移送系统、电解精炼系统及移送方法

移送系统、电解精炼系统及移送方法
【专利摘要】本发明提供一种移送系统、电解精炼系统及移送方法，所述移送系统利用起重机来移送吊梁装置，以将用于将电极放入电解槽或从电解槽取出电极的吊梁装置配置在电解槽上的规定的目标位置。该移送系统，其特征在于，具有：拍摄部，设置于起重机或吊梁装置，对设置于电解槽的标记进行拍摄；以及控制部，根据由该拍摄部拍摄到的标记图像取得标记的位置，并基于该标记的位置取得所述目标位置，并控制所述起重机，从而将吊梁装置配置在所述目标位置。该系统能够以非常短的时间并且非常低的成本实施电解精炼处理。
【专利说明】移送系统、电解精炼系统及移送方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及用于电解精炼的吊梁装置的移送系统、电解精炼系统及移送方法。

【背景技术】
[0002] -般地，铜、镍及铝等金属通过电解精炼而被精炼。在电解精炼中，将由粗金属形 成的阳极和阴极放置在电解槽中，并浸渍于电解槽中的电解液。在该状态下，在阳极和阴极 之间流动电流。由此，阳极中的金属向电解液溶解，并以纯度非常高的状态在阴极析出。
[0003] 通常，为了将电极（阳极及阴极）放入电解槽或从电解槽中取出电极，使用吊梁装 置和起重机。吊梁装置具有悬吊多个电极的吊梁。吊梁具有用于保持电极的吊钩。
[0004] 此外，吊梁装置具有梁导向装置。梁导向装置用于确定吊梁相对于电解槽的位置。 起重机用于移送包括吊梁及梁导向装置的吊梁装置。
[0005] 在要将电极放置于电解槽内时，首先，起重机将吊梁装置配置于电解槽之上。然 后，起重机将吊梁装置(梁导向装置)放置于电解槽的规定位置。而且，使吊梁以被梁导向装 置引导的方式向电解槽落下。由此，将电极配置在电解槽的规定位置。之后，使电极从吊梁 的吊钩脱离。
[0006] 另外，在要将电极从电解槽取出时，与上述同样，使吊梁向电解槽落下。而且，吊梁 的吊钩对电解槽内的电极进行保持。之后，起重机将保持有电极的吊梁与梁导向装置一起 吊起。这样的起重机例如在日本特开2010-236050号公报中被公开。
[0007] 此外，为了将吊梁装置放置在电解槽的规定位置，在实施电解精炼前，进行实际的 位置对准设定（试运转确认）。在该试运转确认中，操作者利用起重机将吊梁装置移动到各 电解槽。而且，操作者利用起重机实施微调整，以将吊梁装置配置在电解槽上的规定的目标 位置。该目标位置是为了将电极放置于电解槽而应该配置吊梁装置的位置。
[0008] 而且，操作者通过目视判断吊梁装置是否处于目标位置。操作者在判断为吊梁装 置处于目标位置的情况下，将这时的吊梁装置的位置（起重机的位置）作为目标位置登记 到程序控制器（起重机的控制装置）。
[0009] 在此，由一个吊梁装置处理的电解槽的数量，通常甚至为数百槽（例如700槽）。 另外，对每个电解槽实施上述的试运转确认。因此，对所有电解槽的试运转确认要花费很多 的时间（例如，十几天）。


【发明内容】

[0010] 本发明的目的在于提供一种不需要操作者的视觉辨认，而能够将吊梁装置移送到 电解槽上的目标位置的移送系统、电解精炼系统及移送方法。
[0011] 本发明的一实施方式的移送系统（本移送系统），是用于由起重机来移送吊梁装 置，以将用于将电极放入电解槽或从电解槽取出电极的吊梁装置配置在电解槽上的规定的 目标位置的移送系统。本移送系统的特征在于，具有：拍摄部，设置于起重机或吊梁装置，对 设置于电解槽的标记进行拍摄；以及控制部，根据由该拍摄部拍摄到的标记图像取得标记 的位置，并基于该标记的位置取得所述目标位置，控制所述起重机，从而将吊梁装置配置在 所述目标位置。
[0012] 此外，本发明提供一种电解精炼系统，其包含：上述的移送系统、吊梁装置和起重 机。
[0013] 此外，本发明一实施方式的移送方法（本移送方法）是用于利用起重机来移送吊 梁装置，以将用于将电极放入电解槽或从电解槽取出电极的吊梁装置配置在电解槽上的规 定的目标位置的移送方法。本移送方法的特征在于，包括：拍摄步骤，利用设置于起重机或 吊梁装置的拍摄部，对设置于电解槽的标记进行拍摄；标记位置取得步骤，根据由拍摄部拍 摄到的标记图像取得标记的位置；目标位置取得步骤，基于该标记的位置取得所述目标位 置；以及配置步骤，通过控制所述起重机，将吊梁装置配置在所述目标位置。
[0014] 在本移送系统及本移送方法中，利用拍摄部来拍摄电解槽的标记。而且，基于该标 记的位置计算吊梁装置的目标位置。而且，吊梁装置被移送到目标位置。
[0015] 因此，在本移送系统及本移送方法中，不需要操作者的视觉辨认，而能够将吊梁装 置移送到电解槽上的目标位置。
[0016] 因此，操作者不需要在电解精炼之前实施例如针对高达数百个的电解槽的每一个 的基于目视的试运转确认。因此，根据本移送系统及本移送方法，能够以非常短的时间并且 以非常低的成本实施电解精炼处理。

【专利附图】

【附图说明】
[0017] 图1是表示使用本发明一实施方式的电解精炼系统（本系统）的电解工厂的一部 分的例的说明图。
[0018] 图2是表示本系统的构成的说明图。
[0019] 图3是表示吊梁装置及电解槽的构成的说明图。
[0020] 图4A及图4B是表示吊梁的阳极用吊钩及阴极用吊钩的构成及阳极及阴极的构成 的说明图。
[0021] 图5是表示梁导向装置的构成的说明图。
[0022] 图6是表示本系统的移送系统的构成的说明图。
[0023] 图7是表示移送系统的相机及照明装置的说明图。
[0024] 图8是表示利用移送系统的相机拍摄到的图像的例的说明图。
[0025] 图9是表示移送系统的相机所拍摄的拍摄图像和相机的拍摄范围之间的关系的 说明图。
[0026] 图10是表示基于移送系统的、吊梁装置的移送控制的流程图。
[0027] 图11是表示基于移送系统的图像处理控制的流程图。

【具体实施方式】
[0028] 以下，对本发明一实施方式的电解精炼系统（本系统）进行说明。图1是表示使 用本系统的电解工厂的一部分的例的说明图。
[0029] 如该图所示，该电解工厂配置有许多电解槽3。另外，本系统具备起重机100。起 重机100将吊梁装置移送至电解槽3。
[0030] 图2是表示本系统的构成的说明图。如该图所示，本系统具有起重机100及吊梁 装置1。此外，本系统具备移送系统。该移送系统利用起重机100移送吊梁装置1，以将吊 梁装置1配置于为了将电极载置于电解槽3而应该配置吊梁装置1的位置（目标位置）。 对于该移送系统，将后述。
[0031] 起重机100包括大梁103、行驶导轨104、滑车105、横向导轨106、驾驶室108及导 向框架110。
[0032] 行驶导轨104配置在工厂的顶棚部R。大梁103能够行驶地支撑于行驶导轨104。 大梁103具有横向导轨106。滑车105能够横向运动地搭载于横向导轨106。滑车105具 有导向框架110及驾驶室108。此外，滑车105吊着吊梁装置1。
[0033] 通过大梁103在行驶导轨104上行驶，大梁103、滑车105、导向框架110、驾驶室 108及吊梁装置1在工厂的顶棚行驶。另外，通过滑车105在横向导轨106上进行横向运 动，导向框架110、驾驶室108及吊梁装置1在工厂的顶棚进行横向运动。
[0034] 吊梁装置1是用于将电极放入电解槽3或从电解槽3取出电极的装置。电解槽3 中容纳有电解液。图3是表示吊梁装置1及电解槽3的构成的说明图。如该图所示，吊梁 装置1具备吊梁11、梁导向装置13、四个滑轮15及一对连接部17。
[0035] 吊梁11具备多个吊钩21、22(后述）。吊梁11使用这些吊钩21、22保持电极（阳 极及阴极）。
[0036] 梁导向装置13对向电解槽3吊放下来的吊梁11进行导引。S卩，梁导向装置13规 定吊梁11向电解槽3的移动方向。
[0037] 滑轮15通过未图示的钢丝绳安装于滑车105内的卷起装置（未图示）。也就是， 吊梁装置1通过滑轮15悬吊于滑车105。
[0038] 连接部17是用于将滑轮15和吊梁11连接的部件。即，连接部17安装于吊梁11。 连接部17还与安装于滑轮15的支撑钢缆W卡合。
[0039] 梁导向装置13用于确定吊梁11相对于电解槽3的位置。在吊梁装置1悬吊于起 重机100的状态下，梁导向装置13被放置在吊梁11中的规定的放置面上。
[0040] 因此，起重机100的移送力通过滑轮15及连接部17而被传递到吊梁11。进而，该 移送力通过吊梁11被传递到梁导向装置13。由此，起重机100能够将吊梁装置1整体进行 移送。
[0041] 另外，如图3所示，在由起重机100将吊梁11及梁导向装置13吊着的状态下，梁 导向装置13的下端比吊梁11的下端靠下方。因此，在利用起重机100将吊梁装置1向电 解槽3吊放下来的情况下，首先，梁导向装置13被配置于电解槽3。由此，梁导向装置13从 吊梁11的放置面离开。因此，之后，来自起重机100的力不被传递到梁导向装置13。能够 利用起重机100使吊梁11沿着梁导向装置13进一步向下方降落。
[0042] 图4A及图4B是表示吊梁11的阳极用吊钩21及阴极用吊钩22的构成及阳极A 及阴极C的构成的说明图。
[0043] 如图4A所示，阳极A具有主体部分A1、耳部A2和保持部A3。主体部分A1浸渍于 电解槽3内的电解液中。耳部A2是用于将主体部分A1挂在电解槽3的上端的部分。在进 行电解精炼时，向该耳部A2供给电流。保持部A3是接受吊梁11的阳极用吊钩21的部分。
[0044] 阳极用吊钩21的前端在图4A中的左右方向上移动。由此，阳极用吊钩21能够保 持阳极A (保持部A3)及从保持部A3脱离，从而将阳极A放置于电解槽3。
[0045] 另一方面，如图4B所示，阴极C具有主体部分C1、耳部C2和保持部C3。主体部分 C1浸渍于电解槽3内的电解液中。耳部C2是用于将主体部分C1挂在电解槽3的上端的 部分。在进行电解精炼时，向该耳部C2供给电流。保持部C3是接受吊梁11的阴极用吊钩 22的部分。
[0046] 阴极用吊钩22的前端在图4B中的与纸面垂直的方向上移动。由此，阴极用吊钩 22能够保持阴极C(保持部C3)以及能够从保持部C3脱离，从而将阴极C放置于电解槽3。
[0047] 图5是表示梁导向装置13的构成的说明图。如该图所示，梁导向装置13具备定 位插座（卡合部）31及梁限位器装置33。
[0048] 在进行电解精炼时，吊梁装置1配置于为了将电极放置在电解槽3而应该配置吊 梁装置1的位置（目标位置）。在这种情况下，定位插座31与设置于电解槽3的定位锥体 (定位部）35卡合。由此，梁导向装置13能够被放置于电解槽3的规定位置。梁限位器装 置33是挡住吊梁11的部件。
[0049] 定位锥体35包括台座37及突起部39。台座37的底面例如是长方形。突起部39 例如具有大致圆锥形状。将定位插座31的形状设计为，与定位锥体35的突起部39卡合。 定位锥体35是本实施方式的设置于电解槽3的标记。
[0050] 接下来，对本系统中的移送系统进行说明。该移送系统利用起重机100移送吊梁 装置1，以将吊梁装置1配置在为了将电极放置于电解槽3而应该配置吊梁装置1的位置 (目标位置）。
[0051] 图6及图7是表示本系统中的移送系统40的构成的说明图。如图6所示，移送系 统40具备相机41、照明装置43、输入部45、控制部47、存储部49及触摸面板51。
[0052] 如图7所示，相机41及两台照明装置43安装于导向框架110的定位插座31的上 方。相机（拍摄部）41对梁导向装置13的下方（例如铅垂方向）进行拍摄。
[0053] 此外，相机41及照明装置43也可以安装于滑车105 (导向框架110)。另外，相机 41及照明装置43还可以安装于吊梁装置1 (梁导向装置13)。
[0054] 照明装置43发出用于相机41进行拍摄的照明光。两台照明装置43安装于相机 41的周围。照明装置43主要用于照射相机41的拍摄范围。如图6所示，两台照明装置43 以包围(夹着）相机41的拍摄范围的方式，照射照明光。
[0055] 另一方面，如图6所示，驾驶室108具备输入部45、控制部47、存储部49及触摸面 板51。
[0056] 输入部45接受来自操作者（例如驾驶者）的对起重机100的驾驶操作（指示操 作），并将其传递到控制部47。操作者向输入部45例如输入旨在实施大梁103的行驶、滑 车105的横向运动、或者吊梁11的升起或放下的指示。例如通过使用了输入部45所具备 的控制杆等的凹口操作来执行该输入。
[0057] 触摸面板51主要接受与后述的移送系统40的动作有关的来自操作者的指示输入 (例如数值输入），并将其传递到控制部47。此外，触摸面板51将规定的信息向操作者进行 提示。
[0058] 控制部47控制本系统的整体。即，控制部47基于输入到输入部45的指示操作， 例如，控制大梁103及滑车105的移动及吊梁装置1的驱动。此外，控制部47执行与移送 系统40的动作有关的包含规定工序的处理。存储部49存储由控制部47所取得的数据。
[0059] 接下来，对本系统中的移送系统40的动作进行说明。由控制部47基于操作者的 指示对移送系统40的动作进行控制。
[0060] 〔初始设定〕
[0061] 首先，控制部47基于操作者的指示实施相机41的初始设定。
[0062] 在该初始设定（测定设定）中，基于操作者的指示，控制部47利用相机41从上方 对定位锥体35进行拍摄。将拍摄结果示于图8。控制部47取得对拍摄到的定位锥体35的 图像的4点的角部（台座37的角部）的坐标值进行表示的X1、Y1、X2及Y2。控制部47取 得XI和Χ2之间的间隔X以及Υ1和Υ2之间的间隔Υ。将取得结果的例示于表1 (单位是 mm)。
[0063] (表 1)
[0064]

【权利要求】
1. 一种移送系统，用于由起重机来移送吊梁装置，以将用于将电极放入电解槽或从电 解槽取出电极的吊梁装置配置在电解槽上的规定的目标位置，其特征在于，具有： 拍摄部，设置于起重机或吊梁装置，对设置于电解槽的标记进行拍摄；以及 控制部，根据由该拍摄部拍摄到的标记图像取得标记的位置，并基于该标记的位置取 得所述目标位置，并控制所述起重机，从而将吊梁装置配置在所述目标位置。
2. 根据权利要求1所述的移送系统，其特征在于， 所述控制部设定为，检测所取得的所述标记的位置和吊梁装置的位置之差即位置偏 差，并基于该位置偏差，计算所述目标位置。
3. 根据权利要求1所述的移送系统，其特征在于， 所述拍摄部对所述标记进行多次拍摄， 所述控制部基于由该拍摄部拍摄到的多个标记图像，取得所述标记的位置。
4. 根据权利要求1所述的移送系统，其特征在于， 所述移送系统还具有用于照射所述拍摄部的拍摄范围的照明装置。
5. 根据权利要求4所述的移送系统，其特征在于， 所述移送系统设有多个所述照明装置， 各照明装置的照明光相对所述拍摄部的拍摄范围的照射角度互不相同。
6. -种电解精炼系统，其特征在于，包含：权利要求1?5中任意一项所述的移送系 统、吊梁装置和起重机。
7. 根据权利要求6所述的电解精炼系统，其特征在于， 所述标记是定位部件， 所述吊梁装置具有与定位部件卡合的卡合部。
8. -种移送方法，其是用于由起重机来移送吊梁装置的移送方法，以将用于将电极放 入电解槽或从电解槽取出电极的吊梁装置配置在电解槽上的规定的目标位置，其特征在 于，包括： 拍摄步骤，利用设置于起重机或吊梁装置的拍摄部，对设置于电解槽的标记进行拍 摄； 标记位置取得步骤，根据由拍摄部拍摄到的标记图像取得标记的位置； 目标位置取得步骤，基于该标记的位置取得所述目标位置；以及 配置步骤，通过控制所述起重机，将吊梁装置配置在所述目标位置。
9. 根据权利要求8所述的移送方法，其特征在于， 在所述目标位置取得步骤中，检测所取得的所述标记的位置和吊梁装置的位置之差即 位置偏差，并基于该位置偏差计算所述目标位置。
10. 根据权利要求9所述的移送方法，其特征在于， 在所述配置步骤之后，还包括对所述位置偏差进行再检测的步骤， 在该再检测到的位置偏差超过容许范围的情况下，再实施所述拍摄步骤、标记位置取 得步骤、目标位置取得步骤及配置步骤。
11. 根据权利要求8所述的移送方法，其特征在于， 在所述拍摄步骤中，对所述标记进行多次拍摄， 在所述标记位置取得步骤中，基于多个标记图像，取得所述标记的位置。
12. 根据权利要求8所述的移送方法，其特征在于， 所述起重机包括：能够行驶地支撑在行驶导轨上的大梁和能够横向运动地搭载于横向 导轨的滑车，所述滑车吊着所述吊梁装置， 在所述标记位置取得步骤中，基于所述标记的位置及拍摄时所述滑车的位置，计算所 述目标位置。
13. 根据权利要求8所述的移送方法，其特征在于， 在所述标记位置取得步骤中，基于所述标记的位置及吊梁装置中的悬掉负载的状态， 来计算所述目标位置。
14. 根据权利要求8?13中任意一项所述的移送方法，其特征在于， 还包括存储所述目标位置的目标位置存储步骤。
【文档编号】C25C7/06GK104250841SQ201310256537
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年6月25日 优先权日:2013年6月25日
【发明者】前田雅彦, 福田怜史 申请人:住友重机械搬运系统工程株式会社