(57)【要約】【課題】電気精錬工程での銅などの金属の電気精錬処理に用いる陽極(２)の鋳造物を整形する方法および装置を提供。【解決手段】本発明は、電気精錬工程での銅などの金属の電気精錬処理に用いる陽極(２)の鋳造物を整形する方法および装置に関する。本方法は、金属の電気精錬処理用の陽極(２)の鋳造物を供給する供給工程と、3次元物体画像化手段(１)を用いて陽極(２)の表面を画像化して陽極(２)の表面品質を測定する少なくとも１回の画像化工程とを含む。【選択図】図３
2015007284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気精錬工程での銅などの金属の電気精錬処理に用いる陽極(２)の鋳造物を整形する方法において、
金属の電気精錬処理用の陽極(２)の鋳造物を供給する工程と、
3次元物体画像化手段(１)を用いて前記陽極(２)の表面を画像化して該陽極(２)の表面品質を測定する少なくとも1回の画像化工程とを含むことを特徴とする陽極鋳造物整形方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記画像化工程は、陽極プレス加工手段(３)で前記陽極(２)をプレス加工して該陽極(２)のゆがみを取ってプレス加工された陽極(２)を得るプレス加工工程の後に行い、前記画像化工程における陽極(２)はプレス加工された陽極(２)であることを特徴とする陽極鋳造物整形方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、前記画像化工程は、陽極プレス加工手段(３)で前記陽極(２)をプレス加工して該陽極(２)のゆがみを取ってプレス加工された陽極(２)を得るプレス加工工程の前に行うことを特徴とする陽極鋳造物整形方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、該方法は、前記3次元物体画像化手段(１)を使用して測定した前記陽極(２)の表面品質が、前記3次元物体画像化手段を使用して測定し、表面品質が規定の表面品質範囲から外れている場合、該陽極(２)の整形を中止して、該陽極(２)を排除手段(８)に送ることを特徴とする陽極鋳造物整形方法。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記陽極プレス加工手段(３)による前記プレス加工工程に関連して、前記陽極(２)の厚さを測定する厚さ測定工程を行うことを特徴とする陽極鋳造物整形方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、該方法は、前記陽極(２)の厚さが規定の厚さ範囲から外れている場合、該陽極(２)の整形を中止して、該陽極(２)を排除手段(８)に送ることを特徴とする陽極鋳造物整形方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記陽極(２)の重量を計測して、該陽極(２)の重量が規定重量範囲内であるかを判断する計測工程を含むことを特徴とする陽極鋳造物整形方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、該方法は、前記陽極(２)の重量が規定の重量範囲から外れている場合、該陽極(２)の整形を中止して、該陽極(２)を排除手段(８)に送ることを特徴とする陽極鋳造物整形方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記陽極(２)の突起部に機械加工を施す機械加工工程を含み、該突起部は電解槽での電気精錬工程中に該陽極(２)を支持するものであることを特徴とする陽極鋳造物整形方法。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の方法において、本方法は、前記3次元物体画像化手段(１)により測定された前記陽極(２)の表面の表面品質に欠陥がある場合、該陽極(２)の表面に機械加工を施す機械加工工程を含むことを特徴とする陽極鋳造物整形方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の方法において、該方法は、前記陽極(２)の主要面の一方を画像化する第１の3次元物体画像化手段(１)と、該陽極(２)の他方の主要面を画像化する第２の3次元物体画像化手段(１)とを用いることを特徴とする陽極鋳造物整形方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、該方法は、前記第１の3次元物体画像化手段(１)および前記第２の3次元物体画像化手段(１)によって測定した前記陽極(２)の表面品質に基づいて該陽極(２)の体積を算出する体積算出工程を含むことを特徴とする陽極鋳造物整形方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の方法において、該方法は、前記第１の3次元物体画像化手段(１)および前記第２の3次元物体画像化手段(１)によって測定した前記陽極(２)の表面品質に基づいて該陽極(２)の厚さを算出する厚さ算出工程を含むことを特徴とする陽極鋳造物整形方法。
【請求項１４】
請求項１ないし１３のいずれかに記載の方法において、
該方法は陽極整形機(７)を使用し、該陽極整形機は(一)金属精錬処理用の陽極(２)用鋳造物を受け取る受取手段(６)と、(二)該陽極(２)を計量して該陽極(２)の重量が規定の重量の範囲内であるかを判断する計量工程を行う計量手段(４)と、(三)前記陽極(２)をプレス加工して、少なくとも、溶解槽で電解工程を行う際に前記陽極(２)を支持する該陽極(２)の突起部のゆがみを取るプレス加工工程を行う陽極プレス加工手段(３)と、(四)少なくとも、溶解槽で電解工程を行う際に前記陽極(２)を支持する該陽極(２)の突起部に機械加工を施す機械加工手段(５)と、(五)排除された陽極(２)を受け取る受取手段(８)と、および前記機械加工手段(５)から陽極(２)を受け取る送出手段(９)とを含み、
前記供給工程は、前記受取手段(６)を用いて、金属の電気精錬処理用の前記陽極(２)用鋳造物を受け取ることを含み、
前記陽極(２)の重量を計測する計量工程により該陽極(２)の重量が規定の重量範囲内であるかを前記計量手段(４)を用いて判断し、該計量工程は前記供給工程の後に行い、
前記陽極(２)をプレス加工するプレス加工工程により該陽極(２)のゆがみを取り、該プレス加工工程は前記計量工程の後に行い、
前記陽極(２)の厚さを測定する厚さ測定工程を前記陽極プレス加工手段(３)を用いるプレス加工工程に関連して行い、
前記機械加工手段(５)にて少なくとも前記陽極(２)の突起部を機械加工する機械加工工程を。前記プレス加工工程の後に行い、
送出工程で前記機械加工手段(５)から前記送出手段(９)により前記陽極(２)を受け取り、
(ａ)前記計量工程後であって前記プレス加工工程前、または(ｂ)該プレス加工工程後であって前記機械加工工程前の少なくとも一方において、前記3次元物体画像化手段(１)を用いて前記陽極(２)の表面を画像化する画像化工程を実行して、該陽極(２)の表面品質を測定し、
前記方法で使用される前記陽極整形機(７)には、前記排除手段(８)が、前記陽極(２)の送り方向における、前記計量手段(４)、前記陽極プレス加工手段(３)、および前記3次元物体画像化手段(１)の下流に配設されることを特徴とする陽極鋳造物整形方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、該方法は、(一)前記陽極(２)の重量が規定の重量範囲から外れている場合、(二)前記陽極プレス加工手段(３)で測定された該陽極(２)の厚さが規定の厚さ範囲から外れている場合、または(三)該陽極(２)の表面品質が規定の表面品質の範囲から外れている場合、前記陽極(２)の整形を中止して該陽極(２)を前記排除手段(８)に送ることを特徴とする陽極鋳造物整形方法。
【請求項１６】
請求項１ないし１５いずれかに記載の方法において、該方法は、前記3次元物体画像化手段(１)として、レーザースキャナー、赤外線走査装置、3次元表示を可能とするカメラ装置、または3次元ステレオ画像化手段のうちの少なくとも１つを使用することを特徴とする陽極鋳造物整形方法。
【請求項１７】
電気精錬工程での銅などの金属の電気精錬処理に用いる陽極(２)の鋳造物を整形する装置において、前記陽極(２)の表面をスキャンする少なくとも１つの3次元物体画像化手段(１)で該陽極(２)の表面品質を測定することを特徴とする陽極鋳造物整形装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の装置において、
該装置は前記陽極(２)をプレス加工して少なくとも該陽極(２)の突起部のゆがみを取るプレス加工手段(３)を含み、該突起部は電解槽での電気精錬工程時に前記陽極(２)を支持するものであり、
該装置はさらに、前記陽極(２)を前記陽極プレス加工手段(３)へ移動させるときに該陽極(２)の表面品質を測定するものである3次元物体画像化手段(１)を含むことを特徴とする陽極鋳造物整形装置。
【請求項１９】
請求項１７または１８に記載の装置において、
該装置は前記陽極(２)をプレス加工して少なくとも該陽極(２)の突起部のゆがみを取るプレス加工手段(３)を含み、該突起部は電解槽での電気精錬工程時に前記陽極(２)を支持するものであり、
該装置はさらに、前記陽極(２)を前記陽極プレス加工手段(３)から移動させるときに該陽極(２)の表面品質を測定するものである3次元物体画像化手段(１)を含むことを特徴とする陽極鋳造物整形装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置において、該装置は、前記3次元物体画像化手段(１)で測定された前記陽極(２)の表面品質が規定の表面品質の範囲から外れている場合、前記陽極(２)の整形を中止して該陽極(２)を排除手段(８)へ送るものであることを特徴とする陽極鋳造物整形装置。
【請求項２１】
請求項１９または２０に記載の装置において、前記陽極プレス加工手段(３)は前記陽極(２)の厚さを測定するものであることを特徴とする陽極鋳造物整形装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の装置において、該装置は、前記陽極プレス加工手段(３)で測定された前記陽極(２)の厚さが規定の厚さ範囲から外れている場合、前記陽極(２)の整形を中止して該陽極(２)を排除手段(８)へ送るものであることを特徴とする陽極鋳造物整形装置。
【請求項２３】
請求項１７ないし２２のいずれかに記載の装置において、該装置は、前記陽極(２)の重量を計測する計量手段(４)を含み、該陽極(２)の重量が規定の重量の範囲内であるかを判断することを特徴とする陽極鋳造物整形装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の装置において、該装置は、前記計量手段(４)で測定した前記陽極(２)の重量が規定の重量範囲から外れている場合、前記陽極(２)の整形を中止して該陽極(２)を排除手段(８)へ送るものであることを特徴とする陽極鋳造物整形装置。
【請求項２５】
請求項１７ないし２４のいずれかに記載の装置において、該装置は、前記陽極(２)の突起部を機械加工する機械加工手段(５)を含み、該突起部は電解槽での電気精錬工程時に前記陽極(２)を支持するものであることを特徴とする陽極鋳造物整形装置。
【請求項２６】
請求項１７ないし２５のいずれかに記載の装置において、該装置は、前記3次元物体画像化手段(１)で測定された前記陽極(２)の表面品質に許容欠陥範囲を超える欠陥が含まれる場合、該陽極(２)の表面を機械加工する機械加工手段(５)を含むことを特徴とする陽極鋳造物整形装置。
【請求項２７】
請求項１７ないし２６のいずれかに記載の装置において、
該装置は、前記陽極(２)の主要面の一方をスキャンする第１の3次元物体画像化手段(１)と、該陽極(２)の他方の主要面を画像化する第２の3次元物体画像化手段(１)とを含むことを特徴とする陽極鋳造物整形装置。
【請求項２８】
請求項１７ないし２７のいずれかに記載の装置において、該装置は、陽極整形機(７)を含み、該陽極整形機は、
(一)金属の電気精錬処理用の陽極(２)の鋳造物を受け取る受取手段(６)と、
(二)該受取手段(６)から陽極(２)を受け取り、該陽極(２)の重量を計測する計量工程を実行して該陽極(２)の重量が規定の重量範囲内であるか判断するものである計量手段(４)と、
(三)該計量手段(４)から前記陽極(２)を受け取り、該陽極(２)をプレス加工して、少なくとも、電解槽での電気精錬処理時に前記陽極(２)を支持する該陽極(２)の突起部のゆがみを取り、該陽極(２)の厚さを測定するものである陽極プレス加工手段(３)と、
(四)該陽極プレス加工手段(３)から前記陽極(２)を受け取り、少なくとも、電解槽での電気精錬処理時に前記陽極(２)を支持する該陽極(２)の突起部を機械加工するものである機械加工手段(５)と、
(五)排除される陽極(２)を受け取る排除手段(８)と、
(六)前記機械加工手段(５)から前記陽極(２)を受け取る送出手段(９)とを含み、
3次元物体画像化手段(１)は、(ａ)前記陽極(２)が前記計量手段(４)から前記陽極プレス加工手段(３)へ移動するときに該陽極(２)の表面品質を測定するもの、および(ｂ)前記陽極(２)が前記陽極プレス加工手段(３)から前記機械加工手段(５)へ移動するときに該陽極(２)の表面品質を測定するもののうちの少なくとも一方であり、
前記排除手段(８)は、前記陽極(２)の送り方向における、前記計量手段(４)、前記陽極プレス加工手段(５)、および前記3次元物体画像化手段(１)の下流に配設されるものであることを特徴とする陽極鋳造物整形装置。
【請求項２９】
請求項２８に記載の装置において、前記陽極整形機(７)は、(一)前記計量手段(４)を用いて計量した前記陽極(２)の重量が規定の重量範囲から外れている場合、(二)前記陽極プレス加工手段(３)を用いて測定した該陽極(２)の厚さが規定の厚さ範囲から外れている場合、または(三)少なくとも１つの前記3次元物体画像化手段(１)を使用して測定した該陽極(２)の表面品質が規定の表面品質の範囲から外れている場合、前記陽極(２)の整形を中止して該陽極(２)を前記排除手段(８)に送るものであることを特徴とする陽極鋳造物整形装置。
【請求項３０】
請求項１７ないし２９のいずれかに記載の装置において、前記3次元物体画像化手段は、レーザースキャナー(１)、赤外線走査装置、3次元表示を可能とするカメラ装置、または3次元ステレオ画像化手段のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする陽極鋳造物整形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気精錬工程での金属の電気精錬処理に用いる陽極鋳造物を整形する方法に関し、独立請求項１の前段に規定するものである。
【０００２】
また本発明は、電気精錬工程での金属の電気精錬処理に用いる陽極鋳造物を整形する装置に関し、独立請求項17の前段に規定するものである。
【背景技術】
【０００３】
複数の金属に対する最終的な精錬は、電気分解法を用いて行われる。この精錬処理では可溶性の陽極を使用し、これは溶融金属を陽極鋳型に流し込んで鋳造することで得られる。当然のことながら、鋳型の底から抜き出した際、鋳ばりが陽極の縁、およびつりピンが当たる場所に形成される。陽極鋳型を長時間使用する場合、鋳型の底にくぼみができることが多々あり、これが陽極の一方の側に形成される個別の膨らみの原因となる。陽極をコンベヤーに乗せることが、突起部におけるねじれをもたらす場合があるため、陽極を電解槽に入れる際に陽極が短絡し、電流効率が低下するおそれがある。陽極の突起部の座面はへこんでいることが多く、この場合、母線との接触が微弱なままとなる。陽極および陰極板は、近接して配置されつつも間隙を介した状態で電解槽中に配列されていて、陽極と陰極板の間の距離は数センチ程度である。陽極が電解槽内で陰極板と接触することもあり、このときに陽極の表面が滑らかで、かつ平坦でないと、短絡が起きてしまう。陽極の表面が粗く、平坦でないために電解槽内の陰極板と陽極の距離が不規則であると、陽極と陰極板の間の間隙における電流密度にも影響がでる。
【０００４】
米国特許公報第4,903,519号および同第4,903,520号で、金属の電気精錬処理用の陽極用鋳造物のゆがみを取る方法および装置を開示している。
【０００５】
しかしながら、陽極をプレス加工してゆがみを取る際に、必ずしも、すべてのゆがみおよび陽極の表面平坦度の欠陥を矯正する必要はない。つまり、金属の電気精錬処理用の陽極鋳造物の表面品質をプレス加工工程後に測定し、陽極に含有されている金属のさらなる精錬のための電解槽内で陽極が使用できるかを判定すればよい。
【０００６】
米国特許公開第2009/0136122A1号は陽極を検査する方法を開示していて、検査結果に基づいて溶錬処理を施している。一実施形態において、システムは、少なくとも１つの陽極集合体の画像を得る画像装置と、得られた画像に基づいて画像データを作成する画像処理装置と、画像データに基づいて陽極特性データを作成するデータ解析装置とを備えている。また一実施形態において、当該方法は、陽極集合体の少なくとも一部の、少なくとも１つの画像を取得する工程と、少なくとも１つの画像に基づいて画像データを作成する工程と、少なくとも画像データの一部に基づいて陽極特性データを作成する工程とを含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許公報第4,903,519号公報
【特許文献２】米国特許公報第4,903,520号公報
【特許文献３】米国特許公開第2009/0136122A1号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、電気精錬工程において金属の電気精錬処理に使用する陽極鋳造物を整形する方法および装置を供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
電気精錬工程での金属の電気精錬処理に用いる陽極鋳造物を整形する方法は、独立請求項１に規定することを特徴とする。
【００１０】
本方法に係る好適な実施形態は、従属請求項２ないし１６に規定する。
【００１１】
同様に、電気精錬工程での金属の電気精錬処理に用いる陽極鋳造物を整形する装置は、独立請求項１７に規定することを特徴とする。
【００１２】
本装置に係る好適な実施形態は、従属請求項１８ないし３０に規定する。
【００１３】
本方法の好適な実施形態では、陽極整形機を使用し、これは、(１)金属精錬処理用の陽極鋳造物を受け取る受取手段と、(２)陽極を計量して陽極の重量が規定の重量の範囲内であるかを判断する計量工程を実行する計量手段と、(３)陽極をプレス加工して、少なくとも、溶解槽での電解工程中に陽極を支持する陽極の突起部のゆがみを取るプレス加工工程を実行する陽極プレス加工手段と、(４)少なくとも、溶解槽での電解工程中に陽極を支持する陽極の突起部に機械加工を施す機械加工手段と、(５)排除された陽極を受け取る受取手段と、(６)機械加工手段から陽極を受け取る送出手段とを備える。本方法の好適な実施形態で使用される陽極整形機では、排除手段は、陽極の送り方向における、計量手段、陽極プレス加工手段、および3次元物体画像化手段の下流に配設される。本方法の好適な実施形態は、受取手段を用いて、金属の電気精錬処理用の陽極鋳造物を受け取ることを含む供給工程を含む。本方法の好適な実施形態は、計量手段を用いて陽極の重量を計測し、陽極の重量が規定の重量範囲内であるかを判断する計量工程を含む。本方法の好適な実施形態では、計量工程は送出工程の後に行う。本方法の好適な実施形態は、陽極をプレス加工して陽極のゆがみを取るプレス加工工程を含む。本方法の好適な実施形態は、陽極の厚さを測定する厚さ測定工程を含み、厚さ測定工程は、陽極プレス加工手段を用いて行われるプレス加工工程に関連して行う。本方法の好適な実施形態では、プレス加工工程は計量工程の後に行う。本方法の好適な実施形態は、少なくとも陽極の突起部に機械加工手段で機械加工を施す機械加工工程を含む。本方法の好適な実施形態では、機械加工工程はプレス加工工程の後に行う。本方法の好適な実施形態は、送出手段にて機械加工手段から陽極を受け取る受取工程を含む。本方法の好適な実施形態では、3次元物体画像化手段を使用して陽極の表面をスキャンして陽極の表面品質を測定する画像化工程を、(ａ)計量工程の後であってプレス加工工程の前、および(ｂ)プレス加工工程の後であって機械加工工程の前の、少なくともどちらかにおいて実行する。
【００１４】
本装置に係る好適な実施形態では陽極整形機を含み、これは、(１)金属精錬処理用の陽極鋳造物を受け取る受取手段と、(２)陽極を受取手段から受け取って計量し、陽極の重量が規定の重量の範囲内であるかを判断する計量工程を実行する計量手段と、(３)陽極を計量手段から受け取ってプレス加工し、陽極の、少なくとも溶解槽での電解工程中に陽極を支持する突起部のゆがみを取り、陽極の厚みを測定する陽極プレス加工手段と、(４)陽極をプレス加工手段から受け取って、少なくとも、溶解槽での電解工程中に陽極を支持する陽極の突起部に機械加工を施す機械加工手段と、(５)排除された陽極を受け取る受取手段と、(６)機械加工手段から陽極を受け取る送出手段とを備える。本装置の好適な実施形態では、排除手段は、陽極の送り方向における、計量手段、陽極プレス加工手段、および3次元物体画像化手段の下流に配設される。本装置の好適な実施形態は、(ａ)陽極を計量手段から陽極へ移動させる際に陽極の表面品質を測定する3次元物体画像化手段、および(ｂ)陽極を陽極プレス加工手段から機械加工手段へ移動させる際に陽極の表面品質を測定する3次元物体画像化手段の少なくとも一方を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態を示すフローチャートである。
【図２】第２実施形態を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態に係る装置における陽極整形機の原理を示す略図である。
【図４】第２実施形態に係る装置における陽極整形機の原理を示す略図である。
【図５】第３実施形態に係る装置における陽極整形機の原理を示す略図である。
【図６】第４実施形態に係る装置における陽極整形機の原理を示す略図である。
【図７】陽極整形機を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、図面を参照して本発明について詳細に述べる。
【００１７】
まず、電気精錬工程での銅などの金属の電気精錬処理に用いる陽極２の鋳造物の整形方法、ならびにその実施形態および変更例について詳細に述べる。
【００１８】
電気精錬工程での銅などの金属の電気精錬処理に用いる陽極２の鋳造物を整形する方法は、金属の電気精錬処理に使用する陽極２の鋳造物を供給する供給工程を含んでいる。
【００１９】
陽極２は、例えば本方法を用いる現場に設けられた鋳造設備から供給されるか、あるいは、別の場所から本方法を用いる現場に輸送される。また、本方法は、金属の電気精錬用の陽極を鋳造する鋳造設備で用いることができる。これにより、電気精錬工程で陽極を使用するために他の現場に陽極を輸送する前に、鋳造設備で陽極の考え得る欠陥を発見できる。
【００２０】
本方法はこの他に、3次元物体画像化手段１を用いて陽極２の表面をスキャンする画像化工程を少なくとも１つ含んで、陽極２の表面品質を測定する。本明細書における表面品質とは、例えば陽極２の表面の形態を指す。3次元物体画像化手段１は、機能上、なるべく画像処理装置（図示せず）に接続されるのが望ましいが、それに限定するわけではない。3次元物体画像化手段１は、鋳造割れ、電解槽での電気精錬工程中に陽極２を支持する突起部の未完成度、陽極２中のガス発生、および陽極２の表面のでこぼこなどの、陽極２の欠陥を発見するために使用してよい。また、測定された陽極２の表面品質を、陽極の鋳造する鋳造工程にて使用した鋳型の瑕疵を見つけるために活用してよい。
【００２１】
表面品質の測定では、3次元物体画像化手段１を動かないよう固定し、陽極２を3次元物体画像化手段１に対して動かしてよい。あるいは、3次元物体画像化手段１を動かし、陽極２を3次元物体画像化手段１に対して不動固定して、表面品質を測定することもできる。またさらに別の方法として、3次元物体画像化手段１および陽極２の両方を動かして表面品質を測定してもよい。または、3次元物体画像化手段１および陽極２の両方を固定して表面品質を測定してもよい。
【００２２】
3次元物体画像化手段１は、図３ないし図６に示すように陽極２の対向する主要な２つの面を画像化するものであるのが望ましいが、これに限定するわけではない。図３ないし図６に示すように、第１の3次元物体画像化手段１を使用して陽極２の一方の主要面を画像化し、第２の3次元物体画像化手段１を使用して陽極２のもう一方の主要面を画像化することで、陽極２の体積を算出し、および／または陽極２の厚さを計測できる。よって本方法は、少なくとも２つの3次元物体画像化手段１を用いて測定した陽極２の表面品質に基づいて陽極２の体積を算出する工程、および／または少なくとも２つの3次元物体画像化手段１を用いて測定した陽極２の表面品質に基づいて陽極２の厚さを計測する工程を含む。
【００２３】
本方法は、陽極２のゆがみを取るための陽極プレス加工手段３で陽極２をプレス加工してプレス成形された陽極２を得るプレス加工工程の後に、画像化工程を行うことを含んでいてよく、これにより、画像化工程での陽極２はプレス成形された陽極２となる。本方法は、陽極２の表面品質が規定の表面品質枠から外れている場合、陽極２の整形を中止し、陽極２を排除手段８に送ることを含んでもよい。
【００２４】
本方法は、陽極２のゆがみを取るための陽極プレス加工手段３で陽極２をプレス加工してプレス成形された陽極２を得るプレス加工工程の前に、画像化工程を行うことを含んでいてもよい。本方法は、陽極２の表面品質が規定の表面品質枠から外れている場合、陽極２の整形を中止し、陽極２を排除手段８に送ることを含んでもよい。
【００２５】
本方法が、陽極２のゆがみを取るための陽極プレス加工手段３で陽極２をプレス加工してプレス成形された陽極２を得るプレス加工工程を含む場合、画像化工程を、陽極２を陽極プレス加工手段３へ移動するとき、および／または陽極２を陽極プレス加工手段３から移動するときに実行してもよい。
【００２６】
本方法は、陽極プレス加工手段３によるプレス加工工程に関連して、陽極２の厚さを計測する厚さ測定工程を含んでもよい。本方法は、陽極２の厚さが規定の厚さ範囲から外れている場合、陽極２の整形を中止し、陽極２を排除手段８に送ることを含んでもよい。
【００２７】
本方法は、陽極２の重量を計る計量工程を含んでいてよく、陽極２の重量が規定の重量範囲内にあるか否かを判断してもよい。この場合、陽極２の重量が規定の重量範囲から外れているときは、本方法は陽極２の整形を中止し、陽極２を排除手段８に送ることを含んでもよい。
【００２８】
本方法は、陽極２の突起部を機械加工する機械加工工程を含んでもよい。突起部は電解槽での電気精錬工程時に陽極２を支持するためのものである。
【００２９】
本方法は、陽極２の表面の表面品質測定の結果、欠陥許容範囲を超える欠陥が含まれていた場合に、陽極２の表面を機械加工する機械加工工程を含んでもよい。
【００３０】
本方法の好適な実施形態は、本方法において陽極整形機７を使用することを含み、この陽極整形機は、(１)金属の電気精錬処理に使用する陽極２の鋳造物を受け取る受取手段６と、(２)陽極２の重量を計る計量工程を実行して陽極２の重量が規定の重量範囲内であるかを判断する計量手段と、(３)陽極２をプレス加工して、少なくとも、電解槽での電気精錬工程時に陽極２を支持するための陽極２の突起部のゆがみを取る陽極プレス加工手段３と、(４)少なくとも、電解槽での電気精錬工程時に陽極２を支持するための陽極２の突起部を機械加工する機械加工手段５と、(５)排除する陽極２を受け取る排除手段８と、(６)陽極２を機械加工手段５から受け取る送出手段９とを備える。本方法の好適な実施形態で使用する陽極整形機７には、排除手段８が、陽極２の送り方向における、計量手段４、陽極プレス加工手段３、および3次元物体画像化手段１の下流に配設されている。本方法の好適な実施形態は、金属の電気精錬処理に用いる陽極２の鋳造物を受取手段６によって受け取ることを含む供給工程を含んでいる。本方法の好適な実施形態は、計量手段を用いて陽極２を計量して、陽極２の重量が規定の重量範囲内であるかを判断する計量工程を含んでいる。本方法の好適な実施形態では、計量工程は供給工程の後に行う。本発明の好適な実施形態は、陽極２をプレス加工して陽極２のゆがみを取るプレス加工工程を含む。本方法の好適な実施形態は、陽極２の厚さを測定する厚み測定工程を含んでいてもよく、この場合、厚み測定工程は、陽極プレス加工手段３を用いるプレス加工工程に関連して行う。本方法の好適な実施形態では、プレス加工工程は計量工程の後に行う。本方法の好適な実施形態は、少なくとも陽極２の突起部を機械加工する機械加工工程を含む。本発明の好適な実施形態では、機械加工工程はプレス加工工程の後に行う。本方法の好適な実施形態において、3次元物体画像化手段１を用いて陽極２をスキャンし、陽極２の表面品質を測定する画像化工程は、(ａ)図１および図２に示すように、計量工程の後であってプレス加工工程の前、(ｂ)図１に示すように、プレス加工工程の後であって機械加工工程の前、の少なくともどちらかにおいて実行する。本方法の好適な実施形態は、(１)陽極２の重量が規定の重量範囲から外れている場合、(２)陽極プレス加工手段３によって測定された陽極２の厚さが規定の範囲から外れている場合、または(３)陽極２の表面品質が規定の表面品質枠から外れている場合、陽極２の整形を中止して陽極２を排除手段８に送ることを含んでいてよい。
【００３１】
このような陽極２、すなわち本方法において何らかの理由によって整形が中止されて排除手段８に送られた陽極２を、溶解し、陽極２の原料を新たな陽極２を鋳造するために使用してよい。
【００３２】
本方法では、測定された表面品質を、画像化工程の次工程にあたる機械加工工程で活用して、機械加工工程で使用されるフライス装置などの機械加工手段を制御してよく、これにより陽極２の表面の欠陥を機械加工工程で補修できる。再溶解させる陽極２を排除せずに、陽極２の表面の欠陥を補修することで、陽極の排除率を低減できる。
【００３３】
本方法では、好ましくはレーザースキャナーまたはステレオカメラシステムを3次元物体画像化手段１として使用するのがよいがこれに限定するわけではない。本方法で用いる3次元物体画像化手段は、代案として、または追加的に、赤外線走査装置、3次元表示を可能とするカメラ装置、または3次元ステレオ画像化手段のうちの少なくとも１つを備えていてもよい。
【００３４】
次に、電気精錬工程で銅などの金属の電気精錬処理（図示せず）に使用する陽極鋳造物を整形する装置、ならびに本装置の好適な実施形態および変更例について詳細に述べる。
【００３５】
電気精錬工程で銅などの金属の電気精錬処理で使用する陽極鋳造物を整形する装置は、陽極２の表面をスキャンして陽極２の表面品質を測定する少なくとも１つの3次元物体画像化手段１を含む。本明細書における表面品質とは、例えば陽極２の表面の形態を指す。3次元物体画像化手段１は、機能上、好ましくは画像処理装置（図示せず）に接続されるのがよいがこれに限定しない。3次元物体画像化手段１は、陽極２の欠陥、たとえば鋳造割れ、電解槽での電気精錬工程において陽極２を支持する突起部の不完全性、陽極２中のガス発生、および陽極２の表面のでこぼこなどを発見するのに使用してよい。また、測定した陽極２の表面品質を、鋳造工程で陽極の鋳造に使用した鋳型の欠陥を見つけるために活用してもよい。
【００３６】
3次元物体画像化手段１は、図３ないし図６に示すように、好ましくは陽極２の対向する主要な２面を画像化するよう構成されるのがよいがこれに限定しない。図３ないし図６に示すように、第１の3次元物体画像化手段１を使用して陽極２の一方の主要面を画像化し、第２の3次元物体画像化手段１を使用して陽極２のもう一方の主要面を画像化することで、陽極２の体積を算出することができ、および／または陽極２の厚さを計測することができる。
【００３７】
陽極２は、例えば本装置を用いる現場に設けられた鋳造設備によって供給されるか、あるいは、別の場所から本装置を用いる現場へ送られてくる。また、本装置を、金属の電気精錬に使用する陽極を鋳造する鋳造設備で用いてもよい。これにより、予想される陽極の欠陥を、鋳造設備で、電気精錬工程のために陽極を使用する他の現場へ陽極を発送する前に発見できる。
【００３８】
本装置は、陽極２をプレス加工して少なくとも陽極２の突起部（図示せず）のゆがみを取る陽極プレス加工手段３を含んでよい。突起部は電解槽における電気精錬工程時に陽極２を支持するためのものである。この場合、本装置は、陽極２を陽極プレス加工手段３へ移動させる際に、陽極２の表面品質を測る3次元物体画像化手段１を備えていてよい。
【００３９】
この場合、本装置は、陽極２を陽極プレス加工手段３から移動させる際に、陽極２の表面品質を測る3次元物体画像化手段１を備えていてもよい。表面品質の測定は、3次元物体画像化手段１を固定維持しつつ、陽極２を3次元物体画像化手段１に対して動かして行ってよい。または、表面品質の測定を、3次元物体画像化手段１を動かしつつ、陽極２は3次元物体画像化手段１に対して不動にして行ってもよい。または、表面品質の測定を、3次元物体画像化手段１および陽極２の両方を動かして行ってもよい。または、表面品質の測定を、3次元物体画像化手段１および陽極２の両方を固定して行ってもよい。このとき、3次元物体画像化手段１を用いて判定された陽極２の表面品質が規定の表面品質範囲から外れている場合、本装置は、陽極２の整形を中止して陽極２を排除手段８に送るように構成されていてよい。陽極プレス加工手段３は、陽極２の厚さを測定するよう構成されていてよい。このとき、陽極プレス加工手段３を用いて測定した陽極２の厚さが規定の厚さ範囲から外れている場合、本装置は、陽極２の整形を中止して、陽極２を排除手段８に送るように構成されていてよい。
【００４０】
本装置は、陽極２の重量を計測して重量が規定の重量範囲内であるかを判断する計量手段４を含む。このとき、計量手段４によって計量した陽極２の重量が規定の重量範囲から外れている場合、本装置は、陽極２の整形を中止して、陽極２を排除手段８に送るように構成されていてよい。
【００４１】
本装置は、電解槽での電気精錬工程中に陽極２を支持するための陽極２の突起部を機械加工する機械加工手段５を含んでいてよい。
【００４２】
本装置は、3次元物体画像化手段１を用いて測定した陽極２の表面品質が許容欠陥範囲から外れている欠陥を含む場合、陽極２の表面を機械加工する機械加工手段５を含んでもよい。
【００４３】
図３ないし図６に示すように、本装置は、陽極２の一方の主要面を画像化する第１の3次元物体画像化手段１と、陽極２のもう一方の主要面を画像化する第２の3次元物体画像化手段１とを含む。図３ないし図６に示すように、陽極２の一方の主要面を画像化する第１の3次元物体画像化手段１、および陽極２のもう一方の主要面を画像化する第２の3次元物体画像化手段１を用いることで、陽極２の体積を算出することができ、および／または陽極２の厚さを測定することができる。
【００４４】
本装置の好適な実施形態は、陽極整形機７を含み、この陽極整形機は、(１)金属の電気精錬処理で使用する陽極２の鋳造物を受け取る受取手段６と、(２)受取手段６から陽極２を受け取り、陽極２の重量を計る計量工程を実行して陽極２の重量が規定の重量範囲内であるかを判断する計量手段４と、(３)計量手段４から陽極２を受け取ってプレス加工して、少なくとも、電解槽での電気精錬工程時に陽極２を支持するための陽極２の突起部のゆがみを取る陽極プレス加工手段３と、(４)陽極プレス加工手段３から陽極２を受け取り、少なくとも、電解槽での電気精錬工程中に陽極２を支持するための陽極２の突起部を機械加工する機械加工手段５と、(５)排除する陽極２を受け取る排除手段８と、(６)機械加工手段５から陽極２を受け取る送出手段９とを備える。好適な実施形態では、排除手段８は、陽極２の送り方向からみて、計量手段４、陽極プレス加工手段５、および3次元物体画像化手段１の下流側に配設される。本装置の好適な実施形態は、(ａ)図４に示すように、陽極２を計量手段４から陽極プレス加工手段３へ移動させたときに陽極２の表面品質を測定するよう構成された3次元物体画像化手段１、および(ｂ)図３に示すように、陽極２を陽極プレス加工手段３から機械加工手段５へ移動させたときに陽極２の表面品質を測定するよう構成された3次元物体画像化手段１の少なくとも一方を含む。本装置の実施形態では、陽極整形機７を次のように、すなわち、(１)計量手段４で測定した陽極２の重量が規定の重量範囲外の場合、(２)陽極プレス加工手段３で測定した陽極２の厚さが規定の厚さ範囲外の場合、または、(３)3次物体画像化手段１で測定した陽極２の表面品質が規定の表面品質枠から外れている場合、陽極２の整形を中止して、陽極２を排除手段８に送るように構成してよい。
【００４５】
このような陽極２、すなわち何らかの理由で整形が中止となり排除手段８に送られた陽極２を溶解し、陽極２の原料を新たな陽極２の鋳造に使ってもよい。
【００４６】
本装置では、表面品質の測定結果を機械加工手段で活用してよく、例えばフライス装置などの機械加工手段を制御して、陽極２表面の欠陥を機械加工工程で補修することもできる。再溶解させる陽極２を排除する代わりに陽極２の表面の欠陥を補修すれば、陽極の排除率を低減できる。
【００４７】
本装置では、3次元物体画像化手段は、好ましくは、レーザースキャナー１であるのがよいがこれに限定するわけではない。本装置で複数の3次元物体画像化手段を使用する場合、好ましくは、すべての3次元物体画像化手段がレーザースキャナー１を含んでいることがよいがこれに限定するわけではない。本装置における3次元物体画像化手段は、代案として、または追加的に、赤外線走査装置、3次元表示を可能とするカメラ装置、または3次元ステレオ画像化手段のうちの少なくとも１つを備えることができる。
【００４８】
技術の向上にともなって本発明の基本的な発想をさまざまな方法で実現できることは、当業者には明白なことである。したがって、本発明ならびにその実施形態は上述の例に限定されるものでなく、本願特許請求の範囲内において変更してよい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、電気精錬工程での金属の電気精錬処理に用いる陽極の鋳造物を整形する方法および装置に関する。
【符号の説明】
【００５０】
１  3次元物体画像化手段
２  陽極
３  陽極プレス加工手段
４  計量手段
５  機械加工手段
【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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