JP4127540B2 - パーマネントカソード法による電気銅板の回収方法及びこれを用いた回収システム - Google Patents

Description

本発明は、高純度の銅板の生産方法及び生産装置に関し、特にパーマネントカソード法による電気銅板の回収方法及びこれを用いた回収システムに関する。

従来、銅電解精錬における電解工程において、パーマネントカソード法と呼ばれる、陰極板としてＳＵＳ板を使用する方法が広く知られている。例えば、パーマネントカソード法では、図１（ａ）に示すように、高さＨ_１、幅Ｗ、厚さＴ_１のＳＵＳ板２の両面に、高さＨ_２、幅Ｗの電気銅板１ａ、１ｂが、その厚さがＴ_２になるまで電着され、得られた電気銅板１ａ、１ｂは、図１（ｂ）に示すように、剥ぎ取り機によってＳＵＳ板２の両面から分離採取される。このようなＳＵＳ板の陰極板は、丈夫でかつ繰り返し使用が可能であり、しかも、平面性が極めて良好で、高品質の電気銅板が得られるという利点を有している。

このように、パーマネントカソード法によって電着された電気銅板を引き剥がして回収する方法として、従来、図２に示されるようなＩＳＡ法と呼ばれる方法とこれを用いた装置が用いられている。この装置１０は、図２（ａ）に示すように、合板搬入部１１、洗浄装置１２、剥取装置１３、ＳＵＳ搬出部１４、接合装置１７、積載装置１８、銅板搬出部２０等から構成され、それぞれの間は搬送コンベア２１ａ〜２１ｊによって結合されている。ＩＳＡ法では、電気銅板はＳＵＳ板と一体のままで合板搬入部１１に搬入され、洗浄を経て剥取装置１３にてＳＵＳ板と銅板とに分離される。その後、ＳＵＳ板はＳＵＳ板搬出部１４に搬送されて回収され、銅板は接合装置１７において所定の枚数毎に重ね接合され、積載装置１８にて積載されて銅板搬出部２０より回収される。

しかしながら、上記のＩＳＡ法による回収方法及び装置では、図２（ａ）の領域Ａで示される装置のライン（以下銅板回収ラインと称する）において、線Ｂで示すラインの段差が必要であった。すなわち、図２（ｂ）で示すように、接合装置１７から搬送される銅板は、積載装置１８において出荷すべき所定の枚数もしくは重量毎に積層するために、積載装置１８を低層Ｆ１、接合装置１７を高層Ｆ２に設けて搬送コンテナ２１ｈと２１ｉとの間に段差を設ける必要があり、このため、この設備を設置する場所に予め段差を設ける、又は段差を有する敷地を用いる等、設備を配置する上での制約があった。

また、従来の設備では、上述の段差のために、ＳＵＳ搬出部１４と銅板搬出部２０とがラインの正反対に配置されることになり、設備が鋼板の圧延ラインのように直線状に長い配置になってしまうという問題点があった。

したがって、本発明の目的は、上述の銅板回収ラインでの積層に関わる段差のない電気銅板の回収方法及び回収装置を提供することである。

また、本発明の別の目的は、従来の直線状の長い配置ではなく、より狭い敷地にて設置可能な電気銅板の回収装置を提供することである。

かかる目的を達成するために、本発明は、請求項１記載のように、パーマネントカソード法によって生産された電気銅板を陰極板から引き剥がして回収する電気銅板の回収方法であって、前記電気銅板を前記陰極板から引き剥がす第１のステップと、重ねられた前記電気銅板を所定の高さまで持ち上げる第２のステップと、前記電気銅板を前記所定の高さを維持しつつ所定の積層位置まで搬送する第３のステップと、前記所定の積層位置において、前記電気銅板を前記所定の高さから下降させて積層させる第４のステップと、前記電気銅板の積層が所望の枚数又は所望の重量に達したときに、積層された前記電気銅板を梱包する第５のステップと、梱包された前記電気銅板を回収する第６ステップとを含み、上記のすべてのステップの動作が、すべて同一床面上に設置された装置上で実行され、前記第１のステップの実行後、第２のステップ実行前に、引き剥がされた複数枚の前記電気銅板を所定の方法によって接合する第７のステップが追加されており、前記第７のステップ実行後、第２のステップ実行前に、接合された前記電気銅板を予め複数段重ねる第８のステップが追加されるように構成される。このような構成によれば、回収される電気銅板を１度持ち上げてから積層するため、装置を設置する床面に段差を設ける必要がなく、旧来の工場の敷地内でも十分に配置することが可能となる。

また、本発明は、請求項２記載のように、 パーマネントカソード法によって生産された電気銅板を陰極板から引き剥がして回収する電気銅板の回収システムであって、前記電気銅板を前記陰極板から引き剥がす剥取装置と、引き剥がされた前記電気銅板を所定の高さまで持ち上げて、前記電気銅板を前記所定の高さに維持しつつ所定の積層位置まで搬送し、前記所定の積層位置において、前記電気銅板を前記所定の高さから下降させて積層させる積層装置と、前記電気銅板の積層が、所望の枚数又は所望の重量に達したときに、積層された前記電気銅板を梱包する梱包装置と、梱包された前記電気銅板を回収する銅板回収部とを含み、上記のすべての装置と銅板回収部とが、すべて同一床面上に設置されており、前記剥取装置と前記積層装置との間に、引き剥がされた複数枚の前記電気銅板を所定の方法によって接合する接合装置を更に含み、前記接合装置と前記積層装置との間に、前記接合装置で接合された前記電気銅板を前記積層装置に送る前に予め複数段重ねておく重ね装置を更に含むように構成される。このような構成によれば、回収される電気銅板を１度持ち上げてから積層するため、装置を設置する床面に段差を設ける必要がなく、旧来の工場の敷地内でも十分に配置することが可能となる。

また、本発明は、請求項３記載のように、パーマネントカソード法によって生産された電気銅板を陰極板から引き剥がして回収する電気銅板の回収システムであって、前記電気銅板及び前記陰極板からなる合板を搬入する合板搬入部と、前記合板の方向及び枚数を調整する第１の移載機と、を含む合板搬入ラインと、前記電気銅板を前記陰極板から引き剥がす剥取装置、引き剥がされた前記銅板を接合する接合装置、接合された前記銅板を重ねる重ね装置、前記電気銅板を積層させる積層装置及び前記電気銅板を回収する銅板回収部を含む銅板回収ラインと、前記電気銅板を引き剥がした後の前記陰極板及び不良品を第２の移載機により仕分けてからそれぞれ回収する陰極板回収ラインとを含み、前記銅板回収ラインを挟むように、かつ、前記銅板回収ラインと平行に、前記合板搬入ライン及び前記陰極板回収ラインが設置され、前記第１の移載機、前記剥取装置及び第２の移載機が同一床面上で直線的に設置されることにより、上記のすべてのラインが、略Ｅ型でかつ同一床面上に設置されているように構成される。このような構成によれば、搬入物と回収物との搬入及び搬出方向が同一方向となるため、共通の動作を行う装置については共通化を図ることも可能であり、省スペース化を実現することができる。

本発明によれば、装置ラインに段差を設け、また装置を直線状に配置する必要のない電気銅板の回収方法及び回収システムを実現できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図３は、本発明による電気銅板回収システム１００の構成を示すブロック図である。電気銅板回収システム１００は、図１（ａ）で示された電気銅板１ａ、１ｂとＳＵＳ板２との合板が搬入される合板搬入部１０１と、これら合板を洗浄する洗浄装置１０２と、ＳＵＳ板から電気銅板を引き剥がす剥取装置１０３と、引き剥がし後のＳＵＳ板２を回収するＳＵＳ搬出部１０４と、不良品摘出部１０５と、引き剥がし後の電気銅板を接合する接合装置１０７と、接合された電気銅板を積載して保持する積載装置１０８と、積層された電気銅板を梱包する梱包装置１０９と、梱包後の電気銅板を回収する銅板搬出部１１０とを含み、それぞれの装置又は搬入・搬出部の間には、搬送コンベア１１１ａ〜１１１ｊが設けられた構成となっている。また、合板搬入部１０１と洗浄装置１０２との間、搬送コンベア１１１ｂと１１１ｃとの間（すなわち洗浄装置１０２と剥取装置１０３との間）、並びに搬送コンベア１１１ｄと１１１ｅと１１１ｆとの間（すなわち剥取装置１０３とＳＵＳ搬出部１０４、不良品摘出部１０５との間）には、それぞれ搬送される合板等の方向や枚数等を調整する移載機１０６ａ〜１０６ｃが設けられている。

次に、本発明による電気銅板回収システム１００による回収動作を説明する。まず初めに、図１（ａ）に示される電気銅板１ａ、１ｂとＳＵＳ板２とを含む合板が、合板搬入部１０１より搬入される。このとき、合板はＳＵＳ板２の上部を支点に吊下される態様にて、合板面に垂直な方向に搬送コンベア１１１ａによって洗浄装置１０２まで搬送される。搬送コンベア１１１ａから送られた合板は、洗浄装置１０２に入る前に、移載機１０６ａによって所定の枚数が同時に移され、所定の枚数毎に同時に洗浄される。洗浄された合板は、搬送コンベア１１１ｂを介して移載機１０６ｂへと搬送される。移載機１０６ｂは、合板の搬送方向を合板面に平行な方向（すなわち吊下方向に対する横方向）に偏向し、１枚ずつ連続的に搬送コンベア１１１ｃを介して剥取装置１０３まで搬送する（以下、合板搬入ラインと称する）。

剥取装置１０３は、搬送コンベア１１１ｃから１枚毎に合板を受け取ると、図１（ｂ）に示すように、ＳＵＳ板２から電気銅板１ａ、１ｂを引き剥がす。その後、剥取装置１０３は、その内部でＳＵＳ板２と電気銅板１ａ、１ｂとを分離し、ＳＵＳ板２を搬送コンベア１１１ｄに送り、電気銅板１ａ、１ｂを搬送コンベア１１１ｇに送る。また、剥取装置１０３は、剥取工程中に引き剥がしを失敗した不良品を検知し、ＳＵＳ板とともに搬送コンベア１１１ｄへ送る。

剥取装置１０３から搬送されたＳＵＳ板及び不良品は、いったん移載機１０６ｃに搬送され、ＳＵＳ板と不良品とに仕分けされる。その後、ＳＵＳ板２は、搬送コンベア１１１ｅを介してＳＵＳ搬出部１０４に搬送され、所定の枚数毎にまとめて回収される（以下、陰極板回収ラインと称する）。一方、仕分けされた不良品は、搬送コンベア１１１ｆを介して不良品摘出部１０５に搬送されて回収される。

剥取装置１０３から送られた電気銅板１は、搬送コンベア１１１ｇ上で載置される態様にて接合装置１０７に搬送される。接合装置１０７では、１度の工程で搬送されてくる２枚の電気銅板を重ねるとともに、少なくとも２箇所以上の位置で適当な方法にて接合を行い固定する。２枚重ねにて接合された電気銅板１は、搬送コンベア１１１ｈを介して積載装置１０８に搬送され、所定の枚数又は重量毎に積層されて保持される。積載装置１０８内部での動作については後述する。所定の枚数又は重量毎に積層された電気銅板１は、搬送コンベア１１１ｉによって梱包装置１０９に搬送され、適当な包装物にて梱包される。その後、電気銅板１は搬送コンベア１１１ｊによって銅板搬出部１１０に送られて回収される。

次に、本発明による回収システムの特徴の１つである積載装置１０８の構成及び動作について説明する。図４は、本実施例の回収システムに用いられる積載装置１０８の内部構造の概略を示している。図４に示すように、積載装置１０８は、内部に略逆Ｕ字型の通路を有する構造となっており、最初に電気銅板１を受ける上下方向に昇降自在な入側リフタ１５１と、電気銅板１を積層しその後排出する上下方向に昇降自在な出側リフタ１５２と、電気銅板１の方向付けを行うとともに横方向の案内となるガイドレール１５３と、電気銅板１をガイドレール１５３上で横方向に押し出す押出シリンダ１５４と、出側リフタの真上のガイドレールに位置するシャッター１５５とによって構成される。

この構成において、積載装置１０８は、まず搬送コンベア１１１ｈから入側リフタ１５１に電気銅板１を受け取る。このとき、入側リフタ１５１は、搬送コンベア１１１ｈの上面と同一平面をなす下部位置１５１Ｌに位置する。電気銅板１を受け取ると、入側リフタ１５１は、電気銅板１を載置した状態でガイドレール１５３と同一平面をなす上部位置１５１Ｕへと移動する。電気銅板１は、この上部位置１５１Ｕでガイドレール１５３に受け渡される。続いて、押出シリンダ１５４が、電気銅板１をガイドレール１５３に沿って横方向に押し出す。これによって、電気銅板１は、図面上右から左へ、シャッター１５５の直上まで移動する。このとき、押し出した押出シリンダ１５４は、元の位置に戻る。シャッター１５５近傍には適当なセンサが設けられており（図示せず）、電気銅板１がシャッター１５５の直上に位置すると、シャッター１５５を開き、電気銅板１をガイドレール１５３から下方に落下させる。このとき、シャッター１５５の直下には、出側リフタ１５２が配置され、落下する電気銅板１を受け取る。ここで、出側リフタ１５２は、落下によって電気銅板１の向きや位置が大きく逸れることのないように、適当な落下距離を置いた位置（すなわち高さ）に配置される。出側リフタ１５２は、電気銅板１を受け取る毎に、その厚さに対応する分だけ下方に下がり、次に送られて来る電気銅板１を受け取る。その後、所定の枚数又は重量の電気銅板１を積層すると、出側リフタ１５２は、搬送コンベア１１１ｉの上面と同一平面をなす下部位置１５２Ｌへと下降し、積層された電気銅板を搬送コンベア１１１ｉに受け渡し、一連の作業を終了する。

また変形例として、図３で示された接合装置１０７と積層装置１０８との間に、接合された電気銅板１を積層装置１０８に送る前に重ねる重ね装置１６０を設けることができる。図５は、重ね装置１６０の構成及び動作を示している。重ね装置１６０は、図５（ａ）において、接合装置１０７から搬送コンベア１１１ｈを介して送られてくる電気銅板１をアーム１６１で保持する。続いて図５（ｂ）のように、搬送コンベア１１１ｈから電気銅板１を持ち上げ、次に新たな電気銅板１が接合装置１０７から送られてきたときに、図５（ｃ）のようにアーム１６１を開放して電気銅板１を積層する。この重ね装置１６０を積層装置１０８の前に設けることによって、積層装置１０８において所定の枚数を積層するための時間を短縮することができ、全体の処理能力を上げることが可能となる。

上記のような構成の積層装置１０８を用いることによって、電気銅板の入側と出側の高さを同一としたまま電気銅板を積層することが可能となる。つまり、図２（ｂ）に示すように、従来のＩＳＡ法の回収システムにおいて必要とされていた段差（搬送コンベア２１ｈと２１ｉとの高さの差）は生じず、積層装置１０８前後の搬送コンベア１１１ｈ及び１１１ｉの高さをほぼ同等とすることが可能となる。

また、図３（ｂ）に、図３（ａ）の領域Ｃで示される銅版回収ラインを側方から見た図を示す。本発明による回収システムは、図２（ｂ）の従来型に比べて、すべての装置を同一フロア面に設置でき、かつ所望の電気銅板の積層が可能となる。更に、すべての装置を同一フロア面上に設置できるため、回収システム全体の配置を図２（ａ）に示すような直線状の長い配置ではなく、図３（ａ）に示すように、合板搬入ライン、銅板回収ライン及び陰極板回収ラインをそれぞれ略逆Ｅ型の配置にして、必要な工場等の敷地の大きさをより小さくすることが可能となる。すなわち、搬入物と回収物との搬入及び搬出方向が同一方向となるため、共通の動作を行う装置については共通化を図ることも可能であり、省スペース化を実現することができる。

以上のような構成及び動作とすることによって、本発明による電気銅板回収システムによれば、装置ラインに段差を設け、また装置を直線状に配置する必要のない電気銅板の回収方法及び回収装置を実現できる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

パーマネントカソード法によって生産される電気銅板とＳＵＳ板との合板の構成を示す図であり、図１（ａ）は合板のままの状態を示し、図１（ｂ）はＳＵＳ板と電気銅板とを引き剥がした状態を示す斜視図である。 従来技術の方法による電気銅板回収システムの一例を示す図であり、図２（ａ）は回収システムを上方から見たブロック図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）中のＡで示す部分を側方から見た模式図である。 本発明による電気銅板回収システムを示す図であり、図３（ａ）は回収システムを上方から見たブロック図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）中のＣで示す部分を側方から見た模式図である。 図３（ａ）で示された、本発明による電気銅板の積層装置の内部構造を示す断面図である。 本実施例の変形例である重ね装置の構成と動作を示す断面図である。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ 電気銅板
２ ＳＵＳ板
１３、１０３ 剥取装置
１７、１０７ 接合装置
１８、１０８ 積層装置
２１ａ、１１１ａ 搬送コンベア
１５１ 入側リフタ
１５２ 出側リフタ
１５３ ガイドレール
１５４ 押出シリンダ
１５５ シャッター

Claims (3)

1. パーマネントカソード法によって生産された電気銅板を陰極板から引き剥がして回収する電気銅板の回収方法であって、
   前記電気銅板を前記陰極板から引き剥がす第１のステップと、
   重ねられた前記電気銅板を所定の高さまで持ち上げる第２のステップと、
   前記電気銅板を前記所定の高さを維持しつつ所定の積層位置まで搬送する第３のステップと、
   前記所定の積層位置において、前記電気銅板を前記所定の高さから下降させて積層させる第４のステップと、
   前記電気銅板の積層が所望の枚数又は所望の重量に達したときに、積層された前記電気銅板を梱包する第５のステップと、
   梱包された前記電気銅板を回収する第６ステップとを含み、
   上記のすべてのステップの動作が、すべて同一床面上に設置された装置上で実行され、
   前記第１のステップの実行後、前記第２のステップ実行前に、引き剥がされた複数枚の前記電気銅板を所定の方法によって接合する第７のステップが追加されており、
   前記第７のステップ実行後、前記第２のステップ実行前に、接合された前記電気銅板を予め複数段重ねる第８のステップが追加されていることを特徴とする電気銅板の回収方法。
2. パーマネントカソード法によって生産された電気銅板を陰極板から引き剥がして回収する電気銅板の回収システムであって、
   前記電気銅板を前記陰極板から引き剥がす剥取装置と、
   引き剥がされた前記電気銅板を所定の高さまで持ち上げて、前記電気銅板を前記所定の高さに維持しつつ所定の積層位置まで搬送し、前記所定の積層位置において、前記電気銅板を前記所定の高さから下降させて積層させる積層装置と、
   前記電気銅板の積層が、所望の枚数又は所望の重量に達したときに、積層された前記電気銅板を梱包する梱包装置と、
   梱包された前記電気銅板を回収する銅板回収部とを含み、
   上記のすべての装置と銅板回収部とが、すべて同一床面上に設置されており、
   前記剥取装置と前記積層装置との間に、引き剥がされた複数枚の前記電気銅板を所定の方法によって接合する接合装置を更に含み、
   前記接合装置と前記積層装置との間に、前記接合装置で接合された前記電気銅板を前記積層装置に送る前に予め複数段重ねておく重ね装置を更に含むことを特徴とする電気銅板の回収システム。
3. パーマネントカソード法によって生産された電気銅板を陰極板から引き剥がして回収する電気銅板の回収システムであって、
   前記電気銅板及び前記陰極板からなる合板を搬入する合板搬入部と、前記合板の方向及び枚数を調整する第１の移載機と、を含む合板搬入ラインと、
   前記電気銅板を前記陰極板から引き剥がす剥取装置、引き剥がされた前記銅板を接合する接合装置、接合された前記銅板を重ねる重ね装置、前記電気銅板を積層させる積層装置及び前記電気銅板を回収する銅板回収部を含む銅板回収ラインと、
   前記電気銅板を引き剥がした後の前記陰極板及び不良品を第２の移載機により仕分けてからそれぞれ回収する陰極板回収ラインとを含み、
   前記銅板回収ラインを挟むように、かつ、前記銅板回収ラインと平行に、前記合板搬入ライン及び前記陰極板回収ラインが設置され、
   前記第１の移載機、前記剥取装置及び第２の移載機が同一床面上で直線的に設置されることにより、上記のすべてのラインが、略Ｅ型でかつ同一床面上に設置されていることを特徴とする回収システム。

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