具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本发明的限定。

另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。

在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

一种核废料桶表面擦拭采样装置，包括：核废料桶表面擦拭采样装置包括垂直升降组件1、直线移动组件2和样品夹持组件4，垂直升降组件1竖直设置，垂直升降组件1的固定端与地面/机架固定连接，直线移动组件2与垂直升降组件1的升降端固定连接，直线移动组件2的延长线与核废料桶的外表面相交，样品夹持组件4与直线移动组件2的移动端固定连接；

擦拭采样时，样品夹持组件4与核废料桶的外表面接触。

通过控制垂直升降组件1的高度来对样品夹持组件4的垂直高度进行控制，当需要采集核废料桶上部的表面松散、非固定污染物时，可以将垂直升降组件1升高，进行采样。

当需要采集核废料桶下部的表面松散、非固定污染物时，可以将垂直升降组件1降低，进行采样。

而通过将样品夹持组件4与直线移动组件2的移动端连接，通过直线移动组件2使样品夹持组件4在接触核废料桶的表面与远离核废料桶之间进行切换。

当需要采样时，控制样品夹持组件4向核废料桶移动，并与核废料桶的外表面接触，实现采样。

采样完成后，控制样品夹持组件4移动至远离核废料桶的一端，操作人员可以在远离核废料桶的位置进行操作，可以降低人员受照剂量。

直线移动组件2包括安装板201和直线移动机构，安装板201水平设置，且安装板201的下侧面与垂直升降组件1的升降端固定连接，直线移动机构安装在安装板201的上侧面。

安装板201一般情况下水平放置，但是，也可以将其按照一定角度进行排放，其只需要能够保证安装板201的其中一端在靠近核废料桶的位置，另一端在远离核废料桶的位置即可。

另外，一般情况下核废料桶放置在旋转辊道5上，通过旋转辊道5对其进行转移，不需要处理人员亲自搬运核废料桶，具体使用下一个实施例中进行详细描述。

直线移动机构是为了使得可以控制样品夹持组件4靠近或远离核废料桶，其具体的结构不需要进行规定，只要能够实现水平移动的目的机构，下面提供两个实施例:

实施例一

直线移动机构包括驱动电机202、螺纹丝杠203和丝杠螺母，螺纹丝杠203平行设置在安装板201的上方，且螺纹丝杠203与安装板201可转动连接，驱动电机202的转矩输出端与螺纹丝杠203同轴且固定连接，丝杠螺母套装在螺纹丝杠203上，且丝杠螺母与安装板201可滑动连接，样品夹持组件4与丝杠螺母固定连接。

通过螺纹丝杠203和丝杠螺母组成滚珠丝杠结构，把驱动电机202的回转运动转化为丝杠螺母的直线运动，其为现阶段常见的结构，不需要对其进行进一步的描述。

实施例二

直线移动机构包括直线电机，直线电机的初级与安装板201的上侧面固定连接，样品夹持组件4与直线电机的次级固定连接。

本实施例中，直接采用直线电机，通过直线电机次级的运动来实现控制样品夹持组件4的直线运动，直线电机为现阶段常见的结构，不逊错对其进行进一步描述。

另外的，为了实现一种核废料桶表面擦拭采样装置的进一步自动化，可以增设一个传感器205，并将传感器205固定在直线移动组件2上，由于检测样品夹持组件4的位置。

传感器205的数量为三个，三个传感器205分别安装在三个传感器固定座206上，三个传感器固定座206均与安装板201固定连接，且分别设置在安装板201的两端和中点，分别用于检测样品夹持组件4的工作位置、中间位置和卸载位置。

卸载位置用于将样品夹持组件4采集的样品进行收集。

工作位置用于控制样品夹持组件4对核废料桶的外表面的面松散、非固定污染物进行擦拭取样。

中间工位用于切换样品夹持组件4的状态，具体使用在下方会进行描述。

另外，一种核废料桶表面擦拭采样装置中的垂直升降组件1、直线移动组件2均需要通过信号线控制，通过电源线进行供电，还可能通过压缩空气或液压油进行伸缩长度的控制，为了避免各种线路、空压管或油压管的杂乱无章，在安装板201的一侧设置拖链架207，并在拖链架207内设置拖链204，实现束缚电缆或电线或空压管及油压管以方便其转动及运动。

样品夹持组件4包括夹持臂401、夹持爪和压缩弹402，夹持臂401的第一端与直线移动组件2的移动端固定连接，夹持爪通过压缩弹402与夹持臂401的第二端固定连接。

压缩弹402的中轴线与夹持臂401的中线平行设置。

夹持爪上爪有用于对核废料桶表面松散、非固定污染物进行擦拭取样的采样布，采样布可以灵活的与夹持爪进行分离。

夹持臂401与夹持爪通过压缩弹402进行连接，从而使得夹持臂401与夹持爪之间具备了一定的缓冲区间，当夹持臂401与核废料桶距离过近时，可以将压缩弹402压缩，从而避免硬质的夹持臂401对核废料桶造成损害，或者对直线移动组件2造成损害。

并且，在进行采样时，可以将压缩弹402处于一定的压缩状态，从而可以是夹持爪上的夹持布与核废料桶的外侧面接触更密切，便于进行采集。

为了避免夹持臂401与核废料桶之间的距离过近，可以在夹持臂401与夹持爪之间设置行程开关404，从而控制直线移动组件2的工作。当行程过近达到极限值时，控制直线移动组件2停止继续移动，避免造成损害。

夹持爪包括夹头座403和夹爪405，夹头座403与夹持臂401的第二端固定连接，多个夹爪405的第一端与夹头座403可转动连接；

夹持爪为工业领域使用较多的结构，即通过在夹头座403上设置多个可转动的夹爪405，并将夹爪405的一端与夹头座403可转动连接，同时通过弹簧、弹片等任意结构对爪夹施加一个作用力，使得夹爪405的第二端有向夹持爪内部旋转的作用力，从而对防止在多个夹爪405之间的采样布进行固定。

并且，可以通过松开夹爪405实现将采样布拆卸的目的。

夹持臂401的第一端与直线移动组件2的移动端之间通过旋转组件3可转动连接；

旋转组件3包括安装座301、行星减速机302和旋转电机303，安装座301与直线移动组件2的移动端固定连接，行星减速机302和旋转电机303均与安装座301固定连接，旋转电机303的转矩输出轴与行星减速机302的转矩输入轴固定连接，行星减速机302的转矩输出轴与夹持臂401的第一端垂直固定连接。

夹持臂401的状态可以进行改变，即当直线移动组件2的移动端向核废料桶的方形移动时，夹持臂401的第二端设置在夹持臂401的第一端与核废料桶之间(状态一)，此时样品夹持组件4靠近核废料桶，可以对核废料桶进行擦拭取样。

当取样完成后，即需要将样品夹持组件4上的采样布取下时，直线移动组件2的移动端向远离核废料桶的方向进行移动，此时可以通过旋转组件3转动夹持臂401，使夹持臂401的第一端设置在夹持臂401的第二端与核废料桶之间(状态二)，此时夹持臂401的第二端更加远离核废料桶，并在一定程度上可以实现将采样布旋转至核废料桶表面擦拭采样装置外部的目的，便于取下采样布。

通过旋转电机303和行星减速机302的配合，驱动夹持臂401沿其第一端转动，可以实现对夹持臂401的状态的改变。

当需要自动化时，可以将改变的时间节点设置在位于安装板201中点的传感器205处。

垂直升降组件1包括底板101、伸缩组件102和导向组件103，底板101与地面/机架固定连接，伸缩组件102和导向组件103平行设置，伸缩组件102的固定端和导向组件103的第一端均与底板101固定连接，伸缩组件102的伸缩端和导向组件103的第二端与安装板201的下侧面固定连接；

一般情况，底板101通过膨胀螺栓固定在地面上，且为了采样的更好，将底板101设置为与核废料桶的半径延长线重合。

底板101与垂直升降机构相连处可以设置为条形孔，设备可左右调节，从而保证设备本体中心线与核废料桶的中心线基本一致。

伸缩组件102包括液压伸缩杆、气压伸缩杆、电动伸缩杆或螺纹丝杠203结构，伸缩组件102可以为上述多种结构，其主要能够实现控制安装板201上下移动即可。

另外，导向组件103的结构可以为导向杆导向套结构、滑槽滑块结构等，其主要目的是起到导向的作用，也可以通过设置多个伸缩组件102来代替导向组件103的功能。

上述的装置可以实现在较远的地方对核废料桶进行表面松散、非固定污染物的擦拭取样，但是如果长时间与核废料桶处于一个封闭的空间内，仍然会受到较大剂量的照射，严重损害人员的健康，因此再设计一个核废料桶表面擦拭采样的屏蔽转运小室6，该小室包括了上述的一种核废料桶表面擦拭采样装置；

屏蔽转运小室6包括多个通过锚钩604固定连接的金属屏蔽墙601，金属屏蔽墙601的数量至少为1个，金属屏蔽墙601位于操作人员与核废料桶之间，对人员和核废料桶起到隔绝的作用。

当然，在实际中，锚钩604可以与土建预留开孔进行固定，也可将金属屏蔽墙601设置成为6个，相互之间通过锚钩604固定，并实现对核废料桶的上下左右前后均进行防护的目的。

操作人员所在的金属屏蔽墙601上开设有门孔，门孔内设置有与其适配的门板602，门板602的一端通过铰链603与门孔可转动连接，门板602的另一端通过设置在金属屏蔽墙601上的门板锁闭装置605与金属屏蔽墙601可开闭连接。

在进行擦拭采样前，操作人员打开屏蔽转运小室6的门板602，将采样布放在夹持爪中间，并将其固定，关闭屏蔽转运小室6的门板602，通过门板锁闭装置605将门孔和门板602封闭，避免出现辐射泄露。

实施过程中，在取样开始和每次取样结束后打开屏蔽转运小室6的门板602，其他时刻均为关闭状态。

且此时，夹持臂401处于上述的(状态二)的状态，可以将夹持臂401的第二端伸出至门口，便于进行操作。

操作完成后，控制夹持臂401向核废料桶进行移动，然后通过旋转组件3控制夹持臂401旋转并处于(状态一)的状态，持续将夹持爪靠近核废料桶，实现取样操作。

屏蔽转运小室6内设置有旋转辊道5，核废料桶放置在旋转辊道5上，核废料桶表面擦拭采样装置的第一端设置在旋转辊道5一侧，核废料桶表面擦拭采样装置的第二端设置在门孔处。

旋转辊道5为通用传动设备，即可以将核废料桶进行水平方向移动，也可以将核废料桶进行转动，在进行采样时，可以通过旋转辊道5带动核废料桶转动，从而可以实现对核废料桶进行360°采样的目的。

核废料桶通过传送设备送至旋转辊道5，在表面污染擦拭完成后送出旋转辊道5，因此核废料桶表面擦拭采样装置可集成在相应生产线上。

一个核废料桶表面擦拭采样装置，通过垂直升降组件1、直线移动组件2、旋转组件3、样品夹持组件4和旋转辊道5的组合运动实现核废料桶桶身表面任意位置处的远程污染擦拭取样，大幅降低人员操作。

一个核废料桶表面擦拭采样的屏蔽转运小室6，在取样过程中及完成后收集样品时对人员进行屏蔽防护，减少人员受照剂量。

另外的，因为本装置中设置了传感器205、行程开关404、驱动电机202、旋转电机303、伸缩组件102等可通过控制系统进行控制的构件，在实际的使用中，可以将上述各个构件均接入控制系统，并通过控制系统控制构件的工作，实现自动化采样的目的。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本发明，而并非是对本发明的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述发明的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本发明的范围内。