(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解精錬に使用される陰極種板を電解槽内に浸漬するために前記電解槽の両側壁に横架される陰極支持用竿の２ヶ所に金属製のリボンを巻き付けるようにして釣止固定させるための電解精錬における陰極種板の製板装置であって、
前記陰極支持用竿を進行方向に対して直角に位置させる位置決め金具を備えたコンベア上に所定間隔で横置された前記陰極支持用竿と前記陰極種板の間から突出する昇降可能なストッパが２ヶ所に設けられ、該ストッパに前記陰極種板の上部側端部を当接させて位置決めを行うときには突出し、前記陰極支持用竿と前記陰極種板が前記リボンにより釣止固定される際には引き込まれるようにされたストッパ機構と、前記陰極種板の下方側端部を前記陰極支持用竿方向に向かって押動し、該陰極種板の上部側端部を突出した前記ストッパに当接させるプッシュ機構とを備え、これにより前記陰極支持用竿と前記陰極種板の上部側端部の間隔を一定に保持しつつ且つ互いに平行となるように位置決めを行う上下方向位置決手段と、
前記陰極種板の左右の両端部をそれぞれ押動することにより、前記リボンを該陰極種板に対し左右等間隔に位置させるように位置決めを上下方向の位置決と同時に行う左右方向位置決手段と、
上下方向及び左右方向の位置決めが完了した後、前記陰極種板に前記リボンを前記陰極支持用竿に巻き込むようにして釣止固定させる固定手段と、
を有して構成される電解精錬における陰極種板の製板装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電解精錬における陰極種板の製板装置において、
前記リボンを供給するリボン供給機がさらに設けられ、前記リボンが前記陰極支持用竿と前記陰極種板の所定位置に供給されることを特徴とする電解精錬における陰極種板の製板装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電解精錬における陰極種板の製板装置において、
前記固定手段は、圧着により前記リボンを前記陰極種板に固定することを特徴とする電解精錬における陰極種板の製板装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の電解精錬における陰極種板の製板装置において、
前記ストッパは、その取り付け位置が調整可能とされ、前記陰極支持用竿と前記陰極種板との連結距離を調整できることを特徴とする電解精錬における陰極種板の製板装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解精錬に使用される陰極種板の製板装置に係り、特に、陰極支持用竿と陰極種板の上部側端部の間隔を一定に保持し互いに平行となるように製板する製板装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
初めに、電解精錬設備の概要について説明する（図７参照）。電解槽３０は、上に向かって解放した直方体形状の槽で、その長側壁３０ｃの上面に共通導体３２（ブスバー）を設置する。電解槽３０は、図６に最も良く示されているように縦方向及び横方向に複数隣接して設置されており、その総数は数百槽にも及ぶ。各電解槽３０の電解液には、複数（Ｃｕの場合、通常、２０枚から５０枚程度）の陰極種板（カソード板）Ｋ及び陽極耳付き型（アノード板）Ａが交互に平行になるようにして浸漬される。各カソード板Ｋは、陰極支持用竿（クロスバー）３４に吊り下げられている。陰極支持用竿３４の両端及びアノード板Ａの耳部は、左右いずれか一方の電解槽側壁３０ｃの上面及び他方の電解槽側壁３０ｃに設けられた共通導体３２にそれぞれ支持されている。
【０００３】
図６に示されたウオルカ式電流供給方式では、縦横２つずつ合計４つの電解槽３０を一組として各電解槽３０の全アノード板Ａから全カソード板Ｋにそれぞれ電流が流れるように配線されている。電解精錬用電源としては、低電圧、大電流を必要とし、大容量でありながら電解操業の条件に応じて広い範囲の電圧調節が可能であるため、サイリスタ方式又はダイオード方式の半導体整流器が用いられる。
【０００４】
そして、アノード板Ａから電解液に溶出した金属（Ｃｕ）はカソード板Ｋに析出し、次第にその厚みが増していき重量も増加し、最終的には高純度の製品とされる。
【０００５】
かかる電解精錬に使用されるカソード板Ｋのリボン３５による陰極支持用竿３４との連結において、従来は、陰極支持用竿３４とカソード板Ｋの相対的な取り付け位置の位置決めについては特に配慮されていなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、陰極支持用竿３４とカソード板Ｋのリボンによる固定は陰極支持用竿３４とカソード板Ｋの上端部とが平行になるように固定されないと電解槽内へカソード板Ｋを浸漬したときにカソード板Ｋの左右いずれかの上部側端部が電解液の液面から飛び出してしまいその部分には金属（Ｃｕ）が析出しなくなるという不都合が生じる。陰極支持用竿３４とカソード板Ｋの上端部までの長さが一定せずバラツキがある場合にも同様の問題が生じる。
また、アノード板Ａとカソード板Ｋとの対面のズレが生じ、電流分布がばらつき、電流効率の低下を招く虞がある。
さらに、陰極支持用竿３４とカソード板Ｋの上端部が平行とされると共に、左右方向にもバランス良く固定されていないと、電解精錬が終了しカソード板Ｋの重量が増加した場合に左右のリボン３５に加わる重量バランスが崩れてしまい、一方のリボン３５に高い加重が加わり最悪の場合にはリボンが切断される等の危険な状態に至る虞がある。
【０００７】
そこで、本発明は、陰極支持用竿と陰極種板（カソード板）の上部側端部の間隔を一定に保持し、互いに平行となるように位置決めを行うと共に、左右のバランスも取りつつ陰極支持用竿と陰極種板（カソード板）をリボンで固定することが可能な電解精錬における陰極種板の製板装置を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明は、また、陰極支持用竿と陰極種板（カソード板）のリボンによる固定を自動的に且つ短時間に行うことができる電解精錬における陰極種板の製板装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、電解精錬に使用される陰極種板を電解槽内に浸漬するために電解槽の両側壁に横架される陰極支持用竿の２ヶ所に金属製のリボンを巻き付けるようにして釣止固定させるための電解精錬における陰極種板の製板装置であって、陰極支持用竿を進行方向に対して直角に位置させる位置決め金具を備えたコンベア上に所定間隔で横置された陰極支持用竿と陰極種板の間から突出する昇降可能なストッパが２ヶ所に設けられ、ストッパに陰極種板の上部側端部を当接させて位置決めを行うときには突出し、陰極支持用竿と陰極種板がリボンにより釣止固定される際には引き込まれるようにされたストッパ機構と、陰極種板の下方側端部を陰極支持用竿方向に向かって押動し、陰極種板の上部側端部を突出したストッパに当接させるプッシュ機構とを備え、これにより陰極支持用竿と陰極種板の上部側端部の間隔を一定に保持しつつ且つ互いに平行となるように位置決めを行う上下方向位置決手段と、陰極種板の左右の両端部をそれぞれ押動することにより、リボンを陰極種板に対し左右等間隔に位置させるように位置決めを上下方向の位置決と同時に行う左右方向位置決手段と、上下方向及び左右方向の位置決めが完了した後、陰極種板にリボンを陰極支持用竿に巻き込むようにして釣止固定させる固定手段とを有して構成される。
【００１０】
上記課題を解決するために、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の電解精錬における陰極種板の製板装置において、リボンを供給するリボン供給機がさらに設けられ、リボンが陰極支持用竿と陰極種板の所定位置に供給されることを特徴とする。
【００１１】
上記課題を解決するために、請求項３に記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の電解精錬における陰極種板の製板装置において、固定手段は、圧着によりリボンを陰極種板に固定することを特徴とする。
【００１２】
上記課題を解決するために、請求項４に記載の本発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の電解精錬における陰極種板の製板装置において、ストッパは、その取り付け位置が調整可能とされ、陰極支持用竿と陰極種板との連結距離を調整できることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電解精錬における陰極種板の製板装置について図示された好ましい実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、電解精錬における陰極種板の製板装置の一実施形態を示す正面図、図２はその平面図、図３はその側面図である。
【００１６】
本発明に係る電解精錬における陰極種板の製板装置１は、概略として、台座１３上に円柱状の支柱１１、１１が立設されたフレーム１０により構成されている。そして、支柱１１、１１には左右の両端が円筒状に形成され、該円筒の内側に支柱１１、１１が挿入されるようにして配設された移動フレーム１５がフレーム１０の天井部下部側中央に配置された油圧シリンダ１７により上昇下降可能に取り付けられている。移動フレーム１５には陰極支持用竿３４にカソード板Ｋを釣止固定するリボン３５をカシメ止めするための上部押圧機４３、４３が２ヶ所に配設されている。そして、移動フレーム１５の下部側に位置する台座１３には上部押圧機４３、４３に対応する下部カシメ機４５、４５が配置されている。
【００１７】
上部押圧機４３、４３は、上下方向に往復運動を行う油圧シリンダ４３ａ、４３ａのシャフト４３ｂ、４３ｂの先端部にリング４３ｃ、４３ｃが取着されて構成されている。他方、下部カシメ機４５、４５も同様に、上下方向に往復運動を行う油圧シリンダ４５ａ、４５ａのシャフト４５ｂ、４５ｂの先端部がリング４３ｃ、４３ｃと嵌合する形状とされて構成されている。そして、油圧シリンダ４３ａ、４３ａを動作させてシャフト４３ｂ、４３ｂを下降させると共に、油圧シリンダ４５ａ、４５ａを動作させてシャフト４５ｂ、４５ｂを上昇させることにより、その間に挟まれる位置にあるカソード板Ｋ上に配置されたリボン３５、３５を押圧しカシメ止めする。
【００１８】
台座１３には、陰極支持用竿３４及びカソード板Ｋを戴上して移動させるためのコンベア１９が設けられている。コンベア１９は図示しない駆動装置により駆動ギアを回転させ、左右両側に配置されたベルトをそれぞれ移動させるようになっている。コンベア１９はベルトコンベアやチェーンコンベア等周知のコンベアが採用可能である。コンベア１９には陰極支持用竿３４を進行方向に対し直角に位置させるために位置決め金具を設けるとよい。コンベア１９は、カソード板Ｋの位置決めを行いリボン３５がカシメ止めされるまでの間はその動きが停止され、作業が完了したら再び作動して次の陰極支持用竿３４とカソード板Ｋを所定位置まで移動するようになっている。
【００１９】
上下方向位置決手段は、ストッパ機構２０とプッシュ機構２１とにより構成されている。ストッパ機構２０は、２本の支柱１１、１１の中間位置に台座１３から立設された架台２５に２ヶ所配設されている。ストッパ機構２０は、図５に示すように、上下運動を行うエアシリンダ２０ｂのシャフトの先端部に設けられたストッパ２０ａが位置決めを行うときにはコンベア１９に戴上されたカソード板Ｋの位置よりも上方に突出するようにされ、カソード板Ｋにリボン３５がカシメ止めされカソード板Ｋを移動させるときにはカソード板Ｋの移動を阻害しない位置まで下降するように構成されている。尚、ストッパ２０ａはリボン３５をカシメ止めする前に下降する。
また、ストッパ２０ａは架台２５に設けられた長穴のビス穴によりビス止めされており、カソード板Ｋの進行方向に対して前後方向に位置調整が可能とされている。これにより、陰極支持用竿と陰極種板との連結距離を調整することができる。
【００２０】
他方、カソード板Ｋをストッパ２０ａに当接させるためのプッシュ機構２１は、カソード板Ｋの下端部側を陰極支持用竿３４方向に向かって押動し、ストッパ２０ａに当接させ上下方向の位置決めを行うものである。プッシュ機構２１は、図４に示すように、往復運動を行うエアシリンダ２１ａのシャフト２１ｂの先端に取着されたリンク２１ｃを介して接続されたプッシュ板２１ｄにより構成されている。
陰極支持用竿３４とカソード板Ｋがコンベア１９によりリボン３５がカシメ止めされる概略位置まで運ばれストッパ２０ａが突出された後、プッシュ機構２１のエアシリンダ２１ａを作動させてシャフト２１ｂを伸出させる。シャフト２１ｂの伸出によりリンク２１ｃがプッシュ板２１ｄを起こす方向に移動し、概略位置に運ばれたカソード板Ｋが陰極支持用竿３４方向に押されて移動し、上部側端部がストッパ２０ａに当接する。これにより、２つのストッパ２０を結ぶ線に対して平行となるように配置された陰極支持用竿３４とカソード板Ｋの上部側端部の間隔を一定に保持し互いに平行となるように位置決めが行われる。
【００２１】
ストッパ機構２０とプッシュ機構２１のほぼ中間の左右側部位置には、左右方向位置決手段５０が設けられている。左右方向位置決手段５０は、図２に示されているように、カソード板Ｋを左右方向から挟むように押動し、リボン３５をカソード板Ｋに対し左右等間隔に位置させるように位置決めを行うものである。左右方向位置決手段５０は、往復運動を行うエアシリンダ５０ａのシャフトの先端部に押板５０ｂが取着され、左右２ヶ所に配置され一対として構成されている。左右のエアシリンダ５０ａは図示しないエア供給機によりエアが供給され、同一の力及び速度によりカソード板Ｋを押動するようになっている。従って、カソード板Ｋは常にコンベア１９の中央に位置するように位置決めされる。
【００２２】
製板装置１には、図３に示すように、金属製（Ｃｕ）で板状に形成されたリボン３５を自動的に陰極支持用竿３４とカソード板Ｋの所定位置に送り出して供給するリボン供給機３７が設けられている。リボン供給機３７はリボン３５が多数収納されたリボンコンテナ３７ａから９０°回転する吸着パッド３７ｃによりリボン３５を１枚づつ取り出し、シュータ３７ｂ内に投入して陰極支持用竿３４とカソード板Ｋを連結する上部側所定位置に１枚づつ供給するように構成されている。この吸着パッド３７ｃは２ヶ所に設置されている。そして、カソード板Ｋの上に供給されたリボン３５は陰極支持用竿３４に巻き付けられるように折り返されるようになっている。
【００２３】
次に、本発明にかかる製板装置１の動作について説明する。
まず、移動フレーム１５を所定位置まで下降させて作業状態とし、コンベア１９上にカソード板Ｋと陰極支持用竿３４を所定の間隔を保持して配置する。その際、コンベア１９設けられた陰極支持用竿３４を進行方向に対し直角に位置させるための位置決め金具を利用して配置するとよい。そして、コンベア１９によりカソード板Ｋと陰極支持用竿３４が所定位置まで運ばれてくるとリボン供給機３７によりリボン３５がカソード板Ｋの上部側の２ヶ所に供給される。
【００２４】
さらに、コンベア１９によりカソード板Ｋと陰極支持用竿３４がリボン３５によりカシメ止めされる概略位置まで運ばれてくると一旦コンベア１９が停止する。そして、ストッパ機構２０によりカソード板Ｋと陰極支持用竿３４の間からストッパ２０ａが突出し、プッシュ機構２１のエアシリンダ２１ａによりシャフト２１ｂが伸出しリンク２１ｃをプッシュ板２１ｄが立ち上がる方向に移動させる。すると、カソード板Ｋが陰極支持用竿３４方向に押されて移動し、ストッパ２０ａに当接し、これにより、２つのストッパ２０を結ぶ線に対して平行となるように配置された陰極支持用竿３４とカソード板Ｋの上部側端部の間隔を一定に保持し、互いに平行となるように上下方向の位置決めが行われる。
【００２５】
同時に、左右方向位置決手段５０のエアシリンダ５０ａの動作し、左右の押板５０ｂ、５０ｂがカソード板Ｋを左右方向から挟むように押動し、リボン３５に対し左右等間隔に位置するように左右方向の位置決めが行われる。上下方向及び左右方向の位置決めが完了したら、ストッパ２０ａが下降した後、上部押圧機４３、４３と下部カシメ機４５、４５が動作し、リボン３５を陰極支持用竿３４に巻き付けるようにしてカソード板Ｋにカシメ止めする。
そして、カシメ止めが完了するとコンベア１９が再び動き出しカソード板Ｋ次の工程へ運ばれると共に次のカソード板Ｋが位置決めの作業が開始される。そして、この作業が順次繰り返される
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る電解精錬における陰極種板の製板装置によれば、陰極支持用竿と陰極種板の間に位置するようにストッパが配置され、陰極種板を陰極支持用竿方向に向かって押動し、該陰極種板の上部側端部を突出されたストッパに当接させることにより、陰極支持用竿と陰極種板の上部側端部の間隔を一定に保持し互いに平行となるように位置決めを行う上下方向位置決手段と、陰極種板の左右の両端部をそれぞれ押動することにより、リボンを該陰極種板に対し左右等間隔に位置させるように位置決めを行う左右方向位置決手段と、上下方向及び左右方向の位置決めが完了した後、陰極種板にリボンを陰極支持用竿に巻き込むようにして釣止固定させる固定手段とを有して構成されるため、陰極支持用竿３４とカソード板Ｋの上部側端部の間隔を一定に保持し、互いに平行となるように位置決めを行うことができると共に、左右のバランスも取りつつ陰極支持用竿とカソード板Ｋをリボンで固定することが可能となるという効果を有する
【００２７】
また、コンベア、リボン供給機を設けることとしたので、リボンによる陰極支持用竿とカソード板Ｋの固定を自動的に且つ短時間に行うことが可能である効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電解精錬における陰極種板の製板装置の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１に示した製板装置の平面図である。
【図３】図１に示した製板装置の側面図である。
【図４】プッシュ機構の動作を示す側面図である。
【図５】ストッパ機構と上部押圧機及び下部カシメ機の正面断面図である。
【図６】従来の電解槽への給電方法を説明するための概略図である。
【図７】電解精錬におけるアノード板及びカソード板への給電部の斜視図である。
【符号の説明】
Ａ        アノード板
Ｋ        カソード板
１        製板装置
１０        フレーム
１１        支柱
１３        台座
１５        移動フレーム
１７        油圧シリンダ
１９        コンベア
２０        ストッパ機構
２０ａ      ストッパ
２０ｂ      エアシリンダ
２１        プッシュ機構
２１ａ      エアシリンダ
２１ｂ      シャフト
２１ｃ      リンク
２１ｄ      プッシュ板
２５        架台
３４        陰極支持用竿
３５        リボン
３７        リボン供給機
３７ａ      リボンコンテナ
３７ｂ      シュータ
３７ｃ      吸着パッド
４３        上部押圧機
４３ａ      油圧シリンダ
４３ｂ      シャフト
４３ｃ      リング
４５        下部カシメ機
４５ａ      油圧シリンダ
４５ｂ      シャフト
５０        左右方向位置決手段
５０ａ      エアシリンダ
５０ｂ      押板
【図１】
0003761370.tif 000002
【図２】
0003761370.tif 000003
【図３】
0003761370.tif 000004
【図４】
0003761370.tif 000005
【図５】
0003761370.tif 000006
【図６】
0003761370.tif 000007
【図７】
0003761370.tif 000008