一种机械臂分离模块制造技术

本实用新型专利技术属于核燃料后处理工艺领域，特别涉及一种用于核试样自动分离装置的机械臂分离模块。该模块包括：试剂存储槽支架、分离柱支架、废液处理组件、滑轨、机械臂平台、样品瓶支架、升降板；机械臂分离模块具有5个移动轴，除帮助取样针完成在XYZ方向上移动的3个轴之外，还有实现样品瓶支架Z方向移动的升降板和实现分离柱支架在X轴方向移动的滑轨，5个轴的完美配合才能完成复杂的分离流程。从而减少了手套箱内所用空间，方便维修维护；缩短试剂、试样流动时间，提高了取液精度，缩短了分离时间，提高了效率；实现了一次洗脱液稀释后二次载样分离的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种机械臂分离模块
本申请属于核燃料后处理工艺领域，特别涉及一种机械臂分离模块。
技术介绍
目前，我国后处理工艺分析实验室中镎、铀、钚的分析方法有很大一部分都需要预先进行样品预处理，即对分析对象进行分离萃取，降低样品中其他元素的干扰，才可以将样品进入仪器测量继而得到分析数据。比如在后处理中试厂工艺运行时，分析实验室镎岗位的分离任务重，且每个样品的分离时间较长，分离预处理的速度完全无法跟上样品的采集速度，导致岗位样品堆积十分严重，目前的手动分离操作模式已经无法满足现有要求。对于未来200吨乃至更大规模的后处理工厂内，分析任务会更加的繁重，如果要完成分析任务，势必需要增加大量的分析工作人员与分析岗位，这无疑是对未来的分析实验室的发展是不利的。随着科技的发展，自动化的样品预处理设备已经走向越来越多的领域，目前市面上存在的自动化样品预处理设备，适用对象是多为环境、农产品、生物医药等行业的样品，与核工业乏燃料后处理工艺的样品相比，后处理工艺样品具有其特殊性：(1)样品基体是硝酸，具有挥发性与强腐蚀性，市面仪器设备基本不具备耐腐蚀性能力，部分仪器部件在很短的时间内就会腐蚀损坏，造成仪器寿命短；(2)样品具有放射性，分离操作需在封闭手套箱内进行。手套内空间有限，不但设备布置不便，同时对后期设备维修困难；(3)样品分离流程具有特殊性，由于后处理工艺中分离镎、钚等的分离方法均为专门开发，其分离流程需要设备具有将一次洗脱液稀释后二次载样分离功能，目前还没有完全支持这项功能的分离设备。(4)采用XYZ机械臂模式的设备，不具备萃取色层柱分离功能。(5)设备均采用一体化设计，试剂瓶距离较远，试剂在传输管道中流动时间长，分离效率和取液准确性差。因此，研制一套满足核燃料后处理工艺样品自动分离的设备是十分必要的。
技术实现思路
(一)技术创造的目的为克服现有技术的不足，本公开了一套用于后处理工艺料液中的镎、钚的手套箱内的机械臂分离模块。(二)技术方案为克服现有技术的不足。本公开通过以下方案实现：所述一种机械臂分离模块，包括：机械臂平台和设置在所述机械臂平台上的试剂存储槽支架、分离柱支架、和样品瓶支架；其中，所述机械臂平台具有5个移动轴，包括用于移动取样针的在XYZ方向上移动的3个轴、用于移动样品瓶支架的在Z方向移动的一个轴、用于移动分离柱支架的在X轴方向移动的一个轴。所述的机械臂分离模块，还包括：设置在机械臂平台上的升降板，所述样品瓶支架设置在升降板上，通过升降板在Z方向上移动。所述的机械臂分离模块，还包括：设置在机械臂平台上的滑轨柱，所述分离柱支架与所述滑轨柱相连，通过滑轨在X方向上移动。所述的机械臂分离模块，还包括：废液处理组件，所述废液处理组件与机械臂分离模块相连，位于分离柱支架下方，用于处理分离柱支架上分离柱的废液。所述废液处理组件包括：取样针清洗槽、导流漏斗和废液存储槽，所述导流漏斗连接取样针清洗槽和废液存储槽。所述的机械臂分离模块，还包括：TEVA/UTEVA分离柱，以及与TEVA/UTEVA分离柱配合使用的密封连接件；本申请所述的TEVA/UTEVA分离柱是指采用TEVA和UTEVA树脂的双分离柱方式。其中，所述密封连接件分为第一密封连接件和第二密封连接件；其中，第一密封连接件整体为圆柱形结构，轴向设有一对平行平面，第一密封连接件轴向中心设有两段贯穿圆孔，第一段贯穿圆孔上部设有锥形倒角，第二段贯穿圆孔直径大于第一段圆孔；所述第二密封连接件整体为圆柱形结构，分为尺寸不同的三段台阶，第一段台阶为圆柱型，第一段台阶外直径与第一密封连接件第二段贯穿圆孔内径相同，第二段台阶为多边型，第三段台阶为圆台型，第二密封连接件轴向中心设有从第一段台阶到第三段台阶的直径逐渐变小的三段贯穿圆孔，第一密封连接件与第二密封连接件固定连接成密封连接件。所述分离柱支架整体为长方形槽，槽底设有成对的贯穿圆孔，圆孔平行分布，贯穿圆孔分为直径不同的两部分，长方形槽一端设有段边和把手。所述取样针清洗槽为L型结构，竖直部分上设有清洗液存储槽与洗针孔，用于储存清洗液与清洗取样针，水平部分上设有废液漏液口；导流漏斗为长方形槽结构，槽底与两侧长边均设有用于导流的倾斜面，底部设有螺钉孔，外部设有导流出口；废液存储槽为长方形槽结构，废液存储槽一侧设有导流出口，另一侧设有磁铁。所述试剂存储槽支架为三层板片结构，下层板片为U形结构，上两层板片连接到下层板片的U形结构的内部两侧，下层板片的U形结构的外部两侧设有把手，上两层板片设有贯穿孔。所述样品瓶支架为三层板片结构，下层板片为U形结构，上两层板片连接到下层板片的U形结构的内部两侧，下层板片的U形结构的外部两侧设有把手，上两层板片设有两排大小相同的贯穿孔。(三)有益效果机械臂分离模块与液体接触或者邻近的部分，都采用耐硝酸腐蚀材料或者隔离保护，提高使用寿命。机械臂分离模块具有5个移动轴，除帮助取样针完成在XYZ方向上移动的3个轴之外，还有实现样品瓶支架Z方向移动的升降板和实现分离柱支架在X轴方向移动的滑轨，5个轴的配合完美完成了复杂的分离流程。设备支持萃取色层柱的方式分离。设计了专用的分离柱支架(TEVA/UTEVA分离柱)与密封连接件，可保证取样针与分离柱实现正压密封连接，同时分离柱很容易更换。采用的TEVA/UTEVA萃取色层柱的柱体积小，所需的淋洗、洗脱溶液较少，可有效降低废液、废物的产生。试剂存储槽支架的设计。进行样品分离之前，可以将放置于手套箱外部的试剂通过注射泵集中注入相应编号的试剂槽中，分离时取样针直接从试剂存储槽支架中吸取试剂，通过密封连接件注入分离柱内，使原先15mL左右的死体积降低到1.5mL左右，大大降低了淋洗剂与洗脱剂在管路中行程；当试剂槽内的试剂不足时，可从外部的大容量试剂瓶补充，采用手套箱内试剂槽、手套箱外大容量试剂瓶的双重试剂供应体系的设计，减少液体挂壁造成的影响，大大提高了取液准确度，缩短了分离时间，使分离效率提高了300％，有效避免了试剂长时间多次使用造成的交叉污染风险。具备洗脱液稀释后二次载样分离的功能。样品瓶支架具备上下垂直滑动的能力，在完成第一次分离柱分离洗脱后，支架上升，配合取样针对洗脱液进行硝酸稀释并鼓泡使其浓度均匀，然后将溶液重新载样到另一分离柱中进行二次分离。附图说明图1是根据本技术的一个实施例的自动分离装置示意图。图2是根据本技术的一个实施例的机械臂分离模块示意图。图3a是根据本技术的一个实施例的密封连接件结构示意图。图3b是根据本技术的一个实施例的密封连接件与分离柱连接图。图4是根据本技术的一个实施例的分离柱支架结构图。图5是根据本技术的一个实施例的废液处理组件示意图。图6是根据本技术的一个实施例的取样针清洗槽结构示意图。图7是根据本技术的一个实施例的导流漏斗结构示意图。图8是根据本技术的一个实施例的废液存储槽结构示意图。图9是根据本技术的一个实施例的试剂存储槽支架结构示意图。图10是根据本技术的一个实施例的升降板结构示意图。图11a是根据本技术的一个实施例的样品瓶支架收集模式1结构示意图。图11b是根据本技术的一个实施例的样品瓶支架收集模式2结构示意图。图11c是根据本技术的一个实施例的样品瓶支架收集模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械臂分离模块，其特征在于，包括：机械臂平台(7)和设置在所述机械臂平台(7)上的试剂存储槽支架(1)、分离柱支架(2)、和样品瓶支架(8)；其中，所述机械臂平台(7)具有5个移动轴，包括用于移动取样针的在XYZ方向上移动的3个轴、用于移动样品瓶支架(8)的在Z方向移动的一个轴、用于移动分离柱支架(2)的在X轴方向移动的一个轴。

【技术特征摘要】
1.一种机械臂分离模块，其特征在于，包括：机械臂平台(7)和设置在所述机械臂平台(7)上的试剂存储槽支架(1)、分离柱支架(2)、和样品瓶支架(8)；其中，所述机械臂平台(7)具有5个移动轴，包括用于移动取样针的在XYZ方向上移动的3个轴、用于移动样品瓶支架(8)的在Z方向移动的一个轴、用于移动分离柱支架(2)的在X轴方向移动的一个轴。2.根据权利要求1所述的一种机械臂分离模块，其特征在于，所述的机械臂分离模块(A)，还包括：设置在机械臂平台(7)上的升降板(9)，所述样品瓶支架(8)设置在升降板(9)上，通过升降板(9)在Z方向上移动。3.根据权利要求2所述的一种机械臂分离模块，其特征在于，所述的机械臂分离模块(A)，还包括：设置在机械臂平台(7)上的滑轨柱(6)，所述分离柱支架(2)与所述滑轨柱(6)相连，通过滑轨在X方向上移动。4.根据权利要求3所述的一种机械臂分离模块，其特征在于，所述的机械臂分离模块，还包括：废液处理组件，所述废液处理组件与机械臂分离模块相连，位于分离柱支架下方，用于处理分离柱支架(2)上分离柱的废液。5.根据权利要求4所述的一种机械臂分离模块，其特征在于，所述废液处理组件包括：取样针清洗槽(3)、导流漏斗(4)和废液存储槽(5)，所述导流漏斗(4)连接取样针清洗槽(3)和废液存储槽(5)。6.根据权利要求1所述的一种机械臂分离模块，其特征在于，所述的机械臂分离模块(A)，还包括：TEVA/UTEVA分离柱，以及与TEVA/UTEVA分离柱配合使用的密封连接件；其中，所述密封连接件分为第一密封连接件(10)和第二密封连接件(11)；其中，第一密封连接件(10)整体为圆柱形结构，轴向设有一对平行平面，第一密封连接件(10)轴向...

【专利技术属性】
技术研发人员：应浙聪，赵胜洋，苏玉兰，金花，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11