JP4294057B2 - 不良陰極板の選別装置及び不良陰極板の選別方法 - Google Patents

Description

本発明は，不良陰極板の選別装置及び不良陰極板の選別方法に関し、さらに詳しくは、電解製錬によって精製金属が電着した陰極板をトラバースコンベアによって剥取手段へ搬送し、剥取手段によって陰極板から電着金属を引き剥がして回収する際にコブや湾曲等の発生により不良とされる陰極板をトラバースコンベアへの移載前に排除する不良陰極板の選別装置及び不良陰極板の選別方法に関する。

ＩＳＡ方式によるパーマネントカソード（ＰＣ）を用いた金属の電解製錬、例えば、銅の電解製錬は、電解液が貯えられた電解槽中に多数のステンレス製の陰極板（カソード板）と、粗銅を鋳込んだ陽極板（アノード板）とを交互に浸漬して通電することにより、陰極板の両面に電気銅２を電着させることによって行なわれる。そして、陰極板表面に電着した電気銅２は、剥取装置によって剥ぎ取られ製品とされる。具体的には、図１に示すように、陰極板１はステンレス製の板状材で、その両サイド部には合成樹脂製のプロクテクタ５が嵌め込まれると共に、上端部にはクロスバー４が設けられている。また、クロスバー４の下部には２つの窓部３、３が設けられており、この窓部３、３に図示しない陰極板搬送装置のフックを掛止することにより電解槽への装入及び取り出し並びに搬送が行なわれるようになっている。ステンレス製の陰極板１は、丈夫で且つ繰り返し使用が可能であると共に、平面性が良いことから電解製錬時のショートが起きにくいという利点があることから近年広く採用されるに至っている。そして、陰極板１の両面からそれぞれ剥ぎ取られた電気銅は２枚一組として搬送装置によって運ばれ、平面性を確保するためのフラットプレス、さらに電気銅を波打ったような凹凸を付すためのコルゲーションが行われて製品として供されることとなる。

従来の電気銅板の回収システムとしては、例えば、特開２００５−２４０１４６号（特許文献１）がある。この電気銅板回収システムは、電解製錬が終了し、表面に電気銅が析出したＳＵＳ板（陰極板）との合板が搬入される合板搬入部と、これら合板を洗浄する洗浄装置と、ＳＵＳ板から電気銅板を引き剥がす剥取装置と、引き剥がし後のＳＵＳ板を回収するＳＵＳ搬出部と、剥取工程中に引き剥がしに失敗した不良品を摘出する不良品摘出部と、引き剥がし後の電気銅板を接合する接合装置と、接合された電気銅板を積載して保持する積載装置と、積層された電気銅板を梱包する梱包装置と、梱包後の電気銅板を回収する銅板搬出部とを含み、それぞれの装置又は搬入・搬出部の間には、搬送コンベアが設けられて構成されている。

上述した電気銅板回収システムの動作の概略を説明する。まず、合板搬入部に搬入された合板は、吊下された状態で洗浄装置まで搬送され、所定の枚数毎に同時に洗浄が行われる。洗浄された合板は搬送コンベアによってトラバースコンベアまで搬送され、トラバースコンベアによって合板の搬送方向を合板面に平行な方向（すなわちクロスバー４の軸方向）に偏向させた状態で１枚ずつ連続的に剥取装置まで搬送される。剥取装置が１枚ずつ合板を受け取るとＳＵＳ板から電気銅板を引き剥がし、ＳＵＳ板及び電気銅板をそれぞれ搬送コンベアによって搬送する。搬送された電気銅板は梱包装置によって梱包され、銅板搬出部から回収される。

特開２００５−２４０１４６号公報

しかし、従来の電気銅板の回収システムにおいては、合板をトラバースコンベアで剥取装置まで搬送する際に、合板にコブや湾曲等が発生しているような場合にはトラバースコンベアの周囲に配置されている設備や装置類等と接触してトラブルとなる場合があった。すなわち、トラバースコンベアでは合板を合板面に平行な方向へ搬送させるため合板が移動する箇所の幅は比較的狭くなっている。そのため、合板の表面に大きなコブがあったり、合板Ａが湾曲していたりすると周囲に配置された設備や装置等と接触してしまうおそれがある。また、合板の下側に大きなコブが発生しているような場合には、トラバースコンベアの搬送路の底面と接触して搬送トラブルを起こすおそれもある。設備や装置類等との接触や搬送トラブルがあるとトラバースコンベアを一旦停止させてそれに対する対応をとらなければならず手間がかかるだけでなく、電気銅板の回収システム全体の作業効率の低下にもつながり、生産性が大幅にダウンする。
さらに、コブや湾曲が発生した電気銅板は製品としても商品にならない。

そこで、本発明は、電解製錬によって精製金属が電着した陰極板のうち、コブや湾曲等が発生して不良とされる陰極板をトラバースコンベアへ移載する前に排除し、不良陰極板が原因となるトラバースコンベアでの搬送トラブルを事前に防止して電気銅板の回収システム全体の生産効率のアップを図ることが可能な不良陰極板の選別装置及び不良陰極板の選別方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために請求項１に記載の本発明は、電解製錬によって精製金属が電着した陰極板をトラバースコンベアによって剥取手段へ搬送し、剥取手段によって陰極板から電着金属を引き剥がして回収するシステム中に配置される不良陰極板の選別装置であって、陰極板の表面に所定の高さのコブ又は湾曲の発生を目視で確認することにより不良と判断されて陰極板の所定箇所に予めマーキングが付された陰極板がトラバースコンベアまで搬送する搬送手段によって搬送された際にマーキングをカメラで撮影してその有無を検知するマーキング検出手段と、マーキング検出手段によって検出された検出結果に基づいて不良とされた陰極板をトラバースコンベアへ移載せずに排除する排除手段とを備えてなることを特徴とする不良陰極板の選別装置を提供する。

上記課題を解決するために請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の陰極板の選別装置において、マーキングは、陰極板のクロスバーの端部を黄色又は青色に着色したものであることを特徴とする。

上記課題を解決するために請求項３に記載の本発明は、電解製錬によって精製金属が電着した陰極板をトラバースコンベアによって剥取手段へ搬送し、当該剥取手段によって前記陰極板から電着金属を引き剥がして回収する際に、コブや湾曲等の発生により不良とされる陰極板をトラバースコンベアへの移載前に排除する不良陰極板の選別方法において、陰極板をトラバースコンベアまで搬送する搬送手段によって陰極板の表面に所定の高さのコブ又は湾曲の発生を目視で確認することにより不良と判断されて陰極板の所定箇所に予めマーキングが付された陰極板が搬送された際にマーキングをカメラで撮影してその有無を検知するマーキング検出手段によって検出し、検出結果に基づいて不良とされた陰極板をトラバースコンベアへ移載せずに排除することを特徴とする陰極板の選別方法を提供する。

本発明に係る不良陰極板の選別装置及び不良陰極板の選別方法によれば、不良な陰極板をトラバースコンベアへの移載前に排除することとしたので、不良陰極板が原因となるトラバースコンベアにおける搬送トラブルを事前に防止することができるという効果がある。
また、本発明に係る不良陰極板の選別装置及び不良陰極板の選別方法によれば、不良陰極板が原因となるトラバースコンベアでの搬送トラブルの対応を行う手間がなくなると共に、電気銅板の回収システム全体の生産効率のアップを図ることができるという効果がある。

はじめに、電着金属である電気銅板の回収システムの概要について説明した後、本発明に係る不良陰極板の選別装置及び不良陰極板の選別方法について説明する。図２は電着金属である電気銅板の回収システムの一実施形態の概要図である。

電気銅板の回収するシステム１００は、図１に示すような表面の両側に電気銅２が析出したステンレス製の陰極板１（以下、「合板Ａ」という）がロードイントロリーによって搬入される搬入部１０１と、搬入された合板Ａを洗浄する洗浄装置１０２と、合板Ａの表面に規定以上のコブや湾曲がある不良の合板Ａを除去する不良陰極板の選別装置１０と、洗浄した合板Ａを合板面に平行な方向に搬送するトラバースコンベア６と、トラバースコンベア６によって搬送された合板Ａからチゼリングによって電気銅２を引き剥がす剥取装置１０３と、電気銅２が引き剥がされた後の陰極板１を回収する陰極板搬出部１０４と、引き剥がされた電気銅板を２枚１組に重ね合わせる重合装置１０７と、重ね合わされた電気銅２を搬送する電気銅板搬送装置１０６と、電気銅板搬送装置１０６によって搬送しながらフラットプレス及びコルゲーションを行うプレス装置１０８と、プレスが終わった電気銅２を所定の枚数ずつ積載して秤量し、ラベリング、結束、マーキング等を行った後梱包し、梱包後の電気銅２を回収する銅板搬出部１０９とを含んで構成されている。

次に、この電気銅板の回収システムの動作の概要について説明する。まず、合板Ａがロードイントロリーによって吊り下げられた状態で搬入部１０１に搬入される。搬入された合板Ａは、図示しない搬送コンベアにより合板Ａ表面に対して垂直な方向に搬送されながら洗浄装置１０２まで運ばれる。そして、合板Ａは洗浄装置１０２によって所定の枚数毎に同時に洗浄が行なわれる。洗浄された合板Ａは、図示しない搬送コンベアにより搬送され、今度はトラバースコンベア６に移載されて合板Ａの搬送方向を合板面に対して平行な方向（すなわちクロスバー４の軸方向）に偏向して１枚ずつ連続的に剥取装置１０３まで搬送される。

剥取装置１０３は、合板Ａを１枚ずつ受け取ると、陰極板１から電気銅２を引き剥がして両者を分離し、陰極板１は陰極板搬出部１０４に送られて再度電解製錬に供せられる。一方、引き剥がされた電気銅２は重合装置１０７によって２枚１組に重ね合わせられると共に、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されて電気銅搬送装置１０６に移載される。２枚１組に重ね合された電気銅２は、電気銅搬送装置１０６によって搬送されつつプレス装置１０８によってフラットプレス及びコルゲーションが行われる。そして、プレスが終わった電気銅２は所定の枚数ずつ積載して秤量し、ラベリング、結束、マーキング等を行った後梱包され、銅板搬出部１０９から回収される。

本発明に係る不良陰極板の選別装置は、上述したような構成及び動作を行なう電気銅板の回収システムにおいて合板Ａをトラバースコンベア６に移載する前の搬送コンベアの所定箇所に配置されるものである。図３に本発明に係る不良陰極板の選別装置の一実施形態を示す。
図示された不良陰極板の選別装置１０は、第一の選別装置１１と第二の選別装置１２を有している。
まず、第一の選別装置１１は、電気銅２が電着した陰極板１（合板Ａ）の底部に不良とされる高さｈ以上のコブ９が発生している陰極板１が通過する際にそのコブ９と接触し、それによって陰極板１の搬送方向（図３におけるＸ方向）に向かって押倒すると共に、陰極板１が通過した後には元の位置に復帰するようにして配置されたチェック板２０と、チェック板２０の押倒に連動して傾倒するように配置された磁気発生器２３と、磁気発生器２３から発生される磁気を検知する磁気検知器２５であって、チェック板２０の押倒に連動して磁気発生器２３が傾倒することによる磁場の変化を検知する磁気検知器２５と、磁気検知器２５によって検知された検知結果に基づいて不良とされた陰極板をトラバースコンベア６へ移載せずにリジェクトコンベア７側に排除する排除装置３５（図５参照）とを備えて構成されている。そして、この第一の選別装置１１は、トラバースコンベア６の手前側であって合板Ａをトラバースコンベア６まで搬送する搬送手段の下部側に配置されている（図２参照）。

図示されているように、チェック板２０は、合板Ａの幅方向の長さよりも長い長さを有する板状部材であり、左右の下部側に設けられた軸２０ａによって左右の両側に配置された基部２１に回転可能に軸支されている。この構成により、チェック板２０は、軸２０ａを中心にして合板Ａの搬送方向（Ｘ方向）へ押倒自在とされている。そして、チェック板２０には、例えばバネ等の手段により、図示しない復帰機構が設けられており、何らの力も加わっていない状態では常に立ち上がった姿勢（図３に示す状態）となるように形成されている。これにより、チェック板２０の上方を合板Ａが通過する際に合板Ａの底部に発生したコブ９がチェック板２０に接触することにより、チェック板２０が合板Ａの搬送方向であるＸ方向に押倒し、合板Ａが通過した後はチェック板２０は図示しない復帰機構により再び起き上がり、元の状態に復帰するようになっている。ここで、電解精錬においては硫酸銅溶液等反応性の高い電解液が用いられることからチェック板２０はステンレス製、例えばＳＵＳ３１６等の耐腐食性を有する材質によって形成することが好ましい。

チェック板２０の上端面と、チェック板２０の上を通過する合板Ａの下端部との間のクリアランスは、少なくとも１０ｍｍとすることが好ましい。これにより、合板Ａの底部に１０ｍｍ以上の高さｈの下コブ９が発生している合板Ａを不良として排除することが可能となる。そして、クリアランスを適宜変更することで排除すべき下コブ９の大きさを調整することができる。

基部２１に支持される軸２０ａのいずれか一方には、チェック板２０の押倒と連動して傾倒するようにされた磁気発生器２３が配置されている。そして、磁気発生器２３の近傍には磁気発生器２３から発生された磁気を検知する磁気検知器２５が配置されており、チェック板２０が起立した状態において磁気発生器２３も垂直方向に起立した状態に位置されていると共に、チェック板２０が押倒した状態においては磁気発生器２３もそれに連動して傾倒した状態となって磁気検知器２５から離れて位置するようになっている（図４参照）。そして、磁気検知器２５が磁気発生器２３のこのような位地の変化に伴う磁気の変化を検出することで下側にコブ９が発生した合板Ａがチェック板２０の上方を通過したものと判断する。尚、チェック板２０が押倒することに伴う磁気発生器２３の位置の変化を磁気検知器２５によって検知する構成となっていればよく、本実施形態のものに限定されるものではない。

磁気検知器２５によって検知された検知信号は、制御装置２７に送られるようになっており、検知信号を受信した制御装置２７は当該合板Ａをトラバースコンベア６には移載せずに排除用のリジェクトコンベア７側に送るように指示する排除信号を排除装置３５に送るようになっている。そして、排除装置３５は制御装置２７から送られてきた排除信号に基づき不良と判断された合板Ａをトラバースコンベア６には移載せずリジェクトコンベア７に移載して排除するようになっている。
制御装置２７は、汎用のコンピュータによって構成されており、データを記憶するメモリ等の記憶装置、記憶装置に記録されたプログラムに基づいて各種の情報処理を行う中央処理装置、必要なデータの入力を行うキーボード等の入力装置、処理状況を画面に表示する表示装置、制御装置２７との間でデータの送受信を行う通信装置を備えている。尚、これらの構成は公知であるためここでの説明は省略する。

次に、第二の選別装置１２について説明する。第二の選別装置１２は、合板Ａをトラバースコンベア６まで搬送する図示しない搬送手段の手前側に配置されている。第二の選別装置１２は、搬送状態にある合板Ａを撮影する撮影装置であるカメラ３１と、第二の選別装置１２によって撮影された映像を分析して不良陰極板を検知するマーキング検出手段３３と、不良の合板Ａをトラバースコンベア６には移載せずに排除用のリジェクトコンベア７側に送るようにする排除装置３５を備えている。
表面に所定の高さのコブが発生又は平面性が阻害されて湾曲が発生した合板Ａにおける良又は不良の判断は予め目視によって行い、不良とされた合板Ａには所定箇所、例えば、クロスバー４の一方側の端部付近、に予めマーキングＭを付しておく。良又は不良の基準としては、合板Ａの表面に１０ｍｍ以上の高さのコブが発生しているか、合板Ａが厚み方向に±２０ｍｍ以上の幅サイズをもって湾曲しているか等に基づいて行う。

予めマーキングＭが付された不良の合板Ａが搬送されてくると、カメラ３１によって撮影された画像におけるコントラストの変化を検知することによってマーキングＭの有無を検知する。ここで、マーキングＭは、クロスバー４と色調、明度、彩度をなるべく異にする色を付すのが好ましい。これによって撮影された画像上でのコントラストが明瞭となり識別の精度が向上するからである。好ましい色としては、例えば、黄色又は青等がある。尚、天候や昼夜の影響によるカメラの誤検知を防止するために照明を設置して撮影箇所の撮影条件が一定になるよう保持することが好ましい。
本実施形態におけるマーキング検出手段３３は、第一の選別装置１１における制御装置２７を構成するコンピュータ内にその機能を発揮するようなプログラムとして設けられているが、別々の構成としてもかまわない。制御装置２７内に構成されたマーキング検出手段３３によってマーキングＭが検出された場合には制御装置２７は、第一の選別装置１１の場合と同様に、排除装置３５に対して排除信号を送り、当該合板Ａをトラバースコンベア６には移載せずに排除用のリジェクトコンベア７側に送るようになっている。これによって不良と判断された合板Ａはトラバースコンベア６に移載することなく排除することができる。

次に、本発明に係る不良陰極板の選別方法について、上述した第一の選別装置１１及び第二の選別装置１２を備えて構成される陰極板の選別装置１０の動作と共に説明する。
はじめに、電解精錬が終了した合板Ａを目視により検査を行い、表面に基準以上のコブ９や湾曲が発生していないかを検査し、不良と判定された合板Ａのクロスバー４の所定箇所に不良であることを示す黄色を着色する（ステップＳ１）。
着色された不良の合板Ａを含む複数の合板Ａは、図示しない搬送コンベアによりトラバースコンベア６に向かって搬送される。このとき、合板Ａはトラバースコンベア６の手前に配置された第一の選別装置１１の上を次々に通過していくが、下側に基準以上の大きさのコブ９が発生している合板Ａが通過する場合にはコブ９がチェック板２０と接触し、チェック板２０が合板Ａの進行方向（Ｘ方向）側に押倒する。これによって、チェック板２０の軸２０ａに取り付けられている磁気発生器２３も連動して傾倒し、磁気検知器２５から離れた位置に至る。すると、磁気検知器２５は磁気の変化を検知し、制御装置２７に対して検知信号を送る（ステップＳ２）。磁気検知器２５からの検知信号を受けた制御装置２７は排除装置３５に対して排除信号を送り（ステップＳ３）、排除装置３５はその合板Ａをトラバースコンベア６には移載せずに排除用のリジェクトコンベア７側に送る。これにより不良と判断された合板Ａはトラバースコンベア６には移載されず排除される（ステップＳ４）。

一方、クロスバー４に黄色のマーキングＭ付された合板Ａが搬送されてきた場合には、カメラ３１によって撮影された画像におけるコントラストの差異を制御装置２７内に設けられたマーキング検出手段３３が検出し（ステップＳ２）、第一の選別装置１１の場合と同様に、排除装置３５に対して排除信号を送る（ステップＳ３）。それによって排除装置３５は、その合板Ａをトラバースコンベア６には移載せずに排除用のリジェクトコンベア７側に送る。これにより不良と判断された合板Ａはトラバースコンベア６には移載されず排除される（ステップＳ４）。

このように、本発明に係る不良陰極板の選別装置及び不良陰極板の選別方法によれば、不良陰極板が原因となるトラバースコンベアにおける搬送トラブルを事前に防止することができるのみならず、不良陰極板が原因となるトラバースコンベアでの搬送トラブルの対応を行う手間がなくなることにより電気銅板の回収システム全体の作業効率のアップが実現可能となる。

以上のように、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・変更が可能であることはいうまでもない。

パーマネントカソードを示す斜視図である。 電気銅の回収システムの一実施形態の概要図である。 本発明に係る選別装置の一実施形態の斜視図である。 チェック板が押倒した状態を示す斜視図である。 本発明に係る選別装置の一実施形態のブロック図である。 本発明に係る選別方法の一実施形態のフローチャートである。

Ａ 合板
Ｍ マーキング
１ 陰極板
２ 電気銅
３ 窓部
４ クロスバー
５ プロテクター
６ トラバースコンベア
７ リジェクトコンベア
９ コブ
１０ 選別装置
１１ 第一の選別装置
１２ 第二の選別装置
２０ チェック板
２０ａ 軸
２１ 基部
２３ 磁気発生器
２５ 磁気検知器
２７ 制御装置
３３ マーキング検出手段
３５ 排除装置

Claims (3)

1. 電解製錬によって精製金属が電着した陰極板をトラバースコンベアによって剥取手段へ搬送し、当該剥取手段によって前記陰極板から電着金属を引き剥がして回収するシステム中に配置される不良陰極板の選別装置であって、
   前記陰極板の表面に所定の高さのコブ又は湾曲の発生を目視で確認することにより不良と判断されて当該陰極板の所定箇所に予めマーキングが付された陰極板が前記トラバースコンベアまで搬送する搬送手段によって搬送された際に前記マーキングをカメラで撮影してその有無を検知するマーキング検出手段と、
   前記マーキング検出手段によって検出された検出結果に基づいて不良とされた陰極板をトラバースコンベアへ移載せずに排除する排除手段と、
   を備えてなることを特徴とする陰極板の選別装置。
2. 請求項１に記載の陰極板の選別装置において、
   前記マーキングは、陰極板のクロスバーの端部を黄色又は青色に着色したものであることを特徴とする陰極板の選別装置。
3. 電解製錬によって精製金属が電着した陰極板をトラバースコンベアによって剥取手段へ搬送し、当該剥取手段によって前記陰極板から電着金属を引き剥がして回収する際に、コブや湾曲等の発生により不良とされる陰極板をトラバースコンベアへの移載前に排除する不良陰極板の選別方法において、
   前記陰極板を前記トラバースコンベアまで搬送する搬送手段によって前記陰極板の表面に所定の高さのコブ又は湾曲の発生を目視で確認することにより不良と判断されて当該陰極板の所定箇所に予めマーキングが付された陰極板が搬送された際に前記マーキングをカメラで撮影してその有無を検知するマーキング検出手段によって検出し、当該検出結果に基づいて不良とされた陰極板をトラバースコンベアへ移載せずに排除することを特徴とする陰極板の選別方法。

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