(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解槽より引き上げた母板に問題がある場合には、この母板のビームの所定の位置に被検出部材を設置し、母板払出部に設置した検出手段にて前記被検出部材を検出し、前記被検出部材が設置された母板をライン外へと払出す母板自動払出方法であって、
前記被検出部材は、可視光線或いは赤外光線を反射する反射部材であり、前記検出手段は、前記反射部材に可視光線或いは赤外光線を投射し、前記反射板からの反射光を受光し、信号を発する光電管であり、
前記反射部材は、母板のビームの端部に装着し得る細長Ｕ字形状のキャップであり、可視光線或いは赤外光線を反射する表面を有していることを特徴とする母板自動払出方法。
【請求項２】
電解槽より引き上げた母板に問題がある場合には、この母板のビームの所定の位置に被検出部材を設置し、母板払出部に設置した検出手段にて前記被検出部材を検出し、前記被検出部材が設置された母板をライン外へと払出す母板自動払出方法であって、
前記被検出部材は、可視光線或いは赤外光線を反射する反射部材であり、前記検出手段は、前記反射部材に可視光線或いは赤外光線を投射し、前記反射板からの反射光を受光し、信号を発する光電管であり、
前記反射部材は、母板のビームに装着し得る細長Ｕ字形状のキャップと、該キャップの表面に貼り付けられる反射板とを有することを特徴とする母板自動払出方法。
【請求項３】
母板ビームに取り付けた被検出部材を検知する検出手段と、
前記検出手段からの信号により作動する駆動手段と、
前記駆動手段によりオーバーヘッドコンベアにて搬送されている母板のビームに係合し、ビームをオーバーヘッドコンベアのフックより上方へと持上げる受取り腕手段と、
前記受取り腕手段により担持された前記母板ビームを集積するためのレール支持手段と、
前記オーバーヘッドコンベアに隣接して配置された基台と、
前記基台の上端に取付けられた支持フレームと、
前記支持フレームに対し水平方向に移動自在に支持された可動支持台と、
を有し、前記駆動手段及び受取り腕手段は、前記可動支持台に設置されることを特徴とする母板自動払出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、母板を使用した電解操業において、問題を生じている母板を払出すための母板自動払出方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、銅種板電解においては、電解槽の中に、母板を陰極として、陽極（アノード）には粗銅（９９％Ｃｕ）を用いて、一昼夜電解精製を行ない、電解により得られた陰極の母板上の電着銅（９９．９９％Ｃｕ）の薄板を剥ぎ取ることにより種板が製造される。
【０００３】
更に説明すると、図１に種板を作製するための銅電解用母板１００の一例を示す。母板１００は、例えば、厚さ３．１ｍｍ、幅（Ｗ０）９８６ｍｍ、高さ（Ｈ０）１０８５ｍｍとされるＴｉ薄板にて作製され、両側部に絶縁材からなるエッジワイズプロテクタ１０１が設けられ、上端部に母板ビーム１０２が取付けられる。
【０００４】
種板電解槽にて母板１００の両表面に種板が電着されると、母板１００は、クレーンにてビーム１０２を持ち上げることによって電解槽から引き上げられ、図４に示すように、電解槽１１０に隣接して配置された受入ラインＡＬｉｎ、ＢＬｉｎへと搬送される。母板１００は、洗浄後それぞれ、オーバーヘッドコンベア２００を備えた種板剥ぎ取りラインＬ（Ｌ１、Ｌ２）へと送入される。母板１００は、ビーム１０２をオーバーヘッドコンベア２００のフック２１１（図５）に係止して、懸吊されながら搬送される。母板１００は、先ず、口付装置２０１へと送入され、種板の上部をハンマリングして剥がれ易くする。その後、口開装置２０２へと送入し、吸盤にて吸引して種板の上部のみが母板１００から剥がされた状態とされる。次いで、種板は、剥ぎ取り装置２０３へと送入し、剥がされた種板上部に剥ぎ取りアームを差し込み、アームを下降することにより、母板１００から剥ぎ取られる。
【０００５】
母板１００より剥がされた種板は、コンテナ２０４へと移送され、コンテナコンベア２０５にて所定の工程へと送給される。
【０００６】
種板が除去された母板１００は、研磨装置２０６にて母板表面を一様に研磨した後、膠散布を行い、排出ラインＡＬｏｕｔ、ＢＬｏｕｔを介して電解槽１１０へと送給され、繰り返し使用される。
【０００７】
従来、母板としては、ＳＵＳ板、或いは圧延銅板などが使用されているが、近年、軽量で、丈夫であり、取り扱いが容易で作業性が良いという理由から、上述のようなチタン（Ｔｉ）板が使用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、チタン母板１００は、酸化しやすく、母板表面に酸化膜（ＴｉＯ2）が形成され、この酸化膜は、銅の電着状態を悪化させ、電着が網目状（穴あき）となったものが発生する。又、エッジワイズプロテクタ１０１が外れているなどの問題を有した母板も生じる。
【０００９】
そのために、従来においては、種板剥ぎ取り装置２０３の下流側に母板払出部２０７を設け、作業者が目視により母板の電着状態を監視し、問題のある母板を見つけた場合には剥ぎ取りラインの運転を一旦停止し、この母板を手作業にて種板剥ぎ取りラインＬ１、Ｌ２より払出し、排出ラインＡＬｏｕｔ、ＢＬｏｕｔへと送給されるのを阻止していた。
【００１０】
このような、問題のある母板を払い出すために剥ぎ取りラインＬの自動運転を停止することは、操業の遅れをもたらし、作業効率の点で大きな問題となっていた。又、一般に、種板剥ぎ取りラインＬは、図４に示すように、複数（Ｌ１、Ｌ２）設けられており、払出部２０７が作業者から見難い位置にある場合などには、誤った母板を払い出してしまうこともあった。
【００１１】
従って、本発明の目的は、種板剥ぎ取りラインの自動運転を停止させることなく、不良母板を払い出すことができ、又、誤った母板を払い出してしまうことを防止することのできる母板自動払出方法及び装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る母板自動払出方法及び装置にて達成される。
【００１３】
第１の本発明によると、電解槽より引き上げた母板に問題がある場合には、この母板のビームの所定の位置に被検出部材を設置し、母板払出部に設置した検出手段にて前記被検出部材を検出し、前記被検出部材が設置された母板をライン外へと払出す母板自動払出方法であって、
前記被検出部材は、可視光線或いは赤外光線を反射する反射部材であり、前記検出手段は、前記反射部材に可視光線或いは赤外光線を投射し、前記反射板からの反射光を受光し、信号を発する光電管であり、
前記反射部材は、母板のビームの端部に装着し得る細長Ｕ字形状のキャップであり、可視光線或いは赤外光線を反射する表面を有していることを特徴とする母板自動払出方法が提供される。
【００１５】
第２の本発明によると、電解槽より引き上げた母板に問題がある場合には、この母板のビームの所定の位置に被検出部材を設置し、母板払出部に設置した検出手段にて前記被検出部材を検出し、前記被検出部材が設置された母板をライン外へと払出す母板自動払出方法であって、
前記被検出部材は、可視光線或いは赤外光線を反射する反射部材であり、前記検出手段は、前記反射部材に可視光線或いは赤外光線を投射し、前記反射板からの反射光を受光し、信号を発する光電管であり、
前記反射部材は、母板のビームに装着し得る細長Ｕ字形状のキャップと、該キャップの表面に貼り付けられる反射板とを有することを特徴とする母板自動払出方法が提供される。
【００１６】
第３の本発明によると、母板ビームに取り付けた被検出部材を検知する検出手段と、
前記検出手段からの信号により作動する駆動手段と、
前記駆動手段によりオーバーヘッドコンベアにて搬送されている母板のビームに係合し、ビームをオーバーヘッドコンベアのフックより上方へと持上げる受取り腕手段と、
前記受取り腕手段により担持された前記母板ビームを集積するためのレール支持手段と、
前記オーバーヘッドコンベアに隣接して配置された基台と、
前記基台の上端に取付けられた支持フレームと、
前記支持フレームに対し水平方向に移動自在に支持された可動支持台と、
を有し、前記駆動手段及び受取り腕手段は、前記可動支持台に設置されることを特徴とする母板自動払出装置が提供される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る母板自動払出方法及び装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１９】
本発明の母板自動払出方法は、一実施例によれば、例えば、図４を参照して説明した銅種板電解における種板剥ぎ取りラインＬ（Ｌ１、Ｌ２）にて実施することができる。種板剥ぎ取りラインＬの全体構成については上述した通りであり、又、剥ぎ取りラインＬに沿って設置された口付装置２０１、口開装置２０２、剥ぎ取り装置２０３、研磨装置２０６などは当業者には周知であるので、詳しい説明は省略する。
【００２０】
通常、銅種板の電解においては、電解精製が終了すると、種板、即ち、母板１００が電解槽１１０から引き上げられ、上述したように、種板剥ぎ取りラインＬへと送入されるが、電解槽１１０から母板１００を引き上げたときに電着状態が作業者により目視により検査される。
【００２１】
このとき、本発明によれば、例えば、網目状（穴あき）電着となっている場合とか、エッジワイズプロテクタ１０１が外れているなどの問題を生じている不良母板を見付けた場合には、作業者は、図１及び図２に示すように、母板１００のビーム１０２の所定位置に被検出部材１２０を取り付ける。この被検出部材１２０が取り付けられる母板ビーム１０２の位置は、後で説明するように、光電管などとされる検出手段１３０によりこの被検出部材１２０を検知することができる位置ならば如何なる位置でも良いが、本実施例では、図１及び図２に示すように、母板ビーム１０２の端部（耳部）に取付けられる。
【００２２】
又、被検出部材１２０は、図３（Ａ）をも参照すると理解されるように、一実施例では、母板ビーム１０２に上側より装着し得る細長Ｕ字形状のキャップとされる。このキャップ１２０は、検出手段１３０である光電管から投射される可視光線を反射することのできる表面を有している。従って、このキャップ自体を反射度の大きい色、例えば、白色などの明るい色の材料で作製することができる。例えば、白色の塩化ビニル樹脂などで作製するのが好ましい。別法として、図３（Ｂ）に示すように、細長Ｕ字形状のキャップ本体１２０ａの表面に、可視光線を反射することのできる反射板１２０ｂを貼り付けて形成することもできる。所望に応じて、可視光線の代わりに赤外光線を使用することもできる。
【００２３】
上述にて理解されるように、本発明によれば、物質の光の反射度の差を利用する。即ち、検出手段１３０としての光電管は、母板のビーム１０２には反応しないが、被検出部材１２０には反応する。
【００２４】
本実施例によれば、本発明の母板自動払出方法を実施するために、母板研磨装置２０６の下流側に設置される母板自動払出装置に検出手段１３０が設置される（図５）。上述したように、本実施例では、検出手段１３０の光電管としては、可視光線を使用したオムロン株式会社製のアンプ内蔵形の光電スイッチ（商品名：Ｅ３Ｓ−ＡＤ／６６  拡散反射形）を使用した。従って、被検出部材１２０を形成するキャップ本体１２０ａに取付ける反射板１２０ｂとしては、アクリル樹脂板にて作製されたオムロン株式会社製の反射板（商品名：形Ｅ３９−ＲＳ３）が好適に使用され、この反射板１２０を細長Ｕ字形状のキャップ本体１２０ａの表面に貼り付けて使用した。
【００２５】
光電管１３０が反応した場合、払出部２０７に設置された母板自動払出装置が作動する。次に、母板自動払出装置について説明する。
【００２６】
図５〜図７に、母板自動払出装置１の一実施例を示す。本実施例によると、母板自動払出装置１は、オーバーヘッドコンベア２００に隣接して設置されたフレームワークからなる基台２を備えている。基台２の上端には、母板持上げ移動装置４が配置される。
【００２７】
母板持上げ移動装置４は、基台２の上端に取付けられた支持フレーム６を備え、この支持フレーム６は、可動支持台６０を水平方向に移動自在に支持している。
【００２８】
つまり、本実施例では、支持フレーム６はガイドシャフト６１を有しており、可動支持台６０が軸受け６２を介してガイドシャフト６１に沿って摺動自在に担持されている。
【００２９】
又、支持フレーム６と可動支持台６０との間には親ねじ機構６３が設置されている。即ち、支持フレーム６には、ガイドシャフト６１と平行に且つ回転自在に親ねじ６３ａが設けられ、支持フレーム６に設置された駆動モータＭ及びチェーン６４を介して回転駆動される。一方、可動支持台６０には、親ねじ６３ａに螺合したナット部材６３ｂが取り付けられている。従って、駆動モータＭを付勢することにより、可動支持台６０は、図５にて矢印方向に、つまり、オーバーヘッドコンベア２００に離接して往復運動することができる。
【００３０】
更に、可動支持台６０には、駆動手段としてのエアシリンダ１０を取付けた垂直支持板１２が固定されている。エアシリンダ１０の下方へと延在したピストン１１の下方端には、斜め方向へと延在した受取り腕２０の上端部２１が軸２２を介して取付けられる。この受取り腕２０の上端部２１には、引き掻き部材３０が軸３１を介して回転自在に取付けられている。引き掻き部材３０は、図５にて、ばね手段（図示せず）にて時計方向に付勢されているがその回転力は、引き掻き部材３０の上方端に設けられたストッパ部材３２にて規制されている。
【００３１】
母板１００は、上述のように、上端部に取付けた母板ビーム１０２が剥ぎ取りラインＬに設置されたオーバーヘッドコンベア２００のフック２１１に係止されて懸吊されながら搬送される。
【００３２】
上述のように、被検出部材１２０が取付けられた問題の母板１００が母板自動払出装置１が設置された位置に到達すると、検出手段１３０により被検出部材１２０が検知され、信号を母板自動払出装置１に送信する。検出手段１３０は、本実施例では、被検出部材１２０より距離（Ｈ）＝３０ｃｍ程度離間した位置に取付けたが、確実に被検出部材１２０を検知することができた。
【００３３】
検出手段１３０からの信号により駆動モータＭが付勢され、親ねじ機構６３により可動支持台６０を移動させ、図５に実線にて示すように、受取り腕２０の下方端に設けた受け台２３がオーバーヘッドコンベア２００の下方位置へと位置される。
【００３４】
次いで、エアシリンダ１０が作動され、それによって、受取り腕２０が上方へと移動し、図５に一点鎖線にて示すように、その下方端に設けた受け台２３を母板１００のビーム１０２に下方側より係合させる。更に、エアシリンダ１０を作動することにより、ビーム１０２をオーバーヘッドコンベア２００のフック２１１より上方へと持上げる。これによって、母板１００とオーバーヘッドコンベア２００との搬送関係がなくなり、母板１００のオーバーヘッドコンベア２００による搬送が停止する。
【００３５】
次いで、駆動モータＭを駆動し、親ねじ機構６３によりエアシリンダ１０を支持している可動支持台６０をオーバーヘッドコンベア２００より離間する方向へと、即ち、図５にて、右側へと移動させる。これによって、母板１００は、受取り腕２０により担持されて母板自動払出装置１に設けられたレール１４上へと移送される。支持台８が右側へと移動するとき、引き掻き部材３０の下方端３１が先にレール１４上へと移載されている母板１００のビーム１０２に係合し、母板１００をレール１４の、図５にて右側端へと寄せ集める。
【００３６】
次いで、エアシリンダ１０が作動され、受取り腕２０が下方へと移動することにより、受取り腕２０の受け台２３に担持されている母板１００のビーム１０２はレール１４上へと移載され、受け台２３と母板１００のビーム１０２との係合が解除される。その後、駆動モータＭを駆動し、親ねじ機構６３により可動支持台６０をオーバーヘッドコンベア２００により接近した初期位置へと移動させる。
【００３７】
このようにして、問題のある母板１００は、オーバーヘッドコンベア２００による搬送ラインＬより払出される。
【００３８】
上記構成の母板自動払出装置１を使用すると、１日の母板引き上げ枚数が２７３０枚とされる中、通常約２０〜３０枚程度発生する、問題のある不良母板を無人で自動的に完全に抽出することができた。
【００３９】
又、種板剥ぎ取り後において不良母板を発見することもあるが、従来においては、このような不良母板が工程内に残ってしまい、翌日に確実に払出すことができていなかった。これに対し、本発明によれば、このような種板剥ぎ取り後において発見した不良母板であっても、この不良母板についてその場で母板ビームにキャップ状の被検出部材を被せておけば、翌日に母板自動払出装置にて確実に、且つ自動的に払出すことができる。
【００４０】
上記実施例においては、本発明は、銅種板電解に適用されるものとして説明したが、他にＩＳＡプロセス、Ｋｉｄｄプロセスなど、母板を使用する全ての電解に適用し、同様の効果を奏し得る。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、電解槽より引き上げた母板に問題がある場合には、この母板のビームの所定の位置に被検出部材を設置し、母板払出部に設置した検出手段にて被検出部材を検出し、被検出部材が設置された母板をライン外へと払出す構成とされるので、種板剥ぎ取りラインの自動運転を停止させることなく、不良母板を払い出すことができ、又、誤った母板を払い出してしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】銅電解用母板の一実施例を示す正面図である。
【図２】母板ビームに被検出部材を設置した態様を示す斜視図である。
【図３】被検出部材の実施例を示す斜視図である。
【図４】銅電解用母板からの種板剥ぎ取りラインの全体構成を説明するための概略構成図である。
【図５】母板自動払出装置の側面図である。
【図６】母板自動払出装置の正面図である。
【図７】母板自動払出装置の平面図である。
【符号の説明】
１                    母板自動払出装置
２                    基台
４                    母板持上げ移動装置
６                    支持フレーム
１０                  エアシリンダ（駆動手段）
１４                  レール
２０                  受取り腕
２３                  受け台
６０                  可動支持台
６１                  ガイドシャフト
６２                  軸受け
６３                  親ねじ機構
１００                母板
１０１                エッジワイズプロテクタ
１０２                母板ビーム
１２０                被検出部材
１２０ａ              キャップ本体
１２０ｂ              反射板
１３０                検出手段
２００                オーバーヘッドコンベア
【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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