.

また、カソード１２の上部のビーム１４の中央部から垂直に下した仮想平面（Ｘ方向とＺ方向の２辺を有する垂直なＸ−Ｚ平面）からの最大変位量をひずみ量とした場合、チゼリング工程で増加するひずみ量は、従来のチス刃３１で平均２ｍｍだったものが、本発明による超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂ及び山型の主チス刃２００を用いたことで平均１ｍｍまで低減した。 Further, when the maximum displacement amount from a virtual plane (vertical XZ plane having two sides in the X direction and the Z direction) vertically lowered from the central portion of the beam 14 above the cathode 12 is defined as the strain amount, The amount of strain increased in the process, which was 2 mm on average with the conventional chis blade 31, was reduced to 1 mm on average by using the ultrasonic chis blades 210 A and 210 B and the mountain-shaped main chis blade 200 according to the present invention.

上記超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂ及び主チス刃２００を用いたチゼリング工程においては、フレキシング工程が不要になると共に、過剰な応力がカソード１２に加わることなく、容易に電着金属層Ｋをカソード１２から剥がすことが可能になる。そのため、平坦性を維持したカソード１２を繰り返し操業で利用可能となり、電解槽内で電着金属が析出する過程で発生するカソードとアノードの短絡問題を抑制することが可能になる。さらに、その結果として製品である電気銅の電力原単位を低減することができる。 In the chiseling process using the ultrasonic chis blades 210A and 210B and the main chis blade 200, a flexing process is not necessary, and the electrodeposited metal layer K is easily formed on the cathode without applying excessive stress to the cathode 12. 12 can be peeled off. For this reason, the cathode 12 that maintains flatness can be used repeatedly, and the short-circuit problem between the cathode and the anode that occurs in the process of depositing the electrodeposited metal in the electrolytic cell can be suppressed. Furthermore, as a result, the electric power consumption rate of the electric copper which is a product can be reduced.

また、超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂの及び主チス刃２００を用いることで剥離工程の効率が高まり、剥離工程における時間も２０％程度短縮することが可能になる。さらに、フレキシング工程が無くなることで、フレキシング工程によるカソード１２の損傷が抑制されるため、カソード１２の修復作業も不要になり、カソード１２のメンテナンスも容易に行える。 Further, by using the ultrasonic chis blades 210A and 210B and the main chis blade 200, the efficiency of the peeling process is increased, and the time in the peeling process can be shortened by about 20%. Furthermore, since the flexing process is eliminated, damage to the cathode 12 due to the flexing process is suppressed, so that repair work of the cathode 12 is not necessary, and maintenance of the cathode 12 can be performed easily.

〔実施形態２〕
図１０は本発明の実施形態２における、曲率を有した山型のチス刃と超音波チス刃とを有する電着金属の剥離装置を示す概略図である。図１１は実施形態２のチス刃の構成を示す図である。尚、図１０において、従来と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。 [Embodiment 2]
FIG. 10 is a schematic view showing an electrodeposited metal peeling apparatus having a chevron-shaped chis blade having a curvature and an ultrasonic chis blade in Embodiment 2 of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the chis blade of the second embodiment. In FIG. 10, the same parts as those in the prior art are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図１０に示されるように、電着金属の剥離装置３００は、電着金属層Kの左右両端部から先に分離するチゼリング装置（分離手段）３１０を有する。チゼリング装置３１０は、電着金属層Kとカソード１２との密着力が中央部に対して比較的弱い電着金属層Kの左右両端部から先に分離する主チス刃（分離器）４００と、主チス刃２００の左右両側に配置された一対の超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂ（分離器）と、主チス刃２００及び超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂを上下方向（Ｚ方向）に昇降させる昇降駆動機構４１０と、加振装置（加振手段）２３０とを有する。 As shown in FIG. 10, the electrodeposited metal peeling apparatus 300 includes a chiseling device (separating means) 310 that first separates the left and right end portions of the electrodeposited metal layer K. The chiseling device 310 includes a main chis blade (separator) 400 that first separates the left and right end portions of the electrodeposited metal layer K in which the adhesion between the electrodeposited metal layer K and the cathode 12 is relatively weak with respect to the center portion; A pair of ultrasonic chis blades 210A and 210B (separators) arranged on the left and right sides of the main chis blade 200, and an elevating drive for raising and lowering the main chis blade 200 and the ultrasonic chis blades 210A and 210B in the vertical direction (Z direction). A mechanism 410 and a vibration device (vibration means) 230 are included.

尚、チゼリング装置３１０は、カソード１２のおもて面、裏面に対する主チス刃４００の傾斜角度を調整するチス刃取付角度調整機構（図示せず）も有する。また、昇降駆動機構４１０は、実施形態１の昇降駆動機構２２０と同様に、主チス刃４００の上端４０２に連結された一対の支柱４１２と、支柱４１２より側方（Ｘ方向）に延在して超音波発振器２５０Ａ、２５０Ｂに連結された一対の腕部４１４とを有する。そのため、主チス刃４００及び超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂは、昇降駆動機構４１０により同時に上下方向（Ｚ方向）に移動する。 The chiseling device 310 also has a chis blade attachment angle adjustment mechanism (not shown) that adjusts the inclination angle of the main chis blade 400 with respect to the front and back surfaces of the cathode 12. Similarly to the lift drive mechanism 220 of the first embodiment, the lift drive mechanism 410 extends to the side (X direction) from the pair of support posts 412 connected to the upper end 402 of the main chis blade 400. And a pair of arm portions 414 connected to the ultrasonic oscillators 250A and 250B. Therefore, the main chis blade 400 and the ultrasonic chis blades 210A and 210B are simultaneously moved in the vertical direction (Z direction) by the elevating drive mechanism 410.

また、超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂの刃先２１２Ａ、２１２Ｂは、主チス刃４００の刃先４０４、４０６よりも下方に突出している。そのため、昇降駆動機構４１０により主チス刃４００及び超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂが同時に降下する際、超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂの刃先２１２Ａ、２１２Ｂが主チス刃４００の刃先４０４、４０６よりも先に電着金属層Ｋとカソード１２との間に挿入される。 Further, the blade tips 212A and 212B of the ultrasonic chis blades 210A and 210B protrude below the blade tips 404 and 406 of the main chis blade 400. Therefore, when the main chis blade 400 and the ultrasonic chis blades 210 A and 210 B are simultaneously lowered by the elevating drive mechanism 410, the blade tips 212 A and 212 B of the ultrasonic chis blades 210 A and 210 B are ahead of the blade tips 404 and 406 of the main chis blade 400. Between the electrodeposited metal layer K and the cathode 12.

ここで、主チス刃４００の構成について説明する。図１１（Ａ）（Ｂ）に示されるように、主チス刃４００の上端部４０２は、搬送方向（Ｘ方向）の幅寸法がカソード１２の幅寸法とほぼ同じである。主チス刃４００の搬送方向（X方向）の幅寸法は、カソード１２の幅寸法より狭くなっている。また、主チス刃４００と超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂとを合計した搬送方向（X方向）の幅寸法は、カソード１２の幅寸法とほぼ同じである。 Here, the configuration of the main chis blade 400 will be described. As shown in FIGS. 11A and 11B, the upper end portion 402 of the main chis blade 400 has a width dimension in the transport direction (X direction) that is substantially the same as the width dimension of the cathode 12. The width dimension of the main chis blade 400 in the transport direction (X direction) is narrower than the width dimension of the cathode 12. The width dimension in the transport direction (X direction) of the main chis blade 400 and the ultrasonic chis blades 210A and 210B is substantially the same as the width dimension of the cathode 12.

主チス刃４００の下端部は、密着力が中央部に対して比較的弱い電着金属層Kの左右両端部に接触する一対の刃先４０４、４０６を有する。さらに、主チス刃４００は、一対の刃先４０４、４０６の中間部に山型（逆Ｕ字状）に形成された傾斜刃４０７、４０８と、傾斜刃４０７、４０８の間を接続する湾曲刃４０９とを有する。また、主チス刃４００は、側方からみると、楔形状に形成されている。 The lower end portion of the main chis blade 400 has a pair of blade edges 404 and 406 that come into contact with the left and right end portions of the electrodeposited metal layer K whose adhesion is relatively weak with respect to the central portion. Further, the main chis blade 400 includes an inclined blade 407, 408 formed in a mountain shape (inverted U shape) at an intermediate portion between the pair of blade edges 404, 406 and a curved blade 409 connecting the inclined blades 407, 408. And have. The main chis blade 400 is formed in a wedge shape when viewed from the side.

傾斜刃４０７、４０８は、縦方向の中心線に対する傾斜角θが８０°以下に設定されており、望ましくは傾斜角θ＝４０°〜８０°である。また、電着金属層Ｋを引き剥がす際、カソード１２に作用する応力を考慮すると、傾斜刃４０７、４０８に中間部に形成された湾曲刃４０９の曲率半径は０．２５ｍ〜２．０ｍの範囲内であることが望ましい。 The inclined blades 407 and 408 have an inclination angle θ with respect to the center line in the vertical direction set to 80 ° or less, and preferably the inclination angle θ = 40 ° to 80 °. In consideration of the stress acting on the cathode 12 when the electrodeposited metal layer K is peeled off, the radius of curvature of the curved blade 409 formed in the middle portion of the inclined blades 407 and 408 is in the range of 0.25 m to 2.0 m. It is desirable to be within.

また、主チス刃４００は、カソード１２のおもて面、裏面に対するＹ方向の傾斜角度が所望の角度に調整されているので、刃先４０４、４０６がカソード１２のおもて面、裏面に接触するとき、傾斜刃４０７、４０８及び湾曲刃４０９はカソード１２から僅かに離間している。 In addition, since the tilt angle in the Y direction with respect to the front surface and the back surface of the cathode 12 is adjusted to a desired angle, the blade tips 404 and 406 are in contact with the front surface and the back surface of the cathode 12. When doing so, the inclined blades 407 and 408 and the curved blade 409 are slightly spaced from the cathode 12.

上記主チス刃４００の動きは、前述した実施形態１の主チス刃２００の場合と同様であるので、図８及び図９に示すように動作して電着金属層Ｋを効率良くカソード１２から剥がすことが可能になる。 Since the movement of the main chis blade 400 is the same as that of the main chis blade 200 of the first embodiment described above, it operates as shown in FIGS. 8 and 9 to efficiently remove the electrodeposited metal layer K from the cathode 12. It can be peeled off.

また、カソード１２の上部のビーム１４の中央部から垂直に下した仮想平面（Ｘ方向とＺ方向の２辺を有する垂直なＸ−Ｚ平面）からの最大変位量をひずみ量とした場合、チゼリング工程で増加するひずみ量は、従来のチス刃３１で平均２ｍｍだったものが、本発明による山型の主チス刃４００及び音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂを用いたことで平均１ｍｍまで低減した。 Further, when the maximum displacement amount from a virtual plane (vertical XZ plane having two sides in the X direction and the Z direction) vertically lowered from the central portion of the beam 14 above the cathode 12 is defined as the strain amount, The amount of strain increased in the process, which was 2 mm on average with the conventional chis blade 31, was reduced to 1 mm on average by using the mountain-shaped main chis blade 400 and the sonic chis blades 210A and 210B according to the present invention.

上記超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂ及び主チス刃４００を用いたチゼリング工程においては、フレキシング工程が不要になると共に、過剰な応力がカソード１２に加わることなく、容易に電着金属層Ｋをカソード１２から剥がすことが可能になる。そのため、平坦性を維持したカソード１２を繰り返し操業で利用可能となり、電解槽内で電着金属が析出する過程で発生するカソードとアノードの短絡問題を抑制することが可能になる。さらに、その結果として製品である電気銅の電力原単位を低減することができる。 In the chiseling process using the ultrasonic chis blades 210A and 210B and the main chis blade 400, the flexing process is not necessary, and the electrodeposited metal layer K is easily formed on the cathode without applying excessive stress to the cathode 12. 12 can be peeled off. For this reason, the cathode 12 that maintains flatness can be used repeatedly, and the short-circuit problem between the cathode and the anode that occurs in the process of depositing the electrodeposited metal in the electrolytic cell can be suppressed. Furthermore, as a result, the electric power consumption rate of the electric copper which is a product can be reduced.

また、超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂ及び主チス刃４００を用いることで剥離工程の効率が高まり、剥離工程における時間も２０％程度短縮することが可能になる。さらに、フレキシング工程が無くなることで、フレキシング工程によるカソード１２の損傷が抑制されるため、カソード１２の修復作業も不要になり、カソード１２のメンテナンスも容易に行える。 Further, by using the ultrasonic chis blades 210A and 210B and the main chis blade 400, the efficiency of the peeling process is increased, and the time in the peeling process can be shortened by about 20%. Furthermore, since the flexing process is eliminated, damage to the cathode 12 due to the flexing process is suppressed, so that repair work of the cathode 12 is not necessary, and maintenance of the cathode 12 can be performed easily.

〔実施形態３〕
図１２は本発明の実施形態３における、左右に一対の超音波チス刃を備えた電着金属の剥離装置を示す概略図である。尚、図１２において、従来と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。 [Embodiment 3]
FIG. 12 is a schematic view showing an electrodeposited metal peeling apparatus provided with a pair of ultrasonic chis blades on the left and right according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 12, the same parts as those in the prior art are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

図１２に示されるように、電着金属の剥離装置５００は、電着金属層Kの左右両端部から先に分離するチゼリング装置（分離手段）５１０を有する。すなわち、チゼリング装置５１０は、一対の超音波チス刃（第１、第２の超音波チス刃）６００Ａ、６００Ｂと、一対の超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂを水平方向に移動させる水平駆動機構６１０と、水平駆動機構６１０と共に一対の超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂを昇降させる昇降駆動機構６２０と、加振装置（加振手段）２３０とを有する。 As shown in FIG. 12, the electrodeposited metal peeling apparatus 500 includes a chiseling device (separating means) 510 that first separates the left and right end portions of the electrodeposited metal layer K. That is, the chiseling device 510 includes a pair of ultrasonic chis blades (first and second ultrasonic chis blades) 600A and 600B, and a horizontal drive mechanism 610 that moves the pair of ultrasonic chis blades 600A and 600B in the horizontal direction. And a horizontal drive mechanism 610, and a lift drive mechanism 620 that lifts and lowers the pair of ultrasonic chis blades 600A and 600B, and a vibration device (vibration means) 230.

実施形態３では、主チス刃が無く、超音波発振器２５０Ａ、２５０Ｂより入力された超音波により一対の超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂを上下方向に振動させながら、カソード１２と電着金属層Ｋとの間に挿入し、且つ一対の超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂを水平方向に駆動して電着金属層Ｋを剥離する。 In the third embodiment, the cathode 12 and the electrodeposited metal layer K have no main chis blade and the pair of ultrasonic chis blades 600A and 600B are vibrated in the vertical direction by the ultrasonic waves input from the ultrasonic oscillators 250A and 250B. And the pair of ultrasonic chisels 600A and 600B are driven in the horizontal direction to peel the electrodeposited metal layer K.

尚、チゼリング装置５１０は、カソード１２のおもて面、裏面に対する超音波チス刃６００Ａ、６００ＢのＹ方向の傾斜角度を調整するチス刃取付角度調整機構（図示せず）も有する。また、昇降駆動機構６２０は、従来の昇降駆動機構３３と同様な構成であるので、詳細は省略する。 The chiseling device 510 also has a chis blade mounting angle adjusting mechanism (not shown) that adjusts the inclination angle in the Y direction of the ultrasonic chis blades 600A and 600B with respect to the front and back surfaces of the cathode 12. Moreover, since the raising / lowering drive mechanism 620 is the same structure as the conventional raising / lowering drive mechanism 33, it abbreviate | omits for details.

図１３は実施形態３のチス刃の構成を示す図である。図１３（Ａ）（Ｂ）に示されるように、超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂは、左右対称な構成になっており、電着金属層Kとカソード１２との密着力が中央部に対して比較的弱い電着金属層Kの左右両端部から先に分離するように分散配置されている。また、それぞれ密着力が中央部に対して比較的弱い電着金属層Kの左端部、右端部に接触する一対の刃先６０２Ａ、６０２Ｂを有する。さらに、超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂは、傾斜刃６０４Ａ、６０４Ｂを有する。また、超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂは、側方からみると、楔形状に形成されている。 FIG. 13 is a view showing a configuration of the chis blade of the third embodiment. As shown in FIGS. 13A and 13B, the ultrasonic chis blades 600A and 600B have a symmetrical configuration, and the adhesion force between the electrodeposited metal layer K and the cathode 12 is relative to the central portion. The relatively weak electrodeposited metal layer K is distributed and arranged so as to be separated first from the left and right end portions. Moreover, it has a pair of blade edge | tips 602A and 602B which contact the left end part and right end part of the electrodeposition metal layer K whose contact | adhesion power is comparatively weak respectively with respect to a center part. Furthermore, the ultrasonic chis blades 600A and 600B have inclined blades 604A and 604B. The ultrasonic chisels 600A and 600B are formed in a wedge shape when viewed from the side.

傾斜刃６０４Ａ、６０４Ｂは、Ｚ方向の中心線に対する傾斜角θが８０°以下に設定されており、望ましくは傾斜角θ＝４０°〜８０°である。 The inclined blades 604A and 604B have an inclination angle θ with respect to the center line in the Z direction being set to 80 ° or less, and preferably the inclination angle θ = 40 ° to 80 °.

また、超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂは、カソード１２のおもて面、裏面に対する傾斜角度が所望の角度に調整されているので、刃先６０２Ａ、６０２Ｂがカソード１２のおもて面、裏面に接触するとき、傾斜刃６０４Ａ、６０４Ｂはカソード１２から僅かに離間している。 In addition, since the ultrasonic chis blades 600A and 600B are adjusted to have desired inclination angles with respect to the front and back surfaces of the cathode 12, the blade edges 602A and 602B are in contact with the front and back surfaces of the cathode 12. In doing so, the inclined blades 604A, 604B are slightly spaced from the cathode 12.

上記チス刃６０４Ａ，６０４Ｂの降下動作は、前述した実施形態１の超音波チス刃２１０Ａ、２１０Ｂの場合と同様であるので、図８及び図９に示すように密着力が中央部に対して比較的弱い電着金属層Kの左右両端部から先に分離するように動作して電着金属層Ｋを効率良くカソード１２から剥がすことが可能になる。 Since the lowering operation of the chis blades 604A and 604B is the same as that of the ultrasonic chis blades 210A and 210B of the first embodiment described above, the adhesion force is compared with the center as shown in FIGS. The electrodeposited metal layer K can be efficiently peeled off from the cathode 12 by operating so as to separate the left and right ends of the weakly electrodeposited metal layer K first.

また、実施形態３では、一対の超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂは、水平駆動機構６１０により水平方向（Ｘ方向）に移動可能に支持されている。水平駆動機構６１０は、図１４に示されるように、超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂの上端に結合された支持棒６０６Ａ、６０６Ｂと、支持棒６０６Ａ、６０６Ｂに固定されたスライダ６０８Ａ、６０８Ｂと、スライダ６０８Ａ、６０８Ｂに連結されたタイミングベルト６０９Ａ、６０９Ｂとを有する。さらに、水平駆動機構６１０は、昇降駆動機構６２０の空気シリンダのロッド６２２Ａ、６２２Ｂにより昇降可能に支持された昇降ベース６１２と、昇降ベース６１２の正面に設けられ、タイミングベルト６０９Ａ、６０９Ｂに噛合するギヤ６１４〜６１７とを有する。各ギヤ６１４〜６１７は、昇降ベース６１２に設けられたモータに回転駆動される。 In the third embodiment, the pair of ultrasonic chisels 600A and 600B are supported by the horizontal drive mechanism 610 so as to be movable in the horizontal direction (X direction). As shown in FIG. 14, the horizontal drive mechanism 610 includes support bars 606A and 606B coupled to the upper ends of the ultrasonic chis blades 600A and 600B, sliders 608A and 608B fixed to the support bars 606A and 606B, and a slider. Timing belts 609A and 609B connected to 608A and 608B. Further, the horizontal drive mechanism 610 includes a lift base 612 supported by the air cylinder rods 622A and 622B of the lift drive mechanism 620 so as to be liftable and a gear that meshes with the timing belts 609A and 609B. 614-617. Each gear 614 to 617 is rotationally driven by a motor provided on the lifting base 612.

そのため、水平駆動機構６１０は、モータの回転方向を制御することによりスライダ６０８Ａ、６０８Ｂを水平方向（Ｘ方向）に移動させることができるので、例えば、一対の超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂの昇降動作（Ｚ方向動作）と連動して一対の超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂの水平方向の間隔（Ｘ方向の離間距離）を任意の距離に調整することが可能である。 Therefore, the horizontal drive mechanism 610 can move the sliders 608A and 608B in the horizontal direction (X direction) by controlling the rotation direction of the motor. For example, the horizontal drive mechanism 610 moves up and down the pair of ultrasonic chisels 600A and 600B. In conjunction with the (Z direction operation), it is possible to adjust the horizontal distance (separation distance in the X direction) between the pair of ultrasonic chisels 600A and 600B to an arbitrary distance.

また、一対の超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂの刃先６０２Ａ、６０２Ｂは、超音波発振器２５０Ａ、２５０Ｂから入力された超音波により上下方向に高速振動しながらカソード１２の左右端部に位置する離間距離に調整される。そのため、一対の超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂは、カソード１２の上端で電着金属Ｋとの隙間２４に挿入されるとき、高速振動しながらＺ方向へ降下すると共に、Ｘ方向の離間距離を徐々に狭くして中央部の剥離を促進する。 Further, the blade edges 602A and 602B of the pair of ultrasonic chisels 600A and 600B are spaced apart at the left and right ends of the cathode 12 while being vibrated at high speed in the vertical direction by the ultrasonic waves input from the ultrasonic oscillators 250A and 250B. Adjusted. Therefore, when the pair of ultrasonic chisels 600A and 600B are inserted into the gap 24 between the electrode 12 and the electrodeposited metal K at the upper end of the cathode 12, the pair of ultrasonic teeth 600A and 600B descends in the Z direction while being vibrated at high speed and gradually increase the separation distance in the X direction. Narrow to facilitate the peeling of the central part.

すなわち、超音波により加振された一対の超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂは、フレキシング工程が無くても電着金属層Ｋとカソード１２との間に上方から同時に挿入されると、電着金属層Ｋとカソード１２との密着力が中央部に対して比較的弱い左右両端部から容易に剥離を開始する。そして、各超音波チス刃６００Ａ、６００ＢがＺ方向へ降下するとともに各超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂをカソード１２の中央部方向（近接方向）に向けて水平移動させることで、電着金属層Ｋは左右両側から挟まれるように剥がされてカソード１２から完全に分離される。 That is, when a pair of ultrasonic teeth 600A and 600B vibrated by ultrasonic waves are inserted simultaneously between the electrodeposited metal layer K and the cathode 12 without any flexing process, the electrodeposited metal Peeling is easily started from both left and right end portions where the adhesion between the layer K and the cathode 12 is relatively weak with respect to the central portion. Then, the ultrasonic chis blades 600A and 600B are lowered in the Z direction, and the ultrasonic chis blades 600A and 600B are horizontally moved toward the central portion direction (proximity direction) of the cathode 12, whereby the electrodeposited metal layer K. Is peeled so as to be sandwiched from both the left and right sides and completely separated from the cathode 12.

また、各超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂは、超音波発振器２５０Ａ、２５０Ｂにより超音波が入力されて上下方向に高速で振動しながらＺ方向へ降下と共に、上記水平方向（Ｘ方向）の近接・離間動作を繰り返すことでカソード１２の全面から全ての電着金属層Ｋを分離させることが可能になる。 The ultrasonic chisels 600A and 600B receive ultrasonic waves from the ultrasonic oscillators 250A and 250B and vibrate at a high speed in the vertical direction while descending in the Z direction and approaching / separating in the horizontal direction (X direction). By repeating the operation, it is possible to separate all the electrodeposited metal layers K from the entire surface of the cathode 12.

さらに、左右に分散配置された一対の超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂは、各々独立した駆動機構で制御されているため、カソード１２の位置が多少ずれている、またはカソード１２が若干変形している場合にも、スムーズに電着金属層Ｋをカソード１２から剥離することができる。 Furthermore, the pair of ultrasonic chis blades 600A and 600B distributed in the left and right directions are controlled by independent drive mechanisms, so that the position of the cathode 12 is slightly shifted or the cathode 12 is slightly deformed. Even in this case, the electrodeposited metal layer K can be peeled off from the cathode 12 smoothly.

また、カソード１２の上部のビーム１４の中央部から垂直に下した仮想平面（Ｘ方向とＺ方向の２辺を有する垂直なＸ−Ｚ平面）からの最大変位量をひずみ量とした場合、チゼリング工程で増加するひずみ量は、従来のチス刃３１で平均２ｍｍだったものが、本発明による一対の超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂを用いたことで平均１ｍｍまで低減した。 Further, when the maximum displacement amount from a virtual plane (vertical XZ plane having two sides in the X direction and the Z direction) vertically lowered from the central portion of the beam 14 above the cathode 12 is defined as the strain amount, The amount of strain increased in the process, which was 2 mm on the average with the conventional chis blade 31, was reduced to 1 mm on average by using the pair of ultrasonic chis blades 600A and 600B according to the present invention.

上記超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂを用いたチゼリング工程においては、フレキシング工程が不要になると共に、過剰な応力がカソード１２に加わることなく、容易に電着金属層Ｋをカソード１２から剥がすことが可能になる。そのため、平坦性を維持したカソード１２を繰り返し操業で利用可能となり、電解槽内で電着金属が析出する過程で発生するカソードとアノードの短絡問題を抑制することが可能になる。さらに、その結果として製品である電気銅の電力原単位を低減することができる。 In the chiseling process using the ultrasonic chisels 600A and 600B, a flexing process is not necessary, and the electrodeposited metal layer K can be easily peeled off from the cathode 12 without applying excessive stress to the cathode 12. It becomes possible. For this reason, the cathode 12 that maintains flatness can be used repeatedly, and the short-circuit problem between the cathode and the anode that occurs in the process of depositing the electrodeposited metal in the electrolytic cell can be suppressed. Furthermore, as a result, the electric power consumption rate of the electric copper which is a product can be reduced.

また、超音波チス刃６００Ａ、６００Ｂを用いることで剥離工程の効率が高まり、剥離工程における時間も２０％程度短縮することが可能になる。さらに、フレキシング工程が無くなることで、フレキシング工程によるカソード１２の損傷が抑制されるため、カソード１２の修復作業も不要になり、カソード１２のメンテナンスも容易に行える。 Further, by using the ultrasonic chisels 600A and 600B, the efficiency of the peeling process is increased, and the time in the peeling process can be shortened by about 20%. Furthermore, since the flexing process is eliminated, damage to the cathode 12 due to the flexing process is suppressed, so that repair work of the cathode 12 is not necessary, and maintenance of the cathode 12 can be performed easily.

尚、上記水平駆動機構６１０は、モータ、ギヤ、タイミングベルト等の組み合わせた駆動機構により一対の超音波チフ刃６００Ａ、６００Ｂを水平方向（Ｘ方向）に移動させて離間距離を任意の距離に調整する構成としたが、これに限らず、他の形式（例えば、空気シリンダを水平方向に配置した駆動機構）でも良い。 The horizontal drive mechanism 610 moves the pair of ultrasonic tip blades 600A and 600B in the horizontal direction (X direction) by a combined drive mechanism such as a motor, a gear, and a timing belt, and adjusts the separation distance to an arbitrary distance. However, the present invention is not limited to this, and other types (for example, a drive mechanism in which air cylinders are arranged in the horizontal direction) may be used.

K 電着金属層
１２カソード
２４隙間
１００、３００、５００電着金属の剥離装置
１１０、３１０、５１０チゼリング装置（分離手段）
２００、４００主チス刃（分離器）
２０２、４０２上端部
２０４、２０６、４０４、４０６、６０２Ａ、６０２Ｂ、２１２Ａ、２１２Ｂ刃先
２０８、２０９、４０７、４０８、６０４Ａ、６０４Ｂ傾斜刃
２１０Ａ、２１０Ｂ、６００Ａ、６００Ｂ超音波チス刃（分離器）
２２０、４２０、６２０昇降駆動機構
２３０加振装置
２４０超音波制御部
２５０Ａ、２５０Ｂ超音波発振器
４０９湾曲刃
６０６Ａ、６０６Ｂ支持棒
６０８Ａ、６０８Ｂスライダ
６０９Ａ、６０９Ｂタイミングベルト
６１０水平駆動機構
６１２昇降ベース
６１４〜６１７ギヤ
６２２Ａ、６２２Ｂロッド
K electrodeposited metal layer 12 cathode 24 gap 100, 300, 500 electrodeposited metal peeling device 110, 310, 510 chiseling device (separating means)
200, 400 Main Chis blade (separator)
202, 402 Upper end portion 204, 206, 404, 406, 602A, 602B, 212A, 212B Cutting edge 208, 209, 407, 408, 604A, 604B Inclined blade 210A, 210B, 600A, 600B Ultrasonic chis blade (separator)
220, 420, 620 Elevating drive mechanism 230 Exciting device 240 Ultrasonic controller 250A, 250B Ultrasonic oscillator 409 Curved blade 606A, 606B Support bar 608A, 608B Slider 609A, 609B Timing belt 610 Horizontal drive mechanism 612 Elevating base 614-617 Gear 622A, 622B Rod

Claims

Conveying means for conveying a cathode electrodeposited with metal;
A separation means for separating the electrodeposited metal layer electrodeposited on the cathode from the cathode;
The separating means includes
A separator for separating the electrodeposited metal layer from the cathode;
Vibration means for inputting desired vibration to the separator;
An electrodeposited metal peeling apparatus comprising: a drive mechanism for inserting the separator vibrated by the vibration means between the electrodeposited metal layer and the cathode.

The vibration means is
An ultrasonic oscillator that generates ultrasonic waves;
2. The ultrasonic control unit according to claim 1, further comprising: an ultrasonic control unit that outputs a driving current to the ultrasonic oscillator when the separator separates the electrodeposited metal layer electrodeposited on the cathode by the driving mechanism. The electrodeposition metal peeling apparatus as described.

The separator is
A main chis blade in which the cutting edge in contact with the electrodeposited metal layer is separated first from the left and right ends of the electrodeposited metal layer;
A pair of ultrasonic chis blades that are disposed on both sides of the main chis blade and to which ultrasonic waves generated by the ultrasonic oscillator are input; and
Have
The electrodeposited metal peeling apparatus according to claim 2, wherein the main chis blade has an intermediate portion formed in a mountain shape from left and right end portions of the edge portion.

4. The electrodeposited metal peeling apparatus according to claim 3, wherein the main chis blade has an inclination in an angle range of 40 degrees to 80 degrees laterally from the intermediate portion.

5. The electrodeposited metal peeling apparatus according to claim 3, wherein the intermediate portion of the main chis blade has a radius of curvature of 0.25 m to 2.0 m.

The separator is
A first ultrasonic chis blade that receives an ultrasonic wave generated by the ultrasonic oscillator and separates a left end portion of the electrodeposited metal layer;
A second ultrasonic chis blade that receives an ultrasonic wave generated by the ultrasonic oscillator and separates a right end portion of the electrodeposited metal layer;
The apparatus for peeling an electrodeposited metal according to claim 2, comprising:

Furthermore, the separator is
Horizontal drive for moving the first ultrasonic chis blade and the second ultrasonic chis blade in a horizontal direction to adjust the distance between the first ultrasonic chis blade and the second ultrasonic chis blade Mechanism,
The first ultrasonic chis blade and the second ultrasonic chis blade are moved up and down together with the horizontal drive mechanism to move the first ultrasonic chis blade and the second ultrasonic chis blade to the electrodeposited metal layer. An elevating drive mechanism for contacting the left and right ends of the electrodeposition metal layer and separating the left and right ends of the electrodeposited metal layer first;
The electrodeposition metal peeling apparatus according to claim 6, comprising:

A transporting process for transporting a cathode electrodeposited with metal;
A separation step for separating the electrodeposited metal layer and the cathode by a separator, comprising:
In the separation step, the electrodeposition metal peeling is characterized in that the tip of the separator is inserted between the electrodeposited metal layer and the cathode while a desired vibration by the vibration means is input to the separator. Method.