特許 7188138 ニッケル種板剥ぎ取り機、及びその運転方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-05

(45)【発行日】2022-12-13

(54)【発明の名称】ニッケル種板剥ぎ取り機、及びその運転方法

(51)【国際特許分類】

   C25C 7/08 20060101AFI20221206BHJP

   C25C 1/08 20060101ALI20221206BHJP

【ＦＩ】

C25C7/08 A

C25C1/08

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2019013372

(22)【出願日】2019-01-29

(65)【公開番号】P2020122171

(43)【公開日】2020-08-13

【審査請求日】2022-01-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000183303

【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067736

【弁理士】

【氏名又は名称】小池 晃

(74)【代理人】

【識別番号】100192212

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 貴明

(74)【代理人】

【識別番号】100204032

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100200001

【弁理士】

【氏名又は名称】北原 明彦

(72)【発明者】

【氏名】山岸 淳成

(72)【発明者】

【氏名】真木 裕之

【審査官】神田 和輝

(56)【参考文献】

【文献】特開平０７－３１６８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０８１５９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０４０３６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２５Ｃ ７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

母板への電着により形成されたニッケル種板を前記母板から剥ぎ取るための一連の処理機能を備えたニッケル種板剥ぎ取り機であって、
前記一連の処理機能には、さらに、
前記ニッケル種板が前記母板に電着されていることを確認する種板検出手段と、
前記母板毎であって前記母板の面毎に剥離動作を停止することができる剥離停止指令入力手段と、
前記母板の表面と該表面に電着されたニッケル種板との間に挿入して前記母板から前記ニッケル種板を剥ぎ取るための起点となる捲り部を開くチス刃と、
該チス刃に所定のタイミングでチス刃挿入動作を実行させるチス刃挿入装置と、
前記チス刃の挿入方向に向けて刃先周辺へ前記母板に平行に光線を照射して、前記刃先周辺に前記光線を遮る遮光物体の有無を前記所定のタイミングで検知する遮光物体検知手段と、
前記遮光物体検知手段から出力された信号に基づいて、前記所定のタイミングで前記遮光物体が検知されたならば、チス刃挿入合格と判定して、前記ニッケル種板の表面に吸着して傾転することで前記母板から前記ニッケル種板の全体を剥ぎ取るように剥離動作を実行する真空吸着パッド機構と、
チス刃挿入の合否判定に応じて前記一連の処理機能を統括制御可能な制御部と、
を備えたニッケル種板剥ぎ取り機。

【請求項2】

前記制御部は、前記剥離停止指令入力手段から剥離停止指令が入力されたとき、入力された後にチス刃挿入動作を実行する母板１枚に限り、剥離停止指令が入力された面のみの前記遮光物体検知手段及び前記真空吸着パッド機構を停止させる、
請求項１に記載のニッケル種板剥ぎ取り機。

【請求項3】

前記種板検出手段は母板確認用鏡であり、前記剥離停止指令入力手段は母板の面毎の停止スイッチである、
請求項１又は２に記載のニッケル種板剥ぎ取り機。

【請求項4】

前記制御部は、前記遮光物体検知手段が前記所定のタイミングで前記遮光物体を検知できなければ、チス刃挿入不合格と判定すると共に、前記チス刃挿入装置に前記チス刃挿入動作を再度実行させる、
請求項１～３の何れかに記載のニッケル種板剥ぎ取り機。

【請求項5】

前記制御部は、前記チス刃挿入不合格と判定したならば、前記チス刃挿入装置に前記チス刃挿入動作を前記チス刃挿入合格と判定するまで所定回数まで実行させ、該所定回数に達してもなお前記チス刃挿入不合格と判定された場合は、異常停止する、
請求項４に記載のニッケル種板剥ぎ取り機。

【請求項6】

前記遮光物体検知手段は、前記チス刃の挿入方向に対して後方に位置する固定体に固設された２組のレーザ距離センサを備え、
前記制御部は、前記レーザ距離センサにより前記遮光物体までの距離を計測した測距値が閾値以下であれば、前記信号により前記遮光物体の存在を検知すると共に、前記チス刃挿入合格の情報を出力する、
請求項１～５の何れかに記載のニッケル種板剥ぎ取り機。

【請求項7】

前記制御部は、既設又は付設のＰＬＣ（programmable logic controller、シーケンサ）で構成され、
該ＰＬＣは、前記遮光物体検知手段から出力された信号が入力され、該信号に基づいて前記一連の処理機能に所定の動作を継続又は中断させるようにプログラム構成された、
請求項１～６の何れかに記載のニッケル種板剥ぎ取り機。

【請求項8】

前記真空吸着パッド機構は、複数の真空吸着パッドを備え、これら複数の真空吸着パッドは、前記ニッケル種板を剥ぎ取るための起点となる前記捲り部の近傍に位置するニッケル種板の角部から対角線に沿って並ぶ位置を吸着すると共に、前記捲り部に近い所から遠い方へと順に剥離動作可能に構成された、
請求項１～７の何れかに記載のニッケル種板剥ぎ取り機。

【請求項9】

前記所定回数は３回に設定された、
請求項５に記載のニッケル種板剥ぎ取り機。

【請求項10】

母板への電着により形成されたニッケル種板を前記母板から剥ぎ取る剥ぎ取り工程を有するニッケル種板剥ぎ取り機の運転方法であって、
前記剥ぎ取り工程の前に、
前記ニッケル種板が前記母板に電着されていることを確認する種板検出工程と、
前記種板検出工程において、前記ニッケル種板が前記母板に電着されていないと判断されたとき、該母板のニッケル種板が電着されていない面毎に剥離動作を停止することができる剥離停止指令を入力する剥離停止指令入力工程と、
前記剥離停止指令が入力されたとき、前記母板のニッケル種板が電着されていない面において、前記剥ぎ取り工程を行わずに終了させるバイパス工程と、を有し、
前記剥ぎ取り工程には、さらに、
チス刃挿入装置がチス刃を挿入させる所定のタイミングを設定する挿入タイミング設定工程と、
前記母板から前記ニッケル種板を剥ぎ取るための起点となる捲り部を形成するため、前記チス刃挿入装置が、前記所定のタイミングで、前記母板の表面と該表面上に形成されたニッケル種板との間に前記チス刃を挿入するチス刃挿入工程と、
前記チス刃の挿入方向に向けて刃先周辺へ前記母板に平行に光線を照射して、前記刃先周辺に前記光線を遮る遮光物体の有無を前記所定のタイミングで検知した信号を出力する遮光物体検知工程と、
前記遮光物体検知工程で出力された前記信号に基づいて、前記所定のタイミングで前記遮光物体が検知されたならば、制御部がチス刃挿入合格と判定する合否判定工程と、
前記制御部が前記合否判定工程でチス刃挿入不合格と判定したならば、前記チス刃挿入装置に前記チス刃挿入工程を再度実行させ、
前記制御部が前記合否判定工程で前記チス刃挿入合格と判定したならば、真空吸着パッド機構に前記ニッケル種板の表面を吸着して傾転させることにより、前記母板から前記ニッケル種板の全体を剥ぎ取る剥離工程と、
を有するニッケル種板剥ぎ取り機の運転方法。

【請求項11】

前記種板検出工程は人手による目視確認であり、前記剥離停止指令入力工程は人手によるスイッチ操作である、
請求項１０に記載のニッケル種板剥ぎ取り機の運転方法。

【請求項12】

前記制御部が前記合否判定工程で前記チス刃挿入不合格と判定した後に前記チス刃挿入工程を再度実行しても不合格と判定したならば、前記チス刃挿入装置に前記チス刃挿入工程を所定回数まで繰り返し実行させ、
前記制御部が前記所定回数に達してもなお前記チス刃挿入不合格と判定したならば運転を停止する、
請求項１０に記載のニッケル種板剥ぎ取り機の運転方法。

【請求項13】

前記所定回数は３回に設定された、
請求項１２に記載のニッケル種板剥ぎ取り機の運転方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ニッケル種板剥ぎ取り機、及びその運転方法に関し、より詳しくは、動作異常を早期発見して対応することにより、設備稼働効率を向上させると共に人手による修正操作を低減し、なおかつ設備の寿命を延長できるようにしたニッケル種板剥ぎ取り機、及びその運転方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電解製錬法（「電解法」とも称される）による電気ニッケル板の製造工程では、まず、ニッケルとは別種の金属であって繰り返し使用できる材質（例えば、ステンレスやチタン等）の母板をカソードとして用い、ニッケルを厚さ０．５～１．５ｍｍまで電着させ、剥ぎ取ったニッケル板を成形してニッケル種板（以下、単に「種板」ともいう）を得る。次に、厚さが１ｍｍ程度の薄い種板に懸垂用の吊り手とクロスビームを取付けてカソードを作製する。

【0003】

そのカソードの表面に、電解槽内でニッケルを電着させて、厚さ１０～１５ｍｍの電気ニッケル板を得る。電解槽は横長の立方体形状のタンクであり、その電解槽内にカソードを立てて平行に等間隔で並べた間に、アノード単体か、あるいはアノード隔膜で覆ったアノードが電解槽中で交互に挿入されるように配置される。この電解槽に不純物を含まない電解液を供給しつつ、アノードとカソード間に高電流を流すことによって、ニッケルの電解精製、又は電解採取が行われている。

【0004】

上記電気ニッケル板は、純度が９９．９重量％以上の高純度なものであるが、顧客における取扱いの容易性のため、さらに小片に切断して付加価値を高めた上で、荷造りされ出荷される。得られた電気ニッケル板は、切断工程にて、２５～１００ｍｍ角の角形に切断されたニッケルピース（矩形ピース）に製品化される。

【0005】

また、特許文献１には、転写用紙の像担持体からの剥離不良を検知するための光学的検知手段の汚れを防止し、高寿命化を図るとともに、余分な保守作業の手間を省くようにした画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、以下のように構成されている。

【0006】

まず、反射式光学センサが清掃手段により清掃されるようになっている。この清掃手段は、エアノズルが発光素子の発光面及び受光素子の受光面に向けて配置されたエア供給装置と、このエア供給装置にエアチューブを介して連結されたエアポンプとにより構成されている。エアポンプは装置の立ち上がり時及び装置の動作時において常時駆動される。発光素子及び受光素子の表面にはエアノズルを介してエア供給装置から一定風速のエアが吹き付けられ、表面にトナー等が付着することがない。これにより、所望の効果が得られるというものである。

【0007】

また、特許文献２には、フィルムシートの剥離不良検知方法及びその装置が開示されている。特許文献２に記載された方法及びその装置は、ロールに対するフィルム又はシートの剥離不良を初期段階で自動検知可能にするものである。より具体的には、フィルム又はシートがロールから離れる正規剥離位置より若干下流側のロール表面の点に向けて放射エネルギ量測定手段を設け、ロールの表面とフィルム又はシートの放射率の差により、点がフィルム又はシートによって覆われているか否か、すなわち剥離不良を生じているか否かを検知する、というものである。

【0008】

また、特許文献３には、種板自動剥ぎ取り方法およびその装置が開示されている。特許文献３の発明は、以下のことが開示されている。絶縁プロテクタの一部が可動式で、母板から取り外しでき、絶縁プロテクタの一部の取り外し時に、種板の端部が母板の表面から露出しているから、その露出部分からチス刃が確実に挿入でき、かつチス刃による種板の口開きが充分に行える。また、母板に対し口開き状態の種板を真空吸着パッドにより吸着し、１次剥離によって、種板を口開き側から剥ぎ取り、さらに２次剥離により完全に種板を剥ぎ取ることができるため、剥ぎ取り過程で種板に無理な力がかからず、大きな歪みや強い折り曲がりが発生せず、順次に引き剥がすことができ、種板の剥ぎ取り作業が機械的に能率よく行える。

【0009】

特許文献３の発明によれば、これまで人手により行なっていた電着の強固な種板の剥ぎ取りが自動的かつ連続的に行なうことができると共に、従来二人で行なっていた作業が一人でできるようになり、単位工数あたりの処理能力が増大する、というものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【文献】特開平６－１６１１７９号公報

【文献】特開平５－１４９９０４号公報

【文献】特開２００１－８１５９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかしながら、上述の文献１～３の何れも、ニッケル種板剥ぎ取り機、及びその運転方法に対し、動作異常、具体的には剥ぎ取るための起点となる捲り部の形成不良を早期発見して対応する技術は開示されていない。したがって、動作異常を早期発見して対応することにより、設備稼働効率を向上させると共に人手による修正操作を低減し、なおかつ設備の寿命を延長できるようにしたニッケル種板剥ぎ取り機、及びその運転方法が要望されていた。

【0012】

母板の表面と、その表面に電着されたニッケル種板と、の間に、チス刃を挿入して母板からニッケル種板を剥がし始める。ここで、剥ぎ取るための起点となる捲り部をチス刃で剥ぎ起こし、少し捲れたその捲り部の近傍を吸着パッドで吸着しながら全体を引き剥がす、という一連の処理機能において、特に、チス刃の挿入部分に電着されたニッケル種板の厚さが薄い場合に、チス刃挿入不良、すなわち捲り不良が生じ易いという問題がある。

【0013】

チス刃挿入不良が生じた種板が電着した母板は、人手による剥ぎ取り作業が行われる。
チス刃挿入不良が増加すれば、種板剥ぎ取り機の設備稼働率が低下すると共に、人手による剥ぎ取り作業が増加し、時間と手間を要する。また、人手による剥ぎ取り作業が増加すれば、種板の端部が刃物となって切創する危険性が増大する。

【0014】

また、チス刃挿入不良が生じたために、捲り部が形成されない状態で、ニッケル種板を吸着パッドで無理にめくり開けようとした場合、あるいは剥ぎ取り工程に至る前に何らかの理由で母板からニッケル種板が脱落してしまい母板表面にニッケル種板がない場合、吸着面に対して横方向の擦るような力が加わる。次に、吸着パッドがニッケル種板から離れ、真空が破壊されるが、その時に吸着パッドの吸着面の表面を摩耗劣化させる。その結果、吸着パッドに穴開きや亀裂が生じるため、交換のための設備停止頻度が増加すると共に、吸着パッドの寿命が短縮されるという問題があった。

【0015】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ニッケル種板を母板から剥がす際、捲り部を形成するためのチス刃の挿入不良が低減できると共に、吸着パッドを長寿命化できるニッケル種板剥ぎ取り機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明の一態様は、母板（１０）への電着により形成されたニッケル種板（２０）を前記母板（１０）から剥ぎ取るための一連の処理機能（９０）を備えたニッケル種板剥ぎ取り機（１００）であって、
前記一連の処理機能（９０）には、さらに、
前記ニッケル種板（２０）が前記母板（１０）に電着されていることを確認する種板検出手段（１１６）と、
前記母板（１０）毎であって前記母板（１０）の面毎に剥離動作を停止することができる剥離停止指令入力手段（１１７）と、
前記母板（１０）の表面（１１，１２）と該表面（１１，１２）に電着されたニッケル種板（２０）との間に挿入して前記母板（１０）から前記ニッケル種板（２０）を剥ぎ取るための起点となる捲り部（２１）を開くチス刃（３１）と、
該チス刃（３１）に所定のタイミングでチス刃挿入動作を実行させるチス刃挿入装置（３０）と、
前記チス刃（３１）の挿入方向（Ｊ）に向けて刃先周辺（Ｐ）へ前記母板に平行に光線（Ｒ）を照射して、前記刃先周辺（Ｐ）に前記光線（Ｒ）を遮る遮光物体（２２）の有無を前記所定のタイミングで検知する遮光物体検知手段（４０）と、
前記遮光物体検知手段（４０）から出力された信号（Ｕ）に基づいて、前記所定のタイミングで前記遮光物体（２２）が検知されたならば、チス刃挿入合格と判定して、前記ニッケル種板（２０）の表面（２２）に吸着して傾転することで前記母板（１０）から前記ニッケル種板（２０）の全体を剥ぎ取るように剥離動作を実行する真空吸着パッド機構（６０）と、
チス刃挿入の合否判定に応じて前記一連の処理機能（９０）を統括制御可能な制御部（５０）と、
を備えたものである。

【0017】

また、本発明の一態様において、前記制御部（５０）は、前記剥離停止指令入力手段（１１７）から剥離停止指令が入力されたとき、入力された後にチス刃挿入動作を実行する母板１枚に限り、剥離停止指令が入力された面のみの前記遮光物体検知手段（４０）及び前記真空吸着パッド機構（６０）を停止させる、ことが好ましい。

【0018】

また、本発明の一態様において、前記種板検出手段（１１６）は母板確認用鏡であり、前記剥離停止指令入力手段（１１７）は母板の面毎の停止スイッチである、ことが好ましい。

【0019】

また、本発明の一態様において、前記制御部（５０）は、前記遮光物体検知手段（４０）が前記所定のタイミングで前記遮光物体（２２）を検知できなければ、チス刃挿入不合格と判定すると共に、前記チス刃挿入装置（３０）に前記チス刃挿入動作を再度実行させることが好ましい。

【0020】

また、本発明の一態様において、前記制御部（５０）は、前記チス刃挿入不合格と判定したならば、前記チス刃挿入装置（３０）に前記チス刃挿入動作を前記チス刃挿入合格と判定するまで所定回数(Ｎ）まで実行させ、該所定回数(Ｎ）に達してもなお前記チス刃挿入不合格と判定された場合は、異常停止することが好ましい。

【0021】

また、本発明の一態様において、前記遮光物体検知手段（４０）は、前記チス刃（３１）の挿入方向に対して後方に位置する固定体（７０）に固設された２組のレーザ距離センサ（４１）を備え、
前記制御部（５０）は、前記レーザ距離センサ（４１）により前記遮光物体（２２）までの距離を計測した測距値（Ｄ）が閾値（α）以下であれば、前記信号（Ｕ）により前記遮光物体（２２）の存在を検知すると共に、前記チス刃挿入合格の情報を出力することが好ましい。

【0022】

また、本発明の一態様において、前記制御部（５０）は、既設又は付設のＰＬＣ（programmable logic controller、シーケンサ）（８０）で構成され、
該ＰＬＣ（６０）は、前記遮光物体検知手段（４０）から出力された信号（Ｕ）が入力され、該信号（Ｕ）に基づいて前記一連の処理機能（９０）に所定の動作を継続又は中断させるようにプログラム構成されることが好ましい。

【0023】

また、本発明の一態様において、前記真空吸着パッド機構（６０）は、複数の真空吸着パッド（６１～６６）を備え、これら複数の真空吸着パッド（６１～６６）は、前記ニッケル種板（２０）を剥ぎ取るための起点となる前記捲り部（２１）の近傍に位置するニッケル種板（２０）の角部（２５）から対角線（Ｋ）に沿って並ぶ位置を吸着すると共に、前記捲り部（２１）に近い所から遠い方へと順に剥離動作可能に構成されることが好ましい。

【0024】

また、本発明の一態様において、前記所定回数(Ｎ）は３回に設定されることが好ましい。

【0025】

また、本発明の一態様は、母板（１０）への電着により形成されたニッケル種板（２０）を前記母板（１０）から剥ぎ取る剥ぎ取り工程（Ｓ１０）を有するニッケル種板剥ぎ取り機の運転方法であって、
前記剥ぎ取り工程（Ｓ１０）の前に、
前記ニッケル種板（２０）が前記母板（１０）に電着されていることを確認する種板検出工程（Ｓ６）と、
前記種板検出工程（Ｓ６）において、前記ニッケル種板（２０）が前記母板（１０）に電着されていないと判断されたとき、該母板（１０）のニッケル種板が電着されていない面毎に剥離動作を停止することができる剥離停止指令を入力する剥離停止指令入力工程（Ｓ８）と、
前記剥離停止指令が入力されたとき、前記母板（１０）のニッケル種板が電着されていない面において、前記剥ぎ取り工程（Ｓ１０）を行わずに終了させるバイパス工程（Ｓ９）と、を有し、
前記剥ぎ取り工程（Ｓ１０）には、さらに、
チス刃挿入装置（３０）がチス刃（３１）を挿入させる所定のタイミングを設定する挿入タイミング設定工程（Ｓ１１）と、
前記母板（１０）から前記ニッケル種板（２０）を剥ぎ取るための起点となる捲り部（２１）を形成するため、前記チス刃挿入装置（３０）が、前記所定のタイミングで、前記母板（１０）の表面（１１，１２）と該表面（１１，１２）上に形成されたニッケル種板（２０）との間に前記チス刃（３１）を挿入するチス刃挿入工程（Ｓ１２）と、
前記チス刃（３１）の挿入方向（Ｊ）に向けて刃先周辺（Ｐ）へ前記母板に平行に光線（Ｒ）を照射して、前記刃先周辺（Ｐ）に前記光線（Ｒ）を遮る遮光物体（２２）の有無を前記所定のタイミングで検知した信号（Ｕ）を出力する遮光物体検知工程（Ｓ１３）と、
前記遮光物体検知工程（Ｓ１３）で出力された前記信号に基づいて、前記所定のタイミングで前記遮光物体（２２）が検知されたならば、制御部（５０）がチス刃挿入合格と判定する合否判定工程（Ｓ１４）と、
前記制御部（５０）が前記合否判定工程（Ｓ１４）でチス刃挿入不合格と判定したならば、前記チス刃挿入装置（３０）に前記チス刃挿入工程（Ｓ１２）を再度実行させ、
前記制御部（５０）が前記合否判定工程（Ｓ１４）で前記チス刃挿入合格と判定したならば、真空吸着パッド機構（６０）に前記ニッケル種板（２０）の表面（２２）を吸着して傾転させることにより、前記母板（１０）から前記ニッケル種板（２０）の全体を剥ぎ取る剥離工程（Ｓ１５）と、
を有するものである。

【0026】

また、本発明の一態様において、前記種板検出工程（Ｓ６）は人手による目視確認であり、前記剥離停止指令入力工程（Ｓ８）は人手によるスイッチ操作である、ことが好ましい。

【0027】

また、本発明の一態様において、前記制御部（５０）が前記合否判定工程（Ｓ１４）で前記チス刃挿入不合格と判定した後に前記チス刃挿入工程（Ｓ１２）を再度実行しても不合格と判定したならば、前記チス刃挿入装置（３０）に前記チス刃挿入工程（Ｓ１２）を所定回数(Ｎ）まで繰り返し実行させ、
前記制御部（５０）が前記所定回数(Ｎ）に達してもなお前記チス刃挿入不合格と判定したならば運転を停止することが好ましい。

【0028】

また、本発明の一態様において、前記所定回数(Ｎ）は３回に設定されることが好ましい。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、ニッケル種板を母板から剥がす際、捲り部を形成するためのチス刃の挿入不良が低減できると共に、吸着パッドを長寿命化できるニッケル種板剥ぎ取り機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の前提技術を説明するための電解製錬による電気ニッケルの製造工程を示すフローチャートである。

【図2】本発明の実施形態に係るニッケル種板剥ぎ取り機を備えた設備のライン配置を示す概略平面図である。

【図3】本発明の実施形態に係るニッケル種板剥ぎ取り機において、母板とニッケル種板との間にチス刃を挿入する要領を説明するための正面図であり、図３（Ａ）は母板全体、図３（Ｂ）は絶縁プロテクタ（エッジワイズプロテクタ）の一部を取り外してチス刃を挿入する直前の状態、をそれぞれ示している。

【図4】図３に対してチス刃が挿入された状態をより実態的に説明するための斜視図であり、図４（Ａ）は吸着パッド機構により母板からニッケル種板が引き剥がす動作、図４（Ｂ）は母板からニッケル種板を剥がす捲り部が形成された状態、をそれぞれ示している。

【図5】本発明の実施形態に係るニッケル種板剥ぎ取り機において、チス刃挿入が正常であり剥ぎ取りの捲り部が形成された状態を示す要部平面図である。

【図6】図５の状態をレーザ距離センサによって監視し、チス刃挿入合格と判定できる状態を説明するための模式平面図である。

【図7】図６とは逆に、チス刃がニッケル種板の上に乗り上げてしまった状態をレーザ距離センサによって監視し、チス刃挿入不合格と判定される状態を説明するための模式平面図である。

【図8】本発明の実施形態に係るニッケル種板剥ぎ取り機の運転方法を説明するためのフローチャートである。

【図9】図４（Ａ）に対して剥ぎ取り工程をより円滑化する吸着パッド機構を説明するための図であり、図９（Ａ）は時間差を示す平面図、図９（Ｂ）は配置を示す正面図、をそれぞれ示している。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。また、各図にわたって、同一効果の部材及び箇所には、外形に多少の違いがあっても同一符号を付して説明の重複を避けている。

【0032】

［前提技術］
以下、図１～図３を用いて、本発明の前提となる技術について簡単に説明する。図１は、本発明の前提技術を説明するための電解製錬による電気ニッケルの製造工程を示すフローチャートである。図２は、本発明の実施形態に係るニッケル種板剥ぎ取り機（以下、「本機」ともいう）を備えた設備（以下、「本設備」ともいう）のライン配置を示す概略平面図である。図３は、本機において、母板とニッケル種板との間にチス刃を挿入する要領を説明するための正面図であり、図３（Ａ）は母板全体、図３（Ｂ）は絶縁プロテクタ（エッジワイズプロテクタ）の一部を取り外してチス刃を挿入する直前の状態、をそれぞれ示している。

【0033】

図１に示すように、電解製錬工程において電気ニッケルが製造されるまでには、種板電着工程（Ｓ１）と、準備・装填工程（Ｓ５）と、剥ぎ取り工程（Ｓ１０）と、通常移送工程（Ｓ４０）と、整形・製板工程（Ｓ５０）と、製品電着工程（Ｓ６０）と、洗浄・荷造・看量工程（Ｓ７０）と、を有する。

【0034】

まず、電気ニッケルの湿式製錬プロセスでは原料からニッケルを浸出して不純物を除去する浸出浄液工程で得られた電解給液（塩化ニッケル水溶液）が電解工程へと送られる。
種板電着工程（Ｓ１）では、種板電解槽において、母板１０（図３）にニッケル種板２０を電着し、ワーク１９を形成する。種板電着工程（Ｓ１）では電解給液にチタン製の母板１０とアノード極を浸漬して通電することで母板１０の表面に電気ニッケルを電着させる。電着が完了した母板１０はクレーンにて種板電解槽から引き上げられてからニッケル種板剥ぎ取り機（本機）１００へと送られる。

【0035】

準備・装填工程（Ｓ５）では、ニッケル種板剥ぎ取り設備（図２）において、ニッケル種板剥ぎ取り機（本機）１００を構成する一連の処理機能９０に対し、母板１０（図３）にニッケル種板２０（図５～図７、図９）が電着されたもの（以下、「ワーク１９（図３）」ともいう）を適切に装填する。すなわち、母板１０からニッケル種板２０を剥ぎ取ることができるように準備する。種板電着工程（Ｓ１）で電着が完了した母板１０は、種板電解槽から母板洗浄コンベア１０１に搬入され、ホイストクレーンで母板搬入ストックコンベア１１２に移載される。母板搬入ストックコンベア１１２で移送されたワーク１９が終端に達すると横送りコンベア１１１に移載される。

【0036】

なお、図３（Ａ）に示すように、方形の母板１０における縁取りの内側にニッケル種板２０が電着されている。剥ぎ取り工程（Ｓ１０）では、ニッケル種板剥ぎ取り機（本機）１００にワーク１９が装填され、母板１０の表面１１，１２に電着されたニッケル種板２０を母板１０から剥ぎ取る。種板２０を剥ぎ取られたチタン製の母板１０は、種板電着工程（Ｓ１）に戻されて繰り返し利用される。

【0037】

通常移送工程（Ｓ４０）では、剥ぎ取ったニッケル種板２０と、それを剥ぎ取られた母板１０と、をそれぞれが、つぎの工程に供されるように適切に移送される。整形・製板工程（Ｓ５０）では、母板１０から剥ぎ取られたニッケル種板２０を、プレスローラ等の仕上げ機を用いて歪を整形し、できるだけ平坦な方形に整える。また、方形に形成されたニッケル種板の片側短辺に、吊手１３として１対のニッケルリボンが溶着され、カソードが作製される。

【0038】

この吊手１３を、良導体のクロスビーム１４に架け渡すことにより、つぎの製品電着工程（Ｓ６０）では、不図示の電源装置からクロスビーム１４及び吊手１３を介してニッケル種板２０へ導通される。製品電着工程（Ｓ６０）では、種板２０が、電解給液が入った製品用のニッケル電解槽にアノード極と浸漬される。アノード極に通電することで種板２０の表面にニッケルが電着することにより、電気ニッケル板が形成される。

【0039】

なお、１対の吊手１３が溶着され、それをクロスビーム１４に架け渡した形状は、図３（Ａ）から類推できる。ただし、図３（Ａ）は母板全体１０に１対の吊手１３が溶着されたものであるが、製品電着工程（Ｓ６０）で用いるニッケル種板２０は、母板１０でなく、ニッケル種板２０に１対の吊手１３が溶着されたものである。

【0040】

なお、種板電解槽における種板電着工程（Ｓ１）と、製品用のニッケル電解槽における製品電着工程（Ｓ６０）と、の何れでも同様に電解給液されて金属ニッケルを陰極板（カソード）に電着させることに変わりない。この陰極板（カソード）として、種板電着工程（Ｓ１）ではチタン製の母板を用い、製品電着工程（Ｓ６０）では、ニッケル種板２０を用いる。

【0041】

電気ニッケル板は、不図示の切断工程において切断すれば商品となるものである。電気ニッケル板は、切断前の外形寸法が、例えば、長さ１ｍ×幅８０ｃｍ×厚さ１０ｍｍ位である。洗浄・荷造・看量工程（Ｓ７０）では、切断前の電気ニッケル板を、洗浄・荷造・看量する。なお、「看量」とは、重量測定を意味する用語である。

【0042】

なお、図１に示した各工程の区分は、本発明の前提技術を説明する便宜上の区分に過ぎず、電気ニッケルの電解製錬プロセスを簡略に示したに過ぎない。また、本発明が実施される剥ぎ取り工程（Ｓ１０）については、図２～図９を用いて詳細に後述するが、それ以外の工程については図１のみを用いて簡略に説明する。

【0043】

本設備１１０は、図２の中央を右から左へ横送りコンベア１１１が横断するようにライン配置されている。本設備１１０におけるラインの先頭近くには、ニッケル種板剥ぎ取り機（本機）１００が配置され、その前後に各種の支援設備が配設されている。

【0044】

支援設備は、準備・装填工程（Ｓ５）でワーク１９を本機１００に搬入・装填し、剥ぎ取り工程（Ｓ１０）で剥ぎ取ったニッケル種板２０をつぎの整形・製板工程（Ｓ５０）へ送り届けるほか、ニッケル種板２０を剥ぎ取って残された母板１０を繰り返し利用するため種板電着工程（Ｓ１）に戻すように送り届ける。

【0045】

本設備１１０の一部又は全部の運転について、制御盤や操作盤に構成された制御部５０により制御される。この種の設備は、概ねシーケンス制御に好適な構成であるので、制御部５０は、不図示のコンピュータ、入出力部、及び表示部等により構成され、リレーや電磁弁等の開閉、センサ出力に対する評価基準としての閾値、及びタイマの作動時間等を、自在にプログラム設定することが可能である。

【0046】

これらの機能を実現するために、本設備１１０の制御部５０は、既設又は付設のＰＬＣ（programmable logic controller、シーケンサ）８０を備えている。このＰＬＣ８０は、後述する遮光物体検知手段４０から出力された信号Ｕを入力され、信号Ｕに基づいて一連の処理機能９０に所定の動作を継続又は中断させるようにプログラム構成されている。なお、一連の処理機能９０には、本設備１１０の一部も含まれる。なお、ＰＬＣ８０は、同等機能を備えたコンピュータと電磁リレー等の組み合わせによって実現しても構わない。

【0047】

本設備１１０において、剥ぎ取り工程（Ｓ１０）を実行する本機１００以外の支援設備については、図２のみを用いて簡略に説明する。母板搬入ストックコンベア１１２は、ワーク１９を横送りコンベア１１１の先頭に載置する。横送りコンベア１１１は、ワーク１９を本機１００に搬入・装填する。この時、種板検出手段１１６を用いてニッケル種板が母板に電着されていることを確認できる。ニッケル種板が電着されていない母板が確認された場合、剥離停止指令入力手段１１７により、問題のある母板の問題のある面に関して、剥ぎ取り工程（S１０）を行わないようにすることができる。詳細については後述する。

【0048】

本機１００は、ワーク１９に対し、母板１０の両面から正常に剥離されたニッケル種板２０を、横送りコンベア１１１の両側に振り分けると共に、剥離の済んだ母板１０を横送りコンベア１１１で先送りする。

【0049】

横送りコンベア１１１の両側には、種板傾転装置１１３がそれぞれ１台ずつ配設されている。これら１対の種板傾転装置１１３により、それぞれ正常に剥ぎ取られたニッケル種板２０は、種板搬出コンベア１２０、種板移載装置１２１、及びコンテナ搬出コンベア１２２ほかの支援装置によって横送りコンベア１１１から搬出され、整形・製板工程（Ｓ５０）に供される。

【0050】

図４は、図３に対してチス刃が挿入された状態をより実態的に説明するための斜視図であり、図４（Ａ）は吸着パッド機構により母板からニッケル種板を引き剥がす動作、図４（Ｂ）は母板からニッケル種板を剥がす捲り部が形成された状態、をそれぞれ示している。図４（Ａ）に要部概略を示す種板傾転装置１１３は、真空吸着パッド機構６０を備えて構成されている。その真空吸着パッド機構６０は、真空吸着パッド６１～６６、真空ポンプ、及び吸着パッド傾転手段６８、を備えて構成されている。なお、吸着パッド傾転手段６８は、規定の条件の下で所定のタイミングに同期して図４（Ａ）に示す矢印方向へと真空吸着パッド６０～６６を傾転させるものであり、図は矢印のみに簡略化している。

【0051】

種板傾転装置１１３によって剥離の済んだ母板１０は、横送りコンベア１１１で先送りされ、絶縁プロテクタ（エッジワイズプロテクタ）挿入装置１１９のそばまで到達すると、繰り返し利用に適するように絶縁プロテクタ（エッジワイズプロテクタ）１７（以下、「エッジワイズ」ともいう）を嵌着される。なお、絶縁プロテクタ挿入装置１１９について、エッジワイズ挿入装置１１９ともいう。

【0052】

図３及び図４に示すように、ワーク１９に対し、エッジワイズ１７を外向きに回動して傾けたところからチス刃３１を挿入して母板１０の表面１１，２１から電着したニッケル種板を剥がし起こす。さらにチス刃３１がめくった箇所を起点として、図４（Ａ）に示すように、片面３つ裏表で合計６つの真空吸着パッド６１～６６が、電着したニッケル表面に吸着し、ワーク１９の両方向へと母板１０からニッケル薄板（種板）２０を引き剥がすため、１枚の母板１０からは２枚の種板２０が得られる。なお、真空吸着パッド６１～６６の吸着面は、消耗品としての吸着パッドにより構成され、真空洩れして吸着力が低下した段階で交換される。

【0053】

エッジワイズ１７を嵌着された母板１０は、横送りコンベア１１１で先送りされ、母板搬出ストックコンベア１１４のそばまで到達すると、母板搬出ストックコンベア１１４に横送りコンベア１１１から移載され、繰り返し利用により適するように不図示の処理を受けてから、種板電着工程（Ｓ１）に戻される。

【0054】

エッジワイズ１７，１８は、種板電着工程（Ｓ１）において、母板の両側辺および底辺部を絶縁することにより種板の電着を規制する。そのことによって、両側辺および底辺部が直線状に整った形状の良い種板を製造することができる。また、母板の表裏両面の種板がつながることを防止している。エッジワイズ１７と、エッジワイズ１８との区別については、図３及び図４を用いて後述する。

【0055】

一方、チス刃挿入不良等により剥離に失敗したワーク１９は、手剥ぎ工程（Ｓ３０）に供される。手剥ぎ処理されたニッケル種板２０については、種板傾転装置１１３で正常に確保されたものと同様に、整形・製板工程（Ｓ５０）に供される。

【0056】

以下、剥ぎ取り工程（Ｓ１０）を実行する本機１００について、図４～図９も用いて詳細に説明する。本機１００は、母板１０への電着により形成されたニッケル種板２０を母板１０から剥ぎ取るための一連の処理機能９０を備えている。この一連の処理機能９０として、少なくとも、チス刃３１と、チス刃挿入装置３０と、遮光物体検知手段４０と、真空吸着パッド機構６０と、制御部５０と、を備えて構成されている。

【0057】

上述のように、剥ぎ取り工程（Ｓ１０）の前の準備・装填工程（Ｓ５）では、本設備１１０において、本機１００を構成する一連の処理機能９０に対し、母板１０にニッケル種板２０が電着されたワーク１９を適切に装填し、母板１０からニッケル種板２０を剥ぎ取ることができるように準備する。

【0058】

剥ぎ取り工程（Ｓ１０）では、図３に示すように、まず、ワーク１９の正面の右肩部からチス刃３１を挿入することによって、ニッケル種板２０を剥がす捲り部２１を開く。この捲り部２１が開けたニッケル種板２０の角部２５の近傍から概ね対角線Ｋ（図９（Ｂ））に沿って容易に引き剥がすことが可能となる。

【0059】

また、図３（Ａ）及び図４（Ａ）に示すように、母板１０の上辺以外の辺縁を額縁状に被覆するエッジワイズ１７，１８が嵌着されている。エッジワイズ１７は、上辺以外の辺縁に対して大部分を被覆して嵌脱しにくい構造となっている。これに対して、エッジワイズ１８は、エッジワイズ１７とは違って、図３および図４の紙面の正面から見てワーク１９の右辺の上方部のみを、局所的に被覆・嵌着し、嵌脱容易に構成されている。

【0060】

図３（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示すように、エッジワイズ１８は、ワーク１９の右上方の角部に設けられた軸支機構を中心に回動することによって母板１０の辺縁上方から嵌脱可能であって、チス刃３１を挿入する直前に回動して外される。すると、母板１０に電着されたニッケル種板２０の縁部が露出する。露出した母板１０の表面と、その表面１１に電着されたニッケル種板２０と、の間に、チス刃３１を挿入して母板１０からニッケル種板２０を剥がし始める。このようにして、剥がすための捲り部２１をチス刃で剥ぎ起こし、少し捲れたその捲り部２１の近傍を吸着パッド６１～６３で吸着しながら全体を引き剥がす。

【0061】

チス刃挿入装置３０は、ニッケル種板２０の角部２５において、チス刃３１を、母板１０の表面１１，１２と表面１１，１２に電着されたニッケル種板２０との間に割り込ませ、口を開けさせるために、切り分けながら奥へと押し込むように挿入する。チス刃挿入装置３０で押し込まれたチス刃３１は、母板１０からニッケル種板２０を剥がすための捲り部２１を開くように機能する。

【0062】

チス刃挿入装置３０は、チス刃３１に所定のタイミングでチス刃挿入動作を実行させるための油圧等による不図示の駆動機構と、その駆動機構に所定の動作を実行させる制御機能、すなわち制御部５０と、により構成されている。制御部５０は、チス刃挿入の合否判定に応じて一連の処理機能９０、及び本設備１１０全体を統括制御するほか、内蔵された正確な時計に基づいて各種のタイミングを設定することも可能である。

【0063】

図５は、本機において、チス刃挿入が正常であり剥ぎ取りの捲り部を開いた状態を示す要部平面図である。図５に示すように、母板１０の表面１１，１２と表面１１，１２に電着されたニッケル種板２０との間にチス刃３１が正常に挿入されて、ニッケル種板２０を剥がす捲り部２１を開く。このように、ニッケル種板２０の角部２５から引き剥がし易くするための捲り部２１が開いた状態を、チス刃挿入合格と判定する。以下、チス刃挿入の合否判定を自動的に行うことについて説明する。

【0064】

図６は、図５の状態をレーザ距離センサによって監視し、チス刃挿入合格と判定できる状態を説明するための模式平面図である。図７は、図６とは逆に、チス刃がニッケル種板の上に乗り上げてしまった状態をレーザ距離センサによって監視し、チス刃挿入不合格と判定される状態を説明するための模式平面図である。

【0065】

図６に示すように、レーザ距離センサ４１はチス刃３１の後方より母板１０に対して面対称に２組設置されて遮光物体検知手段４０を構成している。レーザ距離センサ４１は、そこから照射されるレーザ光線Ｒが、母板１０に対して平行かつ、種板２０が捲れた際に種板２０がレーザ光線Ｒの直進を遮ると共に不図示の反射光を受光可能な相対的配置に設定されている。

【0066】

センサ４１は種板２０がレーザを遮り、レーザが反射することによって母板１０から種板２０が捲れたことを検知する。チス刃３１が問題なく母板１０と種板２０の間に挿入されると種板２０が捲れ上がる。このように種板２０が捲れ上がって生じた遮光物体２２を、チス刃３１の後方から非接触式のレーザ距離センサ４１で検知する。

【0067】

本設備１１０の制御部５０は、ＰＬＣ（シーケンサ）８０を備えている。このＰＬＣ８０は、遮光物体検知手段４０から出力された信号Ｕを入力され、信号Ｕに基づいて一連の処理機能９０に所定の動作を継続又は中断させるようにプログラム構成されている。遮光物体検知手段４０を構成する２組のセンサ４１，４１は制御部５０に接続されており、それらの出力する信号Ｕに基づいて本機１００を制御する。ＰＬＣ８０は、１対のセンサ４１，４１が両方とも遮光物体２２を検知した場合、チス刃３１が正常に挿入されて母板１０の表面１１，２１からニッケル種板２０が捲られたと判定する。

【0068】

ＰＬＣ８０には、図８を用いて後述する各工程を実現するようなプログラムが読み出し実行自在に記憶されている。図２に示した操作盤５０により、適宜プログラムの修正も可能である。このプログラムによれば、チス刃挿入動作後のタイミングで、１対のセンサ４１，４１が両方ともに遮光物体２２を検知すれば、チス刃挿入合格として、種板２０の真空吸着動作に移行する。

【0069】

１対のセンサ４１，４１の何れか一方が検知しないと、チス刃挿入不合格とみなし、再度チス挿入動作を繰り返させる。例えば、初回も含めて３回以内の挿入により種板２０が正常に捲れたならば真空吸着動作へ移行する。しかし、３回連続してチス刃挿入不合格の場合、チス挿入不良のため本機１００を異常停止する。

【0070】

以下、チス刃挿入の合否判定をする必要性について説明する。この本機１００は、正常動作の状態であれば、チス刃３１は、母板１０とニッケル種板２０の間に挿入される。その結果、図５に示したように、角部２５において、種板２０が母板１０から捲られる。その角部２５で捲られた捲り部２１を起点として吸着パッド６１～６６が、母板１０の表面１１，１２からニッケル種板２０を引き剥がす。しかし、チス刃３１が母板１０とニッケル種板２０との間に挿入できず、その種板２０を剥離することができないという異常事態が生じることもある。

【0071】

この異常事態は、図６に示すように、母板１０の表面１１，１２の状態や、種板電着工程（Ｓ１）における通電時の電解液その他の条件等によって、母板１０の角部２５への電着の状態が微妙に変化することに起因すると考えられている。この異常事態の主な例として、図７に示すように、チス刃３１が種板２０の上に乗り上げてしまうことがある。この場合、母板１０からニッケル種板２０が捲られないので、真空吸着パッド６１～６６で種板２０を吸着しても種板２０を剥がすことができない。

【0072】

この異常事態に対し、本機１００は、種板２０の剥ぎ取り不良を検知して、例えば、初回も含めて３回の挿入を行ってもなお剥ぎ取り不良と判定されれば、チス刃挿入装置を停止する。剥ぎ取り不良（チス刃挿入不合格）と判定されたワーク（１９）は、手剥ぎ工程（Ｓ３０）に供される。手剥ぎ工程（Ｓ３０）では、運転員は、本機１００のチス刃３１に代わって、母板１０から種板２０を手作業で剥がして捲り部を形成する。その結果、停止から運転再開まで１～２分間の運転停止で済むことになる。

【0073】

また、本機１００は、チス刃挿入不合格と判定されても、初回も含めて最大で３回までチス刃挿入を繰り返すので、２回目、３回目のチス刃挿入でチス刃挿入合格と判定される場合もあることから、従来と比較して手剥ぎ枚数が減少する。そのことにより、種板剥ぎ取り機の設備稼働率が向上すると共に、人手による剥ぎ取り作業が減少し、作業に伴う危険性も減少する。

【0074】

一方、従来は、種板搬出コンベア上のセンサで２枚の種板を検出できなければ剥ぎ取り不良と判断していた。この場合、剥ぎ取り不良の検出が吸着パッドの傾転後となるため、種板２０が母板１０から捲られない状態であるにもかかわらず、吸着パッド６１～６６が無理に剥離しようと吸着すると、吸着面に対して横方向の擦るような力が加わる。次に、吸着パッドがニッケル種板から離れ、真空が破壊されるが、その時に吸着パッドの吸着面の表面を摩耗劣化させる。その結果、吸着パッドに穴開きや亀裂が生じるため、交換のための設備停止頻度が増加すると共に、吸着パッドの寿命が短縮されるという問題があった。なお、全く種板２０が母板１０から捲られていない状態では、吸着パッド６１～６６の吸着力よりも、剥離に要する力の方が勝つので、無理には剥離できない。

【0075】

このようにして、パッド表面が劣化すれば、十分な真空を保持できなくなり、吸着力が減少する。たとえ、チス刃３１が種板２０の上に乗り上げずに、母板１０からニッケル種板２０正常にめくられていても、図８を用いて後述する剥離工程（Ｓ１５）において支障をきたすことになる。当然に吸着パッド６１～６６の劣化したパッド表面を交換修理する必要が生じ、その修理コストに加えで稼働休止の損失も増大する。したがって、本機１００は、種板２０の剥ぎ取り不良を速やかに検知してニッケル種板剥ぎ取り機を停止するように構成されている。以下、チス刃挿入を合否判定するための構成、及びその手順を併せて説明する。

【0076】

遮光物体検知手段４０は、チス刃３１の挿入方向Ｊに向けて刃先周辺Ｐへ光線Ｒを照射して、刃先周辺Ｐに光線Ｒを遮る遮光物体２２の有無を所定のタイミングで検知し、その検知結果を信号Ｕとして出力する。すなわち、遮光物体検知手段４０は、所定のタイミングで遮光物体２２が検知されたならば、チス刃挿入合格と判定する。逆に、検知されなければ、チス刃挿入不合格と判定する。信号Ｕには、チス刃挿入の合否が判定された情報を含めて出力される。

【0077】

真空吸着パッド機構６０は、チス刃挿入の合否が判定された情報を含む信号Ｕに基づいて、全体剥離動作を実行する。全体剥離動作は、チス刃挿入合格の情報を含む信号Ｕに応じて、母板１０からニッケル種板２０の全体を剥ぎ取るように、真空吸着パッド６１～６６がニッケル種板２０の表面２２に吸着して傾転する。

【0078】

また、制御部５０は、遮光物体検知手段４０が所定のタイミングで遮光物体２２を検知できなければ、チス刃挿入不合格と判定すると共に、チス刃挿入装置３０にチス刃挿入動作を再度実行させるようにプログラム構成されている。

【0079】

また、制御部５０は、チス刃挿入不合格と判定したならば、チス刃挿入装置３０にチス刃挿入動作を所定回数Ｎまで実行させ、所定回数Ｎまで実行してもなお連続してチス刃挿入不合格と判定された場合は、異常停止するようにプログラム構成されている。なお、一例として、所定回数Ｎ＝３回に設定して好結果が得られた。

【0080】

また、遮光物体検知手段４０は、チス刃３１の後方に位置する固定体７０に固設された２組のレーザ距離センサ４１を備えている。制御部５０は、レーザ距離センサ４１により遮光物体２２までの距離を計測した測距値Ｄが閾値α以下であれば、信号Ｕにより遮光物体２２の存在を検知すると共に、チス刃挿入合格の情報を出力するようにプログラム構成されている。より具体的には、例えば、２０００ｍｍのレンジまで距離を測定できるレーザ距離センサにおいて、閾値αを１０５０ｍｍに設定することができる。

【0081】

なお、遮光物体検知手段４０の一例として、レーザ距離センサ４１を挙げたに過ぎない。遮光物体検知手段４０は、レーザ距離センサ４１に限定されるものでなく、例えば、赤外線の発光手段と受光検出手段との組み合わせによって、遮光物体２２の存在を検知する信号Ｕを出力するようにしても構わない。つまり、遮光物体検知手段４０は、ニッケル種板２０を剥がすための捲り部２１が開けたニッケル種板２０の角部２５の近傍が捲れ上がったことを非接触式に検知する機能が備わっていれば、他の方法でも構わない。

【0082】

また、制御部５０は、既設又は付設のＰＬＣ（シーケンサ）８０で構成されている。このＰＬＣ８０は、遮光物体検知手段４０から出力された信号Ｕを入力され、信号Ｕに基づいて一連の処理機能９０に所定の動作を継続又は中断させるようにプログラム構成されている。

【0083】

また、真空吸着パッド機構６０は、複数の真空吸着パッド６１～６６（図９に６９も追加）を備え、これら複数の真空吸着パッド６１～６６，６９は、ニッケル種板２０を剥がすための捲り部２１が開けたニッケル種板２０の角部２５の近傍から並ぶ位置に吸着すると供に、捲り部２１に近い所から遠い方へと順に傾転動作可能に構成されている。また、真空吸着パッド６１と真空吸着パッド６９との配置は、対角線Ｋ（図９）に沿った関係であり、これらも捲り部２１に近い所から遠い方へと順に傾転動作可能に構成されている。

【0084】

なお、母板１０の両面に電着された種板２０の密着力が弱く、クレーンや母板搬入ストックコンベア１１２等による搬送時に、母板１０の表面１１，１２から種板２０が剥離、落下し、既にどちらか片面、または両面に種板２０が電着していない母板１０が剥ぎ取り工程（Ｓ１０）に供給されることがある。そうすると、捲り部２１が形成されないため、チス刃挿入不合格と判定されて、さらにチス刃挿入動作が所定回数まで繰り返された後、装置が異常停止する。よって、既に対象の種板２０が電着していないにも関わらず、チス刃挿入動作が所定回数まで繰り返され、装置が異常停止するため、余計な停止時間が発生する。そのため、設備稼働率が低下するという課題があった。

【0085】

母板１０の表面１１，１２から種板２０が剥離、落下するのは、主に、母板１０の表面１１，１２の状態や、種板電着工程（Ｓ１）における通電時の電解液その他の条件等によって、母板１０の表面１１，１２と種板２０の密着状態や種板２０の硬度や内部応力等の性状が微妙に変化することに起因すると考えられている。

【0086】

そこで、本発明の一態様では、例えば図２に示すようにニッケル種板が母板に電着されていることを確認する種板検出手段１１６と、母板毎であって母板の面毎に剥離動作を停止することができる剥離停止指令入力手段１１７とを備える。種板が母板に電着されているかを検出する方法は、母板表面と種板表面の反射率の違いや色の違いを光学的に検出して判定しても良いが、最も簡単なものとして人手による目視確認が好ましい。人手による目視確認の場合、母板のどちらか裏側が確認しにくくなるので、種板検出手段１１６としては、例えば、母板の両面を確認することができる母板確認用鏡などを補助的に最も効果的な位置に設置することが好ましい。さらに、剥離停止指令を入力する方法としては、人手によるスイッチ操作が好ましい。したがって、剥離停止指令入力手段１１７としては、母板の面毎の停止スイッチが好ましく、スイッチは、片面毎に２個備えれば良い。

【0087】

剥離停止指令入力手段１１７により剥離停止指令が入力されれば、制御部５０は、入力された後にチス刃挿入動作を実行する母板１枚に限り、剥離停止指令が入力された面のみの遮光物体検知手段及び真空吸着パッド機構（剥離動作）を停止させ、剥ぎ取り工程（Ｓ１０）を終了させる。これにより、種板が母板に電着されていない場合には、剥ぎ取り工程（Ｓ１０）を省略することができるため、余計な停止時間が発生せず、設備稼働率の低下を防止することができる。

【0088】

図８は、本発明の実施形態に係るニッケル種板剥ぎ取り機の運転方法（以下「本方法」ともいう）を説明するためのフローチャートである。図８に示すように、本方法は、準備・装填工程（Ｓ５）と、剥ぎ取り工程（Ｓ１０）と、手剥ぎ工程（Ｓ３０）と、通常移送工程（Ｓ４０）と、を有する。まず、準備・装填工程（Ｓ５）では、本機１００を構成する一連の処理機能９０に対し、ワーク１９を適切に装填し、母板１０からニッケル種板２０を剥ぎ取ることができるように準備する。ワーク１９とは、母板１０にニッケル種板２０が電着されたものをいう。

【0089】

本発明の一実施形態に係るニッケル種板剥ぎ取り機の運転方法では、上述したように、剥ぎ取り工程（Ｓ１０）の前に、種板検出工程（Ｓ６）と、状況に応じて剥離停止指令入力工程（Ｓ８）と、バイパス工程（Ｓ９）を有する。

【0090】

種板検出工程（Ｓ６）では、ニッケル種板２０が母板１０に電着されていることを確認する。種板検出工程（Ｓ６）は、例えば人手による目視確認で行うことができ、その際、母板のどちらか裏側が確認しにくくなるので、補助的に最も効果的な位置に母板確認用鏡を設置することもできる。種板検出工程（Ｓ６）により、種板２０が母板１０に電着されているか否かを判断する（図8の工程Ｓ７）。

【0091】

種板検出工程（Ｓ６）で種板２０が検出されなかったら、剥離停止指令入力工程（Ｓ８）において、スイッチ操作等の手段によって剥離停止指令を入力する。剥離停止指令入力手段１１７は、母板の面毎に別々に剥離動作を停止することができる機構を有する。具体的には、例えば、表裏面用の押しボタンスイッチを備えれば良い。

【0092】

バイパス工程（Ｓ９）では、剥離停止指令入力工程（Ｓ８）において剥離停止指令が入力されたとき、母板１０のニッケル種板２０が電着されていない面において、後述する遮光物体検知工程（Ｓ１３）、合否判定工程（Ｓ１４）、剥離工程（Ｓ１５）を行わず、剥ぎ取り工程（Ｓ１０）を終了させる。このことにより、不必要なチス刃挿入動作の繰り返し、装置の異常停止が回避される。

【0093】

剥ぎ取り工程（Ｓ１０）では、母板１０からニッケル種板２０を母板１０から剥ぎ取る。通常移送工程（Ｓ４０）では、剥ぎ取ったニッケル種板２０と、それを剥ぎ取られた母板１０と、を、それぞれつぎの工程に供されるように適切に移送する。手剥ぎ工程（Ｓ３０）では、ワーク１９を人手によって剥ぎ取って捲り部を形成する。

【0094】

剥ぎ取り工程（Ｓ１０）は、さらに、挿入タイミング設定工程（Ｓ１１）と、チス刃挿入工程（Ｓ１２）と、遮光物体検知工程（Ｓ１３）と、合否判定工程（Ｓ１４）と、剥離工程（Ｓ１５）と、カウントアップ工程（Ｓ１６）と、連続不合格計数工程（Ｓ１７）と、を有する。挿入タイミング設定工程（Ｓ１１）では、チス刃挿入装置３０がチス刃３１を挿入させるために所定のタイミングを設定する。チス刃挿入工程（Ｓ１２）では、母板１０からニッケル種板２０を剥がす捲り部２１を開くため、チス刃挿入装置３０が、所定のタイミングで、母板１０の表面１１，１２と表面１１，１２上に電着されたニッケル種板２０との間にチス刃３１を挿入する。

【0095】

遮光物体検知工程（Ｓ１３）では、チス刃３１の挿入方向Ｊに向けて刃先周辺Ｐへ光線Ｒを照射して、刃先周辺Ｐに照射光線Ｒを遮る遮光物体２２の有無を所定のタイミングで検知した信号Ｕを出力する。合否判定工程（Ｓ１４）では、遮光物体検知工程（Ｓ１３）で出力された信号に基づいて、所定のタイミングで遮光物体２２が検知されたならば、制御部５０がチス刃挿入合格と判定する。

【0096】

なお、制御部５０は、以下の運転制御を実行することが可能なプログラムを備えている。すなわち、制御部５０は、合否判定工程（Ｓ１４）において、チス刃挿入不合格と判定した後に、チス刃挿入工程（Ｓ１２）を再度実行しても続けて不合格と判定されたならば、チス刃挿入装置３０にチス刃挿入工程（Ｓ１２）を所定回数Ｎまで繰り返し実行させる。また、一例として、上述の所定回数Ｎは３回に設定されている。

【0097】

合否判定工程（Ｓ１４）以降について、より詳細な処理は以下のとおりである。カウントアップ工程（Ｓ１６）では、合否判定工程（Ｓ１４）で不合格判定される毎に、カウント値ｎを、ｎ＝（ｎ＋１）の要領でカウントアップする。初期設定ｎ＝０に対し、合否判定工程（Ｓ１４）の結果が、３回連続して不合格の場合はｎ＝３となる。連続不合格計数工程（Ｓ１７）において、ｎ＝３、Ｎ＝３の場合、ｎ＜Ｎに対する判断結果はＮＯなので、手剥ぎ工程（Ｓ３０）へ移行させるように、制御部５０が一連の処理機能９０を制御する。また、合否判定工程（Ｓ１４）の結果、連続不合格２回以下の場合、連続不合格計数工程（Ｓ１７）において、ｎ≦２、Ｎ＝３の場合、ｎ＜Ｎに対する判断結果はＹＥＳなので、チス刃挿入工程（Ｓ１２）を再度実行させる。

【0098】

また、制御部５０が合否判定工程（Ｓ１４）でチス刃挿入不合格と判定したならば、チス刃挿入装置３０にチス刃挿入工程（Ｓ１２）を再度実行させる。逆に、制御部５０が合否判定工程（Ｓ１４）でチス刃挿入合格と判定したならば、剥離工程（Ｓ１５）に移行する。剥離工程（Ｓ１５）では、真空吸着パッド機構６０にニッケル種板２０の表面２２を吸着して傾転させることにより、母板１０からニッケル種板２０の全体を剥ぎ取る。

【0099】

その逆に、制御部５０は、所定回数Ｎまで実行してもなお連続してチス刃挿入不合格と判定したならば、運転を停止する。その後、運転員は、手剥ぎ工程（Ｓ３０）へ移行して人手により捲り部を形成すると共に、運転を再開する。また、一例として、上述したように、所定回数Ｎは３回に設定されている。つまり、チス刃挿入の状態を２組のレーザ距離センサ４１で監視し、母板１０からニッケル種板２０が捲れた場合を「チス刃挿入合格（良好）」とし、捲れなかった場合は「チス刃挿入不合格（不良）」として扱い、チス刃３１の挿入を３回まで繰り返すことによって、チス刃挿入不良による剥ぎ取り不良を減らすことができる。なお、上述の所定回数Ｎを３回に設定することにより良好な結果を得られたが、３回に限定する必要はなく、例えば、１～６回の範囲で所定回数Ｎを変更しても構わない。

【0100】

図９は、図４（Ａ）に対して剥ぎ取り工程をより円滑化する吸着パッド機構を説明するための図であり、図９（Ａ）は時間差を示す平面図、図９（Ｂ）は配置を示す正面図、をそれぞれ示している。図９（Ａ）に示すように、真空吸着パッド６１，６２，６３は、チス刃３１に近い方から、この順番で剥ぎ取るように、傾転移動の動作を開始するタイミングに時間差が設けられている。また、図９（Ｂ）に示すように、真空吸着パッド６１，６２，６３のほかに、真空吸着パッド６９を追加、又は真空吸着パッド６３を移設する等も、剥離工程（Ｓ１５）をより円滑化する効果がある。真空吸着パッド６９は、ニッケル種板２０の捲り部２１を始点とする対角線Ｋに沿って配置され、真空吸着パッド６１から遅れて傾転移動の動作を開始するタイミングに時間差が設けられている。

【0101】

本発明の実施形態に係るニッケル種板剥ぎ取り機（本機）１００は、母板１０から種板２０を剥ぎ取る際に捲り部２１を開くチス刃３１が挿入不良であるために、捲り部２１を開けない不良を軽減する効果がある。その作用効果に加え、チス刃挿入不良の状態で吸着パッド機構６０に無理な真空吸着動作をさせないように制御することにより、真空吸着パッド６１～６６の長寿命化を実現するものである。

【0102】

＜客観的に確認された本発明の効果＞
本発明の実施以前、すなわち、従来のニッケル種板剥ぎ取り機に改造を加える前では、チス刃挿入不良が７３．５回／日発生していたところ、改造後の本機１００では、５１．３回／日にまで改善された。また、チス刃挿入不良の状態にもかかわらず、真空吸着パッド６０～６６による真空吸着を強行することが無くなった。チス刃挿入不良、母板にニッケル種板が電着されていない母板を無視して真空吸着を強行すれば、剥離工程（Ｓ１５）が実行不能になって設備停止するところ、改造後の本機１００では、チス刃挿入不良を無視して真空吸着を強行することがなくなったので、設備を長時間停止することは概ね根絶された。このようにして、吸着パッドに無理な力がかかることが軽減されるようになった結果、改造前の月当たりの吸着パッドの交換枚数は２９枚であったが、改造後は１０枚まで減らすことができた。

【0103】

なお、前記のように本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。

【0104】

例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、ニッケル種板剥ぎ取り機、チス刃挿入装置、あるいは遮光物体検知手段としてのレーザ距離センサの構成、動作、それらによるチス刃挿入についての具体的な合否判定方法も、本発明の実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

【産業上の利用可能性】

【0105】

本発明は、電解製錬法による電気ニッケル板の製造設備のなかで、ニッケル種板剥ぎ取り機において採用される可能性がある。

【符号の説明】

【0106】

１０ 母板、１１，１２ （母板１０の）表面、１３ 吊手、１４ クロスビーム、１７ エッジワイズ、１８ 取外し容易なエッジワイズ、２１ （ニッケル種板２０を剥がすための）捲り部、２２ 遮光物体、２０ ニッケル種板、２５ （ニッケル種板２０で剥ぎ取る端緒２１を得る）角部、３０ チス刃挿入装置、３１ チス刃、４０ 遮光物体検知手段、４１ レーザ距離センサ、５０ 制御部、６０ 真空吸着パッド機構、６１～６６，６９ 真空吸着パッド、６８ 吸着パッド傾転手段、７０ （チス刃３１の後方に位置する）固定体、８０ ＰＬＣ（programmable logic controller、シーケンサ）、９０ 一連の処理機能、 １００ ニッケル種板剥ぎ取り機（本機）、１０１ 母板洗浄コンベア、１１０ ニッケル種板剥ぎ取り設備（本設備）、１１１ 横送りコンベア、１１３ 種板傾転装置、１１４ 母板搬出ストックコンベア、１１６ 種板検出手段、１１７ 剥離停止指令手段、１１９ プロテクタ挿入装置、１２０ 種板搬出コンベア、１２１ 種板移載装置、Ｄ 測距値、Ｊ （チス刃３１の）挿入方向、Ｋ （ニッケル種板２０の端緒２１を始点とする）対角線、Ｍ 剥離方向、Ｐ 刃先周辺、Ｒ 照射光線（レーザ光線）、Ｕ 信号、Ｓ１ 種板電着工程、Ｓ５ 準備・装填工程、Ｓ６ 種板検出工程、Ｓ８ 剥離停止指令入力工程、Ｓ９ バイパス工程、Ｓ１０ 剥ぎ取り工程、Ｓ１１ 挿入タイミング設定工程、Ｓ１２ チス刃挿入工程、Ｓ１３ 遮光物体検知工程、Ｓ１４ 合否判定工程、Ｓ１５ 剥離工程、Ｓ４０ 通常移送工程、Ｓ５０ 整形・製板工程、Ｓ６０ 製品電着工程、Ｓ７０ 洗浄・荷造・看量工程、α 閾値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】