WO2020184462A1 - 金属材料を製造するためのシステム及び金属材料の製造方法 - Google Patents

金属材料を製造するためのシステム及び金属材料の製造方法 Download PDF

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electrolytic cell
bump
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邦男 渡辺
武英 行里
剛 鹿田
諭 長尾
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    • C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
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    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • This disclosure relates to a system for manufacturing a metal material and a method for manufacturing a metal material. More specifically, the present invention relates to a system for producing a metal material by electrolytic refining and a method for producing the metal material.
  • Electrocopper is a copper material produced by electrolytic refining.
  • blister copper is installed on the anode side and a stainless plate is installed on the cathode side.
  • copper is melted from the anode, and the melted copper is deposited on the cathode side.
  • the plate on the cathode side is pulled up from the electrolytic cell.
  • the copper deposited on the surface of the plate on the cathode side is peeled off by a scraper. The stripped copper plate is inspected and then shipped as a product.
  • the surface of the copper plate should be smooth and free of bumps.
  • bumps are generated on the surface of the copper plate due to various factors. Therefore, before shipping, the worker visually inspects the surface of the copper plate.
  • the burden on workers is heavy and there is a high risk of overlooking the presence of bumps.
  • Patent Document 1 discloses that a copper plate is photographed with a 3D camera or the like, the presence of grained copper is detected based on a photographed image, and the grade of the copper plate is determined.
  • Patent Document 2 discloses that a copper plate is photographed as in Patent Document 1. Further, Patent Document 2 discloses that the grade of a copper plate is determined according to the size and number of small lumps.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 The purpose of the invention disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 is to detect a copper plate having a poor surface condition by inspection before shipping the product.
  • the inspection may not detect the bumps, and a complaint from the customer user may reveal that the copper plate with the bumps has been shipped.
  • the copper plate in question does not exist on the manufacturer side. Therefore, the factors cannot be verified.
  • the purpose of this disclosure is to provide a means for identifying the cause of bumps on the surface of a metal plate in electrolytic refining.
  • invention 1 A system for producing metal materials by electrolytic refining.
  • An imaging unit configured to image the surface of a metal plate
  • a position detection unit configured to acquire position information in the electrolytic cell when the metal plate was present in the electrolytic cell
  • An image processing unit configured to extract features related to bumps generated on the surface of the metal plate from imaging data, and an image processing unit.
  • the system including a storage unit configured to store the position information and features relating to the bump.
  • invention 2 The system of invention 1 in which the metal is selected from Cu, Zn, Ni, Te, Zn, Pb, and Ag.
  • invention 3 The system of invention 1 or 2, wherein the metal is Cu.
  • the bump-related feature comprises at least one of the following: The position where the bump is generated in the metal plate, Number of bumps generated in the metal plate, The shape of the bump in the metal plate and The size of the bump in the metal plate.
  • the system further includes an information processing unit.
  • the information processing unit In response to a request from the user, the position information of the specific metal plate in the electrolytic cell and the information about the bump of the specific metal plate are acquired from the storage unit and presented to the user via the user interface.
  • invention 6 A method for producing a metal material using the system according to any one of the inventions 1 to 5.
  • the position information in the electrolytic cell and the characteristics related to the bumps of the metal plate are stored.
  • the information for examining the cause of bumps is enriched and the prediction accuracy is improved.
  • the outline of the system in one embodiment is shown. Represents a state in which a copper plate is divided into predetermined sections. Represents a data storage format in one embodiment. Represents a data storage format in one embodiment. The outline of the system in one embodiment is shown.
  • the target metal in the present disclosure is not particularly limited as long as it is a metal subject to electrolytic refining.
  • the metal may be a metal selected from Cu, Zn, Ni, Te, Zn, Pb, and Ag.
  • Cu is useful in the invention of the present disclosure.
  • embodiments of the present disclosure will be described using Cu as a specific example. The embodiments described below (a system for producing electrolytic copper and a method for producing electrolytic copper) are not limited to Cu, and can be applied to other metals described above.
  • the present disclosure relates to a system for producing electrolytic copper.
  • the system comprises at least: -An imaging unit configured to image the surface of a copper plate.
  • -A position detector configured to acquire position information in the electrolytic cell when the copper plate was present in the electrolytic cell.
  • -An image processing unit configured to extract features related to bumps generated on the surface of a copper plate from imaging data.
  • -A storage unit configured to store location information and features related to bumps.
  • an electrolytic cell may be further provided inside the system or outside the system.
  • FIG. 1 shows an outline of the system by taking an example in which an electrolytic cell is provided inside the system.
  • an electrolytic cell is provided inside the system.
  • Electrolyzing tank An electrolytic solution is supplied to the inside of the electrolytic cell. Then, the anode and the cathode are suspended and immersed in the electrolytic solution. Cathodes and anodes are arranged alternately. Place blister copper or the like on the anode. On the other hand, a seed copper or a stainless steel plate or the like is arranged on the cathode.
  • high-purity copper is deposited in a plate shape on both sides of the cathode. After a certain amount of copper is deposited in a plate shape, the cathode is withdrawn from the electrolytic cell. Then, the cathode is subjected to an inspection step together with the precipitated copper plate.
  • Position detector The raised cathode and copper plate move into place for inspection.
  • the position detection unit has a function of acquiring position information in the electrolytic cell when the copper plate is present in the electrolytic cell. Specifically, the position detection unit can identify in which electrolytic cell the raised cathode and copper plate were present, and in which position in the electrolytic cell the raised cathode and copper plate were present. For example, it is possible to specify whether it is near the electrolyte supply port or the electrolyte discharge port.
  • a control code can be engraved or a QR code (registered trademark) can be attached to the beam portion of each cathode.
  • the control code and the QR code can include information for identifying the electrolytic cell and the position in the electrolytic cell.
  • An imaging device can be provided to read at least one of the management code and the QR code.
  • a management code, a QR code, and an imaging device are used.
  • the specific means for the position detecting unit to specify the position is not limited to the above example. Instead, an IC tag is attached to the cathode, and the IC tag is attached to the electrolytic cell and the inside of the electrolytic cell. Information for specifying the position of the above (as described above, the information for specifying the position in the electrolytic cell is not essential) may be included. Then, the position detection unit may read the information in the IC tag by utilizing RFID technology or the like.
  • the position detector may be connected to the server by a wired connection or a wireless connection. Then, the position detection unit can transmit the above-mentioned read information to the server.
  • Imaging unit has a function of imaging the surface of a copper plate. As a result, it is possible to acquire information such as bumps generated on the surface of the copper plate. Then, by combining the information such as the bumps and the above-mentioned information for specifying the positions in the electrolytic cell and the electrolytic cell, the accuracy of predicting the factors can be improved.
  • the position where the imaging unit is provided is not particularly limited.
  • the position where the imaging unit is provided may be a position where imaging can be performed after the cathode is pulled up from the electrolytic cell and before the copper plate is peeled off from the cathode. Since the copper plates are deposited on both sides of the cathode, it is preferable to provide two imaging devices on both sides of the cathode so that images can be taken at the same time.
  • the preferred position for providing the imaging unit is a position where imaging can be performed immediately before the copper plate is peeled off from the cathode.
  • the reason for this is as follows.
  • the cathode sways because it moves in a suspended state.
  • the cathode is temporarily fixed so as not to shake. Therefore, if it is a fixed moment, blurring can be prevented when an image is taken. Especially when the size of the bump is small, it is important to prevent blurring.
  • the means for imaging is not particularly limited, and a material known in the art can be adopted.
  • a CCD camera, a 3D camera, and the like can be mentioned.
  • a 3D camera is particularly preferable in consideration of measuring the height of bumps and the like.
  • the imaging unit may be connected to the server by a wired connection or a wireless connection. Then, the imaging unit can transmit the imaging data to the server.
  • Image processing unit has a function of extracting features related to bumps generated on the surface of a copper plate from imaging data.
  • the image processing unit may be provided in the server, or may be implemented as hardware different from the server (for example, the same hardware as the imaging unit). In the latter case, the server can transmit the captured data to the image processing unit by a wired connection or a wireless connection.
  • the features extracted by the image processing unit with respect to the bumps are not particularly limited, but for example, at least one of the following features can be extracted.
  • -Position of bumps in the copper plate eg, center, top, bottom, left edge, right edge, corner, etc.
  • -The number of bumps generated in the copper plate e.g., center, top, bottom, left edge, right edge, corner, etc.
  • the size of the hump in the copper plate eg, the volume of the hump and / or the area of the hump).
  • copper plates may be extracted for each predetermined section for features other than the position where bumps are generated.
  • a 3x3 section it can be divided into nine sections: upper right part, right center part, lower right part, upper center part, center part, lower center part, upper left part, left center part, and lower left part ( Figure 2). Then, the number of bumps may be totaled for each of the nine compartments, and / or the average value of the sizes of the bumps may be calculated.
  • the most important ones are the position where the bump is generated in the copper plate and the shape of the bump in the copper plate.
  • the mechanism by which the image processing unit extracts features related to bumps from the imaged data is not particularly limited, and a method known in the art can be used.
  • contour extraction may be performed on the bump portion.
  • a dedicated library such as OpenCV or CloudCompare can be used.
  • the number of bumps can be counted, the size of the bumps can be measured, the shape of the bumps can be determined, and the like can be performed by the image processing software.
  • the shape of a bump can be automatically discriminated by combining parameters such as the height of the bump, the area of the bump, the contrast of the boundary of the bump, and the ratio of the shape, and setting each boundary value. ..
  • image processing software known in the art and / or open source can be used.
  • the image processing unit can transmit characteristic data related to bumps to the storage unit.
  • the storage unit storage unit has a function of storing the information transmitted by the position detection unit and the information transmitted by the image processing unit.
  • the storage unit may be provided in the server, or may be implemented as hardware separate from the server.
  • the server can transmit predetermined information (for example, information transmitted by the position detection unit and information transmitted by the image processing unit) to the storage unit by a wired connection or a wireless connection.
  • the data structure when stored in the storage unit is not particularly limited. For example, it may be stored in the format shown in FIG. 3 or FIG. In the figure, the data is stored in a table format. For a single copper plate, store the information that identifies the position in the electrolytic cell (electrolytic cell code and cathode code in FIG. 3 or 4) and the information about the characteristics of the bump in a form that forms a pair. Can be done. As a result, when a customer reports a defect in the shipped copper plate, the information necessary for factor investigation can be quickly extracted.
  • the table shown in FIG. 3 above is in a format in which information about one copper plate is included in each row. However, it may be in another format, for example, as shown in FIG. 4, the format of the table may be such that one cathode corresponds to each row. In this case, information about the two copper plates is stored in one line.
  • the information that identifies the position in the electrolytic cell and the information about the characteristics of the bumps in a format that forms a pair, it can be used for predicting the cause of the bumps.
  • the accuracy of predicting the factors can be improved by utilizing the above-mentioned information when identifying the factors.
  • the storage unit may store information such as manufacturing conditions together in addition to the above-mentioned information.
  • information such as manufacturing conditions includes the amount of liquid supplied, the concentration of additives, the temperature of the electrolytic solution, the concentration of components in the electrolytic solution, the number of flappings, and the like.
  • the system may further include an information processing unit (FIG. 5).
  • the information processing unit may be provided in the server, or may be implemented as hardware separate from the server. In the latter case, the server can transmit predetermined information (for example, information stored in the storage unit) to the information processing unit by a wired connection or a wireless connection.
  • the information processing unit has a function of acquiring information from the storage unit and presenting the information to the user via the user interface. For example, when a complaint is received that the shipped copper plate is defective (specifically, bumps are generated on the surface), the user accesses the information processing department for the purpose of identifying the cause. , Information about defective copper plates can be retrieved (eg, lot numbers can be used in search words to extract information about copper plates).
  • the information processing unit can have a function of presenting candidates for factors that cause bumps and / or candidates for countermeasures.
  • the mechanism for presenting candidates for the cause of bumps and / or candidates for countermeasures is not particularly limited, but examples thereof include a method using a judgment table, a method using a judgment flow, and a method using machine learning. Be done.
  • the above-mentioned characteristics of the bump and / or information on the position of the cathode in the electrolytic cell can be used as the branching condition. Then, as the output obtained from the determination table and the determination flow, candidates for the cause of the bump (s) and / or measures corresponding to the cause can be mentioned.
  • the learning data consists of a set of input data and data indicating the correct answer.
  • the input data includes at least information on the characteristics of the bump and / or the position of the cathode in the electrolytic cell.
  • the data showing the correct answer includes candidates for the cause of the bump (s) and / or measures corresponding to the cause.
  • a specific component of the electrolytic cell for example, glue
  • the present disclosure relates to methods for producing electrolytic copper.
  • the method includes a method of producing electrolytic copper using a system for producing electrolytic copper.
  • the method can include at least the following steps. -A process in which electrolytic refining is performed in an electrolytic cell to deposit electrolytic copper on the cathode. -A process of storing the position information in the electrolytic cell of electrolytic copper and the characteristics related to the bumps generated on the surface of the copper plate of electrolytic copper in the storage unit. These steps can be carried out using each component of the system described above.
  • the method can further include the following steps. -Based on the position information in the electrolytic cell of electrolytic copper stored in the storage unit and the characteristics related to the bumps generated on the surface of the copper plate of electrolytic copper, candidates for the cause of bumps and / or countermeasures against the occurrence of bumps The process in which the information processing department extracts candidates for.
  • the above process can also be carried out using each component of the above system.
  • the present disclosure relates to data structures.
  • the data structure may be the tabular data described in "2-5. Storage” (ie, information that identifies the position of a single copper plate in the electrolytic cell and the bumps. A format in which information about a feature forms a pair). By storing the data in this format, it becomes easy to access the information on the characteristics of the bump and / or the position in the electrolytic cell, and the factors and the like can be smoothly identified.
  • the data structure includes, for example, "candidates for the cause of bumps and / or candidates for countermeasures", "characteristics of bumps", and "information that identifies the position in the electrolytic cell”. It may be at least a provided table. By storing the data in this format, it is possible to smoothly identify the characteristics of the bumps and / or the factors based on the position in the electrolytic cell.
  • the present disclosure relates to a combination of data structures.
  • it may be a combination of the above-mentioned two types of data structures.

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Abstract

発明の目的は、電解精錬における金属板の表面のコブの発生要因を特定するための手段を提供することである。本発明は以下を含む：電解精錬により金属材料を製造するためのシステムであって、前記システムは、　金属板の表面を撮像するように構成された撮像部と、　前記金属板が電解槽に存在していた時の電解槽内の位置情報を取得するように構成された位置検出部と、　前記金属板の表面に発生したコブに関する特徴を、撮像データから抽出するように構成された画像処理部と、　前記位置情報と、前記コブに関する特徴とを記憶するように構成された記憶部と を備える、該システム。

Description

金属材料を製造するためのシステム及び金属材料の製造方法
　本開示は、金属材料を製造するためのシステム及び金属材料の製造方法に関する。より具体的には電解精錬により金属材料を製造するためのシステム及び金属材料の製造方法に関する。
　電気銅は、電解精錬によって製造される銅材料である。例えば、粗銅をアノード側に設置し、ステンレス板をカソード側に設置する。そして、電流を供給することにより、アノードから銅が溶解し、溶解した銅がカソード側に析出する。一定量以上析出した後、カソード側の板を電解槽から引き上げる。次に、カソード側の板表面に析出した銅をスクレイパーによって剥ぎとる。剥ぎとった後の銅板に対して、検査が行われ、その後、製品として出荷される。
　理想的には、銅板表面は、なめらかで、コブがないことが好ましい。しかし、現実的には、様々な要因により、銅板表面にコブが発生する。従って、出荷する前に、銅板の表面に対して作業員が目視による検査を行う。しかし、検査対象となる銅板は大量にあるため、作業員の負担が大きく、コブの存在を見逃す危険性も高い。
　そこで、検査作業を自動化する試みが行われてきた。例えば、特許文献１では、３Ｄカメラなどで銅板を撮影すること、撮影イメージに基づいて粒銅の存在等を検出すること、そして、銅板の等級を判定することが開示されている。
　特許文献２では、特許文献１と同様銅板を撮影することが開示されている。さらには、特許文献２では、小塊の大きさと個数に応じて、銅板の等級を判定することが開示されている。
特開２０１５－１０５４２９号公報 特開２０１０－１２２２２５号公報
　上記特許文献１及び特許文献２に開示の発明の目的は、製品を出荷する前に、検査によって表面状態が不良な銅板を検出することである。しかし、検査でコブを検出できずに、顧客ユーザーからのクレームによって、コブのついた銅板が出荷されたことが発覚することがある。この場合、銅板自体は既に出荷されているため、メーカー側に問題の銅板が存在しない。従って、要因の検証ができない。
　また、上記特許文献１及び特許文献２の方法によって出荷する前に不良品を検出できたとしても、要因の検証を行うわけではないので、根本的な解決策となっていない。また、要因の予測精度を向上することも望まれる。
　以上の点にかんがみ、本開示では、電解精錬における金属板の表面のコブの発生要因を特定するための手段を提供することを目的とする。
　発明者らが検討したところ、銅板に発生したコブの特徴を分析することで、いくつかの候補となる要因を特定できることを見出した。さらには、コブの特徴を分析するだけでなく、銅板が電解槽内のどの位置に存在していたかを一緒に考慮することで、要因の予測精度を向上させることができた。
　本発明は、上記知見に基づいて完成され、一側面において、以下の発明を包含する。
（発明１）
　電解精錬により金属材料を製造するためのシステムであって、前記システムは、
　金属板の表面を撮像するように構成された撮像部と、
　前記金属板が電解槽に存在していた時の電解槽内の位置情報を取得するように構成された位置検出部と、
　前記金属板の表面に発生したコブに関する特徴を、撮像データから抽出するように構成された画像処理部と、
　前記位置情報と、前記コブに関する特徴とを記憶するように構成された記憶部と
を備える、該システム。
（発明２）
　前記金属が、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｔｅ、Ｚｎ、Ｐｂ、及びＡｇから選択される発明１のシステム。
（発明３）
　前記金属がＣｕである、発明１又は２のシステム。
（発明４）
　発明１～３いずれか１つに記載のシステムであって、
　前記コブに関する特徴が、少なくとも以下のうちいずれか１つを含む、該システム：
前記金属板内でのコブの発生位置、
前記金属板内でのコブの発生数、
前記金属板内でのコブの形状、及び、
前記金属板内でのコブのサイズ。
（発明５）
　発明１～４いずれか１つに記載のシステムであって、前記システムは、情報処理部をさらに備え、
　前記情報処理部は、
　　ユーザーからのリクエストに応じて、特定の金属板の前記電解槽内の位置情報と、前記特定の金属板のコブに関する情報とを記憶部から取得し、ユーザーインターフェース経由でユーザーに提示するように構成され、及び、
　　前記位置情報と特定の金属板のコブに関する情報とから、コブの発生要因の候補及び／又はコブの発生に対する対策措置の候補を提示するように構成される、
該システム。
（発明６）
　発明１～５いずれか１つに記載のシステムを用いて、金属材料を製造する方法。
　本開示の発明では、一側面において、金属板について電解槽内の位置情報及びコブに関する特徴が記憶される。これにより、コブの発生要因を検討するための情報が充実し、予測精度が向上する。
一実施形態におけるシステムの概要を表す。 銅板を所定の区画で区切った状態を表す。 一実施形態におけるデータの記憶形式を表す。 一実施形態におけるデータの記憶形式を表す。 一実施形態におけるシステムの概要を表す。
１．　対象金属
　本開示で対象とする金属は、電解精錬の対象となる金属であれば特に限定されない。例えば、金属は、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｔｅ、Ｚｎ、Ｐｂ、及びＡｇから選択される金属であってもよい。特に、本開示の発明において有用となるのが、Ｃｕである。以下では、Ｃｕを具体例として、本開示の実施形態を説明する。以下で説明する実施形態（電気銅を製造するためのシステム、及び電気銅を製造するための方法）は、Ｃｕに限定されず、上述した他の金属にも応用可能である。
２．　電気銅を製造するためのシステム
　一実施形態において、本開示は、電気銅を製造するためのシステムに関する。該システムは、少なくとも以下を備える。
・銅板の表面を撮像するように構成された撮像部。
・銅板が電解槽に存在していた時の電解槽内の位置情報を取得するように構成された位置検出部。
・銅板の表面に発生したコブに関する特徴を、撮像データから抽出するように構成された画像処理部。
・位置情報と、コブに関する特徴とを記憶するように構成された記憶部。
　また、上記システムに関連して、システムの内部又はシステムの外部に電解槽を更に設けてもよい。
　図１では、システムの内部に電解槽が設けられた場合を例にとって、システムの概要を表す。以降、各構成要素について詳述する。
　２－１．電解槽
　電解槽内部には電解液が供給される。そして、アノード及びカソードを吊り下げて電解液に浸漬する。カソードとアノードは交互に配置する。アノードには粗銅などを配置する。一方でカソードには種銅又はステンレス板等を配置する。アノード及びカソードに電気を供給することで、カソードの両面に純度の高い銅が板状に析出する。一定量銅が板状に析出した後、カソードを電解槽から引き揚げる。そして、析出した銅板とともに、カソードが、検査工程にかけられる。
　２－２．位置検出部 
　引き上げられたカソード及び銅板は、検査を行うため、所定の位置に移動する。位置検出部は、銅板が電解槽に存在していた時の電解槽内の位置情報等を取得するような機能を有する。具体的には、位置検出部は、引き上げられたカソード及び銅板が、どの電解槽に存在していたのか、そして、当該電解槽内のどの位置に存在していたかの特定を行うことができる。例えば、電解液供給口の近くであるのか、それとも、電解液排出口の近くであるか等の特定を行うことができる。
　位置検出部が位置を特定する具体的な手段としては、特に限定されないが、一例として以下のようなメカニズムであってもよい。まず、各々のカソードのビーム部に、管理コードを刻印したり、ＱＲコード（登録商標）を付したりすることができる。前記管理コード、及びＱＲコードは、電解槽と電解槽内の位置とを特定する情報を含むことができる。撮像装置を設けて、管理コード及びＱＲコードのうち少なくともいずれかを読み取ることができる。あるいは、すべてのカソードのビーム部に、管理コード、及びＱＲコードを設ける必要はなく、列をなしている複数カソードの先頭部分（あるいは両端部分）に存在するカソードのビーム部にだけ、管理コードを刻印したり、ＱＲコードを付したりしてもよい。この場合には、管理コード及びＱＲコードを検出した後で、後続のカソードの枚数をカウントすることで、先頭のカソードから何番目の位置に存在していたかを特定することができる。
　以上のメカニズムにより、電解槽から引き上げた後のカソード（カソード上に析出した銅板についても同様）について、電解槽と電解槽内の位置とを特定することが可能となる。
　上記の例では、管理コード、ＱＲコード、及び撮像装置を用いている。しかし、位置検出部が位置を特定する具体的な手段は、上記例に限定されるものではなく、代わりに、カソードにＩＣタグを付しておき、当該ＩＣタグに、電解槽及び電解槽内の位置を特定する情報（上述したように、電解槽内の位置を特定する情報は必須ではない）を含ませてもよい。そして、位置検出部は、ＲＦＩＤ技術等を活用して、ＩＣタグ内の情報を読み取ってもよい。
　位置検出部は、有線接続又は無線接続により、サーバーと接続されてもよい。そして、位置検出部は、上述した読み取り情報をサーバーに送信することができる。
　２－３．撮像部
　撮像部は、銅板の表面を撮像する機能を有する。これにより、銅板の表面に発生したコブ等の情報を取得することができる。そして、当該コブ等の情報と、上述した電解槽及び電解槽内の位置を特定する情報とを組み合わせることにより、要因の予測精度を向上させることができる。
　撮像部を設ける位置については、特に限定されない。例えば、撮像部を設ける位置は、電解槽からカソードを引き上げた後、且つ、カソードから銅板を剥ぎとる前の間に、撮像できるような位置であればよい。なお、銅板はカソードの両面に析出するため、同時に撮像できるように撮像装置をカソードの両面側に２台設けることが好ましい。
　撮像部を設ける位置として、好ましいのは、カソードから銅板を剥ぎとる直前で撮像できるような位置である。この理由は以下のとおりである。カソードは、吊り下げた状態で移動するため揺れ動く。しかし、揺れ動くと良好に銅板を剥ぎとることができないので、カソードから銅板を剥ぎとる際には、カソードが揺れ動かないように一時的に固定される。従って、固定された瞬間であれば、撮像したときにブレを防止できる。特に、コブのサイズが小さい場合には、ブレを防止することは重要である。
　撮像する手段については、特に限定されず、当分野で公知の物を採用することができる。一例として、ＣＣＤカメラ、３Ｄカメラなどがあげられる。コブの高さなどを測定する点などを考慮すると、３Ｄカメラが特に好ましい。
　撮像部は、有線接続又は無線接続により、サーバーと接続されてもよい。そして、撮像部は、撮像データをサーバーに送信することができる。
　２－４．画像処理部
　画像処理部は、銅板の表面に発生したコブに関する特徴を、撮像データから抽出する機能を有する。画像処理部は、サーバー内に設けられてもよく、又はサーバーとは別のハードウェア（例えば撮像部と同一のハードウェア）として実装されてもよい。後者の場合には、サーバーは、有線接続又は無線接続により、撮像データを画像処理部に送信することができる。
　コブに関して、画像処理部が抽出する特徴は、特に限定されないが、例えば、以下の特徴のうち少なくともいずれか１つを抽出することができる。
・銅板内でのコブの発生位置（例、中央、上端、下端、左端、右端、角部など）。
・銅板内でのコブの発生数。
・銅板内でのコブの形状。
・銅板内でのコブのサイズ（例えば、コブの体積、及び／又はコブの面積）。
　好ましい実施形態では、コブの発生位置以外の特徴については、銅板を所定の区画ごとに、抽出してもよい。例えば、３×３の区画の場合、右上部、右中央部、右下部、上中央部、中央部、下中央部、左上部、左中央部、左下部の９つの区画に分けることができる（図２）。そして、９つの区画ごとに、コブの数を集計してもよいし、及び／又は、コブのサイズの平均値を算出してもよい。
　一実施形態において、上述した特徴のうち、特に重要なのは、銅板内でのコブの発生位置、及び銅板内でのコブの形状である。これらは、電解槽内の位置と組み合わせて考慮することで、より多くの種類のコブの発生要因を特定することができる。
　画像処理部が、撮像データから、コブに関する特徴を抽出する仕組みについては特に限定されず、当分野で公知の手法を用いることができる。例えば、コブの部分について、輪郭抽出を行ってもよい。輪郭抽出は例えばＯｐｅｎＣＶ、ＣｌｏｕｄＣｏｍｐａｒｅ等の専用のライブラリを使用することができる。そして、輪郭抽出を行った後は、コブの数のカウント、コブのサイズの測定、コブの形状の判別等を、画像処理ソフトにより行うことができる。例えば、コブの形状の判別については、コブの高さ、コブの面積、コブの境界のコントラスト、形状の比率などのパラメータを組み合わせ、各々の境界値を設定することにより、自動判別させることができる。こうした画像処理についても、当分野で公知の画像処理ソフト及び／又はオープンソースを使用することができる。
　画像処理部は、上記処理を行った後、コブに関する特徴のデータを、記憶部に送信することができる。
　２－５．記憶部
　記憶部は、位置検出部が送信した情報と、画像処理部が送信した情報とを記憶する機能を有する。
　記憶部は、サーバー内に設けられてもよく、又はサーバーとは別のハードウェアとして実装されてもよい。後者の場合には、サーバーは、有線接続又は無線接続により、所定の情報（例えば、位置検出部が送信した情報と、画像処理部が送信した情報）を記憶部に送信することができる。
　記憶部に記憶する際のデータ構造については、特に限定されない。例えば、図３又は図４に示す形式で保存してもよい。当該図では、テーブル形式でデータを保存している。一枚の銅板について、電解槽内の位置を特定する情報（図３又は図４では、電解槽コードとカソードコード）と、コブの特徴に関する情報とがペアを形成するような形式で保存することができる。これにより、出荷した銅板について、顧客から不具合が報告されたときに、要因調査に必要な情報を素早く抽出することができる。
　上記図３に記載のテーブルでは、一行につき、一枚の銅板に関する情報が含まれる形式である。しかし、他の形式であってもよく、例えば、図４に示すように、テーブルの形式が、一行につき一枚のカソードが対応するような形式であってもよい。この場合には、一行において、２枚の銅板に関する情報が保存される。
　上記のように、電解槽内の位置を特定する情報と、コブの特徴に関する情報とがペアを形成するような形式で保存することで、コブの発生要因の予想に活用することができる。コブの発生要因（及びこれに伴う対策措置）は多種多様である。しかし、要因を特定する際に上述した情報を活用することで要因の予測精度を向上させることができる。
　また、記憶部は、上述した情報に加えて、製造条件等の情報を一緒に記憶してもよい。例えば、製造条件等の情報として、給液量、添加剤の濃度、電解液温、電解液中の成分の濃度、フラッピング回数等があげられる。
　２－６．情報処理部
　一実施形態において、上述した構成要素のほかに、システムは情報処理部を更に備えてもよい（図５）。情報処理部は、サーバー内に設けられてもよく、又はサーバーとは別のハードウェアとして実装されてもよい。後者の場合には、サーバーは、有線接続又は無線接続により、所定の情報（例えば、記憶部が記憶した情報）を情報処理部に送信することができる。
　情報処理部は、記憶部から情報を取得し、ユーザーに、ユーザーインターフェース経由で、当該情報を提示する機能を有する。例えば、出荷した銅板について不良品（具体的には、表面にコブが発生しているなど）である旨のクレームを受けたとき、要因を特定する目的で、ユーザーは、情報処理部へアクセスし、不良品の銅板に関する情報を引き出すことができる（例えば、ロット番号を検索ワードに使用して、銅板の情報を抽出することができる）。
　情報処理部は、情報を提示する機能のほか、コブの発生要因の候補及び／又は対策措置の候補を提示する機能を有することができる。
　コブの発生要因の候補及び／又は対策措置の候補を提示するメカニズムについては、特に限定されないが、例えば、判定テーブルを利用した方法、判定フローを利用した方法、機械学習を利用した方法等があげられる。
　判定テーブル、及び判定フローの場合には、上述したコブの特徴及び／又は電解槽内でのカソードの位置の情報などを分岐条件として使用することができる。そして、判定テーブル、及び判定フローで得られる出力としては、コブの原因の候補（複数可）、及び／又は当該原因に対応する措置などがあげられる。
　また、機械学習を利用した情報の場合、あらかじめ学習用のデータを準備して学習を行わせる。学習用のデータは、入力データと正解を示すデータのセットから構成される。入力データとしては、少なくとも、コブの特徴及び／又は電解槽内でのカソードの位置の情報が含まれる。正解を示すデータとしては、コブの原因の候補（複数可）、及び／又は当該原因に対応する措置が含まれる。
　例えば、特定形状のコブが発生したこと示すデータが入力される場合には、極間距離（アノードとカソードの間の距離）に異常がある可能性があり、こうした原因の候補と、対策として、インシュレーターの交換、極間整列見直しなどの対策を出力することができる。
　また、別の例においては、別の特定の形状のコブが、電解槽内の排液側で発生したことを示すデータが入力される場合には、電解液の特定の成分（例えばニカワなど）が不足している可能性があり、こうした原因の候補と、対策として、供給量の増加などの対策を出力することができる。
　このように、電解槽内の位置を特定する情報と、コブの特徴に関する情報とを活用することで、原因特定及び対策の検討に寄与することができる。
３．　電気銅を製造するための方法
　一実施形態において、本開示は、電気銅を製造するための方法に関する。前記方法は、電気銅を製造するためのシステムを用いて電気銅を製造する方法を包含する。
　更に具体的な実施形態において、前記方法は、少なくとも以下の工程を含むことができる。
・電解槽にて電解精錬を行い、電気銅をカソードに析出させる工程。
・電気銅の電解槽内の位置情報と、電気銅の銅板の表面に発生したコブに関する特徴とを記憶部に記憶する工程。
　これらの工程については、上述したシステムの各構成要素を利用して実施することができる。
　更に具体的な実施形態において、前記方法は、以下の工程を更に含むことができる。
・記憶部に記憶された、電気銅の電解槽内の位置情報と、電気銅の銅板の表面に発生したコブに関する特徴に基づいて、コブの発生要因の候補及び／又はコブの発生に対する対策措置の候補を、情報処理部が抽出する工程。
　上記の工程についても、上述したシステムの各構成要素を利用して実施することができる。
４．　データ構造、データ構造の組み合わせ
　一実施形態において、本開示は、データ構造に関する。
　一例として、データ構造は、「２－５．記憶部」のところで述べたテーブル形式のデータであってもよい（すなわち、一枚の銅板について、電解槽内の位置を特定する情報と、コブの特徴に関する情報とがペアを形成するような形式）。当該形式でデータを記憶することで、コブの特徴、及び／又は電解槽内の位置に関する情報へのアクセスが容易となり、要因等の特定をスムーズに行うことができる。
　別の例として、データ構造は、例えば、「コブの発生要因の候補、及び／又は対策措置の候補」、「コブの特徴」、並びに、「電解槽内の位置を特定する情報」の項目を少なくとも設けたテーブルであってもよい。当該形式でデータを記憶することで、コブの特徴、及び／又は電解槽内の位置に基づいた要因等の特定をスムーズに行うことができる。
　一実施形態において、本開示は、データ構造の組み合わせに関する。例えば、上述した２つの種類のデータ構造の組み合わせであってもよい。
　以上、本発明の具体的な実施形態について説明してきた。上記実施形態は、本発明の具体例に過ぎず、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、上述の実施形態の１つに開示された技術的特徴は、他の実施形態に適用することができる。また、特記しない限り、特定の方法については、一部の工程を他の工程の順序と入れ替えることも可能であり、特定の２つの工程の間に更なる工程を追加してもよい。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定される。

Claims (6)

  1. 　電解精錬により金属材料を製造するためのシステムであって、前記システムは、
    　金属板の表面を撮像するように構成された撮像部と、
    　前記金属板が電解槽に存在していた時の電解槽内の位置情報を取得するように構成された位置検出部と、
    　前記金属板の表面に発生したコブに関する特徴を、撮像データから抽出するように構成された画像処理部と、
    　前記位置情報と、前記コブに関する特徴とを記憶するように構成された記憶部と
    を備える、該システム。
  2. 　前記金属が、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｔｅ、Ｚｎ、Ｐｂ、及びＡｇから選択される請求項１のシステム。
  3. 　前記金属がＣｕである、請求項１又は２のシステム。
  4. 　請求項１～３いずれか１項に記載のシステムであって、
    　前記コブに関する特徴が、少なくとも以下のうちいずれか１つを含む、該システム：
    前記金属板内でのコブの発生位置、
    前記金属板内でのコブの発生数、
    前記金属板内でのコブの形状、及び、
    前記金属板内でのコブのサイズ。
  5. 　請求項１～４いずれか１項に記載のシステムであって、前記システムは、情報処理部をさらに備え、
    　前記情報処理部は、
    　　ユーザーからのリクエストに応じて、特定の金属板の前記電解槽内の位置情報と、前記特定の金属板のコブに関する情報とを記憶部から取得し、ユーザーインターフェース経由でユーザーに提示するように構成され、及び、
    　　前記位置情報と特定の金属板のコブに関する情報とから、コブの発生要因の候補及び／又はコブの発生に対する対策措置の候補を提示するように構成される、
    該システム。
  6. 　請求項１～５いずれか１項に記載のシステムを用いて、金属材料を製造する方法。
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