JP5772613B2

JP5772613B2 - 電着金属剥離装置用のチス刃

Info

Publication number: JP5772613B2
Application number: JP2012005247A
Authority: JP
Inventors: 道天野
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2012-01-13
Filing date: 2012-01-13
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2032-01-13
Also published as: JP2013144826A

Description

本発明は、電着金属剥離装置用のチス刃に関する。さらに詳しくは、電着金属を母板から剥離する電着金属剥離装置において、電着金属と母板との間に挿入し、電着金属の縁部を口開き状態とするために用いられるチス刃に関する。

電解採取においては、ニッケルやコバルトなどの目的金属を含有する電解液が満たされた電解槽に、多数のアノードとカソードを交互に挿入し、カソードである母板に目的金属を電着させる。目的金属が電着された母板は電解槽から引き上げられ、電着金属剥離装置に搬送され、電着金属剥離装置により母板から電着金属が剥離される。

特許文献１には、このような電着金属剥離装置の一例が記載されている。
図７に示すように、母板１０には、側縁部の上部に電気絶縁性の可動プロテクタ１２が回動可能に取り付けられており、その他の側縁部および下縁部には電気絶縁性の固定プロテクタ１４が固定されている。電解採取により、母板１０の縁部を除いた領域（ハッチングされた領域）に目的金属２０が電着する。
電着金属剥離装置では、可動プロテクタ１２を回動させて電着金属２０の側縁部を露出させ、露出した電着金属２０の側縁部と母板１０との間にチス刃を挿入し、電着金属２０の縁部を口開き状態とする。その後、複数の真空吸着パッドで電着金属２０を吸着して、母板１０から引き離すことにより、電着金属２０を剥離させる。

しかし、上記従来の電着金属剥離装置では、電着金属２０と母板１０との間にチス刃を挿入する工程において、チス刃が電着金属２０と母板１０との間に挿入されずに電着金属２０の表面を上滑りする場合があり、口開き状態にできずに電着金属２０を剥離できない場合がある。電着金属２０を剥離できない場合には、電着金属剥離装置を停止させたうえで、作業員が手作業で電着金属２０を剥離する必要があるため、稼働率が低下するという問題がある。

特許第３８０３７００号公報

本発明は上記事情に鑑み、電着金属と母板との間への挿入不良の発生を低減する電着金属剥離装置用のチス刃を提供することを目的とする。

第１発明の電着金属剥離装置用のチス刃は、縁部に断面視楔形の可動プロテクタが着脱可能に取り付けられた母板から電着金属を剥離する電着金属剥離装置に備えられ、該電着金属と該母板との間に挿入し、該電着金属の縁部を口開き状態とするために用いられるチス刃であって、幅広の平刃であり、刃角度が前記可動プロテクタの楔の傾斜角度より大きい、ことを特徴とする。
第２発明の電着金属剥離装置用のチス刃は、第１発明において、刃角度が27°以上33°以下であることを特徴とする。
第３発明の電着金属剥離装置用のチス刃は、第１または第２発明において、刃先が平面視台形であることを特徴とする。
第４発明の電着金属剥離装置は、請求項１、２または３記載のチス刃が備えられたことを特徴とする。

第１発明によれば、チス刃が幅広であるため、チス刃が電着金属と母板との間に挿入されやすくなり、挿入不良の発生を低減できる。また、刃角度が可動プロテクタの楔の傾斜角度より大きいので、チス刃と電着金属との接触面積が小さくなり摩擦が小さくなることから、チス刃が電着金属と母板との間に挿入されやすくなり、挿入不良の発生を低減できる。
第２発明によれば、刃角度が27°以上と大きいので、チス刃と電着金属との接触面積が小さくなり摩擦が小さくなることから、チス刃が電着金属と母板との間に挿入されやすくなる。また、刃角度が33°以下であるので、電着金属の縁部がチス刃に潰されることを防止できる。
第３発明によれば、刃先が平面視台形であるので、チス刃を電着金属と母板との間に深く挿入していくに従ってチス刃が挿入される範囲が徐々に広がるため、電着金属の縁部がチス刃に潰されることを防止できる。
第４発明によれば、チス刃が幅広であるため、チス刃が電着金属と母板との間に挿入されやすくなり、挿入不良の発生を低減できる。また、刃角度が可動プロテクタの楔の傾斜角度より大きいので、チス刃と電着金属との接触面積が小さくなり摩擦が小さくなることから、チス刃が電着金属と母板との間に挿入されやすくなり、挿入不良の発生を低減できる。

本発明の一実施形態に係るチス刃の平面図である。（ａ）図１におけるIIa-IIa線矢視断面図、（ｂ）図１におけるIIb-IIb線矢視断面図、（ｃ）図１におけるIIc-IIc線矢視断面図である。同チス刃の電着金属剥離装置への取り付け状態の説明図である。図３におけるIV-IV線矢視断面図であって、チス刃の挿入工程の説明図である。（ａ）図３におけるVa-Va線矢視図、（ｂ）図３におけるVb-Vb線矢視断面図である。比較例で用いたチス刃の（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。母板の正面図である。図７におけるIX-IX線矢視断面図であって、（ａ）可動プロテクタを装着した状態、（ｂ）可動プロテクタを離間させた状態の図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
まず、電解採取に用いられる母板について説明する。
図７に示すように、母板１０は薄い平板であり、その上部がビーム１１に連結されており、このビーム１１により電解採取用の電解槽に吊り下げられるようになっている。また、母板１０の左右の側縁部のうち一方の側縁部の上部には、電気絶縁性の可動プロテクタ１２がピン１３により回動可能に取り付けられている。母板１０のその他の側縁部および下縁部には、電気絶縁性の固定プロテクタ１４が固定されている。
電解採取においては、母板１０の両面であって、縁部を除いた領域（ハッチングされた領域）に目的金属２０が電着する。

ここで、図８（ａ）に示すように、可動プロテクタ１２は、一対の挟持面１２ａ、１２ａと、その一対の挟持面１２ａ、１２ａの一端同士を接続する連接面１２ｂとからなる断面視略コの字形の部材であり、一対の挟持面１２ａ、１２ａの間に母板１０の側縁部が挿入され挟まる形状をしている。そして、挟持面１２ａの母板１０中央寄りの縁部（図８における左側の縁部）は、断面視楔形に形成されている。なお、本実施形態において、挟持面１２ａの楔の傾斜角度は25°である。
このように、挟持面１２ａが断面視楔形であるため、電着金属２０は側縁部が挟持面１２ａの傾斜に沿って電着する。

そして、図８（ｂ）に示すように、可動プロテクタ１２を回動して、母板１０の側縁部から離間させると、電着金属２０の側縁部は母板１０から浮いた状態となる。ここで、電着金属２０の側縁部と母板１０とのなす角は、挟持面１２ａの楔の傾斜角度（25°）と等しくなる。

つぎに、電着金属剥離装置について説明する。
電解採取により、目的金属２０が電着された母板１０は電解槽から引き上げられ、電着金属剥離装置に搬送される。
電着金属剥離装置では、まず、母板１０に取り付けられた可動プロテクタ１２を、ピン１３を軸に回動させて、母板１０の側縁部から離間させる。この工程により、電着金属２０の側縁部のうち、可動プロテクタ１２が装着されていた部分が露出して、図８（ｂ）に示すように、母板１０から浮いた状態となる。

つぎに、露出した電着金属２０の側縁部と母板１０との間にチス刃を挿入し、電着金属２０の縁部を口開き状態とする。
その後、複数の真空吸着パッドで電着金属２０を吸着して、母板１０から引き離すことにより、電着金属２０を剥離する。

本発明に係るチス刃は、上記のような電着金属剥離装置において、電着金属２０と母板１０との間に挿入し、電着金属２０の縁部を口開き状態とするために用いられるものである。以下、本発明の一実施形態に係るチス刃について説明する。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係るチス刃３０は、幅広の平刃であり、幅寸法が75mmに形成されている。また、チス刃３０の刃先は平面視不等脚台形であり、角がとれて傾斜した形状をしている。

また、図２（ａ）に示すように、チス刃３０の刃先は断面視楔形であり、その刃角度は30°であり、可動プロテクタ１２の挟持面１２ａの楔の傾斜角度25°より大きく形成されている。
なお、刃先の傾斜部分は両端に行くにしたがい刃角度が大きくなるように形成されており、傾斜部分の中央では刃角度が60°(図２（ｂ）参照)、端部では刃角度が90°（図２（ｃ）参照）となっている。

図３に示すように、上記チス刃３０は、チス刃ホルダ３１に取り付けられており、そのチス刃ホルダ３１が電着金属剥離装置の備えられたシリンダなどのアクチュエータ（図示せず）に取り付けられている。そして、電着金属２０の側縁部のうち、可動プロテクタ１２が離間して露出した部分に向かって押し込まれるようになっている。また、図４（ａ）に示すように、電着金属剥離装置には、母板１０を挟んで対象な位置に一対のチス刃３０、３０が配置され、それぞれ平坦な方の面が母板１０に対向するように設けられている。

電着金属剥離装置では、以下の手順で電着金属２０の縁部を口開き状態にする。
まず、図４（ａ）に示すように、互いの距離が離れた状態の一対のチス刃３０、３０を母板１０の方向に前進させつつ、互いの距離を狭くしていき、一対のチス刃３０、３０で母板１０の側縁部を挟み込む。

つぎに、図４（ｂ）に示すように、チス刃３０、３０をさらに前進させることにより、電着金属２０と母板１０との間に押し込む。ここで、チス刃３０の刃角度が30°であり、可動プロテクタ１２の挟持面１２ａの楔の傾斜角度25°より大きいので、チス刃３０と電着金属２０とは、面接触せず接触面積が小さくなり摩擦が小さくなることから、チス刃３０が電着金属２０と母板１０との間に挿入されやすくなる。

図４（ｃ）に示すように、チス刃３０、３０をさらに前進させつつ、互いの距離を徐々に離していくことで、電着金属２０の側縁部が母板１０から剥離し、さらにその剥離がチス刃３０の周囲に進行する。これにより、電着金属２０のチス刃３０の挿入位置の近傍を口開き状態とすることができる。ここで、口開き状態とは、電着金属２０の一部が母板１０から剥離した状態をいう。例えば、チス刃３０を深さ10cm程度挿入すると、電着金属２０のチス刃３０の挿入位置近傍を高さ約40cm、幅約35cmの範囲で口開きすることができる。
電着金属２０の縁部を口開き状態とした後に、チス刃３０、３０を後退させる。

ところで、電解採取において電解槽内の電解液の液面位置は常に上下動していることから、図５（ａ）に示すように、液面付近、すなわち母板１０の上部に電着した電着金属２０は、薄い場合がある。
このような場合には、図５（ｂ）に示すように、電着金属２０が可動プロテクタ１２の挟持面１２ａの傾斜に沿って電着せず、可動プロテクタ１２を離間させても電着金属２０の側縁部が母板１０から浮いた状態とならない場合がある。そうすると、チス刃３０が電着金属２０と母板１０との間に挿入されずに電着金属２０の表面を上滑りし、口開き状態にできない恐れがある。

しかし、本実施形態に係るチス刃３０は幅広であるため、幅狭のチス刃に比べて、電着金属２０の側縁部のうちチス刃３０が挿入される範囲の中に、可動プロテクタ１２の挟持面１２ａの傾斜に沿って電着した部分が含まれる確率が高くなる（図５（ａ）参照）。すなわち、チス刃３０が電着金属２０と母板１０との間に挿入されやすいので、挿入不良の発生を低減できる。

また、刃先の角が取れていない幅広のチス刃を電着金属２０と母板１０との間に挿入しようとすると、電着金属２０の側縁部の長い範囲に渡って一度にチス刃が接触するため、電着金属２０の側縁部がチス刃により潰される恐れがある。
しかし、本実施形態に係るチス刃３０は刃先が平面視台形であるので、チス刃３０を電着金属２０と母板１０との間に深く挿入していくに従って、電着金属２０の側縁部のうちチス刃３０が挿入される範囲が徐々に広がる。そのため、幅広であっても、電着金属２０の側縁部がチス刃３０に潰されることを防止できる。

以上のように、本発明に係るチス刃３０を用いれば、電着金属２０と母板１０との間へ挿入しやすく、挿入不良の発生を低減することができるので、電着金属剥離装置の稼働率を向上できる。

なお、上記実施形態では、チス刃３０の刃角度を30°としたが、可動プロテクタ１２の挟持面１２ａの楔の傾斜角度より大きければよく、27°以上33°以下が好ましい。刃角度が27°以上と大きければ、チス刃３０と電着金属２０との接触面積が小さくなり摩擦が小さくなることから、チス刃３０が電着金属２０と母板１０との間に挿入されやすくなる。また、刃角度があまりにも大きいと電着金属２０の側縁部がチス刃３０の傾斜に沿って逃げることができずに潰される恐れがあるが、刃角度が33°以下であれば、電着金属２０の側縁部がチス刃３０に潰されることを防止できる。

つぎに、実施例について説明する。
（比較例）
図６に示すような、幅寸法が37.5mmであり、刃角度が可動プロテクタ１２の挟持面１２ａの楔の傾斜角度と同じ25°であるチス刃を用いて、電着金属剥離装置を30日間可動させた。稼働期間中は、平均860回/日の電着金属２０の剥離を行った。
その結果、チス刃の電着金属と母板との間への挿入不良は平均75回/日（約8.7%）発生した。

（実施例）
上記図１に示すチス刃３０を用いて、電着金属剥離装置を30日間可動させた。稼働期間中は、平均860回/日の電着金属２０の剥離を行った。
その結果、チス刃の電着金属と母板との間への挿入不良は平均26回/日（約3.0%）発生した。

以上の結果から、チス刃の幅寸法を２倍とし、刃角度を5°大きくすることで、挿入不良の発生が低減できることが分かった。

１０母板
１１ビーム
１２可動プロテクタ
１３ピン
１４固定プロテクタ
２０電着金属
３０チス刃
３１チス刃ホルダ

Claims

縁部に断面視楔形の可動プロテクタが着脱可能に取り付けられた母板から電着金属を剥離する電着金属剥離装置に備えられ、該電着金属と該母板との間に挿入し、該電着金属の縁部を口開き状態とするために用いられるチス刃であって、
幅広であり、
刃角度が前記可動プロテクタの楔の傾斜角度より大きい、
ことを特徴とする電着金属剥離装置用のチス刃。
刃角度が27°以上33°以下である
ことを特徴とする請求項１記載の電着金属剥離装置用のチス刃。
刃先が平面視台形である
ことを特徴とする請求項１または２記載の電着金属剥離装置用のチス刃。
請求項１、２または３記載のチス刃が備えられた
ことを特徴とする電着金属剥離装置。