CN102362011B - 用于从阴极板剥离金属的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于从阴极板剥离金属的设备，该设备包括剥离器件，所述剥离器件适于定位在所述金属与所述阴极板之间，以使所述金属与所述阴极板分离，并且其中所述剥离器件的移动是经由机械臂的移动获得的。

Description

用于从阴极板剥离金属的设备

技术领域

本发明涉及用于从阴极板剥离金属的设备。本发明还涉及用于从阴极板剥离金属的方法。

背景技术

使用电化学工艺制造金属涉及在阴极板上沉积金属。例如，在铜的电解提取或电解精炼中，向不锈钢阴极板上沉积铜金属。当沉积的铜金属生长至期望厚度时，从电解池去除阴极板，并从阴极板剥离沉积的金属。

从阴极板剥离沉积的金属最好使用主要是自动化的工艺，以在剥离工厂中获得高的吞吐量。例如，在其全体内容通过交叉引用并入本文的美国专利No.4840710中，描述了用于从阴极剥离电沉积的铜的方法。在该方法中，阴极被弯曲的量超过沉积金属与阴极之间的粘结剂的粘结强度，但是不超过阴极的弹性极限。这使沉积金属的至少一部分与阴极分离，在沉积金属的所述一部分与阴极之间留下间隙。然后通过使用沿阴极和沉积金属的表面滑动的楔子从阴极剥离沉积金属。使用楔子来从阴极剥离金属涉及以上下运动方式移动的楔子。楔子从阴极板撬开金属，使得金属与阴极板之间的角度通常处于15-25度之间。然后使用夹紧器来夹紧处于该位置时的金属，并绕阴极板的底部将金属枢转至水平位置。楔子就高度和宽度而言通常远远小于阴极，当与夹紧器一起使用时，有时在所剥离金属的底部形成弓形。美国专利4840710还描述了使用气体爆破来从阴极剥离沉积金属。

美国专利No.4840710的方法在世界上若干铜厂中商业化地实施，并且该方法形成可从本申请人处购买到的ISA PROCESS^TM技术的一部分。

当在阴极板上沉积金属时，通常在阴极板的垂直边缘放置边缘衬条，以防止金属沿阴极板的垂直或侧部边缘沉积。因此，金属片沉积在阴极板的两侧。位于阴极板的两侧的这些金属片不沿它们的垂直边缘彼此结合。

在一些工厂中，阴极板的底部边缘在其上被沉积金属前被覆盖在蜡中或装配有底部衬条。这防止了金属沿阴极板的底部边缘沉积，因此沉积在阴极板的两侧的金属片保持彼此分离。

在另一些工厂中，阴极板的底部边缘在沉积金属前未上蜡或装配有底部衬条，这导致金属也沿阴极板的底部边缘沉积。阴极可设置有大致平坦的底部边缘(例如，在不期望使坏沿底部边缘沉积的金属断裂时)，或者可在底部边缘设置切口、沟槽或类似物。该上述类型的阴极设计成协助从阴极剥离金属，如澳大利亚专利No.768314中所描述的那样。在该情况下，阴极设计成用于在其上电沉积金属。阴极在其底部上设计有沟槽，使金属沉积于此以形成易碎部。沟槽成形为使得在沉积于沟槽内的金属中形成薄弱线，以便从该薄弱线引发两个沉积金属片的分离。在这些工厂中，位于阴极板的两侧的沉积金属片通过沿底部边缘沉积的金属彼此连接。在金属沿阴极板的底部边缘以及两侧沉积的阴极的剥离期间，楔子推动金属片向外离开阴极板的侧部到夹紧器，角度约为15-20度。夹紧器于是将铜带至水平位置，并牵引铜发生分离。

然而，如果沉积在阴极板的底部边缘上的金属在初始剥离操作期间不发生断裂，则有必要向上然后再向下弯曲金属片，直到金属断裂。夹紧器于是用于上下弯曲金属片，直到金属片之间的互连金属断裂。

应清楚地理解的是，如果在本文中引用了现有技术出版物，该引用并不是承认该出版物形成了澳大利亚或任何其它国家中本领域的公知常识的一部分。

在整个本说明书中，术语“包括”及其同等语法应理解为具有包含的意义，除非上下文另有说明。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种设备和方法，其能够克服上述缺点的至少一部分，或者提供有用的或商业的选择。

在第一方面，本发明广义地涉及一种用于从阴极板剥离金属的设备，该设备包括剥离器件，所述剥离器件适于在从阴极板分离金属时定位在所述金属与所述阴极板之间，并且其中所述剥离器件的移动是经由机械臂的移动获得的。

使用机械臂从阴极板剥离金属有若干显著的好处。例如，使用机械臂允许在比先前所能达到的位置更靠近阴极板底部的地方从阴极板剥离金属。此外，机械臂能够允许沿若干方向移动。

操纵剥离器件的机械臂部分地或完全地支承金属的内表面，同时绕位于阴极板底部处的枢转点枢转金属。这防止金属弯曲到底部外侧。另外，由枢转运动生成的机械作用力集中在相互连接两个金属片的沉积金属处。通过以这种方式集中作用力，能够获得更成功的分离。

将要从阴极板剥离的金属可以是未以任何方式结合的两个片，也可以在板的底部处通过一结合部连接。

阴极板在剥离期间的取向通常是以阴极的底部面向底部，而吊架杆位于顶部。然而，阴极也能以吊架杆位于底部而阴极的底部面向上方的方式被剥离。或者，能够以其间的任何角度剥离阴极。

剥离操作中的阴极能够被吊架杆、阴极板的底部或其组合支承。

剥离器件可呈任意适当的形式。然而，优选地，剥离器件适于安装至机械臂。剥离器件可直接安装至机械臂，也可在机械臂与剥离器件之间具有一个或多个中间部的情况下间接地安装至机械臂。

剥离器件可以是适于从阴极板分离金属的任何器件。例如，剥离器件可包括至少一个辊。在本发明的一些实施例中，所述至少一个辊定位在金属与阴极板之间的间隙中并沿着阴极板或金属，以使金属从阴极板剥离。

所述至少一个辊可包括独立的辊。或者，所述至少一个辊可构成较大结构的一部分。例如，所述至少一个辊可安装在壳体或本体内侧，以辊的一部分与阴极板或金属发生接触，而壳体或本体与阴极板或金属中的另一个发生接触。或者，所述至少一个辊可安装至框架。所述至少一个辊可以是轮。

应该明白的是，所述至少一个辊定位在阴极板与已沉积于阴极板上的金属之间。因此，当机械臂被致动以沿阴极板或金属(或两者)驱动所述辊时，所述至少一个辊推动金属离开阴极板，从而从阴极板剥离金属。

优选地，由所述至少一个辊施加至金属的作用力的至少一部分被施加至阴极板底部的期望分离点处或附近。

优选的是所述设备包括位于所述阴极板的一侧或两侧以定位在所述金属与所述阴极板之间的间隙中的至少一个辊。

在一些实施例中，所述设备可包括位于所述阴极板的一侧或两侧的至少两个辊，所述至少两个辊中的一个与所述阴极板发生接触，所述至少两个辊中的一个与所述金属发生接触。在本实施例中，在驱动器件被操作以沿阴极板驱动辊时，与阴极板发生接触的辊发生作用以定位并引导辊，而与金属发生接触的辊发生作用以迫使金属离开阴极板。适当地，所述至少两个辊以彼此固定的关系进行安装。

所述辊可包括任意适当的辊。例如，所述辊可以是金属辊，它们可由弹性体或会聚材料制成，或它们可在其上具有弹性或会聚涂层。

在阴极板的底部边缘未被处理以防止金属沉积于其上的本发明的实施例中，可在沉积金属的外部设置一个或多个其它的辊。这些外部辊可在金属片之间的互连金属在剥离期间不发生断裂的情况下，与金属片的外表面发生接触。外部辊于是可用于向上弯曲金属片，以协助使互连金属断裂。因此，在使沉积在所述阴极板的相对侧上的金属相互连接的金属在剥离期间不发生断裂的情况下，所述一个或多个外部辊可适于与所述金属的外表面发生接触。

在一些情况下，外部辊可配置成与剥离辊相应地移动。例如，外部辊可安装至还安装了剥离辊的托架或框架。在本实施例中，外部辊可被例如弹簧加载或其它机构偏压，以使外部辊与被剥离的金属的外侧或外表面保持接触。在本实施例中，外部辊用于在剥离操作期间支承从阴极板剥离出的金属片。这能够允许更好地处理剥离出的金属片。此外，如果金属片之间的任何互连金属在初始剥离期间不发生断裂，则能够致动机械臂以使辊组件上升。由于外部辊与金属片的外表面发生接触，所以这使金属片向上弯曲。因此，如果互连金属在初始剥离期间不发生断裂，则能够轻松地实现沿上下方向弯曲金属片。

在另一些实施例中，外部辊可相对于剥离辊被独立地操作。

在本发明的替代实施例中，剥离器件可包括一个或多个插入器件。所述插入器件可适于插入所述金属与所述阴极板之间，以使所述金属的至少一部分与所述阴极板分离。可设置任意适当的插入器件，例如但不限于一个或多个钳子、刀子、凿子、楔子或类似物、或其任意组合。在一些实施例中，可设置互补器件，所述互补器件适于定位成邻接金属的外表面，以使插入器件和互补器件形成例如适于夹紧金属的至少一部分的一对钳子。

在本发明的一些实施例中，存在一个或多个插入器件。在本发明的该实施例中，插入器件优选彼此间隔开，以使插入器件能够在沿阴极板的宽度的至少一部分的地方插入金属与阴极板之间的间隙中，以确保金属的整个宽度与阴极板分离。

在本发明的一些实施例中，插入器件可相对于剥离器件保持成固定关系。或者，插入器件能够相对于剥离器件发生移动。

在本发明的一些实施例中，剥离器件的形状可形成为使得在金属与阴极板之间驱动剥离器件就足以致使金属从阴极板剥离。例如，剥离器件可包括楔形部，其中楔形部的尖端首先被驱动到所述金属与所述阴极板之间。随着楔形部沿着金属被驱动，楔形部的发散侧致使金属从阴极板剥离。在使用楔形部的本发明的实施例中，优选的是楔形部的尖端被驱动至阴极板的底部。

在本发明的一个优选实施例中，楔形部的尺寸形成为使得即使在楔形部被驱动至阴极板的底部时，在阴极与金属片之间也只形成比较小的角度。在本发明的一个优选实施例中，当楔形部被驱动至阴极板的底部时，金属片与阴极板之间的角度不大于20°，更优选的是不大于15°，最优选的是在约10°到12°之间。在本发明的一个优选实施例中，金属片与阴极板之间的比较小的角度是通过提供在楔子尖端发生会聚的两侧之间的角度比较小的楔形部而获得的。优选地，楔形部的所述两侧之间的角度不大于20°，更优选的是不大于15°，最优选的是在约10°到12°之间。

通过在剥离期间在阴极板与金属之间维持比较小的角度(优选是通过提供在楔子尖端发生会聚的两侧之间具有比较小的角度的楔形部)，能够降低或防止金属(特别是金属片之间的互连金属上方的金属)的向外折曲或弯曲。

此外，优选的是，楔形部的尺寸形成使得楔形部的高度约等于金属片的高度，而楔形部的宽度约等于阴极板的宽度。这样，能够使金属与楔形部之间的接触最大化，并且能够以高效率进行剥离加工。

在本发明的一些实施例中，可设置多个楔形部。例如，在本发明的一优选实施例中，可设置四个楔形部。优选地，当存在多个楔形部时，这些楔形部横跨阴极板的宽度彼此大致等间距地间隔开。

优选地，剥离器件被大致垂直地向下驱动进入金属与阴极板之间的间隙中。虽然在本发明的一些实施例中，将楔形部驱动进入金属与阴极板之间的间隙中就能足以使金属与阴极板分离，但是在本发明的另一些实施例中，剥离器件可设置一个或多个辊，以降低剥离器件被驱动进入金属与阴极板之间的间隙中时的摩擦。在本发明的一个实施例中，剥离器件包括一对辊。在本发明的该实施例中，优选的是所述一对辊中的一个适于接触金属的内面，而所述一对辊中的第二个适于接触阴极板的表面。在本发明的一些实施例中，一个或多个辊可适于在设备处于使用中时定位在金属的垂直边缘处或附近。在本发明的一个优选实施例中，一个或多个辊适于定位在金属的各垂直边缘处。在本发明的该实施例中，楔形部定位在适于位于金属的各垂直边缘处的一个或多个辊中间。

在一些实施例中，阴极板可在其下部横向边缘处或附近设置长形构件。可设置任意适当的长形构件，例如但不限于轴、杆或类似物。优选地，长形构件延伸超出阴极板的垂直边缘。或者，长形构件可包括剥离工位的一部分，当期望剥离金属时，阴极移动至所述剥离工位。阴极可定位在剥离工位内，以使长形构件位于阴极板的下部横向边缘处或附近。在本发明的一些实施例中，可设置一对长形构件，例如阴极板的两侧各一个长形构件。

在本发明的该实施例中，剥离器件可设置适于与长形构件接合的一个或多个接合器件。接合器件可具有任意适当的形式，尽管在本发明的一优选实施例中，接合器件包括适于与长形构件接合的互补形状部分，但例如且不限于U形、半圆形、弧形、正方形或矩形部分。在本发明的一个优选实施例中，剥离器件设置有一对接合器件，其中楔形部位于所述一对接合器件中间，使得第一接合器件在长形构件的第一端处或附近接合长形构件，而第二接合器件在长形构件的第二端处或附近接合长形构件。

一旦接合器件与长形构件接合后，如果金属片未立即与阴极板分离，则可绕长形构件枢转(如有必要重复地)剥离器件，直到发生分离。因此，接合器件与长形构件的接合允许金属片和剥离器件绕长形构件平稳地且精确地枢转，直到金属片与阴极板分离。优选地，金属的枢转发生在剥离器件已达到其位于阴极板底部处的最低位置并且金属被剥离器件支承时。

在另一实施例中，剥离器件包括与阴极板接触的至少一个辊和与金属接触的至少一个突起。突起可包括楔形突起。突起可突出到所述至少一个辊下方。在本实施例中，所述至少一个辊接触阴极板，从而使阴极板的损伤最小化。这是希望得到的，因为阴极板要被多次重复使用。

在本发明中可使用任意适当的机械臂。然而，优选的是，机械臂具有能够进行从阴极剥离金属所需的运动(例如弯曲和/或枢转)的适当构造。因此，优选的是机械臂设置有允许机械臂进行必要运动的一个或多个铰链部。

机械臂可通过任意适当的能量源来提供动力，例如但不限于电池、电力网、发电机、太阳能或类似物、或其任意组合。

剥离器件可与机械臂一体地形成，或者机械臂可适于允许附接剥离器件。剥离器件可通过任意适当的技术附接至机械臂。通常，剥离器件可通过螺栓、螺母或类似物连接至机械臂。

虽然已陈述了机械臂必须能够进行枢转和/或弯曲运动，但是最优选的是机械臂能够以这样一种方式进行移动，以使剥离器件在垂直位置(其中剥离器件在金属与阴极板之间被向下驱动)与至少垂直于垂直位置或者更优选地与剥离器件的垂直位置成钝角的位置之间枢转。因此，在一优选实施例中，机械臂适于使剥离器件从剥离器件面向下方的垂直位置枢转高达180°到剥离器件面向上方的垂直位置。更优选地，机械臂适于使剥离器件从剥离器件面向下方的垂直位置枢转至与该垂直位置成约150°的角度。

在第二方面，本发明提供了一种用于从阴极板剥离金属的方法，该方法包括以下步骤：使所述金属的至少一部分与所述阴极板分离并在所述阴极板与所述金属之间形成间隙；使与机械臂相关联的剥离器件定位在所述金属与所述阴极板之间的间隙中；以及致动所述机械臂以沿所述阴极板或所述金属驱动所述剥离器件从而从所述阴极板剥离所述金属。

在本发明的第二方面的方法中，所述方法可包括使所述阴极板弯曲以使所述金属的至少一部分与所述阴极板分离的步骤。

本发明还包含这样一种剥离设备，其中在现有剥离工厂中用于夹紧金属的夹紧器被在金属片之间的任何互连金属在初始剥离期间不发生断裂的情况下与金属的外表面发生接触的一个或多个辊取代。

因此，在第三方面中，本发明提供了一种用于从阴极板剥离金属的设备，其中在所述阴极板的两侧沉积有金属片，并且沿所述阴极板的底部边缘沉积有在所述阴极板的两侧的金属片之间形成桥梁的互连金属，所述设备包括与机械臂相关联以从所述阴极板分离位于所述阴极板的两侧的金属片的剥离器件，其中在所述互连金属在剥离期间不发生断裂的情况下，所述机械臂的运动推动所述金属片，从而使所述金属片绕所述互连金属弯曲。

在本发明的另一实施例中，所述设备可设置有适于防止金属在从阴极板开始剥离后发生掉落的一个或多个夹紧器件。可使用任意适当的夹紧器件，但是在本发明的优选实施例中，夹紧器件可包括一个或多个夹具、抽吸装置或类似物、或其任意组合。在本发明的一些实施例中，一个或多个夹具可以是电动的、液压的或气动的、或其任意组合。

优选地，所述一个或多个夹紧器件适于与金属的外表面发生接触。在本发明的一些实施例中，夹紧器件可适于只在金属片不与阴极板分离的情况下被致动，以使金属片必须绕互连金属弯曲，来分离金属片。夹紧器件的致动可通过任意适当的技术获得，但是在本发明的一优选实施例中，夹紧器件可被液压系统或气动系统致动。

夹紧器件可位于任意适当的位置。然而，在本发明的一优选实施例中，夹紧器件可适于与金属片的下部区域接合。优选的是夹紧器件与金属片的下部区域接合，从上部区域夹紧(然后牵引)金属片能够导致金属片的弯曲。

在第四方面，本发明提供了一种用于从阴极板剥离金属的方法，其中在所述阴极板的两侧沉积有金属片，并且沿所述阴极板的底部边缘沉积有在所述阴极板的两侧的金属片之间形成桥梁的互连金属，所述方法包括以下步骤：使沉积的金属片的至少一部分与所述阴极板分离；使用一对机械臂从所述阴极板剥离所述金属片，其中所述阴极板的每侧各有一个机械臂；以及在互连金属在初始剥离期间不断裂的情况下，使用所述机械臂推动所述金属片趋向彼此。

在本发明的第四方面的方法中，所述方法可包括使所述阴极板弯曲以使所述金属的至少一部分与所述阴极板分离的步骤。

在本发明的所有方面中，将设置在从阴极剥离金属片前弯曲阴极的弯曲工位。弯曲工位弯曲阴极，并使阴极与金属的至少一部分之间的粘结断裂。这可例如根据美国专利No.4840710中描述的方法获得，或者通过使用如PCT/FI2004/000719(WO2005/054546A1)中所描述的沿阴极的垂直方向可转动地移动的剥离元件来获得。也可使用本领域技术人员已知的或文献中描述的任何其它弯曲操作来形成间隙。

为了维持阴极板与金属之间的间隙，可向金属与阴极板之间插入一个或多个楔子。关于此点的示例在澳大利亚专利No.625243的图12和13中有给出。或者，可向金属与阴极板之间插入一个或多个臂，并牵引臂稍微离开阴极板，以在金属与阴极板之间维持间隙。

本发明既可用于电解提取又可用于电解精炼工厂。已发现的是，在阴极板的底部边缘未受免于金属电沉积的保护从而会在底部边缘上沉积互连金属桥的工厂中，因加工差异，互连金属在电解提取工厂中比在电解精炼工厂中更易于断裂。

另一方面，本发明总体涉及一种用于从阴极板剥离金属的设备，其中所述金属的一部分已与所述阴极板发生分离而在所述金属的所述一部分与所述阴极板之间形成间隙，所述设备包括一个或多个插入器件和至少一个辊，所述一个或多个插入器件适于插入所述金属与所述阴极板之间并与机械臂相关联，所述至少一个辊用于定位在阴极板中的金属与驱动器件之间的间隙中，所述驱动器件用于沿阴极板或金属驱动所述至少一个辊以使金属从阴极板剥离。

在一些实施例中，所述设备可包括位于所述阴极板的一侧或两侧的至少两个辊，所述至少两个辊中的一个与所述阴极板发生接触，所述至少两个辊中的一个与所述金属发生接触。在本实施例中，在驱动器件被操作以沿阴极板驱动辊时，与阴极板发生接触的辊发生作用以定位并引导辊，而与金属发生接触的辊发生作用以迫使金属离开阴极板。适当地，所述至少两个辊以彼此固定的关系进行安装。

所述辊可包括任意适当的辊。例如，所述辊可以是金属辊，它们可由弹性体或会聚材料制成，或它们可在其上具有弹性涂层或会聚涂层。

在本发明的一些实施例中，可设置位于沉积金属外部的一个或多个其它的辊。这些外部辊可在金属片之间的互连金属在剥离期间不发生断裂的情况下，与金属片的外表面发生接触。外部辊于是可用于向上弯曲金属片，以协助使互连金属断裂。

在一些情况下，外部辊可配置成与剥离辊相应地移动。例如，外部辊可安装至还安装了剥离辊的托架或框架。在本实施例中，外部辊可被例如弹簧加载或其它机构偏压，以使外部辊与被剥离的金属的外表面保持接触。在本实施例中，外部辊用于在剥离操作期间支承从阴极板剥离出的金属片。这能够允许更好地处理剥离出的金属片。由于外部辊与金属片的外表面发生接触，所以这使金属片向上弯曲。因此，如果互连金属在初始剥离期间不发生断裂，则能够轻松地实现沿上下方向弯曲金属片。

在另一些实施例中，外部辊可相对于剥离辊被独立地操作。

如前所述，所述一个或多个插入器件适于插入金属与阴极板之间。这导致金属的至少一部分与阴极板分离。可设置任意适当的插入器件，例如但不限于一个或多个钳子、刀子、凿子、楔子或类似物、或其任意组合。在一些实施例中，可设置互补器件，所述互补器件适于定位成邻接金属的外表面，以使插入器件和互补器件形成例如适于夹紧金属的至少一部分的一对钳子。

在本发明的一些实施例中，可存在多个插入器件。在本发明的该实施例中，插入器件优选彼此间隔开，以使插入器件能够在沿阴极板的宽度的至少一部分的地方插入金属与阴极板之间的间隙中，以确保金属的整个宽度与阴极板分离。

在本发明的一些实施例中，插入器件可相对于所述至少一个辊保持成固定关系。或者，插入器件能够相对于所述至少一个辊发生移动。

另一方面，本发明广泛涉及一种用于从阴极板剥离金属的设备，其中所述金属的一部分已与所述阴极板发生分离而在所述金属的所述一部分与所述阴极板之间形成间隙，所述设备包括适于定位在所述金属与所述阴极板之间的与机械臂相关联的剥离器件、和用于沿所述阴极板或所述金属驱动所述剥离器件以使所述金属从所述阴极板剥离的驱动器件。

剥离器件可具有任意适当的形状、尺寸或构造。然而，优选地，剥离器件的形状可形成为使得在金属与阴极板之间驱动剥离器件就足以致使金属从阴极板剥离。例如，剥离器件可包括楔形部，其中楔形部的尖端首先被驱动到所述金属与所述阴极板之间。随着楔形部沿着金属被驱动，楔形部的发散侧致使金属从阴极板剥离。在使用楔形部的本发明的实施例中，优选的是楔形部的尖端被驱动至阴极板的底部。

在本发明的一个优选实施例中，楔形部的尺寸形成为使得即使在楔形部被驱动至阴极板的底部时，在阴极与金属片之间也只形成比较小的角度。在本发明的一个优选实施例中，当楔形部被驱动至阴极板的底部时，金属片与阴极板之间的角度不大于20°，更优选的是不大于15°，最优选的是在约10°到12°之间。在本发明的一个优选实施例中，金属片与阴极板之间的比较小的角度是通过提供在楔子尖端发生会聚的两侧之间的角度比较小的楔形部而获得的。优选地，楔形部的所述两侧之间的角度不大于20°，更优选的是不大于15°，最优选的是在约10°到12°之间。

通过在剥离期间在阴极板与金属之间维持比较小的角度(优选是通过提供在楔子尖端发生会聚的两侧之间具有比较小的角度的楔形部)，能够降低或防止金属(特别是金属片之间的互连金属上方的金属)的向外折曲或弯曲。

此外，优选的是，楔形部的尺寸形成为使得楔形部的高度约等于金属片的高度，而楔形部的宽度约等于阴极板的宽度。这样，能够使金属与楔形部之间的接触最大化，并且能够以高效率进行剥离加工。

在本发明的一些实施例中，可设置多个楔形部。例如，在本发明的一优选实施例中，可设置四个楔形部。优选地，当存在多个楔形部时，这些楔形部横跨阴极板的宽度彼此大致等间距地间隔开。

优选地，剥离器件大致垂直地向下驱动进入金属与阴极板之间的间隙中。虽然在本发明的一些实施例中，将楔形部驱动进入金属与阴极板之间的间隙中就能足以使金属与阴极板分离，但是在本发明的另一些实施例中，剥离器件可设置一个或多个辊，以降低剥离器件被驱动进入金属与阴极板之间的间隙中时的摩擦。在本发明的一个实施例中，剥离器件包括一对辊。如果剥离器件包括一对辊，则优选的是所述一对辊中的一个适于接触金属的内面，而所述一对辊中的第二个适于接触阴极板的表面。在本发明的一些实施例中，一个或多个辊可适于在设备处于使用中时定位在金属的垂直边缘处或附近。在本发明的一个优选实施例中，一个或多个辊适于定位在金属的垂直边缘中的每一侧。在本发明的该实施例中，楔形部定位在适于位于金属的垂直边缘的各侧的一个或多个辊中间。

在一些实施例中，阴极板可在其下部横向边缘处或附近设置长形构件。可设置任意适当的长形构件，例如但不限于轴、杆或类似物。优选地，长形构件延伸超出阴极板的垂直边缘。或者，长形构件可包括剥离工位的一部分，当期望剥离金属时，阴极移动至所述剥离工位。阴极可定位在剥离工位内，以使长形构件位于阴极板的下部横向边缘处或附近。在本发明的一些实施例中，可设置一对长形构件，例如阴极板的两侧各一个长形构件。

在本发明的该实施例中，剥离器件可设置适于与长形构件接合的一个或多个接合器件。接合器件可具有任意适当的形式，在本发明的一优选实施例中，接合器件包括适于与长形构件接合的互补形状部分，例如但不限于U形、半圆形、弧形、正方形或矩形部分。在本发明的一个优选实施例中，剥离器件设置有一对接合器件，其中楔形部位于所述一对接合器件中间，使得第一接合器件在长形构件的第一端处或附近接合长形构件，而第二接合器件在长形构件的第二端处或附近接合长形构件。

一旦接合器件与长形构件接合后，如果金属片未立即与阴极板分离，则可绕长形构件枢转剥离器件。因此，接合器件与长形构件的接合允许金属片和剥离器件绕长形构件平稳地且精确地枢转，直到金属片与阴极板分离。

在另一实施例中，剥离器件包括与阴极板接触的至少一个辊和与金属接触的至少一个突起。突起可包括楔形突起。突起可突出到所述至少一个辊下方。在本实施例中，所述至少一个辊接触阴极板，从而使阴极板的损伤最小化。这是希望得到的，因为阴极板要被多次重复使用。

任意适当的驱动器件可用于驱动剥离器件，例如但不限于气动柱塞(ram)、液压柱塞、电驱动器、机械驱动器、蜗杆驱动器、齿轮齿条驱动器、千斤顶驱动器(jack drive)、机器人或类似物、或其任意组合。一些适当的驱动器件在申请人的共同待审国际专利申请No.PCT/AU2008/001107中有描述，其内容通过引用并入本文。

应该理解的是，虽然在本发明的一些方面，希望枢转金属片直到连接沉积于阴极两相反侧的金属片的金属断裂并且金属片发生分离，但是并非总是如此。例如，在本发明的一些实施例中，希望的是在不破坏使金属片相互连接的金属桥的情况下从阴极板的两相反侧剥离金属片。因此，在本发明的该实施例中，可从阴极剥离金属片，且机械臂可枢转以推动金属片彼此邻近，而不破坏使金属片相互连接的金属桥。然后，可将相互连接着的金属片转移至储料堆或类似地方，以用于进一步处理或加工。

因此，在又一方面，本发明总体涉及一种用于从阴极板剥离金属的方法，其中在所述阴极板的两侧沉积有金属片，并且沿所述阴极板的底部边缘沉积有在所述阴极板的两侧的金属片之间形成桥梁的互连金属，所述方法包括以下步骤：使沉积的金属片的至少一部分与所述阴极板分离；使用一对机械臂从所述阴极板剥离所述金属片，其中所述阴极板的每侧各有一个机械臂；以及使用所述机械臂在不破坏所述互连金属的情况下推动所述金属片趋向彼此。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的实施例，附图中：

图1-13示出了根据本发明一实施例从阴极板剥离金属的方法和设备；

图14-16示出了根据本发明一实施例从阴极板剥离金属的设备的一部分；而

图17-27示出了根据本发明一实施例从阴极板剥离金属的设备和方法。

具体实施方式

应该明白的是，附图的给出是为了示出本发明的优选实施例，本发明不应该考虑成只局限于如附图所示的特征。

在图1中，示出了本发明一实施例。在该图中，设置了一对机械臂13，在阴极板12的每侧各设置一个机械臂13。剥离器件22包括楔形部23。

在图2中，可看到图1所示视图的更具体的视图。在该图中，剥离器件22插入金属11与阴极板12之间，以使金属11与阴极板12之间的间隙变宽，该间隙是在剥离前通过弯曲阴极板12生成的。

现在转到图3-5，一旦楔形部23处于大致垂直位置，机械臂13向下驱动，使金属11与阴极板12之间的间隙18变宽。

在图3-5所示的本发明的实施例中，剥离器件22包括一对辊(难以看见)，当剥离器件22被驱动到金属11与阴极板12之间的间隙18中时，这对辊中的一个适于接触金属11的内面，而这对辊中的第二个适于接触阴极板12的表面。

当剥离器件22到达阴极板12的底部时(图6所示)，金属11被位于剥离器件22的楔形部23的侧部(和/或顶部)的夹具或夹紧器25引导。如果发生金属11与阴极板12完全分离，则这些夹具或夹紧器25用于防止金属11掉落。

如图7所示，一旦剥离器件22到达了阴极板的底部，则夹具或夹紧器25被激活，从而夹紧金属11。另外，剥离器件22设置有一个或多个U形接合器件26，所述一个或多个U形接合器件26适于与阴极板12的基底的轴27接合，以确保能够通过绕接合器件26与轴27之间的接合点枢转金属11来获得金属11与阴极板12的完全分离。轴27可构成剥离工位的框架的一部分或附接至剥离工位的框架，在金属的剥离期间阴极板位于所述剥离工位中。

现在转到图8，机械臂13从垂直方向枢转90°或更多，以使将金属11连接至阴极板12的金属层断裂。如果发生了金属11与阴极板12的完全分离，则机械臂13缩回，而金属11被运输离开剥离工位(见图9)。

另一方面，如果金属11与阴极板12的分离未立即发生，则机械臂13进一步枢转(见图10)，以获得金属11与阴极板12的分离。机械臂可在图8和10所示位置之间重复地枢转，直到金属11与阴极板12发生完全分离。

在图11-13中，更详细地示出了图7所示的步骤。在这些图中，机械臂13将剥离器件22推至阴极板12的基底。在金属(难以看见)未与阴极板12立即分离的情况下，剥离器件22包括一个或多个U形接合器件26，所述一个或多个U形接合器件26适于钳固到位于阴极板12的基底处的轴27上或以其它方式夹紧轴27。

在图14和15中，示出了本发明的替代实施例。在这些图中，呈一对楔形部30的形式的剥离器件被示为插入阴极板12与位于阴极板12各侧的一对金属片11之间的间隙中。楔形部30设置有连接器件31，连接器件31能使楔形部30连接至驱动器件，例如一个或多个机械臂。为简明起见，图14和15中省略了驱动器件。

楔形部30包括若干支承杆32，所述支承杆32延伸横跨楔形部30的宽度，以向本设备给予结构强度。

楔形部30还包括适于降低楔形部30与阴极板12之间的摩擦的若干辊33。辊的周缘延伸成稍微超过楔形部的外表面。一部分辊33适于接触阴极板12的表面，而另一些辊适于接触金属11的内表面。在图14和15所示的本发明的实施例中，楔形部30还设置有若干孔口34，必要时，可向这些孔口34中安装附加的辊或轴承。

楔形部30还包括位于楔形部30的下部的呈弧形部35的形式的接合器件。该弧形部35适于与位于阴极板12的下端的轴(未示出)接合(并绕之枢转)。该轴通常将是剥离工位的框架的一部分或连接至剥离工位的框架，阴极板在剥离期间位于所述剥离工位中。

如从图15中可最清楚地看到的，楔形部30的尖端43处的角度(即楔形部30的垂直面44与楔形部30的斜面45之间的角度)比较小(不大于20°，优选在约10°到约12°之间)，以防止或最小化金属片11的向外弯曲。

在图16中，示出了一对楔形部30。在本发明的该实施例中，所述一对楔形部30适于连接至相同的驱动器件(例如机械臂)。为此，楔形部30通过支承杆32相互连接，以帮助保持楔形部30正确地对齐。

在图16中可看出，楔形部中的每一个均包括在下端设置有坚实尖端38的一对板36、37。

在板36、37中间设置有辊33，所述辊适于接触阴极板(未示出)和/或金属片(未示出)的表面，以在剥离加工期间降低摩擦。

在图17-27中，示出了根据本发明一实施例的金属剥离方法中的步骤。在图17中，金属片11已通过弯曲与阴极板12发生分离，从而在阴极板12与金属11之间生成小间隙。各自包括四个楔形部30的剥离器件通过驱动器件(未示出)垂直地定位，以便楔形部30的尖端38准备好插入金属11与阴极板12之间的间隙中。

在图18和19中，楔形部30被向下驱动到金属11与阴极板(难以看见)之间的间隙中，并且金属11开始从阴极板剥离。引导器39被附接至设备框架40并覆盖金属11边缘，从而防止金属11在剥离进行期间发生不想要的弯曲。

在图20和21中，楔形部30已被向下驱动至阴极板(难以看见)的底部。在该位置，弧形部35与位于阴极板(难以看见)的底部的轴37接合。这时，夹紧器件41被致动，并夹紧金属11的外表面，从而在金属11与阴极板(难以看见)发生分离的情况下防止金属11掉落。

在图22中，可看到弧形部35与轴37之间的接合的具体视图。

如果金属11未立即与阴极板12发生分离，则楔形部30可绕轴37的轴线枢转，以使将金属11连接至阴极板12的金属层断裂。工艺中的该步骤在图23中示出。机械臂驱动器件的操作是用于获得期望运动的适当配置。

在该图中，剥离器件绕轴37的轴线向外枢转离开垂直方向。

在图24中，剥离器件被驱动(例如被机械臂驱动)，使得它们从垂直的开始位置枢转90°或更多，以尝试使金属(难以看见)与阴极板12分离。如果金属(难以看见)未与阴极板12分离，则可重复图23和24所示方法的步骤，直到发生分离时。

在图25和26中，剥离器件的枢转已致使金属11与阴极板12分离。一旦发生了分离，楔形部30开始缩回，并且金属片11被移动至例如储料堆。使用机械臂(未示出)来实现将金属片11移动至储料堆。特别地，一旦金属11已与阴极板12发生分离，夹紧器件41继续夹紧金属11的表面，从而防止金属11掉落。在夹紧器件41与金属11发生接触的状态下，机械臂(未示出)枢转或移动直到金属11位于储料堆上方或位于存储区域中等等。机械臂将枢转或移动，以使金属11定位成被放置到储料堆上或存储区域中的期望位置。一旦位于期望位置，夹紧器件41从金属11的表面释放，以使金属11能够脱离楔形部30并掉落到储料堆或类似物上。机械臂(未示出)于是可将楔形部30返回图17所示的位置，以准备好从下一阴极剥离金属。

使用机械臂来将金属11定位在储料堆或类似物上的优点是，机械臂将快速且简单地将剥离的金属转移至储料堆，并以可预测的和规则的方式层叠剥离的金属。这显著地提高了剥离加工的效率，因为剥离加工不依赖于手动劳动或使用机械设备(例如叉车)来将剥离的金属从剥离工位移动至储料堆。

最后，如图27所示，从剥离工位42去除阴极板12，以便能够插入新的阴极板(未示出)，并对新的阴极板进行剥离加工。

在整个说明书中，词语“剥离”和“分离”以广义进行使用。然而，在本技术内，术语“剥离”和“分离”有时给出的是更特定的意义，其中“剥离”是指使金属与阴极板之间的间隙变宽的加工，而“分离”是指使金属片弯曲(必要时重复地进行)以使相互连接两个金属片的沉积金属的桥梁断裂的加工。

本领域的技术人员将理解的是，除了上述特定实施例外，本发明还可做出变更和变型。应该理解的是，本发明包含落于其精神和范围内的所有变更和变型。

Claims (8)

1.一种用于从阴极板剥离金属的设备，该设备包括剥离器件，所述剥离器件适于定位在所述金属与所述阴极板之间，以使所述金属与所述阴极板分离，其中所述剥离器件的移动是经由机械臂的移动获得的，其中包括辊的剥离器件枢转安装到具有一个或多个铰链部的机械臂上，其中机械臂围绕铰链部枢转，以使剥离器件从面向下方的垂直位置枢转180°到面向上方的位置，致使金属从所述阴极板分离，所述设备还包括适于在所述金属从所述阴极板剥离后防止所述金属掉落的一个或多个夹紧器件。

2.如权利要求1所述的设备，其中，所述机械臂的致动沿所述阴极板或所述金属或两者驱动所述剥离器件，以推动所述金属离开所述阴极板。

3.如权利要求1所述的设备，其中，所述剥离器件包括位于所述阴极板的一侧或两侧以定位在所述金属与所述阴极板之间的间隙中的至少一个辊。

4.如权利要求1所述的设备，其中，所述剥离器件包括位于所述阴极板的一侧或两侧的至少两个辊，所述至少两个辊中的一个与所述阴极板发生接触，所述至少两个辊中的一个与所述金属发生接触。

5.如权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括一个或多个外部辊，如果使沉积在所述阴极板的相对侧上的金属相互连接的金属在剥离期间不断裂，则所述一个或多个外部辊适于与所述金属的外表面发生接触。

6.如权利要求5所述的设备，其中，所述一个或多个外部辊适于与被剥离的金属的外表面保持接触。

7.如权利要求1所述的设备，其中，所述剥离器件包括一个或多个插入器件，所述一个或多个插入器件适于插入所述金属与所述阴极板之间，以使所述金属的至少一部分与所述阴极板分离。

8.如权利要求7所述的设备，其中，所述一个或多个插入器件包括一个或多个楔形部。