JP2017185585A

JP2017185585A - 切削装置

Info

Publication number: JP2017185585A
Application number: JP2016076156A
Authority: JP
Inventors: 宏明戸田; Hiroaki Toda; 直幸中森; Naoyuki Nakamori
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2016-04-05
Filing date: 2016-04-05
Publication date: 2017-10-12

Abstract

【課題】アノードＡの耳部ｒを切削した際に発生した切削粉を効果的に回収でき、切削粉による損傷を防ぐことができる切削装置を提供する。
【解決手段】アノードＡの耳部ｒを切削する切削装置１０であって、切削装置１０は、アノードＡの耳部ｒを切削する切削部１１と、切削部１１を覆うカバー１５と、切削部１１の下方に設けられた、切削粉を回収する回収シュート２０と、を備えており、回収シュート２０は、一端部が切削部１１の下方に配置されており、その上面２１が一端から他端に向かって下傾している切削部１１で切削された切削粉は、カバー１５で飛散が防止され、回収シュート２０上に載せられる。そして、回収シュート２０は上面２１が一端から他端に向かって下傾しているので、回収シュート２０の他端に切削粉を回収することができる。そして、回収シュート２０は金属製であり、切削粉によって損傷しないので、メンテナンス回数を低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、切削装置に関する。さらに詳しくは、電解精製に使用するアノードの耳下を切削する切削装置に関する。

銅精鉱から電気銅を製造する場合には、以下の工程で電気銅が製造される。
まず、銅精鉱を自熔炉において溶融してマットを製造し、このマットを転炉で酸化することによって粗銅を製造する。この粗銅を精製炉において精製したのち鋳造して、アノードが形成される。このアノードを電解精製することによって、電気銅が製造される。

電解精製では、アノードとカソードが交互に並ぶように銅電解槽中の硫酸銅溶液に浸漬されるが、アノードおよびカソードは、アノードおよびカソードに電気を供給する電極（ブスバー）に懸垂された状態で保持される。

しかし、鋳造されたままのアノードには歪みや曲がりなどがあり、そのままでは電解槽に吊下げられないので、アノードプレス工程(アノード整型機)で整型される。このアノードプレス工程では、アノードの耳部の切削も行われる。具体的には、アノードの耳部の下面が平坦面となるように切削される。アノードの耳部の下面が平坦面となれば、アノードを電解槽に浸漬した際に、ブスバーにアノードを安定して懸垂させることができる。しかも、ブスバーに懸垂したときにおけるアノードの垂直性が向上するため、電解精製の効率も向上する。

かかるアノードの耳部の切削は、通常、フライスカッターによって実施される。
アノードは、チェーンコンベア等に耳部を引っ掛けた状態でフライスカッターの位置まで搬送される。フライスカッターの位置まで搬送されたアノードは、クランプ装置によって保持されて、チェーンコンベア等などから解放される。そして、クランプ装置によって保持された状態のアノードの耳部に対して、フライスカッターが接近して、アノードの耳部の下面が切削される。アノードの耳部下面の切削が終了すると、フライスカッターは後退し、アノードの耳部は再びチェーンコンベア等に引っ掛けられる。すると、クランプ装置によるアノードのクランブが解除され、アノードはチェーンコンベア等に吊り下げられた状態で搬送される（例えば、特許文献１等）。

ここで、フライスカッターによりアノードの耳部を切削すると、周囲に切削粉が飛散して、チェーンコンベアの関節部に詰まり故障等の問題が生じる可能性がある。このため、フライスカッターの周囲には切削粉の飛散を防止するカバーと切削粉を回収するコンベアが設けられている。つまり、フライスカッターの上部を覆うようにカバーが設置され、フライスカッターの下部にはコンベアが設置される。すると、フライスカッターがアノードの耳部を切削した際に発生した切削粉は、カバーによって周辺への飛散が防止されて、コンベア上に落下する。また、一部の切削粉はコンベア上に直接飛散する。コンベア上に落下また飛散した切削粉は、コンベアによって切削粉回収シュートまで搬送されて回収される。

実開昭６０−１３４５１０号

ところで、フライスカッターによって切削された切削粉は形状が針状となっており、先端や側面が非常に鋭利になっている。このため、コンベアに切削粉が切削した際に、ベルトに突き刺さったりベルトを切ったりしやすいので、折損などによるベルトの消耗が早く、ベルトを頻繁に取り換えなければならない。しかも、ベルトは平ベルトを使用するため、搬送中に切削粉がベルトコンベアから落下しやすく、十分に切削粉を回収ができない場合もある。

本発明は上記事情に鑑み、アノードの耳部を切削した際に発生した切削粉を効果的に回収できる切削装置を提供することを目的とする。

第１発明の切削装置は、アノードプレスの耳部を切削する切削装置であって、該切削装置は、アノード耳部を切削する切削部材を有する切削部と、該切削部の切削部材を覆うカバーと、前記切削部の切削部材の下方に設けられた、切削粉を回収する回収シュートと、を備えており、該回収シュートは、一端部が前記切削部の下方に配置されており、その上面が一端から他端に向かって下傾していることを特徴とする。
第２発明の切削装置は、第１発明において、前記回収シュートは、その上面が、幅方向の両端から中央に向かって下傾していることを特徴とする。
第３発明の切削装置は、第１または第２発明において、前記回収シュートは、該回収シュートに振動を加える振動発生部を備えていることを特徴とする。

第１発明によれば、切削部の切削部材で切削された切削粉は、カバーで飛散が防止され、回収シュート上に載せられる。そして、回収シュートは上面が一端から他端に向かって下傾しているので、回収シュートの他端に切削粉を回収することができる。そして、回収シュートには、チェーンやベルトのように切削粉と共に移動するような可動部や関節部がないので、切削粉によって損傷せず、メンテナンス回数を低減することができる。
第２発明によれば、回収シュート上の切削粉を幅方向の中央部に集めることができるので、回収シュート上から切削粉がこぼれにくくすることができる。
第３発明によれば、回収シュート上における切削粉をスムースに移動させることができる。

本実施形態の切削装置１０を単純化した概略説明図であって、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図である。回収部２０の概略説明図であって、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ線断面図であり、（Ｄ）は（Ｂ）のＤ−Ｄ線断面図である。切削設備１の概略説明図である。図３のＸ方向から見た図である。

本発明の切削装置は、銅電解製錬に使用するアノードの耳部を切削する装置であって、切削の際に発生する切削粉を効率よく回収できるようにしたことに特徴を有している。

(アノードプレス工程について)
まず、本実施形態の切削装置１０を説明する前に、本実施形態の切削装置１０が使用されるアノードプレス工程における切削設備１の概略を説明する。

図３において、符号ｃは、アノードＡを搬送するチェーンコンベアを示している。このチェーンコンベアｃは、一対のチェーンｃａ，ｃａを備えており、アノードＡは、一対の耳部ｒ，ｒを一対のチェーンｃａ，ｃａに引っ掛けた状態で搬送される。

チェーンコンベアｃの移動経路には、切削設備１が設けられている。
この切削設備１は、アノードＡをクランプするクランプ装置２と、このクランプ装置２の位置と一対のチェーンｃａ，ｃａとの間でアノードＡを移動させる昇降装置３と、クランプ装置２によって保持されているアノードＡの耳部ｒを切削する本実施形態の切削装置１０と、本実施形態の切削装置１０をアノードＡに対して接近離間させる移動機構５と、を備えている。

クランプ装置２は、アノードＡを前後から挟んで保持する保持部２ａ，２ａを備えている。この保持部２ａ，２ａをシリンダ機構などで接近離間させることによって、アノードＡを保持する。

昇降装置３は、アノードＡの一対の耳部ｒ，ｒをひっかけて保持する保持バー３ａ，３ａを備えている。この保持バー３ａ，３ａを、シリンダ機構などによって昇降させることによって、アノードＡを、クランプ装置２の位置と一対のチェーンｃａ，ｃａとの間で移動させることができるようになっている。

本実施形態の切削装置１０は、クランプ装置２によって保持されているアノードＡの耳部ｒの下面を切削するものである。本実施形態の切削装置１０は、クランプ装置２の両側にそれぞれ設けられており、フライス１２を用いてアノードＡの一対の耳部ｒ，ｒをそれぞれ切削するようになっている。なお、本実施形態の切削装置１０の詳細は後述する。

本実施形態の切削装置１０は、一対の移動機構５，５によってアノードＡに対して同時に接近離間できるようになっている。各移動機構５は、本実施形態の切削装置１０が配置される移動テーブル５ａを備えている。この移動テーブル５ａは、レールなどに移動可能に設けられており、移動テーブル５ａと設備のフレームなどとの間に設けられたシリンダ５ｂによって移動できるようになっている（図１参照）。

以上のような構成であるので、アノードＡは、以下のよう作動して一対の耳部ｒ，ｒの下面が切削される。

まず、アノードＡは、一定の間隔を空けた状態で、チェーンコンベアｃの一対のチェーンｃａ，ｃａに吊り下げられており、一対のチェーンｃａ，ｃａを移動させることによって、切削設備１に搬送される。

アノードＡが所定の位置まで移動すると、一対のチェーンｃａ，ｃａは移動を停止する。すると、昇降装置３の保持バー３ａ，３ａが上昇し、アノードＡは、保持バー３ａ，３ａに一対の耳部ｒ，ｒが引っ掛けられた状態でチェーンコンベアｃの上方まで持ち上げられる。

やがて、アノードＡがクランプ装置２の位置まで上昇すると、保持部２ａ，２ａによってアノードＡは前後から挟まれて保持される。アノードＡがクランプ装置２の保持部２ａ，２ａによって保持されると、昇降装置３の保持バー３ａ，３ａは下降する。

昇降装置３の保持バー３ａ，３ａが下降すると、移動機構５によって本実施形態の切削装置１０がアノードＡに接近し、本実施形態の切削装置１０によってアノードＡの一対の耳部ｒ，ｒの下面が切削される。

アノードＡの一対の耳部ｒ，ｒの下面の切削が終了すると、移動機構５によって本実施形態の切削装置１０はアノードＡから離間する。すると、昇降装置３の保持バー３ａ，３ａが、アノードＡの一対の耳部ｒ，ｒを引っ掛けることができる位置まで上昇し、クランプ装置２によるクランプが解除される。

クランプ装置２によるクランプが解除されると、昇降装置３の保持バー３ａ，３ａが下降し、やがてアノードＡは、一対の耳部ｒ，ｒがチェーンコンベアｃの一対のチェーンｃａ，ｃａに引っ掛かった状態となる。

昇降装置３の保持バー３ａ，３ａがさらに下降し、アノードＡがチェーンコンベアｃの一対のチェーンｃａ，ｃａに吊り下げられた状態となると、チェーンコンベアｃの一対のチェーンｃａ，ｃａが移動し、アノードＡは切削設備１から搬出される。

(本実施形態の切削装置１０について)
本実施形態の切削装置１０は、上述したような切削設備１に採用される。以下では、本実施形態の切削装置１０を詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態の切削装置１０は、切削部１１と、カバー１５と、回収部２０と、振動手段２５と、備えている。

（切削部１１）
図１に示すように、切削部１１は、切削部材である一対のフライスカッター１２，１２と、一対のフライスカッター１２，１２を駆動する駆動源１３と、を有している。一対のフライスカッター１２，１２は、一本の回転軸１２ａの両端に設けられている。この回転軸１２ａにはプーリが設けられており、このプーリは、駆動源１３のモータ１３ｍの回転軸に設けられたプーリにベルトによって連結されている。したがって、モータ１３ｍを駆動すれば、一対のフライスカッター１２，１２を回転させることができるようになっている。

また、回転軸１２ａは、その軸方向がチェーンコンベアｃによってアノードＡを搬送する方向と平行に設けられている。しかも、一対のフライスカッター１２，１２間の距離Ｌ１が、チェーンコンベアｃに引っ掛けられた状態における隣接するアノードＡ間の距離Ｌ２（図４参照）とほぼ同じ長さになるように設けられている。
なお、チェーンコンベアｃには、距離Ｌ１＝距離Ｌ２となるような間隔で引っ掛けるために、爪等を設けている。

したがって、駆動源１３のモータ１３ｍを駆動した状態で、クランプ装置２に保持されたアノードＡに対して、移動機構５によって本実本実施形態の切削装置１０を接近させれば、隣接する一対のアノードＡ，Ａの耳部ｒの下面を、一対のフライスカッター１２，１２によって同時に切削することができる。

また、アノードＡは両側に耳部ｒ，ｒを有するが、図３に示すように、アノードＡが搬送されるラインの両側に一対の切削装置１０，１０が設けられているので、アノードＡに対して、その両側から同時に一対の切削装置１０を接近させることができる。すると、一対の切削装置１０によって、アノードＡの両側から同時に耳部ｒの切削が行われるので、アノードＡに加わる力が相殺される。すると、切削の際にアノードをクランプするクランプ装置２の負担を小さくできるので、クランプ装置２を小型化でき、設備を小型化できる可能性がある。

また、上記のように、切削装置１０のそれぞれが一対のフライスカッター１２，１２を備えていれば、一対のアノードＡ，Ａの一対の耳部ｒ，ｒを同時に切削することができる。つまり、４つの耳部ｒ，ｒを同時に切削することができる。すると、チェーンコンベアｃの停止回数を少なくすることができるので、作業効率を向上できるという利点も得られる。

なお、上記例では、一本の回転軸１２ａに一対のフライスカッター１２，１２を設けた場合を説明したが、一本の回転軸１２ａに設けるフライスカッター１２の数は、３つ以上でもよい。すると、一度に切削できるアノードＡの耳部ｒが増えるので、チェーンコンベアｃの停止回数をさらに少なくすることができ、作業効率をより一層向上できると可能性がある。

ところで、フライスカッター１２は使用に伴い徐々に磨耗し小さくなるが、切削装置１０の移動量を調整することで、摩耗分を補うことができる。具体的には、フライスカッター１２が耳部ｒに接触して抵抗を受けるまで移動機構５によって切削装置１０を移動させることによって、磨耗分を補ってフライスカッター１２を耳部ｒに接触させることができる。ただし、一本の回転軸１２ａに一対のフライスカッター１２，１２を設けた場合には、一対のフライスカッター１２，１２間で摩耗度に差があれば、一対のフライスカッター１２，１２と一対の耳部ｒ，ｒとの接触状態に差が生じてしまい、一対の耳部ｒ，ｒを同じように切削できない可能性がある。そこで、一対のフライスカッター１２，１２の摩耗度に応じて回転軸１２ａを傾ければ、一対のフライスカッター１２，１２間における耳部ｒとの接触状態の差を吸収することができる。具体的には、磨耗が大きい側がチェーンコンベアｃに近くなるよう（つまり前進方向に位置するように）に傾ける。すると、摩耗度に差が生じても、一対のフライスカッター１２，１２と一対の耳部ｒ，ｒの接触状態を同じ状態にすることができるので、長期間にわたり、一対の耳部ｒ，ｒの切削状態を同等の状態に保つことができる。

なお、一対のフライスカッター１２，１２は、それぞれ別々な回転軸１２ａに取り付けられていてもよい。この場合には、２本の回転軸１２ａを一つの駆動源１３によって駆動してもよいし、各回転軸１２ａにそれぞれ駆動源１３を設けてもよい。

さらになお、回転軸１２ａは必ずしも水平に設けられていなくてもよく、回転軸１２ａは鉛直になっていてもよい。しかし、回転軸１２ａを水平に設ければ、一つの回転軸１２ａに複数のフライスカッター１２を設けることによって、異なるアノードＡの耳部ｒを同時に切削することができるので、好ましい。

（回収シュート２０）
図１に示すように、一対のフライスカッター１２，１２の下方には、一対の回収シュート２０，２０が設けられている。一対の回収シュート２０，２０は、切削粉を回収して、外部に排出するものである。

図２に示すように、一対の回収シュート２０，２０は金属製のシュートであり、その一端部（図１および図２では左端部）が一対のフライスカッター１２，１２の下方に設けられている。一対の回収シュート２０，２０は、その上面２０ａが一端部から他端部（図１および図２では右端部）に向かって下傾するように設けられている（図２（Ｂ））。

また、図２（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、一対の回収シュート２０，２０の上面２０ａは、その幅方向の両端から中央に向かって下傾している。つまり、一対の回収シュート２０，２０は、その上面２０ａの断面が略Ｖ字状になるように形成されている。

以上のような構成であるので、一対の回収シュート２０，２０の上に切削粉を載せれば、切削粉を、自重によってまたは他の切削粉の重さによって移動させることができる。具体的には、一対の回収シュート２０，２０の上面２０ａを、その幅方向から中央に移動させつつ一端部から他端部に向かって、切削粉を移動させることができる。

なお、一対の回収シュート２０，２０には、一対の回収シュート２０，２０を振動させる振動発生部２５を設けてもよい。振動発生部２５によって一対の回収シュート２０，２０を振動させれば、自重などに加えて、振動が切削粉を移動させる力となる。すると、切削粉を、一対の回収シュート２０，２０の上面２０ａに沿ってスムースに移動させることができるので、好ましい。

振動発生部２５は、一対の回収シュート２０，２０に振動を加えることができるものであれば、どのようなものを使用してもよい。例えば、偏心モータ等を回転させて一対の回収シュート２０，２０に振動を加えてもよいし、一対の回収シュート２０，２０に間欠的に打撃を加えて振動を発生させるようにしてもよい。

また、振動発生部２５に代えて、別な切削粉を移動させる手段を設けてもよい。例えば、回収シュート２０の上面２０ａに対して、空気や窒素などのガスを吹き付けるガス吹き付け手段を設けてもよい。かかるガス吹き付け手段を設ければ、回収シュート２０，２０に振動が生じて切削粉を移動させることができる。特に、適切な方向からガスを吹きつけた場合は、切削粉を所望の方向に移動させやすくなる。例えば、回収シュート２０の上面２０ａの幅方向の両端から中央に向かうようにガスを吹き付ければ、切削粉を幅方向の両端から中央に向かって集めることができる。また。回収シュート２０の上面２０ａに対して一端から他端に向かってガスを吹き付ければ、切削粉を他端部へ押し流すことも容易となる。このようにガスを吹き付けるようにした場合には、切削粉を回収シュート２０の他端部で吸引して集めれば、切削粉の飛び散りも防止できる。

また、一対の回収シュート２０，２０の上面２０ａは、その幅方向の両端から中央に向かって下傾していなくてもよい。しかし、上記のような形状とすれば、一対の回収シュート２０，２０の上面２０ａ上の切削粉を、その幅方向の中央部に集めることができるので、一対の回収シュート２０，２０の上面２０ａから切削粉がこぼれにくくすることができるという利点が得られる。なお、一対の回収シュート２０，２０において、上面２０ａのＶ字の角度θは、一端部よりも他端部で小さくなるように形成しておくことが好ましい（図２（Ｃ）、（Ｄ））。かかる角度にすれば、一対の回収シュート２０，２０の他端部から落ちる切削粉を狭い範囲に集めることができる。すると、一対の回収シュート２０，２０の他端部近傍に、この他端部から排出される切削粉を受け止める容器（または樋）を設けた場合、容器の開口面積が小さくても切削粉を回収しやすくなる。

さらに、一対の回収シュート２０，２０は、全体が金属製である必要はなく、切削粉が載せられる上面２０ａが金属製であればよい。そして、一対の回収シュート２０，２０の上面２０ａやその他の部分の素材は、必ずしも金属製である必要はない。切削粉によって損傷が生じにくく滑らかな材料であればよい。例えば、一対の回収シュート２０，２０やその上面２０ａの素材として、鉄やステンレス等のような切削粉による損傷が生じにくい素材や、切削粉とともに再利用が容易な銅、切削粉からの分離が容易な樹脂等を採用することができる。

本発明の切削装置は、銅電解製錬に使用するアノードの耳部を切削する装置として適している。

１０切削装置
１１切削部
１５カバー
２０回収シュート
２０ａ上面
２５振動発生部
Ａアノード
ｒ耳部

Claims

アノードプレスの耳部を切削する切削装置であって、
該切削装置は、
アノード耳部を切削する切削部材を有する切削部と、
該切削部の切削部材を覆うカバーと、
前記切削部の切削部材の下方に設けられた、切削粉を回収する回収シュートと、を備えており、
該回収シュートは、
一端部が前記切削部の下方に配置されており、その上面が一端から他端に向かって下傾している
ことを特徴とする切削装置。
前記回収シュートは、
その上面が、幅方向の両端から中央に向かって下傾している
ことを特徴とする請求項１記載の切削装置。
前記回収シュートは、
該回収シュートに振動を加える振動発生部を備えている
ことを特徴とする請求項１または２記載の切削装置。