(57)【要約】      （修正有）【課題】純銅板のような析出金属板に付着する粒子の大きさ、粒子の数、析出金属板の面積当たりの比率などを、短時間で効率的に行うことができ、さらには１枚ずつ検査、判定、仕分けができる、析出金属板の表面検査装置、および、析出金属板及び不良カソード板の仕分けシステムを提供する。【解決手段】搬送装置１４と、検査手段１２Ａ、１２Ｂと、析出金属板４、４をカソード板２から剥離する剥離手段と、析出金属板４を仕分ける仕分け手段とを備え、剥離手段は検査手段１２Ａ、１２Ｂより下流側に配置され、検査手段１２Ａ、１２Ｂは、レーザー２０と、３Ｄカメラ２２と、２Ｄカメラ２４と、析出金属板の製品としての等級を判定すると共に、不良カソード板や絶縁物の損傷を判定する制御手段３０とを有し、剥離手段の後工程に仕分け装置を備え、また不良カソード板を系外に搬出することを特徴とする。【選択図】図１
2015105429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カソード板を連続的に搬送してくる搬送装置と、
前記カソード板の両面に析出された析出金属板の表面を撮影する検査手段と、
前記カソード板の両面に析出された析出金属板を前記カソード板から剥離する剥離手段と、
検査結果に基づいて剥離した析出金属板を仕分ける仕分け手段と、を備え、
前記剥離手段と前記仕分け手段は、前記搬送装置における前記検査手段より下流側に配置され、
前記検査手段は、
上下方向に移動するように配置されるレーザーと、
前記レーザーとともに上下方向に移動する３Ｄカメラと、
前記析出金属板の側方において、所定高さに固定設置される２Ｄカメラと、
前記３Ｄカメラまたは前記２Ｄカメラで撮影された前記析出金属板の撮影イメージを用いて、前記析出金属板の表面に存在する粒銅の大きさ、粒銅の個数、前記粒銅の析出金属板の面積当たりの分布比率、不純物の付着による色相の差などを算出し、算出された粒銅の大きさ、粒銅の個数、及び前記粒銅の析出金属板の面積当たりの分布比率、不純物の付着による色相の差などに応じて、前記析出金属板の製品としての等級を判定する制御手段と、カソード板の変形や絶縁物の損傷を検出し判定する制御手段と、を備えており、
その検査結果に基いて、前記仕分け手段で一枚ずつグレード毎に仕分けると共に、前記カソード板の変形あるいは絶縁物の損傷を検出し、前記剥離手段を通過して系外に出すことを特徴とする析出金属板の仕分けシステム。
【請求項２】
前記レーザーは、その光軸が前記析出金属板の表面に対して垂直となるように配置され、かつ前記３Ｄカメラは、前記レーザーからの照射部を斜めから撮影できるように前記析出金属板の表面に対して傾斜した姿勢で配置されていることを特徴とする析出金属板の表面検査装置。
【請求項３】
カソード板の両面に析出された析出金属板の表面を１枚ずつ撮影して検査する検査部と、
前記カソード板の両面に析出された析出金属板を剥離する剥離部と、
前記カソード板から剥離された前記析出金属板を前記検査部による検査結果に基いてグレード毎に仕分ける仕分け部とを、前記カソード板を搬送する搬送装置にこの順番で配置し、
前記検査部で前記析出金属板の品質を一枚ずつ検査した後に、前記剥離部により、前記カソード板の両面から前記析出金属板を剥離し、その後、剥離された前記析出金属板を、前記検査部での検査結果に基いて、前記仕分け部で一枚ずつグレード毎に仕分けることを特徴とする析出金属板の仕分けシステム。
【請求項４】
カソード板の両面に析出された析出金属板の表面を１枚ずつ撮影して検査する検査部と、
前記カソード板の両面に析出された析出金属板を剥離する剥離部と、
前記カソード板から剥離された前記析出金属板を前記検査部による検査結果に基いてグレード毎に仕分ける仕分け部とを、前記カソード板を搬送する搬送装置にこの順番で配置し、
前記検査部で前記析出金属板の品質を一枚ずつ検査した後に、前記カソード板の変形あるいは絶縁物の損傷があった場合には、該カソード板は前記剥離部を通過させ、系外に搬出して電解槽に戻さないことを特徴とするカソード板の仕分けシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解槽から引き揚げられた析出金属板の表面に付着あるいは成長した粒銅の大きさ、複数の粒銅の占める面積、不純物の付着による色相の差などを、より効率的に検出し、その後の析出金属板の製品としての仕分けを、品質にあった内容で効率的に行えることができるようにすると共に、カソード板の変形、絶縁物の損傷などを検出し、不良カソード板を仕分けることができるようにした析出金属板の表面検査装置、及び析出金属板の仕分けとカソード板の仕分けシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、銅の電解精錬は、電気分解により例えば、図４に示したようにステンレス製のカソード板２の両面に純銅板４（以下、単に銅板４ともいう）を析出させることで行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、カソード板２の両側部に設けられた絶縁物３以外の部分に純銅板４を両面に析出させたステンレス製のカソード板２は、ある重量になった時点で電解槽から引き揚げられ、図５に示したように、母板とされたカソード板２の両面に析出された純銅板４が、スクレーパなどの剥ぎ取り機９により剥ぎ取られている。そして、図６に示したような搬送コンベア６上に横臥した姿勢で載置され、その後、図示しない移載装置により別の搬送コンベア８上に移載され、その搬送コンベア８上で複数枚の純銅板４が一つの山として一カ所に積載され、さらに、所定距離移動してから次の積載が行われ、最終的には、３０枚程度の純銅板４が１つの山として積み重ねられている。
【０００４】
なお、このように積み重ねられた純銅板４の重さは１枚約４０〜１００Ｋｇであり、容易には持てない重さを有している。
ところで、銅の電解精錬においては、カソード板２に純銅が正常な状態で析出されているか否かを、例えば、図５に示したようなスクレーパなどの剥ぎ取り機９で一枚ずつに剥ぎ取ってから、純銅板４が約３０枚程度積み重ねられた後に作業員が目視で検査することが行われている。そして、目視で検査された１つの山は全て同じ品質であると判断して製品のグレード分けを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２１５５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような製品のグレード分けを行うための目視による検査と判定は、作業者の習熟度、体調、異なった作業者間の感覚の違いなどにより、作業に要する時間、判定結果などが左右されてしまうという問題があった。
【０００７】
また、同じ１セットの山の中には、品質が異なる析出金属板が含まれる場合があるが、目視による表面検査と判定では、例えば、１セットの山の中に一枚でも低グレード品が入っていると判断されてしまった場合は、その山が全て低グレードとして出荷されてしまうため、高グレード品も低グレード品として扱われてしまうという問題があった。
【０００８】
また１セットの山の中央部付近は表面検査では見えないため、十分な検査も出来ないという問題もあった。
さらに、従来は、オフラインで目視による表面検査と判定を行っているため、検査や判定に時間がかかってしまうという問題があった。
【０００９】
また電解槽から引き揚げられ、図示しないクレーン、コンベヤなどの搬送装置によって搬送される過程でカソード板２が変形したり、カソード板２の両側部に設けられた絶縁物３が損傷していると、図示しない剥ぎ取り工程で剥ぎ取りが出来なくなり、図示しない装置全体が止まり再稼動までに長時間を要するという問題があった。また、このように変形や絶縁物３の損傷が生じているカソード板２が再び図示しない搬送装置によって電解槽に戻され、再使用されると再び同じ問題を繰り返し、作業に要する時間が大幅に伸びるという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような実情に鑑み、純銅板のような析出金属板に付着する粒銅の大きさ、粒銅の数、析出金属板の面積当たりの比率、付着物の多少による色相の差などの検出を、すべての析出金属板について短時間で効率的に行うことができ、さらには１枚ずつの検査および判定を正確に行うことにより、一枚ずつ製品にあった内容で析出金属板を仕分けることができ、同時にカソード板の変形や絶縁物の損傷を検出することができる析出金属板の表面検査装置および析出金属板とカソード板の仕分けシステムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明に係る析出金属板の表面検査装置は、
カソード板を連続的に搬送してくる搬送装置と、
前記カソード板の両面に析出された析出金属板の表面を撮影する検査手段と、
前記カソード板の両面に析出された析出金属板を前記カソード板から剥離する剥離手段と、
検査結果に基づいて剥離した析出金属板を仕分ける仕分け手段と、を備え、
前記剥離手段と前記仕分け手段は、前記搬送装置における前記検査手段より下流側に配置され、
前記検査手段は、
上下方向に移動するように配置されるレーザーと、
前記レーザーとともに上下方向に移動する３Ｄカメラと、
前記析出金属板の側方において、所定高さに固定設置される２Ｄカメラと、
前記３Ｄカメラまたは前記２Ｄカメラで撮影された前記析出金属板の撮影イメージを用いて、前記析出金属板の表面に存在する粒銅の大きさ、粒銅の個数、前記粒銅の析出金属板の面積当たりの分布比率、不純物の付着による色相の差などを算出し、算出された粒銅の大きさ、粒銅の個数、及び前記粒銅の析出金属板の面積に対する分布比率、不純物の付着による色相の差などに応じて、前記析出金属板の製品としての等級を判定する制御手段と、カソード板の変形や絶縁物の損傷を検出し判定する制御手段と、を備えており、
その検査結果に基いて、前記仕分け手段で一枚ずつグレード毎に仕分けると共に、カソード板の変形あるいは絶縁物の損傷を検出し、前記剥離手段を行使せずに通過させて系外に出すことを特徴としている。
【００１２】
このような表面検査装置によれば、析出金属板の表面検査、析出金属板の剥離、あるいは、これに続けて１枚ずつ析出金属板をグレード分けすること、また不良カソード板は系外に取り出すことなどを、全ての析出金属板を対象に連続的にかつ自動的に行うので、処理時間を短縮させることができる。また、判定結果に作業者の熟練度などにより違いがでることがない。
【００１３】
さらに、本発明では、前記レーザーは、その光軸が前記析出金属板の表面に対して垂直となるように配置され、かつ前記３Ｄカメラは、前記レーザーからの照射部を斜めから撮影できるように前記析出金属板の表面に対して傾斜した姿勢で配置されていることが好ましい。
【００１４】
このような構成であれば、表面全体を正確に検査することができる。
また、本発明に係る析出金属板の仕分けシステムでは、
カソード板の両面に析出された析出金属板の表面を１枚ずつ撮影して検査する検査部と、
前記カソード板の両面に析出された前記析出金属板を剥離する剥離部と、
前記カソード板から剥離された前記析出金属板を前記検査部による検査結果に基いてグレード毎に仕分ける仕分け部とを、前記カソード板を搬送する搬送装置にこの順番で配置し、
前記検査部で前記析出金属板の品質を一枚ずつ検査した後に、前記剥離部により、前記カソード板の両面から前記析出金属板を剥離し、その後、剥離された前記析出金属板を、前記検査部での検査結果に基いて、前記仕分け部で一枚ずつグレード毎に仕分けることを特徴としている。
【００１５】
このような仕分けシステムによれば、析出金属板の表面の検査、析出金属板の剥離、１枚ずつの析出金属板のグレード分け、不良カソード板などの仕分けを連続的に高速で行うことができる。
【００１６】
また、本発明に係るカソード板の仕分けシステムは、
カソード板の両面に析出された析出金属板の表面を１枚ずつ撮影して検査する検査部と、
前記カソード板の両面に析出された前記析出金属板を剥離する剥離部と、
前記カソード板から剥離された前記析出金属板を前記検査部による検査結果に基いてグレード毎に仕分ける仕分け部とを、前記カソード板を搬送する搬送装置にこの順番で配置し、
前記検査部で前記析出金属板の品質を一枚ずつ検査した後に、前記カソード板の変形あるいは絶縁物の損傷があった場合には、該カソード板は前記剥離部で剥ぎ取らないで通過させ、系外に搬出して電解槽に戻さないことを特徴としている。
【００１７】
このようなカソード板の仕分けシステムによれば、変形や絶縁物の損傷が生じているカソード板が再び電解槽に戻されて再使用されるということがない。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、製品の判断基準となる粒銅の大きさ、粒銅の数、粒銅の析出金属板の面積当たりの比率、不純物の付着による色相の差などを自動的に検査し、自動的に判定することができ、またカソード板の変形や絶縁物の損傷を検出することができるので、作業者の習熟度や体調、感覚などによらずに正確であるとともに全ての析出金属板の検査と判定を高速で行うことができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る析出金属板の仕分けシステムによれば、析出金属板の適正なグレード分けを、一枚ずつ自動的かつ連続的に行うことができるので、処理時間の短縮化を図ることができるとともに、実際の製品品質にあった析出金属板同士を、一つのグループとして出荷することができる。
【００２０】
また、本発明に係るカソード板の仕分けシステムによれば、不良カソード板については剥ぎ取り部で剥ぎ取らないで通過させた後、系外に搬出することで装置全体を止めることなく連続して運転でき作業時間の短縮が図れると共に、不良カソード板が電解槽へ戻され再利用されることを未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は本発明の一実施例に係る析出金属板の検査装置を示す概略図である。
【図２】図２は図１に示した要部の側面図である。
【図３】図３は本発明の一実施例に係る析出金属板の検査システムの手順を示す工程図である。
【図４】図４は、従来のカソード板の一例を示す斜視図である。
【図５】図５は、従来のカソード板の両面に析出された析出金属板を剥ぎ取り機で剥離する場合の概略側面図である。
【図６】図６は一枚ずつに剥離された析出金属板を搬送する搬送手段の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る析出金属板の検査装置および析出金属板の仕分けシステムとカソード板の仕分けシステムについて、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施例に係る析出金属板の表面検査装置１０を示す概略図である。
【００２３】
この表面検査装置１０は、従来例として参照した図４〜図６の場合と同様に、銅の電解精錬により析出した純銅板４の検査装置に適用されたものである。よって、以下の説明では、析出金属板は、銅板４であるとする。
【００２４】
この表面検査装置１０は、カソード板２の両側の銅板４、４を剥ぎ取ったり、剥ぎ取られた銅板４を一枚ずつ、実際の品質にあった内容で仕分けたりする作業を連続的に行う処理ラインの途中に組み込まれたものである。
【００２５】
すなわち、図１に示したコンベアチェーンなどの搬送装置１４は上流側（図１における右方）から下流側（図１における左方）に向かって連続的に形成され、表面検査装置１０の下流側（図の左方）に、析出金属板の剥ぎ取り機や、剥ぎ取られた析出金属板の仕分け装置などが組み込まれている。
【００２６】
このように連続的に続く処理ラインの途中に配置された検査装置１０には、１枚４０〜１００Ｋｇ程度の２枚一対の銅板４を両側に電着したカソード板２が、例えば、コンベアチェーンなどの搬送装置１４に乗せられた状態で連続的に搬送されてくる。そして、検査装置１０内の所定の検査位置に到達したカソード板２は、その検査位置に短時間留まり、カソード板２の両側に析出されている２枚一対の純銅板４の表面検査が、それぞれ自動的に行われる。そして、各銅板４の検査結果は、それぞれ図２に示したように制御手段３０に供給され、この制御手段３０に保存される。
【００２７】
なお、検査装置１０において後述するような表面検査が完了した後のカソード板２は、そのまま立位の状態で図１の矢印Ｂ方向に搬送される。そして、矢印Ｂ方向に搬送されたカソード板２は、表面検査を行った位置より下流側において、図示しない剥ぎ取り機により、両側の純銅板４、４が剥ぎ取られる。
【００２８】
剥ぎ取り機により純銅板４を剥ぎ取られたカソード板２は、更に矢印Ｂ方向に搬送され、図示しないコンベヤ、クレーンなどの搬送装置で搬送され電解槽に戻される。またカソード板２に変形や絶縁物３に損傷がある不良カソード板については、剥ぎ取り機で剥ぎ取らないで、析出金属板が付いたまま系外へ搬出される。
【００２９】
なお、この剥ぎ取り機は、例えば、特許文献１に開示されている剥ぎ取り機であっても良いが、特に限定されるものではない。
図２は、検査装置１０内の検査位置において、カソード板２の両側に設けられた検査手段１２Ａ、１２Ｂを示した概略側面図である。なお、これら検査手段１２Ａ、１２Ｂは同一の構成を有している。
【００３０】
図１において、コンベアチェーンなどの搬送装置１４に乗せられて検査位置にカソード板２が搬送されてきたことが検知された場合には、カソード板２のハンガーバー５と、カソード板２の下端部とが、それぞれ図示しない固定装置により揺動不能に挟持される。このようにカソード板２の上下端部が、図示しない固定装置により揺動不能に挟持されることにより、カソード板２は厚さ方向に揺れ動くことが防止される。
【００３１】
検査手段１２Ａ、１２Ｂは、図２に示したように、立位の姿勢で固定された支持部材１６と、支持部材１６の上部側に保持された補助部材１８とを有している。
また、補助部材１８には、上下方向に移動可能なブラケット部材１９が取り付けられている。この上下方向に移動可能なブラケット部材１９内に、レーザー２０と、３Ｄカメラ２２とが具備されている。そして、補助部材１８には、ブラケット部材１９を移動させるための送り装置などが収容されている。
【００３２】
レーザー２０は、その光軸が、銅板４の表面に対して垂直となるように配置されている。
一方、レーザー２０の上方に配置された３Ｄカメラ２２は、レーザー２０からの照射部Ａを斜め上方から撮影できるように、銅板４の表面に対して傾斜した姿勢で配置されている。なお、レーザー２０と３Ｄカメラ２２とは、上下逆に配置しても良い。
【００３３】
支持部材１６には、上下動可能なブラケット部材１９の昇降を妨げないように、２Ｄカメラ２４が設置されている。
なお、本明細書において、３Ｄカメラとは、３次元イメージを撮影することができるカメラを言い、２Ｄカメラとは、２次元イメージを撮影できるカメラを言う。３Ｄカメラ２２では、銅板４に凹凸がある場合の凹部の深さ、凸部の高さを撮影することができる。また、２Ｄカメラでは、全体の面積、色相などを撮影することができる。また、２Ｄカメラでは、カソード板２の寸法、色相などを測定することの他に、電極となるカソード板２に破損、変形などの異常はないか、絶縁物の破損、脱落はないか、なども調べることができる。
【００３４】
本実施例では、これら３Ｄカメラ２２および２Ｄカメラ２４などで撮影した撮影イメージが、コンピュータなどの制御手段３０にそれぞれ出力され、ここに保存される。カソード板２の異常などの情報もここに保存される。
【００３５】
制御手段３０では、銅板４を撮影した二次元あるいは三次元の撮影イメージを受けて、粒銅の存在、発生した粒銅の大きさ、粒銅の個数、粒銅の析出金属板の面積当たりの分布比率、不純物の付着による色相の差、カソード板の変形や絶縁物の損傷を検出することができ、これらを算出した後、予め設定された等級判定に基いて、銅板４の等級を自動的に判定することができる。
【００３６】
なお、この設定された等級判定の基準となる粒銅の大きさ、基準となる粒銅の個数、基準となる粒銅の析出金属板の面積当たりの分布比率、不純物の付着による色相の差などは、ユーザーの要求に伴って任意に設定することが可能である。例えば、粒子の大きさが７ｍｍ以上であることを不純物粒子としたり、１０ｍｍ以上であることを不純物粒子としたりすることができる。このように、基準値は任意である。また、これと同等に７ｍｍを超える粒子の個数を数えてその総数をグレード分けの判定結果に用いたり、あるいは１０ｍｍを超える粒子の個数を数えてその総数をグレード分けの判定に用いたりすることができる。
【００３７】
そして、これらの検査が完了した後に、そのカソード板２は、検査位置から図１において矢印Ｂ方向に搬送される。また、これと同時に次のカソード板２が検査位置に供給される。
【００３８】
なお、検査が完了し、矢印Ｂ方向に搬送されたカソード板２は、その後、特許文献１に開示されているような図示しない剥ぎ取り機に搬送され、その剥ぎ取り機で両側の銅板４、４が、図５のように剥ぎ取られる。
【００３９】
なお、両側の銅板４、４が剥がされる前のカソード板２の変形あるいは絶縁物の損傷が生じていることが判明した場合、また、析出金属板４の表面に存在する粒銅が多くて製品として出荷できないことが判別された場合には、剥ぎ取り機に搬送されても、そのまま剥ぎ取らないように剥ぎ取り機の駆動を制御し、系外に搬出することができる。その判断は、上記の２Ｄカメラ２４あるいは３Ｄカメラ２２の撮影結果に基いて行うことができる。
【００４０】
このようにすれば、次の電解においてカソード板の形状異常により規格外の銅板４、４が繰り返し析出されることを防止することができる。
また、剥離された多数の銅板４、４、…４を、剥ぎ取り機より下流側に配置された仕分け装置などにより、例えば、「優の山」、「秀の山」、「可の山」などとして、約３０枚程度ずつに仕分けを行えば、製品を正しく評価した内容で、析出金属板を客先に出荷することが可能になる。
【００４１】
以上、説明したように、本発明に係る表面検査装置では、これまで目視により行っていた粒銅の確認あるいはその後のグレード分けを行うための判定を、自動的に行うことができるので、検査あるいは判定に至るまでの時間を可及的に短くすることができる。しかも、検査、判定およびグレード分けを、３０枚程度のグループとしてではなく、一枚ずつ行うことができる。
【００４２】
また、これらの検査および判定には、作業者の熟練度、体調、感覚などに影響を受けることはない。
また、本発明に係る析出金属板の仕分けシステムによれば、電解槽から引き揚げられた析出金属板を、連続するコンベアチェーンなどの搬送装置１４上で、図３に示したように、析出金属板４の表面を一枚ずつ撮影して検査し（検査工程）、剥ぎ取り機９により一枚ずつに剥ぎ取り（剥離工程）、さらに、剥ぎ取られた析出金属板を製品にあった品質ごとに仕分け装置により仕分ける（仕分け工程）ことができ、剥ぎ取り（剥離工程）を終えたカソード板は電解槽に戻され、不良カソード板は系外に搬出することができる。
【００４３】
このような仕分けシステムによれば、人の目視により検査や判定を行うのではなく自動的に検査や判定を行い自動的に「優」、「秀」、「可」などとして仕分けて、ユーザーに出荷することが可能となり、不良カソード板は系外に搬出することができる。
【符号の説明】
【００４４】
２    カソード板
３    絶縁物
４    純銅板（析出）
５    ハンガー部
６    コンベア
８    別のコンベア
９    剥ぎ取り機（剥離手段）
１０  検査装置
１２Ａ、１２Ｂ  検査手段
１４  搬送装置（コンベアチェーン）
１６  支持部材
１８  補助部材
１９  ブラケット部材
２０  レーザー
２２  ３Ｄカメラ
２４  ２Ｄカメラ
３０  制御手段
Ａ    照射部
【図１】
2015105429.tif 000003
【図２】
2015105429.tif 000004
【図３】
2015105429.tif 000005
【図４】
2015105429.tif 000006
【図５】
2015105429.tif 000007
【図６】
2015105429.tif 000008