(57)【要約】【課題】トラブルの発生頻度を従来より抑制可能な切削機を提供すること。【解決手段】切削機１０１の駆動部は、電動機１７１、プーリーとしての駆動側プーリー１７２及び従動側プーリー１７４、駆動ベルト１７３、フライス軸１７５、並びに、フライス１７６を有する。また切削時に荷重を受けられるように切削方向に対して略垂直なフレーム位置に設けられるフライス軸１７５に対して、その軸受として機能するプランマブロック１９１が切削機１０１に備えられている。そして、フライス１７６は、フライス軸１７５に２つ装着され、２つのフライス１７６の間に、プーリーが配置される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機、プーリー、駆動ベルト、フライス軸、及び、フライスを有する駆動部と、
切削方向に対して略垂直な位置に設けられる前記フライス軸に対する軸受と、
を備え、
前記フライスは、前記フライス軸に少なくとも２つ装着され、
前記少なくとも２つのフライスのうち所定の２つの間に、前記プーリーが配置される、
ことを特徴とする切削機。
【請求項２】
前記電動機が設置されるモーターベースと、
前記電動機の水平方向の配置位置を調整するための、モーターベース調整固定ネジと、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の切削機。
【請求項３】
前記軸受は、プランマブラックである、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の切削機。
【請求項４】
前記軸受の固定箇所を着脱可能な機構
をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の切削機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粗銅アノードを切削する切削機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、銅の生産工程としては、大別して、工業的に銅鉱石を溶かして銅分を分離抽出して精製する製錬工程と、製錬工程で回収された銅分から不純物を取り除く電解工程とが存在する。
【０００３】
この電解工程においては、製練工程で回収された銅、即ち不純物を含む銅（以下、「粗銅」と呼ぶ）は、電気分解の対象となるアノードとして用いられる。以下、このようなアノードを「粗銅アノード」と呼ぶ。
工業的に電解工程を効率よく行うために、粗銅アノードは、前工程で、板状で上縁部に左右に突出した部分（以下、「ショルダー部」と呼ぶ）を有する形状に鋳造される。
【０００４】
粗銅アノードのショルダー部の下面は、電解工程において電極接触部分となる。このため、粗銅アノードの使用前に、その下面が、安定通電できるように、フライスにより切削される（特許文献１，２参照）。このフライスを有する装置は、粗銅アノード切削用フライスユニットと一般的に呼ばれているが、以下適宜「切削機」とも呼ぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平０８−００８００７号公報
【特許文献２】実公昭６２−０３１２１４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、この従来の切削機では、現地での補修が困難なトラブルが発生することが多い。このようなトラブルは、設備停止により粗銅アノードの処理量が減少して、銅の生産量も減少してしまう。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、トラブルの発生頻度を従来より抑制可能な切削機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面の切削機は、
電動機、プーリー、駆動ベルト、フライス軸、及び、フライスを有する駆動部と、
切削方向に対して略垂直な位置に設けられる、前記フライス軸の軸受と、
を備え、
前記フライスは、前記フライス軸に少なくとも２つ装着され、
前記少なくとも２つのフライスのうち所定の２つの間に、前記プーリーが配置される、
ことを特徴とする。
【０００８】
この場合、切削機は、
前記電動機が設置されるモーターベースと、
前記電動機の水平方向の配置位置を調整するための、モーターベース調整固定ネジと、
をさらに備えることができる。
【０００９】
また、前記軸受は、プランマブラックである、ようにすることができる。
【００１０】
この場合、切削機は、前記軸受の固定箇所を着脱可能な機構をさらに備えることができる。
【発明の効果】
【００１１】
トラブルの発生頻度を従来より抑制可能な切削機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】銅の生産工程のうち、粗銅アノードを用いた電解工程の概略を説明する図である。
【図２】粗銅アノードの外観構成の概略を示す図である。
【図３】本発明の基礎となる切削機の外観構成の概略を示す図である。
【図４】図３の基礎切削機の内部構成の概略を示す図である。
【図５】片側フライス構造を有する従来の切削機の外観構成の概略を示す図である。
【図６】本発明が適用される切削機の一実施形態の概要を示す上面図である。
【図７】本発明が適用される切削機の一実施形態の概要を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
先ず、本発明の理解を容易なものとすべく、切削機により切削される粗銅アノードについて説明する。
【００１４】
図１は、銅の生産工程のうち、粗銅アノードを用いた電解工程の概略を説明する図である。
【００１５】
図１に示すように、電解工程では、粗銅アノード１１とカソード１２との夫々が複数枚用意され、電解槽に交互に装入される。
粗銅アノード１１は、そのショルダー部２１が電解槽の縁にある電極に引っ掛けて吊るされることで、電解槽へ設置される。この状態で、電極からショルダー部２１の下面を介して粗銅アノード１１に通電がなされると、電気分解が行われ、当該粗銅アノード１１から溶解した銅イオンがカソード１２に電着する。
次に、このカソード１２から、高純度の銅が剥離される。銅が剥離された後のカソード１２は、点検や補正が行われた後、再利用される。また、電解後の粗銅アノード１１は、製錬工程に戻される。
【００１６】
このように、粗銅アノード１１のショルダー部２１は、電気的な接触点としての役割と、電解槽に挿入するための支持点としての役割とを有している。このため、なるべく接触抵抗が低く、しかも安定して垂直に設置できるショルダー部２１が求められるところ、鋳造された粗銅アノード１１（図１の最左の状態）の形状は比較的粗い。このため、ショルダー部２１の下面の形状を整える必要がある。
【００１７】
図２は、粗銅アノードの外観構成の概略を示す図である。図２（Ａ）は、粗銅アノードの外観構成の側面図である。図２（Ｂ）は、粗銅アノードの外観構成の正面図である。
工業的には前工程で製造された粗銅アノード１１のショルダー部２１は、電解槽に装入される前に、ショルダー部の下面（電極部分との接触面）の領域ＣＡがフライス３１で切削される。
このフライス３１を有する装置は、上述したように、粗銅アノード切削用フライスユニットと一般的に呼ばれているが、本明細書では「切削機」と適宜呼んでいる。
【００１８】
次に、本発明が適用される切削機の説明を容易なものとすべく、図３乃至図５を参照して、本発明の基礎となる切削機について説明する。
【００１９】
図３は、本発明の基礎となる切削機の外観構成の概略を示す図である。図３（Ａ）は、本発明の基礎となる切削機の上面図である。図３（Ｂ）は、本発明の基礎となる切削機の側面図である。
【００２０】
図３に示すように、４枚の粗銅アノード１１−１乃至１１−４を一度に切削して表面を整えるために、本発明の基礎となる切削機（以下、基礎切削機）５１−１及び５１−２が隣接して設置されている。
ただし、以下、基礎切削機５１−１及び５１−２を個々に区別する必要が無い場合、これらをまとめて、「基礎切削機５１」と呼ぶ。また、基礎切削機５１と呼んでいる場合には、その構成要素の符号についても「−１」又は「−２」を省略して呼ぶ。
【００２１】
図３（Ｂ）に示すように、基礎切削機５１は、上部の両側フライスユニット６１と、下部のスライドテーブル６２とから構成されている。
上部の両側フライスユニット６１には、駆動部として、電動機７１、駆動力伝達部７２、２つのフライス軸７３、及び２つのフライス７４が設けられている。
【００２２】
このような図３の例の２台の基礎切削機５１は、４枚の粗銅アノード１１−１乃至１１−４を切削する場合、所定の切削位置まで搬送される。すると、２台のスライドテーブル６２−１，６２−２が前進し、両側フライスユニット６１−１，６１−２が移動して、４つフライス７４（１台目の２つのフライス７４−１と２台目の２つのフライス７４−２）の各々が、粗銅アノード１１−１乃至１１−４の各ショルダー部２１−１乃至２１−４の下部に入り込み、各ショルダー部２１−１乃至２１−４の下面を切削して表面を整える。
即ち、基礎切削機５１の切削方式としては、工程上最も単純となる方式であって、ショルダー部２１の下面を粗銅アノード１１の外側から内側方向に向かって水平に切削する方式が採用されている。また、粗銅アノード１１の１枚あたりの切削工程時間は、他の工程より長時間を要するため、１回の切削で、複数枚（図３の例では４枚）の粗銅アノード１１が処理される。
【００２３】
図４は、図３の基礎切削機の内部構成の概略を示す図である。
図４の内部構成から明らかなように、１台の基礎切削機５１につき、両側に２つのフライス軸７３及び２つのフライス７４が設けられている。即ち、基礎切削機５１は、両側フライス構造を有している。
なお、従来の切削機の最も基本的な構造は、図５に示すように、片側フライス構造である。
【００２４】
図４に戻り、基礎切削機５１の駆動力伝達部７２には、プーリー９１、駆動ベルト９２、ギヤボックス入力軸側プーリー９３、及びギヤボックス入力軸９４が設けられている。
また、２つのフライス軸７３は、ギヤボックス９５内に設けられており、複数のギヤ９６を介して、ギヤボックス入力軸９４と接続されている。ギヤ９６は、ギヤ軸９７によって支軸されている。
即ち、基礎切削機５１には、電動機７１からの駆動力が、駆動力伝達部７２内の、プーリー９１から、駆動ベルト９２を介して、ギヤボックス入力軸側プーリー９３、及びギヤボックス入力軸９４まで伝達し、ギヤボックス９５内で、各々のギヤ９６を介して、２つのフライス軸７３及び２つのフライス７４まで伝達する構造が採用されている。
この構造のメリットは、駆動ベルト９２の交換作業が容易であることと、ギヤボックス９５を用いることで基礎切削機５１のフライス７４側の構造を小型化可能にすることである。
【００２５】
しかしながら、基礎切削機５１では、ギヤボックス９５におけるトラブルが頻発するようになった。基礎切削機５１のトラブルとしては、ギヤ９６とギヤ軸９７を連結するキーの抜け、フライス軸７３やギヤ軸９７に使用する軸受の損傷、そしてギヤ９６自体の破損等が存在する。
これらのトラブルは何れも現地での補修が困難であるため、補修には予備機の据替えに約１日、取外し品の整備に約２日かかる。そのため、このトラブルは設備停止を生じさせて、粗銅アノード処理量を左右し、銅の生産に影響する問題となる。このトラブル頻度は、１〜２台／２月程度であり、特に減速機として機能するギヤ９６とギヤ軸９７は、度重なるトラブルにより損傷が大きくなり、トラブル数の増加に拍車を掛けている。
さらに、このギヤボックス９５におけるギヤ９６やギヤ軸９７等の主要な部品は、汎用品ではないため、長納期かつ高価である。そこで、これらの主要な部品の破損に対する備えとして、専用の予備品を常備する必要がある。
【００２６】
そこで、本発明者らは、このトラブルの要因となっているギヤボックス９５を排し、切削時に生じる荷重に対して耐久力を有し、さらに基礎切削機５１と同等以下のスペースにて使用可能となる、切削機を発明した。
このような本発明が適用される切削機の一実施形態としては、破損の多いギヤボックス９５の使用が廃止され、駆動部の構造としては、電動機、駆動側プーリー、駆動ベルト、従動側プーリー、フライス軸、及びフライスからなる構造に簡略化されている。また、切削時に生じる荷重に対して耐久力を向上できるように軸受が設けられている。さらに、両側フライスが採用され、これらのフライス部分を小型化するためにフライス軸中央に従動側プーリーが設置されている。そして、駆動ベルト交換作業性を確保するためにフライス軸の軸受にプランマブロックが採用されている。
このような本実施形態の切削機を採用することで、トラブルの発生頻度が、基礎切削機５１（図３，図４）を採用した場合と比較して低下する。
【００２７】
以下、図６及び図７を参照して、本発明が適用される切削機の一実施形態について、さらに詳しく説明する。
図６は、本発明が適用される切削機の一実施形態の概要を示す上面図である。
図７は、本発明が適用される切削機の一実施形態の概要を示す側面図である。
【００２８】
図７に示すように、本実施形態の切削機１０１は、上部の両側フライスユニット１６１と、下部のスライドテーブル１６２とから構成されている。
スライドテーブル１６２上には、両側フライスユニット１６１を固定するための、小型化を図ったＨ鋼製のフレーム１６３が固着されている。
【００２９】
本実施形態の切削機１０１の駆動部としては、電動機１７１、駆動側プーリー１７２、駆動ベルト１７３、従動側プーリー１７４、１つのフライス軸１７５、及び２つのフライス１７６が設けられている。
２つのフライス１７６の各々は、ナット１８１及びカラー１８２ａと、カラー１８２ｂとで挟まれようにして固定される。
従動側プーリー１７４は、フライス軸１７５の略中央部において、ナット１８３及びカラー１８４により固定される。
駆動側プーリー１７２は、電動機１７１の駆動軸に固定される。
駆動ベルト１７３は、駆動側プーリー１７２と従動側プーリー１７４とにより、所定のテンションがかかりながら回動可能なように配設される。即ち、駆動ベルト１７３は、据付前のフライス軸１７５に予め通され、フライス軸１７５及び軸受（後述のプランマブロック１９１）の据付後に、従動側プーリー１７４及び駆動側プーリー１７２に設置される。
【００３０】
本実施形態の切削機１０１には、さらに、軸受として機能するプランマブロック１９１が設けられている。
プランマブロック１９１は、軸受高さ調整ネジ１９２に連結したプランマブロック受１９３に設置される。
フライス軸１７５は、プランマブロック１９１及びベアリング１９４，１９５を介して、フレーム１６３に切削時に生じる荷重を受けるように設置される。具体的には、フライス軸１７５は、切削時に荷重を受けられるように切削方向に対して略垂直なフレーム位置に設けられる。
即ち、プランマブロック１９１（軸受）及びフライス軸１７５は、軸受高さ調整ネジ１９２の調整により、任意の高さかつ水平に設置されるので、切削高さの調整後に、プランマブロック固定ネジ１９６により、プランマブロック受１９３に固定される。即ち、軸受高さ調整ネジ１９２、プランマブロック固定ネジ１９６、及びプランマブロック受１９３等により、プランマブロック１９１（軸受）の固定箇所を容易に着脱可能な機構が実現されている。
【００３１】
電動機１７１は、フレーム１６３のモーターベース２０１上に設置され、モーターベース調整固定ネジ２０２の調整により、任意の水平方向に配置位置の調整が可能となっている。即ち、モーターベース２０１の調整により電動機１７１の位置の変更が容易かつ自在にでき、さらに駆動ベルト１７３の緊張を行うこと（テンションの調整）ができる。
【００３２】
また、本実施形態の切削機１０１には、フレーム１６３上に任意の重量のウエイト２０３が設置されている。即ち、ウエイト２０３の重量を調整することにより、電動機１７１の重量に対して重量バランスをとることが容易にできる。
【００３３】
また、本実施形態の切削機１０１には、安全カバー２０４も設置されている。その設置の目的は、図７に示すように、従動側プーリー１７４、駆動側プーリー１７２、及び駆動ベルト１７３の周囲において回転体に直接触れないようにすることと、駆動ベルト１７３と各プーリー（従動側プーリー１７４や駆動側プーリー１７２）の間に切削銅が噛み込むことによる駆動ベルト１７３の損傷から回避することである。
【００３４】
なお、本実施形態の切削機１０１の切削方式としては、上述の基礎切削機５１の切削方式と同様の方式が採用されている。よって、本実施形態の切削機１０１の動作の説明は省略する。
【００３５】
［本実施形態の切削機１０１の効果］
以上まとめると、本実施形態の切削機１０１（図６，図７）は、基礎切削機５１（図３，図４）と比較して、次のような有利な効果を奏することが可能である。
【００３６】
（１）本実施形態の切削機１０１は、
電動機１７１、プーリー（駆動側プーリー１７２及び従動側プーリー１７４）、駆動ベルト１７３、フライス軸１７５、及び、フライス１７６を有する駆動部と、
切削時に荷重を受けられるように切削方向に対して略垂直なフレーム位置に設けられるフライス軸１７５に対して、その軸受として機能するプランマブロック１９１と、
を備え、
フライス１７６は、フライス軸１７５に２つ装着され、
２つのフライス１７６の間に、プーリーが配置される、
ことを特徴とする。
【００３７】
即ち、本実施形態の切削機１０１の駆動部は、基礎切削機５１に設けられていたギヤボックス９５を不要とし、電動機１７１の駆動力を駆動ベルト１７３でフライス軸１７５に伝達する構造を有している。
このように、本実施形態の切削機１０１の駆動部においては、ギヤによる駆動伝達に代えて、駆動ベルト１７３による駆動伝達が採用されている。これにより、基礎切削機５１（図３，図４）を採用した場合と比較して、切削時に生じる荷重に対して耐久力が向上し、その結果、トラブルの発生頻度が低下する。
即ち、キー抜けやギヤ破損等のトラブル頻度が多いギヤボックス９５（図４）が不要になり、かつ、切削方向に合わせて軸受（プランマブロック１９１）が設けられているので、切削時の荷重に対する耐久力不足による設備破損リスクや部品破損による補修作業の削減が可能となる。
【００３８】
また、本実施形態の切削機１０１は、２つのフライス１７６を有するため、切削方式として両側フライスを採用することができる。さらに、２つのフライス１７６の間、例えばフライス軸１７５の中央に、プーリーが配置されるため、フライス部分を小型化することが可能になる。
【００３９】
（２）本実施形態の切削機１０１においては、電動機１７１は、フレーム１６３のモーターベース２０１上に設置され、モーターベース調整固定ネジ２０２の調整により、任意の水平方向に配置位置の調整が可能となっている。
これにより、ギヤボックス９５（図４）を使用しないデメリットを相殺することができる。
即ち、ギヤボックス９５を使用しない場合、次の第１及び第２のデメリットがある。
第１のデメリットとは、切削時に駆動ベルト１７３が適正な緊張状態で無い場合、緊張が強すぎるとプーリーの損傷を早め、緊張が弱すぎるとスリップしやすく駆動ベルト１７３の損傷を早める可能性があることである。
第２のデメリットとは、フライス軸１７５の両端に軸受が構造上必要となるため、駆動ベルト１７３を交換する際は、フライス軸１７５を取外す必要が生じるため、駆動ベルト１７３のＶベルトの交換作業性を著しく損なうことである。
そこで、これらのデメリットを相殺すべく、本実施形態の切削機１０１においては、モーターベース２０１の調整により電動機１７１の位置の変更が容易かつ自在にでき、さらに駆動ベルト１７３の緊張を行うこと（テンションの調整）ができるようになされている。即ち、モーターベース２０１の位置を調整して駆動ベルト１７３の緊張を簡単に行うことができる構造とすることで、駆動ベルト１７３の緊張具合を適正に調整することができるようになされている。
【００４０】
（３）本実施形態の切削機１０１においては、従動側プーリー１７４の両側の軸受としてプランマブロック１９１を採用することで、フライス軸１７５の取り外しが容易になり、その結果、駆動ベルト１７３の交換作業を短縮することができる。
具体的には、本発明人らは、軸受として、ピローブロックとプランマブロック１９１とを検討した。
ピローブロックを採用した場合、フライス軸１７５を取外す際ピローブロックごとフレームから外す必要があり、フライス軸１７５を再度組み込む際は軸受の高さを再調整する必要があり手間がかかる。
これに対して、プランマブロック１９１を採用した場合、そのカバーのボルトを取外すだけでフライス軸１７５を取り出せ、かつ、フライス軸１７５を再度組み込む際に同じ軸受高さに戻すことが可能である。
よって、本実施形態では、フライス軸１７５の取外しと再取付の両作業に有利であるプランマブロック１９１が採用された。
これにより、フライス軸１７５の交換作業や駆動ベルト１７３の交換を容易にすることができ、その結果、駆動ベルト１７３の交換と緊張の各作業については１時間／回に短縮できるようになった。
【００４１】
（４）本実施形態の切削機１０１においては、軸受高さ調整ネジ１９２、プランマブロック固定ネジ１９６、及びプランマブロック受１９３等により、プランマブロック１９１（軸受）の固定箇所を容易に着脱可能な機構が実現されている。
これにより、フライス軸１７５やプランマブロック１９１（軸受）軸受の補修に関しては、基礎切削機５１（図３，図４）の補修工程で必要であったスライドテーブル６２（図３（Ｂ））からの取外し及び補修後のスライドテーブルへの据付作業が不要になる。
【００４２】
以上まとめると、本実施形態の切削機１０１においては、基礎切削機５１と比較して、切削時の荷重に対する耐久力が向上し、破損しやすいギヤボックス９５（図４）等の部品点数が減少し、フレーム１６３としては製作物で構成し、各部品は汎用品で構成することで、損傷しやすいプーリー（駆動側プーリー１７２，従動側プーリー１７４）、駆動ベルト１７３、プランマブロック１９１（軸受）の交換による補修を可能にし、ギヤボックス整備やギヤボックス予備品を確保するための補修費用を削減する効果がある。具体的には、補修時間としては、基礎切削機５１の際に要していた４時間／回から、１時間／回程度に減少させることができる。
【００４３】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【００４４】
例えば、フライス１７６は、上述の実施形態では２個用いられたが、その個数は特に限定されず、フライス軸１７５に少なくとも２個装着されていれば足りる。
この場合、少なくとも２つのフライス１７６のうち所定の２つの間に、プーリーが配置される。
【符号の説明】
【００４５】
１０１・・・切削機、１６１・・・両側フライスユニット、１６２・・・スライドテーブル、１６３・・・フレーム、１７１・・・電動機、１７２・・・駆動側プーリー、１７３・・・駆動ベルト、１７４・・・従動側プーリー、１７５・・・フライス軸、１７６・・・フライス、１９１・・プランマブロック、１９２・・・軸受高さ調整ネジ、１９３・・・プランマブロック受、１９４・・・ベアリング、１９５・・・ベアリング、２０１・・・モーターベース、２０２・・・モーターベース調整固定ネジ、２０３・・・ウエイト、２０４・・・安全カバー
【図１】
2015044252.tif 000003
【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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