JP2663522B2 - 電解用種板の垂直性及び平面性測定装置並びに電解用種板の平面度自動制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電解用種板の垂直性及び平面性（以下
「平坦度」という）をチェックするための垂直性及び平
面性測定装置に関する。

［従来の技術］ 例えば銅の電解精錬を行う場合、陽極に粗銅板を用
い、陰極には通常0.5〜1mm程度の厚さの純銅薄板（以
下、「種板」と称する。）を使用している。この種板
は、陰極母板を用いて電解を短時間行い、電着した薄板
を剥離して製造しているが、板が薄いため、剥離工程及
びその後の取り扱いにおいて曲がりや反りが生じやす
い。そこで、第４図に示すように、リボン31を用いて種
板32をクロスバー33に取り付けた後、第５図に示すよう
にプレス装置34を用いて平坦にし、その後に、クロスバ
ー33を吊持して種板32を垂直にした状態で移送して、電
解層（図示略）内に陽極板と交互に配列する工程とな
る。この移送の仕方は、クロスバー33の端部を長方形の
枠状のハンガに配列し、これを吊持して電解槽に降ろす
ようにしている。陽極板と種板32との間は等間隔でかつ
できるだけ短いことが、電流効率の向上及び装置スペー
スの有効利用の面から好ましい。

しかるに、上述のようにプレス成形をして矯正して
も、種板32には、若干の弓状ないしは皿状のカール変形
が残っているのが普通である。そして、このようにカー
ル変形した種板32をそのまま電解槽に入れて電解する
と、これら種板32が陽極板に接触して電気的に短絡した
り、異常な電着の原因となったり、或いは電流密度分布
が異常となり、品質、形に悪影響が及ぶ不都合が生じ
る。このため、種板32としては、そのカール程度が鉛直
線に対しせいぜい±5mm程度以下の殆ど垂直なものを使
用することが好ましいが、種板32はスプリング・バック
を比較的大きくおこす性質を持っており、通常のプレス
では例えばカール程度が10〜20mmと相当に大きな変形を
生じることは避け難い。即ち、このカール変形は、主と
して種板32の厚さ、硬さ、電着粒子のサイズのばらつき
等に起因するが、これら要因はある程度までしか制御で
きない性質のもので、例えば電解液中の添加剤量を変え
ることにより硬さ、電着粒子の大きさの粗調製を行える
にすぎない。しかも、種板32は表面と裏面とでは結晶構
造、粒子サイズが異なり、本来塑性加工に適した材料と
はいえないものである。従って、平坦なプレスを行うだ
けでは、全ての種板32のカール変形をなくし、もしくは
カール変形を許容基準内におさめることは難かしい。

従って、従来はカール変形を起した種板32は、電解槽
に入れる際などに人手でカール変形の修正を行っている
が、このような人手によるカール変形の修正は非常に面
倒である上、人件費負担の点でコスト的にも問題があ
り、しかも修正の程度のばらつきも大きくなる等の不都
合がある。

そこで、プレス装置34の加圧面を種板32の状態に応じ
て可変としておき、プレスされた種板32のうち適数を選
び出してその平坦度を測定し、曲がりや反りの傾向を把
握し、この傾向をプレス装置34の加圧面の形成に反映さ
せて修正するなどの対策を構じることが考えられる。こ
のような平坦度を測定する方法として、従来は、クロス
バー33を保持して種板32を吊り下げ、種板32に対向する
ように基準となる平坦面を設置し、該平坦面と種板32と
の間隔を面内数箇所において人手によって測定する方法
が行われている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のような従来の技術は、薄い種板
32と基準面との間隔を人手により測定するもので、測定
数に限界があり、また、測定誤差が大きくなる可能性及
び種板32に凹凸を与えてしまう可能性がある。そして、
測定作業は根気のいる困難な仕事であり、測定に時間が
かかるので全数の内のかなり少ない数のもののデータ
が、しかも工程の進行に対して遅れを生じて得られるこ
とになり、上記のように傾向を把握する上で、またそれ
をプレス装置34の加圧面の形状に反映する上で実効が少
ないという解決すべき課題があった。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る電解用種板の垂直性及び平面性測定装
置は、クロスバーに対し該クロスバーの軸回りに揺動自
在な状態で懸架される電解用種板の前記クロスバーを水
平に係止して該種板をその自重により垂直に吊り下げる
吊持機構と、吊持された種板に対向し距離検出基準面と
なる垂直面内に配置され、該種板との対向距離を直接測
定する非接触型の距離計とを備えたことを特徴とするも
のである。また、この発明に係る電解用種板の平面度自
動制御装置は、クロスバーに対し該クロスバーの軸回り
に揺動自在な状態で懸架される電解用種板を加圧して平
坦にするプレス装置と、前記クロスバーを水平に係止し
て前記種板をその自重により垂直に吊り下げる吊持機構
と、吊持された種板に対向し距離検出基準面となる垂直
面内に配置され、該種板との対向距離を直接測定する非
接触型の距離計と、この距離計により測定された複数の
距離データから前記種板の平面度を演算する演算処理装
置とを備え、前記プレス装置は、前記演算処理装置に接
続され、該演算処理装置の出力に基づいて前記種板に対
する加圧量および加圧位置を自動調整可能に構成されて
いることを特徴とするものである。非接触型の距離計と
しては、レーザなどの電磁波を用いたもの、あるいは超
音波や磁気的性質を利用したものなど適宜のものが採用
されてよい。

［作用］ このような電解用種板の平坦度測定装置においては、
吊持機構によって種板を距離計に対向して吊り下げた状
態で、それぞれの距離計と種板の対向する各点との距離
が非接触状態で測定される。

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。

第１図及び第２図において、１はレーザ距離計であ
り、複数が梁部材２の上に構築されたます目状の棚３の
上に、距離検出基準面が同一垂直面内になるように配置
されている。このレーザ距離計１は、レーザ発光器と受
光器を備えており、発光器からの光が種板に反射して受
光器に受光されるまでの時間を測定することにより基準
面からの距離を検知する周知のものである。この複数の
距離計１から垂直性平面測定器Ａが構成されている。

梁部材２の下方には、第５図に示す方法でプレス装置
34により平坦にプレス成形された種板４を、そのクロス
バー５を保持して上昇させる垂直コンベア６と、種板４
を垂直コンベア６から受け渡され、これを水平移動して
クレーンハンガー（図示略）に移送するための水平コン
ベア７とが設置されている。これらのコンベア6,7は、
クロスバー５の端部を係止する係止部材８を有するチェ
ーン9,10がスプロケット11,12に巻回されて駆動される
構造のチェーンコンベアであり、いずれも間欠的に移送
する形式のものである。

梁部材２には、上記垂直性平面性測定器Ａに対向する
位置に、両コンベア6,7により構成される移送ラインか
ら種板４を吊り上げ、静止して保持するための吊持機構
Ｂが設置されている。この吊持機構Ｂは、梁部材２上に
立設された主エアシリンダ13と、この主エアシリンダ13
に滑車14を介してワイヤ15に接続された昇降板16と、こ
の昇降板16の両端に上下方向に延びて固定された一対の
把持部材17とから構成されている。上記昇降板16には左
右の対称位置にガイド部材18が設けられ、梁部材２には
このガイド部材18を嵌装する溝19が形成されたガイドレ
ール20が左右に構築されて昇降板16をガイドするように
なっている。上記把持部材17は中空筒状に構成され、上
端に舌片21が、下端に把持爪22が形成された連絡棒23が
回転自在に挿入されている。そして、昇降板16の上端部
には一対の左右方向に伸縮する副エアシリンダ24が取り
付けられ、この副エアシリンダ24の作動端は上記舌片21
に枢着されている。従って、副エアシリンダ24が作動す
ると舌片21を介して連絡棒23を回転され、把持爪22の向
きを移送ラインの方向とこれに直交する方向とのいずれ
かに切り換えられるようになっている。

以下、上記のように構成された電解用種板の平坦度測
定装置の作用について説明する。

クロスバー５にリボン25を介して取り付けられた後、
プレス装置によって曲がりを矯正された種板４は、垂直
コンベア６によって移送され、スプロケット11の頂点を
回って下降する。種板４が吊持機構Ｂに受け渡しされな
い場合には、そのまま下降して水平コンベア７に受け渡
される。

種板４が吊持機構Ｂに受け渡される場合について、第
３図のサイクルダイアグラムを参照して述べる。まず、
連絡棒23の把持爪22に種板４のクロスバー５を保持した
状態で主エアシリンダ13が収縮方向に作動し、ワイヤ15
により昇降板16が持ち上げられ、種板４が上昇して垂直
性平面性測定器Ａに対向する所定の測定位置に達する。
このときには、種板４は上昇時の空気の抵抗などにより
振動しているので、しばらく静止時間を置いた後、垂直
性平面性測定器Ａを作動して平坦度を測定する。すなわ
ち、各レーザ距離計１より種板４に対してレーザ光を照
射し、その反射光が受光されるまでの時間を計測して垂
直基準面と種板４の各点との距離を測定する。

このデータは例えば表１に示すような値として得られ
る。

上記のような場合には右上の部分が反っていると考え
られるので、プレス装置34の加圧面をこれに対応して調
整すればよい。得られたデータを演算用コンピュータに
送り、適当な演算処理をすることにより、プレス装置34
をどのように調整すべきかという指令として出力するよ
うにしてもよい。また、プレス装置34自体をそのような
自動調整が可能なものとしておき、上記のコンピュータ
出力を直接プレス装置34に入力して制御するようにして
もよい。

測定が終了すると、主エアシリンダ13が伸張され、昇
降板16及び種板４が下降する。昇降板16はその最下限ま
で下降してクロスバー５を水平コンベア７に受け渡す。
このときは垂直コンベア６は、クロスバー５と干渉しな
い位置にいる。次に、副エアシリンダ24が作動して、舌
片21を介して連絡棒23を90度回転させ、把持爪22を移送
ラインに直交する方向に向ける。その状態で主エアシリ
ンダ13が再度伸張して昇降板16が微小距離上昇する。こ
こで再度副エアシリンダ24が作動して把持爪22の向きを
移送ラインと同じ向きにし、その状態で垂直コンベア６
とのクロスバー受け渡し位置で待機する。垂直コンベア
６により移送されてきた新たな種板４のクロスバー５が
把持爪22に受け渡されると、サイクルの最初に戻って昇
降板16の上昇が開始される。

上記の工程において、垂直コンベア６の駆動は連続的
に行われるが、水平コンベア７は間欠的に駆動され、吊
持機構Ｂは垂直コンベア６とタイミングを合わせて駆動
されるとともに、水平コンベア７の移動は平坦度の測定
を終えた種板４が降下するときには、通常より早いタイ
ミングで移動するようになっている。これにより、水平
コンベア７に種板４がない空きスペースがないようにし
ている。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明は、電解用種板をほぼ
垂直に吊り下げる吊持機構と、吊持された種板に対向す
る垂直面内に複数配置された非接触型の距離計とを備え
た構成であるので、距離計と種板の対向する各点との距
離が非接触状態で測定され、薄い種板の平坦度のデータ
を人手や時間をかけずに正確に得ることができる。従っ
て、種々の要因により発生する種板の曲がりや反りの傾
向を迅速に把握することができ、それに対応して対策を
採ることが容易になり、安定した電解操業と、品質のよ
い電解製品を得ることができる。また、例えばコンピュ
ータを介してこのようなデータを製造ラインに直接フィ
ードバックすることも可能となるという優れた効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の平坦度測定装置の一実施例の側面
図、第２図は同じく正面図、第３図は吊持機構のサイク
ルダイアグラムを示す図、第４図は種板をクロスバーに
取り付けた状態の図、第５図はプレスによる矯正の方法
を示す図である。 Ａ……垂直性平面性測定器、Ｂ……吊持機構、 １……レーザ距離計、４……種板、 13……主エアシリンダ、16……昇降板、 17……把持部材、22……把持爪。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クロスバー（５）に対し該クロスバー
   （５）の軸回りに揺動自在な状態で懸架される電解用種
   板（４）の前記クロスバー（５）を水平に係止して該種
   板（４）をその自重により垂直に吊り下げる吊持機構
   （Ｂ）と、 吊持された種板（４）に対向し距離検出基準面となる垂
   直面内に配置され、該種板（４）との対向距離を直接測
   定する非接触型の距離計（１）とを備えた ことを特徴とする電解用種板の垂直性及び平面性測定装
   置。
2. 【請求項２】クロスバー（５）に対し該クロスバー
   （５）の軸回りに揺動自在な状態で懸架される電解用種
   板（４）を加圧して平坦にするプレス装置（34）と、 前記クロスバー（５）を水平に係止して前記種板（４）
   をその自重により垂直に吊り下げる吊持機構（Ｂ）と、 吊持された種板（４）に対向し距離検出基準面となる垂
   直面内に配置され、該種板（４）との対向距離を直接測
   定する非接触型の距離計（１）と、 この距離計（１）により測定された複数の距離データか
   ら前記種板（４）の平面度を演算する演算処理装置とを
   備え、 前記プレス装置（34）は、前記演算処理装置に接続さ
   れ、該演算処理装置の出力に基づいて前記種板（４）に
   対する加圧量および加圧位置を自動調整可能に構成され
   ていることを特徴とする電解用種板の平面度自動制御装
   置。