(57)【要約】【課題】危険な作業を不要とすることにより、オペレータの省力化と製品収率の向上を図ることを可能とする切断装置を提供する。【解決手段】テーブルと切断刃とにより、カソード板を短冊状の板材から矩形状のピースに連続的に切断する切断装置に係り、前記短冊状の板材を上方から前記テーブルに固定するために上下に移動する複数の押さえ板と、発光器と受光器とからなる光学センサとを備え、前記短冊状の板材を解放する位置にある前記押さえ板は、該発光器から該受光器への光を遮断し、前記短冊状の板材を固定する位置にある前記押さえ板は、該発光器から該受光器へ光を通過させ、前記短冊状の板材の重畳により異常な位置で停止した前記押さえ板のいずれかが、該発光器から受光器への光を遮断するように、該発光器と該受光器が配置され、前記短冊状の板材の重畳による、前記押さえ板の異常な変位を該光学センサが検知するようになっている。【選択図】図１Ａ
2009196039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーブルと切断刃とにより、カソード板を短冊状の板材から矩形状のピースに連続的に切断する切断装置において、前記短冊状の板材を上方から前記テーブルに固定するために上下に移動する複数の押さえ板と、前記短冊状の板材の重畳による、前記押さえ板の異常な変位を検知するための光学センサとを備える、カソード板の切断装置。
【請求項２】
前記光学センサは、発光器と受光器とからなり、前記短冊状の板材を解放する位置にある前記押さえ板は、該発光器から該受光器への光を遮断し、前記短冊状の板材を固定する位置にある前記押さえ板は、該発光器から該受光器へ光を通過させ、前記短冊状の板材の重畳により異常な位置で停止した前記押さえ板のいずれかが、該発光器から該受光器への光を遮断するように、該発光器と該受光器が配置される請求項１に記載のカソード板の切断装置。
【請求項３】
前記押さえ板が始動した後、前記短冊状の板材の重畳により該押さえ板が変位していないことを、前記光学センサが検知してから、前記切断刃を始動させるように制御される請求項１または２に記載のカソード板の切断装置。
【請求項４】
カソード材の供給装置と、カソード材を短冊状の板材に切断する１次切断装置と、該短冊状の板材を矩形状のピースに切断する２次切断装置と、該矩形状のピースを梱包する荷造装置とを備え、該２次切断装置が請求項１〜３のいずれか一項に記載の切断装置からなるカソード材の切断設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非鉄金属精錬で得られるカソード板の切断装置、特に、カソード板を短冊状の板材から矩形状のピースとする切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気ニッケルは、例えば、含ニッケル硫化鉱を塩素浸出して塩化ニッケル液を得た後、この塩化ニッケル液中の不純物を分別除去して高純度の塩化ニッケル液とし、この液を電解液として電解精製することにより、得られる。
【０００３】
電気ニッケルの主な用途の一つに、ニッケルめっき用のアノードがある。かかる用途には、電解精製でカソード板として得られた電気ニッケルを、種々のサイズ、例えば１００ｍｍ□、５０ｍｍ□、２５ｍｍ□などに切断したものが供される（特許文献１参照）。
【０００４】
かかる電気ニッケルの切断には、図４に概略を示す、ニッケルカソード切断設備が用いられる。まず、１次切断装置において、大きさが１０００ｍｍ×８００ｍｍで、厚さが１０ｍｍであるカソードは、大きさが１００ｍｍ×８００ｍｍで、厚さが１０ｍｍである１０枚の短冊状の板材に、切断される。
【０００５】
得られた１０枚の短冊状の板材は、２次切断装置まで自動的に送られた後、２次切断装置のテーブルの上に載置され、プッシャー装置によりテーブルの前方に設けられたバックゲージに押し付けられ、整列させられる。その後、かかる板材は、板押さえ装置で上方からテーブルに対して固定され、切断刃により、大きさが１００ｍｍ□で、厚さが１０ｍｍである矩形状のピースに、切断される。その後、矩形状のピースが下方に排出された後、板抑え装置による固定が緩められ、プッシャー装置により整列された後、再度固定され、切断される。かかる作業を繰り返すことにより、例えば８０枚の矩形状のピースが得られる。
【０００６】
以上の操作は、短冊状の板材の搬送を含めて、自動的に行われる。最後に、得られた矩形状のピースは荷造装置で自動梱包され、ユーザーに送られる。
【０００７】
しかし、短冊状の板材が２次切断装置のテーブル上に載置される際に、もしくは、プッシャー装置でバックゲージに押し付けられる際に、他の短冊状の板材の上に乗り上げて、これらが重畳してしまうことがある。かかる状態で切断を行うと、得られるピースが矩形でなくなり、異形品となってしまう。このような異形品は、ユーザーからの品質クレームの原因となるため、オペレータが常時、監視をして、異形品を取り除くことが必要となるが、自動運転している機械に対して、オペレータが手作業により異形品を除去する必要があり、その作業に大きな危険が伴うという問題がある。また、異形品は製品とならないため、異形品の発生により製品収率の低下を来すという問題もある。
【特許文献１】特開昭６２−０３３７９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、カソード板を短冊状の板材から矩形状のピースとする切断工程において、作業の安全性の向上によるオペレータの省力化と、製品収率の向上とを図ることを可能とする切断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】
【０００９】
本発明者らは、上記の課題を解決するために種々の検討を重ねた結果、短冊状の板材に重畳が生じた場合には、短冊状の板材をテーブルに上方から固定する板押さえ装置の高さが均一にならないことに着目して、本発明を完成するに至った。
【００１０】
本発明によるカソード板の切断装置は、テーブルと切断刃とにより、カソード板を短冊状の板材から矩形状のピースに連続的に切断する切断装置に係る。
【００１１】
該切断装置には、前記短冊状の板材を上方から前記テーブルに固定するために上下に移動する複数の押さえ板が設けられており、本発明では、特に、前記短冊状の板材の重畳による、前記押さえ板の異常な変位を検知するための光学センサとを備えることを特徴とする。
【００１２】
好ましくは、前記光学センサは、発光器と受光器とからなり、前記短冊状の板材を解放する位置にある前記押さえ板が、該発光器から該受光器への光を遮断し、前記短冊状の板材を固定する位置にある前記押さえ板は、該発光器から該受光器へ光を通過させ、前記短冊状の板材の重畳により異常な位置で停止した前記押さえ板のいずれかが、該発光器から該受光器への光を遮断するように、該発光器と該受光器が配置される。
【００１３】
前記押さえ板が始動した後、前記短冊状の板材の重畳により該押さえ板が変位していないことを、前記光学センサが検知してから、前記切断刃を始動させるように制御されることが好ましい。
【００１４】
本発明によるカソード材の切断設備は、カソード材の供給装置と、カソード材を短冊状の板材に切断する１次切断装置と、該短冊状の板材を矩形状のピースに切断する２次切断装置と、該矩形状のピースを梱包する荷造装置とを備え、特に、該２次切断装置が上記に記載した切断装置からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、短冊状の板材が重畳するという異常を検知して、自動切断作業を停止することができ、異形品の発生を防止することができる。従って、短冊状の板材の固定状態の異常を常に監視したり、異形品が発生してしまった場合に、自動切断作業の中途において、この異形品を除去したりする作業が不要になり、オペレータの省力化と安全性の向上、および製品収率の向上が得られるという効果が得られる。さらに、ニッケルメタルロスの改善が実現できるという効果も得られる。
【００１６】
なお、本発明は、電気ニッケルのみならず、電気コバルトなどの電解精製により得られる金属カソード板であって、該カソード板を切断することにより製品化される材料にも適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の切断装置の一実施例において、複数の押さえ板（７）が短冊状の板材（２）を固定しようとしているが、該板材（２）に重畳が生じている異常状態を示す正面図（図１Ａ）および平面図（図１Ｂ）である。図２は、図１の切断装置において、複数の押さえ板（７）が短冊状の板材（２）を固定する正常な状態を示す正面図（図２Ａ）および平面図（図２Ｂ）である。図３は、図１の切断装置において、複数の押さえ板が待機位置（始動位置）にあり、短冊状の板材を解放している状態を示す正面図である。
【００１８】
本発明の切断装置の一実施例において、該切断装置は、従来の構造と同様に、テーブル（１）と切断刃（９）とにより、カソード板を短冊状板（２）から矩形状ピースに連続的に切断する。所定枚数の短冊状板（２）は  テーブル（１）に縦方向に揃えられて配置される。テーブル（１）の前方（図１Ａ、図２Ａにおいて手前、図１Ｂ、図２Ｂにおいて下方）に離間してバックゲージ（４）が配置されており、短冊状板（２）の一端は該バックゲージ（４）に当接するように、他端側からプッシャー装置（３）により押圧される。
【００１９】
テーブルの上方に複数の押さえ板（７）が配置される。該押さえ板（７）は、板押さえ装置（６）により上下方向に可動であり、待機状態（図３）から短冊状板（２）の固定状態（図２）まで下方に移動する。該押さえ板（７）の数は任意であるが、全体で短冊状板（２）の幅方向の合計長さについて、短冊状板（２）をテーブル（１）に対して上方から押圧して固定するようになっている。図示の例では、板押さえ装置（６）を６基とし、押さえ板（７）を６枚としているが、これに限定されるものではない。
【００２０】
固定状態において、切断刃（９）が下降し、短冊状板（９）の一部を切断する。なお、バックゲージ（４）とテーブル（１）との間隔は、所望に応じて変更できるようになっている。
【００２１】
切断後、得られた矩形状ピースは下方に排出され、押さえ板（７）を上方に移動させ、短冊状板（２）を解放する。この状態で、プッシャー装置（３）により、短冊状板（２）は前進させられ、その一端がバックゲージ（４）に当接した状態で、押さえ板（７）により再度固定される。
【００２２】
本発明では、テーブルの上方で、かつ、テーブルの幅方向両端部に、光学センサが備えられる。該光学センサは、発光器（５）と受光器（８）とからなる。これら発光器（５）と受光器（８）は、待機状態にある押さえ板（７）とほぼ同様の高さに配置される。従って、この状態では、図３に示すように、発光器（５）から発信された光は押さえ板（７）により遮断されるため、受光器（８）に到達することはない。
【００２３】
押さえ板（７）が待機状態から始動し、短冊状板（２）の正常な固定位置（図２）まで下方に移動すると、上記遮断状態が解消され、発光器（５）から発信された光は受光器（８）まで通過して、到達する。
【００２４】
しかしながら、短冊状板（２）を整列させる際ないしは移動させる際に異常が生じ、一部の短冊状板が他の短冊状板に乗り上げ、短冊状板（２）に重畳する場合がある。かかる場合、図１に示すように、押さえ板（７）の一部が正常な位置まで下方に移動せず、待機位置もしくはその近傍の異常位置にとどまり、待機状態と同様に、発光器（５）から発信された光がこの押さえ板（７）の一部により遮断され、受光器（８）まで到達しないようになっている。
【００２５】
このように、発光器（５）と受光器（８）を配置することにより、短冊状板（２）が重畳するという異常が、押さえ板（７）の異常な変位により検知される。
【００２６】
本発明に係る切断装置は、切断刃を制御する機構（図示せず）をさらに備えて、光学センサを該制御機構に接続し、押さえ板（７）が待機位置から始動した後、正常に下方まで移動し、短冊状板（２）が重畳するという異常が生じていないことを、光学センサが検知して、初めて切断刃（９）を始動させるように制御することが好ましい。
【００２７】
なお、光学センサとして、上述のように発光器および受光器を用いた例を示したが、この例に限られず、押さえ板（７）の正常状態と異常状態との変位を認識可能である公知の光学センサシステムを利用することが可能である。
【００２８】
以上のように構成される本発明に係る切断装置においては、図３に示すように、正常な始動時では、テーブル（１）上に短冊状板（２）はきれいに整列させられ、その後、図２に示すように、短冊状板（２）は、プッシャー装置（３）によりバックゲージ（４）に押圧された状態で、板押さえ装置（６）が作動して、押さえ板（７）が降下し、短冊状板（２）を固定する。
【００２９】
この状態で、発光器（５）から受光器（８）への光が、押さえ板（７）の上を通過して、受光した旨の信号が、図示しない制御装置に、出力信号として送られる。制御装置により、板押さえ装置（６）の正常な作動と、発光器（５）から発せられた光が受光器（８）で検出されていることとが確認された後、制御装置が切断刃（９）を降下させる出力信号を出す。切断刃（９）は下死点に到達した後、上昇し、上死点（始動時位置）に至って停止する。
【００３０】
一方、図１に示すように、１枚の短冊状板（２）が両隣の短冊状板に乗り上げた異常状態では、板押さえ装置（６）が作動しても、２つの押さえ板（７）が、正常位置まで降下しない。この結果、発光器（５）からの光は、押さえ板（７）に遮断されて、受光器（８）に到達しなくなる。この状態が制御装置に出力信号として送られることにより、制御装置では、板押さえ装置（６）が作動していることは確認しているものの、発光器（５）から発せられた光が受光器（８）で検出されていないという状態を検知することができ、切断刃（９）を降下させる出力信号を発せず、自動切断作業は停止される。
【００３１】
よって、作業者は、乗り上げている短冊状板を正しく整列させる作業を安全に行うことができる。なお、その後、板押さえ装置（６）を始動状態まで戻して、その後に再度始動させ、板押さえ装置（６）の作動と、受光器（８）による受光とを同時に検知した場合にのみ、切断刃（９）の下降を許容するように制御することが好ましい。
【００３２】
なお、本発明に係る切断装置は、カソード材の供給装置と、カソード材を短冊状の板材に切断する１次切断装置と、該短冊状の板材を矩形状のピースに切断する２次切断装置と、該矩形状のピースを梱包する荷造装置とを備える切断設備において、かかる２次切断装置へ最適に適用される。
【実施例】
【００３３】
図４に概略図を示したニッケルカソード切断設備の２次切断装置として、本発明の切断装置を用いて、大きさが１０００ｍｍ×８００ｍｍで、厚さが１０ｍｍである５００枚のカソード板を、大きさが１００ｍｍ□で、厚さが１０ｍｍである４万枚の矩形状ピースに連続的に切断する作業を行った。
【００３４】
具体的には、電解精製で得られたそれぞれのカソード板を、１次切断装置にて、１００ｍｍ×８００ｍｍで、厚さが１０ｍｍである１０枚の短冊状の板材に切断した。その後、該１０枚の短冊状の板材を長さ方向に揃えて、２次切断装置に導入し、長さ方向に７回の切断を繰り返し行って、それぞれの短冊状の板材から８個の矩形状ピースを得た。得られた矩形状ピースは、その後、荷造装置に搬送され、自動梱包された。
【００３５】
すべてのカソード板について、上記の作業を自動的に行ったところ、短冊状の板材が重なることにより発生した作業停止は、計２６回であった。その都度、短冊状板を整理し直して、作業を再開したため、異形品のピースは１枚も出なかった。また、上記異常による作業停止の間を除く、正常な自動作業中においては、オペレータは監視作業以外の作業に従事することができたため、全体としての作業効率が上昇した。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１Ａ】本発明の切断装置の一実施例において、重なりが生じた状態を示す正面図である。
【図１Ｂ】本発明の切断装置の一実施例において、重なりが生じた状態を示す平面図である。
【図２Ａ】図１の切断装置において、通常の状態を示す正面図である。
【図２Ｂ】図１の切断装置において、通常の状態を示す平面図である。
【図３】図１の切断装置において、始動時を示す正面図である。
【図４】ニッケ  ルカソード切断設備を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  テーブル
２  短冊状板
３  プッシャー装置
４  バックゲージ
５  発光器
６  板押さえ装置
７  押さえ板
８  受光器
９  切断刃
１０  光
【図１Ａ】
2009196039.tif 000003
【図１Ｂ】
2009196039.tif 000004
【図２Ａ】
2009196039.tif 000005
【図２Ｂ】
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【図３】
2009196039.tif 000007
【図４】
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