(57)【要約】【課題】陰極板の懸垂性の測定時間を短縮することを課題とする。【解決手段】陰極板２の懸垂性測定装置１は、電解精錬用の陰極板２を吊す懸吊部３と、懸吊部３に吊されて振れた状態の陰極板２までの距離を非接触で計測する第１距離センサ５ａ乃至第１２距離センサ５ｌと、第１距離センサ５ａ乃至第１２距離センサ５ｌにより計測された陰極板２までの距離に基づいて、静止状態の陰極板２の仮想位置を推定し、陰極板２の懸垂性を算出する制御装置６と、を備えている。【選択図】図１
2010209387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解用の陰極板を吊す懸吊手段と、
当該懸吊手段に吊されて振れた状態の前記陰極板までの距離を非接触で計測する計測手段と、
当該計測手段により計測された前記陰極板までの距離に基づいて、静止状態の前記陰極板の仮想位置を推定し、前記陰極板の懸垂性を算出する演算手段と、
を備えたことを特徴とする陰極板の懸垂性測定装置。
【請求項２】
前記演算手段は、前記計測手段により計測された前記陰極板までの距離の最大値と最小値とに基づいて、前記陰極板の懸垂性を算出する請求項１記載の陰極板の懸垂性測定装置。
【請求項３】
前記計測手段は、鉛直方向に並列させて配置した複数の距離計であることを特徴とする請求項１記載の陰極板の懸垂性測定装置。
【請求項４】
前記計測手段は、鉛直方向に並列させて配置した複数の距離計からなる計測器群を、水平方向に並列させて配置したことを特徴とする請求項１記載の陰極板の懸垂性測定装置。
【請求項５】
前記演算手段は、前記複数の距離計のそれぞれによって計測された前記陰極板までの距離の最大値と最小値とに基づいて、前記陰極板の懸垂性を算出する請求項３または４記載の陰極板の懸垂性測定装置。
【請求項６】
電解精錬により陰極板に電着した金属を剥ぎ取る剥取装置と、
電着した金属を剥ぎ取った後の前記陰極板の懸垂性を測定する請求項１乃至５のいずれか一項記載の陰極板の懸垂性測定装置と、
を備えたことを特徴とする電解装置。
【請求項７】
電解精錬により表面に電着した金属を剥ぎ取った後の前記陰極板を懸吊する工程と、
懸吊した前記陰極板が振れている間に、非接触で前記陰極板までの距離の最大値と最小値とを計測する工程と、
計測した前記陰極板までの距離の最大値と最小値とに基づいて、前記陰極板の懸垂性を算出する工程と、
を備えたことを特徴とする陰極板の懸垂性測定方法。
【請求項８】
電解用の陰極板を電解槽から取り出す工程と、
前記陰極板から電着した金属を剥ぎ取る工程と、
前記電着した金属を剥ぎ取った後の前記陰極板を懸吊する工程と、
懸吊した前記陰極板が振れている間に、非接触で前記陰極板までの距離の最大値と最小値とを計測する工程と、
計測した前記陰極板までの距離の最大値と最小値とに基づいて、前記陰極板の懸垂性を算出する工程と、
前記陰極板の懸垂性の不良を判定し、不良と判定された陰極板を除去する工程と、
前記陰極板の懸垂性判定で不良でない前記陰極板を電解槽へ戻す工程と、
を備えたことを特徴とする電解装置の操業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解精錬における陰極板の懸垂性の測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅の電解精錬を行う際、硫酸銅の溶液を溜めた電解槽に、陽極及び陰極の電極板を装入して通電することにより、陰極板に純銅を電着させる。このような陰極板の懸垂性が十分でないと、電着が良好に行えず、表面状態が悪化することが考えられる。特に、パーマネントカソード方式の電解精錬では、カソード板の経年劣化、及び機械損傷により平坦度や垂直性が悪化し、これに伴いアノードとカソードの面間距離が小さくなる箇所で電着不良やショートが発生し、製品品質の低下、生産性の低下をもたらす要因となる。このため、懸垂性が悪化したカソード板の抜き出しや、垂直性の修正といった定期的なメンテナンスが必要である。このように陰極板の懸垂性の測定は重要な作業であるが、従来、この作業は人手により行われており、電解装置内における全ての陰極板の懸垂性を測定するのに多大な労力がかかっていた。そこで、このような陰極板の懸垂性の測定を自動化した装置が、例えば、特許文献１や特許文献２に提案されている。
【０００３】
特許文献１の薄板の測定装置は、測定部に吊り下げられた薄板に対し、一定距離を隔ててその垂直面に沿って上下左右移動する非接触式距離計と、吊り下げられた薄板の振れを止める振れ止め装置とが備えられている。この測定装置は、逐次、連続的に複数枚の薄板の平坦度、懸垂性を測定する。
【０００４】
特許文献２の平坦度測定装置は、自由懸吊した極板の表裏両面にそれぞれ平行に相対する平面と極板との離間距離を非接触で計測するセンサを複数備え、このセンサをそれぞれ、水平方向、垂直方向に移動させることにより、極板の変形及び反りの状態を解析する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−１３４６８１号公報
【特許文献２】特開平７−１９０７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の測定装置は、振れ止め装置により、薄板の振れを止めた後、非接触式距離計が移動して薄板の平坦度を測定するため、一枚の薄板の測定に時間を要する。また、特許文献２の測定装置は、極板を所定位置まで引き上げた後、測定条件が整ってからセンサによる測定を開始する。したがって、測定開始までに時間を要している。さらに、特許文献２の測定装置は、測定する極板を指定するか、測定時間を設定するか選択するため、一部の極板の変形及び反りを測定するものと考えられる。したがって、測定されない極板に異常がみられた場合、これらを検出することができないおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、陰極板の懸垂性の測定時間を短縮することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決する本発明の陰極板の懸垂性測定装置は、電解用の陰極板を吊す懸吊手段と、当該懸吊手段に吊されて振れた状態の前記陰極板までの距離を非接触で計測する計測手段と、当該計測手段により計測された前記陰極板までの距離に基づいて、静止状態の前記陰極板の仮想位置を推定し、前記陰極板の懸垂性を算出する演算手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の陰極板の懸垂性測定装置は、振れた状態で陰極板の懸垂性を算出することができる。すなわち、懸吊手段により吊されて、静止状態となる以前に計測を開始し、陰極板の懸垂性を算出することができる。したがって、懸垂性の測定時間を短縮することができる。このように、陰極板一枚あたりの測定時間を短縮できるため、電解装置内の全陰極板の懸垂性を算出し、不良の陰極板を検出し、除去することができる。
【００１０】
陰極板の懸垂性測定装置における前記演算手段は、前記計測手段により計測された前記陰極板までの距離の最大値と最小値とに基づいて、前記陰極板の懸垂性を算出することができる。
【００１１】
計測手段により計測された、振れた状態の陰極板までの距離の最大値と最小値との中間位置は、実際の静止状態の陰極板の位置に近似する値である。したがって、このような中間値から静止状態の陰極板の仮想位置を推定し、陰極板の懸垂性を算出することができる。
【００１２】
また、陰極板の懸垂性測定装置における前記計測手段は、鉛直方向に並列させて配置した複数の距離計とすることができる。
【００１３】
このような陰極板の懸垂性測定装置は、鉛直方向の最も上側に配置した距離計により取得された陰極板までの距離を基準とする。陰極板の懸垂性測定装置は、この距離計の下側に配置された距離計により取得された陰極板までの距離と、基準とした最も上側に配置した距離計により取得された陰極板までの距離との差分に基づいて、懸垂性を算出することができる。
【００１４】
また、陰極板の懸垂性測定装置における前記計測手段は、鉛直方向に並列させて配置した複数の距離計からなる計測器群を、水平方向に並列させて配置することができる。
【００１５】
水平方向の数箇所において、上記の差分に基づいて、懸垂性を算出することができる。平板状の陰極板の数箇所において、懸垂性を算出することにより、その懸垂性の精度を向上できる。
【００１６】
これら複数の距離計を備えた陰極板の懸垂性測定装置における前記演算手段は、前記複数の距離計のそれぞれによって計測された前記陰極板までの距離の最大値と最小値とに基づいて、前記陰極板の懸垂性を算出することができる。
【００１７】
各距離計により取得された距離の最大値と最小値とから求められる中間位置は、実際の静止状態の陰極板における測定位置に近似する値である。複数の距離計から求められた中間位置から仮想の静止状態の陰極板を推定し、懸垂性を算出することができる。
【００１８】
本発明の電解装置は、電解精錬により陰極板に電着した金属を剥ぎ取る剥取装置と、電着した金属を剥ぎ取った後の前記陰極板の懸垂性を測定する上記のいずれかの陰極板の懸垂性測定装置と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
陰極板は、剥取装置において金属を剥ぎ取るために電解槽から取り出され、金属を剥ぎ取った後、電解槽へ戻される。金属を剥ぎ取った後、電解槽へ戻される前に、陰極板の懸垂性を測定することができる。上記の陰極板の懸垂性測定装置は、剥ぎ取り作業の時間よりも短い時間で懸垂性の測定を行うことができるため、他の陰極板に電着した金属の剥ぎ取り作業中に、懸垂性の測定を完了することができる。したがって、電解装置内の全陰極板の懸垂性を測定することができる。
【００２０】
また、本発明の陰極板の懸垂性測定方法は、電解精錬により表面に電着した金属を剥ぎ取った後の前記陰極板を懸吊する工程と、懸吊した前記陰極板が振れている間に、非接触で前記陰極板までの距離の最大値と最小値とを計測する工程と、計測した前記陰極板までの距離の最大値と最小値とに基づいて、前記陰極板の懸垂性を算出する工程と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
このような方法により、振れた状態で陰極板の懸垂性を算出することができる。したがって、懸垂性の測定時間を短縮することができる。陰極板一枚あたりの測定時間を短縮できるため、電解装置内の全陰極板の懸垂性を算出し、不良の陰極板を検出し、除去することができる。
【００２２】
また、本発明の電解装置の操業方法は、電解用の陰極板を電解槽から取り出す工程と、前記陰極板から電着した金属を剥ぎ取る工程と、前記電着した金属を剥ぎ取った後の前記陰極板を懸吊する工程と、懸吊した前記陰極板が振れている間に、非接触で前記陰極板までの距離の最大値と最小値とを計測する工程と、計測した前記陰極板までの距離の最大値と最小値とに基づいて、前記陰極板の懸垂性を算出する工程と、前記陰極板の懸垂性の不良を判定し、不良と判定された陰極板を除去する工程と、前記陰極板の懸垂性判定で不良でない前記陰極板を電解槽へ戻す工程と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
このような方法により、電解槽から取り出して電着した金属を剥ぎ取った後、電解槽に戻される前に陰極板の懸垂性を算出し、懸垂性不良の陰極板を取り除くことができる。特に、本方法では、陰極板一枚あたりの測定時間が短いため、電解装置内の全陰極板の懸垂性を算出し、不良の陰極板を検出することができる。これにより、陰極の垂直性や懸垂性の悪化を抑制するとともに、陽極と陰極との接触を回避し、安定した電解精錬を行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の陰極板の懸垂性測定装置は、振幅した状態で陰極板の懸垂性を算出することができる。したがって、懸垂性の測定時間を短縮することができ、電解装置内の全陰極板の懸垂性を算出し、不良の陰極板を検出し、除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例における陰極板の懸垂性測定装置の概略構成を示した説明図である。
【図２】図１の懸吊部を拡大して示した説明図であって、（ａ）は陰極板を引き上げる前、及び降ろした後の懸吊部の状態を示し、（ｂ）は陰極板を引き上げた状態を示している。
【図３】陰極板の懸垂性測定装置を組み込んだ電解装置の概略構成を示した説明図である。
【図４】振れた状態の陰極板と距離センサとの関係の概略を示した説明図であって、（ａ）は陰極板が最も距離センサから離れた状態を示し、（ｂ）は陰極板が最も距離センサに近づいた状態を示している。
【図５】（ａ）は、吊した陰極板を異なる振れ幅で振らした際の懸垂性値を示した説明図であって、（ｂ）は、同実験におけるサンプル１の第５距離センサ乃至第８距離センサの測定値から算出した懸垂性値を示した説明図である。
【図６】図５（ｂ）の値をグラフにして示した説明図である。
【図７】電解装置に測定装置を組み込んで、陰極板の懸垂性を測定した結果（オンライン測定）と、電解装置から取り出して、吊した状態の陰極板の懸垂性を作業員が測定した結果（オフライン測定）とを比較した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に説明する。
【実施例１】
【００２７】
本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。図１は本実施例の陰極板の懸垂性測定装置（以下、単に「測定装置」と称する。）１の概略構成を示した説明図である。図１（ａ）は測定装置１の側面図を示し、図１（ｂ）は測定装置１の正面図を示している。
【００２８】
測定装置１は、電解精錬で用いられる陰極板２の懸垂性を算出する装置である。陰極板２はパーマネントカソード方式の一種であるＩＳＡ法に用いられるカソード板であり、ビーム２１に、振り子状に振動可能に吊り下げられている。陰極板２は吊り下げられた状態での鉛直方向長さが１１８３ｍｍ、水平方向長さが１２２５ｍｍ、厚さが３ｍｍのステンレス板である。
【００２９】
測定装置１は、懸吊部３、搬送用コンベア４、第１距離センサ５ａ乃至第１２距離センサ５ｌを備えている。懸吊部３は、測定装置１の上部に配置されており、陰極板２のビーム２１を支えて、陰極板２を吊すことができる。搬送用コンベア４は、陰極板２の下部を挟み、陰極板２の平面に沿った方向へ陰極板２を搬送する装置である。
【００３０】
図２は、懸吊部３を拡大して示した説明図である。懸吊部３は、ガイド３１、ビーム２１を上方へ引き上げるプレート３２、プレート３２を支点３３回りに回動させる駆動装置３４を備えている。図２（ａ）は陰極板２を引き上げる前、及び降ろした後の懸吊部３の状態を示した説明図であって、図２（ｂ）は陰極板２を引き上げた状態を示した説明図である。
【００３１】
第１距離センサ５ａ乃至第１２距離センサ５ｌは、非接触で被測定物までの距離を計測する計測器である。第１距離センサ５ａ乃至第１２距離センサ５ｌは同様の性能を有し、計測範囲１５０ｍｍ±４０ｍｍ、分解能１ｍｖあたり４μｍ、データを１ｍｓごとに記録することができる。
【００３２】
これらの第１距離センサ５ａ乃至第１２距離センサ５ｌのそれぞれは、懸吊部３に吊り下げられた陰極板２の片側の面に対向するように配置されている。第１距離センサ５ａ乃至第１２距離センサ５ｌは、図１（ｂ）に示すように、鉛直方向に並べて配置した４機の距離センサからなる計測器群を水平方向に３列並べた配置となっている。ここでは、陰極板に向かって左側に、上から、第１距離センサ５ａ、第２距離センサ５ｂ、第３距離センサ５ｃ、第４距離センサ５ｄが配置されている。また、陰極板に向かって中央に、上から、第５距離センサ５ｅ、第６距離センサ５ｆ、第７距離センサ５ｇ、第８距離センサ５ｈが配置されている。また、陰極板に向かって右側に、上から、第９距離センサ５ｉ、第１０距離センサ５ｊ、第１１距離センサ５ｋ、第１２距離センサ５ｌが配置されている。
【００３３】
第１距離センサ５ａの水平方向位置ｘ１と、第２距離センサ５ｂの水平方向位置ｘ２との差分Δｘ１２は６ｍｍ以内となるように配置されている。また、第１距離センサ５ａの水平方向位置ｘ１と、第３距離センサ５ｃの水平方向位置ｘ３との差分Δｘ１３も６ｍｍ以内となるように配置されている。また、第１距離センサ５ａの水平方向位置ｘ１と、第４距離センサ５ｄの水平方向位置ｘ４との差分Δｘ１４も６ｍｍ以内となるように配置されている。
【００３４】
さらに、第１距離センサ５ａと第２距離センサ５ｂとの鉛直方向距離Δｙ１２、第２距離センサ５ｂと第３距離センサ５ｃとの鉛直方向距離Δｙ２３、第３距離センサ５ｃと第４距離センサ５ｄとの鉛直方向距離Δｙ３４のそれぞれはおよそ２５０ｍｍとなっている。
【００３５】
また、第１距離センサ５ａと第５距離センサ５ｅとの水平方向距離Δｘ１５、第５距離センサ５ｅと第９距離センサ５ｉとの水平方向距離Δｘ５９のそれぞれは、およそ３８０ｍｍとなっている。
【００３６】
また、第５距離センサ５ｅ、第６距離センサ５ｆ、第７距離センサ５ｇ、第８距離センサ５ｈの位置関係、及び第９距離センサ５ｉ、第１０距離センサ５ｊ、第１１距離センサ５ｋ、第１２距離センサ５ｌの位置関係は、第１距離センサ５ａ、第２距離センサ５ｂ、第３距離センサ５ｃ、第４距離センサ５ｄの位置関係と同様である。
【００３７】
これら第１距離センサ５ａ乃至第１２距離センサ５ｌは、制御装置６と電気的に接続されている。制御装置６は本発明における演算手段を備えている。制御装置６は、第１距離センサ５ａ乃至第１２距離センサ５ｌから取得される各距離センサから陰極板２までの距離に基づいて、陰極板２の懸垂性を算出し、不良判定を行う。また、この制御装置６は操作パネルへ計測データを表示する。
【００３８】
以上の測定装置１は、パーマネントカソード方式による電解精錬を行う装置に組み込まれて用いられる。図３は陰極板２の懸垂性測定装置１を組み込んだ電解装置１０の概略構成を示した説明図である。電解装置１０には、測定装置１、電解槽１１、第１コンベア１２、洗浄室１３、剥取装置１４、第２コンベア１５、リジェクトコンベア１６が備えられている。
【００３９】
電解槽１１には、硫酸銅溶液が溜められており、上方から吊り下げられた陰極板２と銅を主成分としたアノード板１１１が溶液中に装入されている。陰極板２、アノード板１１１を配線し、電流を加えることにより、陰極板２に溶液中の銅が析出する。
【００４０】
電解槽１１内で陰極板２に付着した銅がある程度の厚さとなると、陰極板２は電解槽１１から取り出され、第１コンベア１２により洗浄室１３へ搬送される。第１コンベア１２は陰極板２のビーム２１の両端側を支持し搬送する。
【００４１】
陰極板２は、第１コンベア１２に搬送された状態で洗浄室１３内を通過する。この際、陰極板２が洗浄される。
【００４２】
洗浄室１３を通過した陰極板２は、第１コンベア１２から搬送用コンベア４へ載せ替えられて剥取装置１４へ搬送される。剥取装置１では、陰極板２と電着した銅との間に隙間を作るフレキシング処理、作った隙間へチゼル１４１を挿入し、クリップ１４２で銅を掴み、陰極板２から引き剥がすチゼリング処理、引き剥がした銅を陰極板２の底部を基点として横倒しするダウンエンダ処理を行い、銅を陰極板２から剥ぎ取る。陰極板２から剥ぎ取った銅は、プレス処理、秤量処理の工程へ送られる。
【００４３】
一方、銅が剥ぎ取られた陰極板２は、搬送用コンベア４により、懸垂性の測定装置１の測定位置へ搬送される。測定装置１では、後述する処理により懸垂性の測定が行われる。
【００４４】
測定装置１により懸垂性の測定を終えた陰極板２は、懸垂性の規定値を超えるか否かを判断される。規定値以内の懸垂性と判断された陰極板２は、第２コンベア１５により電解槽１１へ戻され、再度、電解精錬に用いられる。一方、懸垂性の規定値を超えると判断された陰極板２はリジェクトコンベア１６により、電解装置１０から除去される。これら第２コンベア１５、及びリジェクトコンベア１６は陰極板２のビーム２１の両端側を支持し搬送する。
【００４５】
次に測定装置１の動作について詳細に説明する。陰極板２は、搬送用コンベア４から測定装置１の計測位置へ搬送される。計測位置で停止した陰極板２は、駆動装置２４により回動したプレート３２がビーム２１を持ち上げることにより上方へ引き上げられる。引き上げられた陰極板２は、搬送用コンベア４から離れ、プレート３２に支えられて吊された状態となる。ここで、陰極板２が測定位置で停止してから陰極板２を引き上げるまでの所要時間は０．６秒間である。
【００４６】
吊された陰極板２は、ビーム２１を中心として振り子状に振れる。測定装置１は、この振れが安定した振れとなるまでの１．０秒間、待機する。その後、測定装置１は、第１距離センサ５ａ乃至第１２距離センサ５ｌにより、振れた状態の陰極板２までの距離を、１．８秒間測定する。この測定時間の１．８秒は陰極板２の振れのおよその周期である。１周期分の測定を行うことにより、距離センサから最も遠い位置と最も近い位置、すなわち、陰極板２と各距離センサとの距離の最大値と最小値とを取得する。
【００４７】
第１距離センサ５ａ乃至第１２距離センサ５ｌが距離の測定を終えると、測定装置１は、陰極板２を搬送用コンベア４へ降ろす。陰極板２を降ろすのに要する所要時間は０．６秒間である。したがって、一枚の陰極板２の計測を行うまでの所要時間は４．０秒である。
【００４８】
次に、制御装置１による懸垂性の算出方法について説明する。図４は、振れた状態の陰極板２と各距離センサとの関係の概略を示した説明図である。図４（ａ）は陰極板２が最も距離センサから離れた状態を示し、図４（ｂ）は陰極板２が最も距離センサに近づいた状態を示している。図４（ａ）、（ｂ）中のいずれも破線は静止状態の陰極板２の位置を示している。図４に示すように、振れた状態の陰極板２はビーム２１を中心とする振り子運動を行う。制御装置６は、各距離センサにより計測された陰極板２までの距離の最大値Ｍと最小値ｍとに基づいて、陰極板２の懸垂性を算出する。
【００４９】
上述の通り、制御装置６は、各距離センサから陰極板２までの距離の最大値Ｍ、及び最小値ｍを取得する。ここでは、第１距離センサ５ａ乃至第４距離センサ５ｄから得られたデータに関しての処理について説明する。
【００５０】
制御装置６は、各距離センサについて、計測された最大値Ｍと最小値ｍとから次式（１）により、振れ幅ｆを算出する。
ｆ  ＝  Ｍ  −  ｍ                          （１）
次に、制御装置６は、仮想停止位置ｐを次式（２）により算出する。
ｐ  ＝  ｍ  ＋  （ｆ／２）                    （２）
制御装置６は、第１距離センサ５ａの仮想停止位置をｐ１、第２距離センサ５ｂの仮想停止位置をｐ２、第３距離センサ５ｃの仮想停止位置をｐ３、第４距離センサ５ｄの仮想停止位置をｐ４とした場合、４つの鉛直方向に並んだ距離センサの中で上側に配置した第１距離センサ５ａの仮想停止位置ｐ１を基準に、（ｐ２−ｐ１）、（ｐ３−ｐ１）、（ｐ４−ｐ１）の値を懸垂性値とする。理想的な懸垂性を有する陰極板の場合、（ｐ２−ｐ１）、（ｐ３−ｐ１）、（ｐ４−ｐ１）は０となる。
【００５１】
同様に、第５距離センサ５ｅ乃至第８距離センサ５ｈから得られたデータに関しての処理は、最も上側に配置した第５距離センサ５ｅの仮想停止位置との差を懸垂性値として定める。また、第９距離センサ５ｉ乃至第１２距離センサ５ｌから得られたデータに関しての処理も同様に、最も上側に配置した第９距離センサ５ｉの仮想停止位置との差を懸垂性値として定める。
【００５２】
次に、実験値を参照して、測定装置１の懸垂性の測定精度について説明する。実験では、吊した陰極板２を人為的に振らし、このとき第５距離センサ５ｅ乃至第８距離センサ５ｈが測定する値から懸垂性値を測定した。振れ幅は、±１ｍｍ、±７ｍｍ、±１５ｍｍとして測定を行った。図５（ａ）は、吊した陰極板２を異なる振れ幅で振らした際の懸垂性値を示した説明図である。ここでの懸垂性値は、第８距離センサ５ｈの測定値から算出した値であり、サンプル１とサンプル２の二通りの実験値を示している。図５（ｂ）は、同実験におけるサンプル１の第５距離センサ５ｅ乃至第８距離センサ５ｈの測定値から算出した懸垂性値を示した説明図である。また、図６は、図５（ｂ）の値をグラフにして示した説明図である。図５の実験値、図６のグラフが示すように、陰極板の振れ幅が異なっても、０．１ｍｍ以内の誤差で懸垂性値を算出することができた。このように、陰極板が振れている状態でも、陰極板の懸垂性値を精度よく算出することができる。したがって、振れ幅に関わらず、陰極板の仮想静止位置を特定することができる。
【００５３】
図７は、電解装置１０に測定装置１を組み込んで、陰極板の懸垂性を測定した結果（オンライン測定）と、電解装置１０から取り出して、吊した状態の陰極板の懸垂性を作業員が測定した結果（オフライン測定）とを比較した説明図である。図７のグラフ上の横軸はオンライン測定による懸垂性値を示し、縦軸はオフライン測定による懸垂性値を示している。グラフ中の点は各実験値を示し、グラフ中の直線は、各実験値から最小二乗法により算出した数式を示したものである。この数式は、オフライン測定値をＹ、オンライン測定値をＸとした場合、
Ｙ＝０．９９Ｘ                        （３）
で示され、Ｒ２は０．９５で表される。したがって、この数式（３）は適合度が高く、信頼性が高いといえる。数式（３）における傾き０．９９はほぼ１であり、オンライン測定値とオフライン測定値はほぼ等しいといえるので、本実施例における測定装置１の測定精度が高いことが示される。
【００５４】
このような実験結果より、距離センサが計測する陰極板２までの距離の最大値と最小値とから算出した中間位置は、振り子運動をする陰極板２の静止した際の位置に近似する。したがって、陰極板２までの距離の最大値と最小値とから算出した中間位置を仮想の静止位置と定め、懸垂性を判定することができる。本実施例では、振れている状態の陰極板２から、仮想停止状態の陰極板２の懸垂性を判断することができる。
【００５５】
このように、本実施例では、吊り下げた陰極板２の静止を待たずに懸垂性を測定する。本実施例の測定装置１による懸垂性の測定時間は僅か４．０秒である。吊した陰極板２の振れが止まり、陰極板２が静止するまでに３０秒以上かかることから、振れている状態で陰極板２の懸垂性を計測する本実施例の計測装置１は、計測に要する時間を大幅に短縮する。さらに、本実施例の電解装置１０において、剥取装置１４により陰極板２に電着させた銅を剥ぎ取るまでの所要時間は７．２秒間である。このため、測定装置１は、銅の剥ぎ取りに要する時間内に陰極板２の懸垂性の測定を終えるため、電解装置１０の運転の遅延とならない。したがって、銅の剥ぎ取りが行われた全ての陰極板２の懸垂性を測定することができる。これにより、不良の陰極板２を確実に検出することができる。
【００５６】
また、本実施例では、陰極板２の懸垂性値が７ｍｍ以上の場合、陰極板２が不良であると判定することとした。これは、電解槽１１内のアノード１１１と陰極板２との面間距離は通常２６ｍｍであるが、懸垂性が７ｍｍを超えた場合、面間距離が２０ｍｍ未満となり、ショートが発生しやすくなるためでる。
【００５７】
このような不良カソード板が全体の２％程度存在し、不良板がアノード１ライフ１８日間に１度ショートした場合、電流効率が０．２％低下するが、本実施例の電解装置１０では、これを防止することができる。また、懸垂性が７ｍｍ以上の不良の陰極板を除去し、懸垂性が７ｍｍ未満の正常な陰極板を用いることにより、電流効率を０．２％増加し、４５０ｔほどの銅板の増産が期待でき、電力原単位０．２％の低下は、電力費を年間１，６００千円ほど削減することができる。
【実施例２】
【００５８】
次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例の陰極板の懸垂性測定装置は、実施例１の懸垂性測定装置１と同様の構成をしている。本実施例では、振れている状態の陰極板２から仮想の静止位置を算出する方法が実施例１と相違する。本実施例では、最下部に配置した距離センサの取得する陰極板２までの距離の最大値と最小値の中間値の時点を算出し、その時点における各センサの取得した位置を陰極板２の仮想静止位置としている。なお、本実施例の冷却装置の構成は実施例１と同一であるため、同一の参照番号を用いて説明する。
【００５９】
以下、陰極板２の仮想静止位置の算出について詳細に説明する。陰極板２の仮想静止位置は制御装置６が行う。制御装置６は、各距離センサの測定値を１ｍｓ間隔で記録する。制御装置６は、最下部に配置された距離センサ（第４距離センサ５ｄ、第８距離センサ５ｈ、第１２距離センサ５ｌ）の最大値Ｍ、最小値ｍを取得する。
【００６０】
制御装置６は、各距離センサについて、計測された最大値Ｍと最小値ｍとから次式（４）により、振れ幅ｆを算出する。
ｆ  ＝  Ｍ  −  ｍ                          （４）
次に、制御装置６は、仮想停止位置ｐを次式（５）により算出する。
ｐ  ＝  ｍ  ＋  （ｆ／２）                    （５）
次に、制御装置６は、１ｍｓ間隔で記録した最下部に配置された距離センサの測定値から、数式（５）において算出した値に最も近い値を選定し、この時刻における距離センサの計測した陰極板２の位置を仮想静止位置とする。また、最下部に配置された距離センサの上方に配置された距離センサの計測データ中から、同時刻の測定値を選定し、陰極板２の仮想静止位置とする。
【００６１】
このように仮想静止位置を特定することにより、本実施例においても、振れている状態の陰極板２の懸垂性を測定することができるため、測定に要する時間を短縮し、電解装置１０における全陰極板について懸垂性を測定することができる。
【００６２】
このような実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１  懸垂性測定装置
２  陰極板
２１  ビーム
３  懸吊部
４  搬送用コンベア
５ａ  第１距離センサ
５ｂ  第２距離センサ
５ｃ  第３距離センサ
５ｄ  第４距離センサ
５ｅ  第５距離センサ
５ｆ  第６距離センサ
５ｇ  第７距離センサ
５ｈ  第８距離センサ
５ｉ  第９距離センサ
５ｊ  第１０距離センサ
５ｋ  第１１距離センサ
５ｌ  第１２距離センサ
６  制御装置
１０  電解装置
１１  電解槽
１２  第１コンベア
１３  洗浄室
１４  剥取装置
１５  第２コンベア
１６  リジェクトコンベア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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