(57)【要約】【課題】  ターンテーブルの起動条件に取り込んだ上記各位置センサーが誤動作した場合に誤動作した位置センサーを早期発見できるようにしたアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置を提供する。【解決手段】  予備押上装置１０ａ、１０ｂ、押上装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及びピン叩装置３０ａ、３０ｂの動作状態を検出する各センサー１５、２５、３５のうち誤動作したセンサー１５、２５、３５を早期に特定することが可能なアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置であって、各センサー１５、２５、３５から動作信号を取得すると共に、サーボドライブユニット９からターンテーブル２の動作を制御する制御信号を取得し、各センサー１５、２５、３５の検出信号及びサーボドライブユニット９の制御信号に基づいていずれかの誤動作によるものかを特定可能としたことを特徴とする。【選択図】図１
2011062716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボドライブユニットによってその動作の制御が行われているターンテーブルの所定箇所に配置され、前記ターンテーブルの起動条件に取り込んだ予備押上装置、押上装置及びピン叩装置の動作状態を検出する各センサーのうち誤動作したセンサーを早期に特定することが可能なアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置であって、
前記各センサーから前記予備押上装置、前記押上装置及び前記ピン叩装置の動作信号を取得すると共に、サーボドライブユニットから前記ターンテーブルの動作を制御する制御信号を取得し、前記ターンテーブルが前記各センサーの誤動作による緊急停止である場合に、前記各センサーの検出信号及び前記サーボドライブユニットの制御信号に基づいて前記各センサーのいずれかの誤動作によるものかを特定可能としたことを特徴とするアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置。
【請求項２】
請求項１に記載のアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置において、
各前記センサーのうち前記ターンテーブルを緊急停止させた検出信号を発生させたセンサーを特定して知らせるための警報手段を備えていることを特徴とするアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置。
【請求項３】
請求項２に記載の特徴とするアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置において、
前記警報手段が、音によって知らせる音響警報手段及び／又は視覚によって知らせる警報表示手段であることを特徴とするアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置に関し、さらに詳しくは、ターンテーブルの所定位置に配置された予備押上装置、押上装置及びピン叩装置の現在位置を検出する各位置センサーのうち誤動作した位置センサーを早期に特定することが可能なアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乾式の銅製錬では、粗銅を精製炉おいて、それぞれ酸化、還元して得られた純度約９９．５％の精製粗銅をさらに電解精製に供するために「アノード」と呼ばれる板状体に鋳造することが行われている。鋳造される銅アノードは、一般に、本体の頂部の両側から突出した一対の耳部を有する形状とされる。この銅アノードは、例えば図２に示すように、単数又は一対のターンテーブル２（図２では２台）上に設けられた複数のモールド６に図示しない精製炉で精製された溶湯（銅の溶体）を計量鍋５を介して一定量ずつ注湯し、冷却固化することによって鋳造される。
【０００３】
これを詳述すると、図示しない精製炉で精製された溶湯は樋３を流れて溜鍋４に一旦貯留した後、ロードセルによる計量機能を備えた計量鍋５に注湯される。そして、計量鍋５からターンテーブル２上の円周方向に沿って複数並べられたモールド６に順番に一定重量（約３５０ｋｇ）ずつ鋳込まれ、そして、それぞれ矢印方向に断続的に回転しながら銅アノードが鋳造されるようになっている。
【０００４】
モールド６へ鋳込まれた溶湯は、冷却水が散布される水冷ゾーン７を通過する間に冷却されて固形化する。そして、溶湯が固化することによって形成された銅アノードＡは、一対のターンテーブル２のそれぞれに設けられた予備押上装置１０ａ、１０ｂが配置された位置までさらに運ばれる。モールド６が予備押上装置１０ａ、１０ｂに対して所定の位置に至るとモールド６の底裏面を貫通するようにして取り付けられた押上ピン１１を予備押上装置１０ａ、１０ｂの押上アーム１３が下から押し上げる。これにより、銅アノードＡをモールド６から引き剥す（図３参照）。これは銅アノードＡがモールド６に鋳付いてしまい次工程で銅アノードＡを回収できなくなることを防止するためである。
【０００５】
モールド６と分離状態とされた銅アノードＡは、各ターンテーブル２の回転によってさらに押上装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃが配置された位置まで運ばれる。モールド６が押上装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃに対して所定の位置に至るとモールド６の底裏面を貫通するようにして取り付けられた押上ピン１１を押上装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃの押上アーム２３が下から押し上げる（図４参照）。押上ピン１１によって斜めに起こされた銅アノーＡは、図示しない把持装置によってモールド６から剥ぎ取られ、次の電解精製工程に送られる。尚、一方側のターンテーブル２に２機の押上装置２０ｂ、２０ｃが設けられているのは形状が異なるアノードの製造に対応するためである。
【０００６】
銅アノードＡが剥ぎ取られた後のモールド６は、ターンテーブル２の回転によってさらにピン叩装置３０ａ、３０ｂが配置された位置まで運ばれる。モールド６がピン叩装置３０ａ、３０ｂｃに対して所定の位置に至るとハンマー３１によって押上ピン１１を上から叩き、押上ピン１１の頭部が少なくともモールド６の底面と同じ高さになるように引っ込める（図４参照）。上述の押上アーム１３、２３及びハンマー３１は油圧シリンダー等のアクチュエーターによって稼動し、油圧シリンダー等のアクチュエーターは図示しない制御機構によって動作するようになっている。そして、ターンテーブル２の回転に伴って銅アノードＡが剥ぎ取られた後のモールド６の表面に粘土粉などからなる離型剤、さらにはシリコン等が塗布され、再び元の位置に戻って溶湯が鋳込まれて銅アノードＡ鋳造が行われる。このようにして銅アノードＡの鋳造処理が繰り返して行われるようになっている。このような銅アノードＡの鋳造については、例えば、特許文献１−３に示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−７９４３８号公報
【特許文献２】特開２００１−０９６３５４号公報
【特許文献３】特開２００６−２５５７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
アノード鋳造装置のターンテーブルの駆動は、サーボモータで制御されており、サーボドライブユニットがその異常、例えば、過電流、過電圧、低電圧オーバースピード等を検出した場合にはターンテーブルを緊急停止すると共に警報を発するように構成されているため停止原因が特定できるようになっている。その他、上述した予備押上装置１０ａ、予備押上装置１０ｂ、押上装置２０ａ、押上装置２０ｂ、押上装置２０ｃ、ピン叩装置３０ａ、ピン叩装置３０ｂの７つの装置には、ターンテーブルが駆動している最中に動作してしまうとターンテーブルと接触して装置破壊を起こすことから、現在位置がわかるように位置センサーが設置されている。具体的には、予備押上装置１０ａ、１０ｂには押上アーム１３の下限位置を検出する位置センサー１５が配置され、押上装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃには押上アーム２３の下限位置を検出する位置センサー２５が配置され、ピン叩装置３０ａ、３０ｂｃのハンマー３１が待機位置にあることを検出する位置センサー３５が配置されている。
【０００９】
これらの位置センサー１５、２５、３５がＯＮの状態の場合は押上アーム１３、２３やハンマー３１が待避位置にあると判断し、ターンテーブル２の回転を許可する。これに対して、位置センサー１５、２５、３５のいずれかがＯＦＦの状態の場合は押上アーム１３、２３やハンマー３１が動作状態にあると判断しターンテーブル２が回転しないようにサーボドライブユニットがサーボモータを制御するようになっている。そこで、ターンテーブルの起動条件に上記各位置センサーの検出信号を取り込むことで、装置保護（インターロック）を図っている。
【００１０】
しかしながら、従来のアノード鋳造装置においては起動条件に取り込んだ上記各位置センサーには警報回路が組み込まれていないためターンテーブルの駆動中に上記各位置センサーのうちのいずれかが誤動作し、本来ＯＮであるべきときにＯＦＦの状態となると、電気回路的には、７つの装置のいずれかが動作をしていると判断し、装置保護不成立となり、サーボドライブユニットがターンテーブルを緊急停止させるが、この場合、サーボドライブユニットはサーボモータの異常を検出しないため警報は発生せず、従って、停止の原因がわからない状態となっていた。ここで、ターンテーブルの駆動中の誤動作とは、例えば、位置センサーの接点抵抗の増大、位置センサーの配線絶縁低下等の外乱要因等によって瞬間的に信号がＯＮ−ＯＦＦすることにより異常状態となり、その後すぐに正常状態に戻ることをいう。特にアノード鋳造工程では高温の溶湯を扱うため環境が過酷な条件となりやすいので配線等の損傷等により位置センサーの誤動作を誘発する危険性が少なくないと考えられる。なお、上記各位置センサーのいずれかが誤動作し、本来ＯＦＦであるべきときにＯＮの状態となった場合にはターンテーブルは回転してもよい状態となるが、少なくともそれ以外の位置センサーが正常に作動していればターンテーブルは停止状態となっているので装置破壊を起こすことはない。また、上記各位置センサーの全てが本来ＯＦＦときにＯＮの状態となるような誤動作を起こすことは通常考えられない。
【００１１】
上記各位置センサーの誤動作によってターンテーブルが異常停止した場合には装置の再起動をかけることによって正常に動き出せば操業を再開することになる。しかし、操業を優先すれば原因箇所の特定や修理が行われないので誤動作の再発が繰り返される場合がある。そのような場合には修理を行わざるをえないが上述したように原因箇所の特定が容易ではないことから調査及び修理作業が長引き、操業時間に多大な影響を及ぼすことになる。
【００１２】
そこで、本発明は、ターンテーブルの起動条件に取り込んだ上記各位置センサーが誤動作した場合、特に本来ＯＮであるべきときにＯＦＦの状態となった場合に、誤動作した位置センサーを早期に発見できるようにし、それによってターンテーブルの異常停止トラブルにおける修理時間の短縮化を図ることが可能なアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、サーボドライブユニットによってその動作の制御が行われているターンテーブルの所定箇所に配置され、ターンテーブルの起動条件に取り込んだ予備押上装置、押上装置及びピン叩装置の動作状態を検出する各センサーのうち誤動作したセンサーを早期に特定することが可能なアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置であって、各センサーから予備押上装置、押上装置及びピン叩装置の動作信号を取得すると共に、サーボドライブユニットからターンテーブルの動作を制御する制御信号を取得し、ターンテーブルが各センサーの誤動作による緊急停止である場合に、各センサーの検出信号及びサーボドライブユニットの制御信号に基づいて各センサーのいずれかの誤動作によるものかを特定可能としたことを特徴とする。
【００１４】
上記目的を達成するため請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置において、各センサーのうちターンテーブルを緊急停止させた検出信号を発生させたセンサーを特定して知らせるための警報手段を備えていることを特徴とする。
【００１５】
上記目的を達成するため請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の特徴とするアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置において、警報手段が、音によって知らせる音響警報手段及び／又は視覚によって知らせる警報表示手段であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置によれば、ターンテーブルの起動条件に取り込んだ予備押上装置、押上装置及びピン叩装置の動作状態を検出する各位置センサーのうち本来ＯＮであるべきときにＯＦＦの状態となって誤動作した位置センサーを早期に発見できるのでターンテーブルの異常停止トラブルにおける誤動作した位置センサーの特定及び修理時間を従来よりも大幅に短縮することが可能となる。従って、操業時間に影響を与える前に、修理・改善・改良と再発防止を図ることがきるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置の一実施形態におけるブロック図である。
【図２】銅アノード鋳造設備の概要を示す説明図である。
【図３】予備押上装置を示す側面図である。
【図４】押上装置を示す側面図である。
【図５】ピン叩装置を示す側面図である。
【図６】誤動作検出のフローチャートである。
【図７】警報盤の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係るアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置について好ましい一実施形態に基づいて説明する。図１は本発明に係るアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置の一実施形態におけるブロック図である。
【００１９】
図示されたアノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置（以下、「誤動作警報装置」という。）１は、アノード鋳造装置に設けられた予備押上装置１０ａと予備押上装置１０ｂにそれぞれ設けられた予備押上装置用位置センサー１５と、押上装置２０ａ、押上装置２０ｂ及び押上装置２０ｃにそれぞれ設けられた押上装置用位置センサー２５と、ピン叩装置３０ａとピン叩装置３０ｂに設けられたピン叩装置用位置センサー３５を備えていると共に、各装置に取り付けられたそれぞれの位置センサー１５、２５、３５の検出信号とサーボドライブユニット９からのターンテーブルの動作を制御する制御信号とに基づいて位置センサー１５、２５、３５の誤動作を検知する制御装置８と、検知結果に基づいて警報を発する警報装置４５を備えて構成されている。
【００２０】
各位置センサー１５、２５、３５はそれぞれ近接センサーであり、予備押上装置用位置センサー１５は予備押上装置１０ａ、１０ｂにそれぞれ設けられた予備押上アーム１３の下限位置を検出する。予備押上アーム１３が下限位置にあるときにはＯＮ信号を発し、予備押上アーム１３が下限位置にないときには検出ＯＦＦの状態となる。予備押上アーム１３が下限位置にあるということは予備押上アーム１３が動作していない状態であるのでターンテーブル２は回転してもよい状態である。従って、予備押上装置用位置センサー１５が正常に機能している場合では、ＯＮのときにはターンテーブル２は回転を許可し、ＯＦＦのときにはターンテーブル２を停止させる。この動作は予備押上装置用位置センサー１５の検出信号が電気的に接続された制御装置８に送られ、制御装置８によってターンテーブル２の動作の制御が行われるようになっている。
【００２１】
押上装置用位置センサー２５は押上装置２０ａ、押上装置２０ｂ及び押上装置２０ｃにそれぞれ設けられた押上アーム２３の下限位置を検出する。上述した予備押上アーム１３の場合と同様に、押上アーム２３が下限位置にあるときにはＯＮ信号を発し、押上アーム２３が下限位置にないときには検出ＯＦＦの状態となる。押上アーム２３が下限位置にあるということは押上アーム２３が動作していない状態であるのでターンテーブル２は回転してもよい状態である。従って、押上装置用位置センサー２５が正常に機能している場合では、ＯＮのときにはターンテーブル２は回転を許可し、ＯＦＦのときにはターンテーブル２を停止させる。この動作は予備押上アーム１３の場合と同様に、押上装置用位置センサー２５の検出信号が電気的に接続された制御装置８に送られ、制御装置８によってターンテーブル２の動作の制御が行われるようになっている。
【００２２】
ピン叩装置用位置センサー３５はピン叩装置３０ａ及びピン叩装置３０ｂにそれぞれ設けられたハンマー３１の待機位置を検出する。上述した予備押上アーム１３及び押上アーム２３の場合と同様に、ハンマー３１が待機位置（予備押上アーム１３及び押上アーム２３の場合における下限位置に相当）にあるときにはＯＮ信号を発し、ハンマー３１が待機位置にないときには検出ＯＦＦの状態となる。ハンマー３１が待機位置にあるということはハンマー３１が動作していない状態であるのでターンテーブル２は回転してもよい状態である。従って、ピン叩装置用位置センサー３５が正常に機能している場合では、ＯＮのときにはターンテーブル２は回転を許可し、ＯＦＦのときにはターンテーブル２を停止させる。この動作は上述した予備押上アーム１３及び押上アーム２３の場合と同様に、ピン叩装置用位置センサー３５の検出信号が電気的に接続された制御装置８に送られ、制御装置８によってターンテーブル２の動作の制御が行われるようになっている。
【００２３】
一方、制御装置８には、上述したように、予備押上装置用位置センサー１５、押上装置用位置センサー２５及びピン叩装置用位置センサー３５のＯＮ又はＯＦＦの検出信号が送られてくると共に、ターンテーブル２を回転させるサーボモータの正常又は異常を監視しているサーボドライブユニット９の監視状態も信号として送られてくるようになっている。また、制御装置８には誤動作した位置センサー１５、２５、３５を特定して知らせる警報装置４５が設けられている。
【００２４】
これにより制御装置８は、予備押上装置用位置センサー１５、押上装置用位置センサー２５及びピン叩装置用位置センサー３５から送られてくるＯＮ又はＯＦＦの検出信号とサーボドライブユニット９でのサーボモータの監視状態に基づいてターンテーブル２の回転中における各位置センサー１５、２５、３５の誤動作を検出する。具体的な誤動作の検出の流れを図６に示す。まず、アノードの鋳造作業が開始されるとサーボドライブユニット９はターンテーブル２の運転状況を監視し、サーボモータの過電流、過電圧、低電圧オーバースピード等を検出した場合にはサーボドライブユニット９はターンテーブル２を緊急停止すると共に警報を発する。なお、サーボモータが正常運転をしている場合にはその情報が信号として制御装置８にも送られる。
【００２５】
サーボモータが正常運転している場合に、予備押上装置用位置センサー１５、押上装置用位置センサー２５及びピン叩装置用位置センサー３５のいずれかがＯＮの状態、すなわち予備押上アーム１３、押上アーム２３及びハンマー３１が下限位置若しくは待機位置あるためターンテーブル２が回転していても装置破壊は起こらず、各位置センサー１５、２５、３５は正常に機能している。一方、サーボモータが正常運転している場合に、予備押上装置用位置センサー１５、押上装置用位置センサー２５及びピン叩装置用位置センサー３５のいずれかがＯＦＦの状態となった場合にはターンテーブル２が緊急停止するが、この場合はいずれかの位置センサー１５、２５、３５が異常（誤動作）であると判断される。各位置センサー１５、２５、３５のＯＦＦが正常な場合にはサーボドライブユニット９がターンテーブル２を停止させているからである。そして、制御装置８はいずれの位置センサー１５、２５、３５がＯＦＦになっているかを特定する。
【００２６】
制御装置８にはさらに警報装置４５が電気的に接続されている。警報装置４５は、例えば、ブザーやサイレンなど音によって異常を知らせるものや、赤色回転灯又は誤動作を起こした位置センサー１５、２５、３５をライトで示すようなものが好ましい。図７に示す警報盤５０は、警報ブザー５１と各位置センサーに対応させた警告ランプ５３を備えており、どの位置センサー１５、２５、３５が誤動作したかを視覚と聴覚によって感知できるようになっている。
【００２７】
以上のようにして構成された誤動作警報装置１によれば、誤動作した位置センサー１５、２５、３５を容易に特定することができるので再起動によっても誤動作を繰り返す場合には該当する位置センサー１５、２５、３５を直ぐに特定して修理を行うことができる。そのため、修理の時間が短時間で済み、操業時間に与える影響を効果的に低減することができる。
【００２８】
以上のように、本発明の好ましい実施形態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。
【符号の説明】
【００２９】
１      アノード鋳造装置のターンテーブル誤動作警報装置
２      ターンテーブル
１０ａ、１０ｂ      予備押上装置
１１      押上ピン
１３      予備押上アーム１３
１５      位置センサー
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ      押上装置
２３      押上アーム
２５      位置センサー
３０ａ、３０ｂ      ピン叩装置
３１      ハンマー
３５      位置センサー
５０      警報盤
５１      警報ブザー
５３      警告ランプ
Ａ      銅アノード
【図１】
2011062716.tif 000003
【図２】
2011062716.tif 000004
【図３】
2011062716.tif 000005
【図４】
2011062716.tif 000006
【図５】
2011062716.tif 000007
【図６】
2011062716.tif 000008
【図７】
2011062716.tif 000009