JP3099462U - Fine movement position adjustment device for micromanipulator - Google Patents
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Abstract
【課題】 手の振動が不用意にマイクロマニュピレータに伝達されることがなく、使用中に温度変化が生じた場合でもエンドエフェクタの先端位置を確実に保持できるマイクロマニュピレータ用微動位置調整装置を提供すること。
【解決手段】 手動操作ハンドル6を操作して可撓性ワイヤ4を回転させることにより可撓性ワイヤ4に接続された送り機構2を駆動し、可動部材5を直線移動させてエンドエフェクタ109の突出量を調整する。手の振動が可撓性ワイヤ4で吸収されるのでエンドエフェクタ装着用アタッチメント1に振動が伝達されることがなく、また、可動部材5の位置が送りネジ7の回転位置のみによって一義的に特定されるので、可撓性ワイヤ4の全長が温度変化の影響で変動してもエンドエフェクタ109の初期位置が保証される。
【選択図】図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a micromanipulator fine movement position adjusting device capable of securely holding a tip position of an end effector even when a temperature change occurs during use without inadvertently transmitting vibration of a hand to a micromanipulator. thing.
A feed mechanism (2) connected to a flexible wire (4) is driven by operating a manual operation handle (6) to rotate a flexible wire (4), and a movable member (5) is moved linearly so that an end effector (109) is moved. Adjust the amount of protrusion. Since the vibration of the hand is absorbed by the flexible wire 4, the vibration is not transmitted to the end effector mounting attachment 1, and the position of the movable member 5 is uniquely specified only by the rotation position of the feed screw 7. Therefore, the initial position of the end effector 109 is guaranteed even if the total length of the flexible wire 4 fluctuates due to a change in temperature.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
本考案は、マイクロマニュピレータの先端に装着されるエンドエフェクタの突出量を微調整するためのマイクロマニュピレータ用微動位置調整装置に関する。 The present invention relates to a micromanipulator fine movement position adjusting device for finely adjusting the amount of protrusion of an end effector mounted on the tip of a micromanipulator.
顕微鏡と併用して探査針,注入針,電極等のエンドエフェクタの先端を目標物に精密に位置決めするマイクロマニュピレータが公知である。 (4) A micromanipulator is known in which a tip of an end effector such as a probe, an injection needle, and an electrode is precisely positioned on a target object in combination with a microscope.
図3は一般的なマイクロマニュピレータの構造の概略を示した図である。このマイクロマニュピレータ100は、顕微鏡101のステージ102に取付金具103を介して装着され、幾つかの調整ネジ104〜108を調整することで各部の姿勢および位置を自由に調整できるようになっている。
FIG. 3 is a view schematically showing the structure of a general micromanipulator. The
このうち調整ネジ108は、エンドエフェクタ109を保持したホルダ110の突出量を調整するためのものである。
The adjusting
ステージ103に載置された対象物111に対するエンドエフェクタ109の位置決め作業は、一般的にいって、まず、対象物111にエンドエフェクタ109の先端が干渉しないように対象物111とエンドエフェクタ109の先端との間に或る程度のワーキングディスタンスを確保し、調整ネジ104〜107を調整してホルダ110の姿勢や向きを決め、最終的に、顕微鏡101を覗きながら調整ネジ108を調整し、ホルダ110を突出させてエンドエフェクタ109の先端を対象物111に位置決めするといった工程で行なわれる。
Generally, the positioning of the
しかし、図3に示されるような操作部一体型のマイクロマニュピレータの場合、調整ネジ108を操作する際に手の振動が調整ネジ108を介してマイクロマニュピレータ100の本体に伝達され、エンドエフェクタ109の先端の狙いが狂うといった問題が生じる場合がある。
However, in the case of a micromanipulator integrated with an operation unit as shown in FIG. 3, when operating the
このような問題を解決するための技術として、図4に示されるような油圧式のマイクロマニュピレータ用微動位置調整装置が提案されている。 As a technique for solving such a problem, there has been proposed a hydraulic micromanipulator fine movement position adjusting device as shown in FIG.
図4のマイクロマニュピレータ用微動位置調整装置112は、油圧シリンダからなるエンドエフェクタ装着用アタッチメント113と、テクロンチューブ114および操作用油圧シリンダ115と手動操作ハンドル116からなる遠隔操作機構117によって構成される。
The micromanipulator fine movement
エンドエフェクタ装着用アタッチメント113は、図3に示されるホルダ110に代えて図3のマイクロマニュピレータ100に取り付けられるようになっており、エンドエフェクタ装着用アタッチメント113の先端のピストン部分には、探査針,注入針,電極等のエンドエフェクタ109が着脱自在に装着されるようになっている。
The end
このマイクロマニュピレータ用微動位置調整装置112は、手動操作ハンドル116の回転により操作用油圧シリンダ115からテクロンチューブ114に送出されるオイルの量を調整し、エンドエフェクタ装着用アタッチメント113の先端のピストン部分の突出量を制御することによってエンドエフェクタ109の先端位置を調整しようとするものである。
The micromanipulator fine movement
なお、手動操作ハンドルの回転を利用して操作用油圧シリンダから微量のオイルを送出するための構造に関しては、例えば、特許文献1に詳細が記載されている。
The structure for sending a small amount of oil from the operating hydraulic cylinder using the rotation of the manual operation handle is described in detail in, for example,
図4のような構成を適用すれば、エンドエフェクタ109の突出量の調整に際して手の振動がマイクロマニュピレータ100の本体に伝達されるといった問題は確実に解消され得る。
By applying the configuration as shown in FIG. 4, the problem that hand vibration is transmitted to the main body of the
しかし、温度変化によってオイルの体積が変動するため、手動操作ハンドル116の回転位置を確実に固定したとしても、長時間に亘ってエンドエフェクタ109の先端位置を正確に保持するといったことは困難である。また、テクロンチューブ114の内周面とオイルとの間に粘性抵抗が作用するため、送出されたオイルの量が安定してエンドエフェクタ109の突出量が特定されるまでに長い待機時間(例えば30分)が必要となり、作業性の面でも問題が残る。
However, since the volume of the oil fluctuates due to the temperature change, it is difficult to accurately maintain the tip position of the
温度ドリフトによる位置ズレを解消するための技術としては、銅管内に通したワイヤの先端をエンドエフェクタ装着用の可動部材に接続する一方、このワイヤの他端を遠隔操作機構に接続し、遠隔操作機構のハンドル操作でワイヤを直動させてエンドエフェクタ装着用の可動部材を移動させることでエンドエフェクタの突出量を調整するようにしたものが、例えば、特許文献2として提案されている。 As a technique for eliminating the positional deviation due to the temperature drift, a tip of a wire passed through a copper tube is connected to a movable member for mounting an end effector, and the other end of the wire is connected to a remote operation mechanism, and a remote control mechanism is connected. Patent Document 2 proposes, for example, Patent Document 2 in which a protrusion of an end effector is adjusted by moving a movable member for mounting the end effector by directly moving a wire by operating a handle of an operation mechanism.
非伸縮性の線材からなるワイヤの方がオイル等の液体に比べて熱膨張率が低いため、ワイヤの直動によってエンドエフェクタ装着用の可動部材に送りを掛けた方が温度ドリフトによる位置ズレの影響が少ないというのが、特許文献2に開示された考案の要旨である。 Wires made of non-stretchable wire have a lower coefficient of thermal expansion than liquids such as oil, and therefore, it is better to feed the movable member for mounting the end effector by direct movement of the wire to reduce the misalignment due to temperature drift. The gist of the invention disclosed in Patent Document 2 is that the influence is small.
しかし、特許文献2に開示された構造は、高剛性の銅管を使用して遠隔操作機構とマイクロマニュピレータの本体を接続したものであるため、遠隔操作機構を自由な位置に設置することができないといった欠点がある。また、せっかく遠隔操作機構をマイクロマニュピレータの本体から離間させて設置しても、手の振動が銅管を介してマイクロマニュピレータの本体に伝達されるといった可能性がある。 However, the structure disclosed in Patent Literature 2 uses a high-rigidity copper tube to connect the remote control mechanism and the main body of the micromanipulator, so that the remote control mechanism cannot be installed at an arbitrary position. There are drawbacks. Further, even if the remote control mechanism is installed at a distance from the main body of the micromanipulator, there is a possibility that hand vibration is transmitted to the main body of the micromanipulator via the copper tube.
このような技術を転用し、ワイヤを覆う管を可撓性のものに代えて振動の伝達防止に役立てるといったことも考えられるが、そうした場合、管を屈曲させた際に常に管の中心に沿ってワイヤが位置するといった保証はなく、管の屈曲や姿勢変化によって管に対するワイヤ先端の相対的な突出量、最終的には、エンドエフェクタの突出量が変化してしまうといった弊害も生じる。 It is conceivable to divert such a technique to replace the tube covering the wire with a flexible one to help prevent vibration transmission, but in such a case, the tube always bends along the center of the tube when the tube is bent. However, there is no guarantee that the wire is positioned, and there is a problem that the bending amount and the posture of the tube change the relative amount of protrusion of the wire tip with respect to the tube, and eventually the amount of protrusion of the end effector.
また、ワイヤの熱膨張率が低いとはいっても銅管の熱膨張率とワイヤの熱膨張率とが完全に同一というわけではないので、特に、マイクロマニュピレータの本体と遠隔操作機構との離間距離が大きくなると、マイクロマニュピレータの使用中に温度変化が生じた場合、両者の離間距離に比例して銅管とワイヤとの間の熱膨張率の違いによるワイヤの相対的な突出量の変化、つまり、エンドエフェクタの位置ズレが発生し易くなるといった問題がある。 In addition, even though the coefficient of thermal expansion of the wire is low, the coefficient of thermal expansion of the copper tube and the coefficient of thermal expansion of the wire are not completely the same. In particular, the distance between the main body of the micromanipulator and the remote control mechanism When the temperature changes during use of the micromanipulator, the change in the relative protrusion amount of the wire due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the copper tube and the wire in proportion to the distance between them, that is, In addition, there is a problem that the positional shift of the end effector easily occurs.
そこで、本考案の課題は、前記従来技術の不都合を解消し、エンドエフェクタの突出量の調整作業に際して手の振動が不用意にマイクロマニュピレータに伝達されることがなく、また、短時間でエンドエフェクタの突出量を安定させることができ、マイクロマニュピレータの使用中に温度変化が生じた場合であっても、エンドエフェクタの先端位置を確実に最終調整位置に保持することのできるマイクロマニュピレータ用微動位置調整装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to solve the disadvantages of the prior art, and to prevent the hand vibration from being inadvertently transmitted to the micromanipulator when adjusting the amount of protrusion of the end effector. Micromanipulator fine movement position adjustment that can stabilize the protrusion amount of the micromanipulator and securely maintain the tip position of the end effector at the final adjustment position even if the temperature changes during use of the micromanipulator It is to provide a device.
本考案は、マイクロマニュピレータの先端に装着されるエンドエフェクタの突出量を微調整するためのマイクロマニュピレータ用微動位置調整装置であり、前記課題を達成するため、特に、
エンドエフェクタを装着する可動部材と、可動部材の移動方向を規制する直線移動規制手段と、回転運動を直線運動に変換して可動部材に送りを掛ける送り機構とを有するエンドエフェクタ装着用アタッチメントと、
前記送り機構に接続して回転力を伝達する可撓性ワイヤと、この可撓性ワイヤを回転駆動する手動操作ハンドルとを有する遠隔操作機構とを備えたことを特徴とする構成を有する。
The present invention is a micromanipulator fine movement position adjustment device for finely adjusting the amount of protrusion of an end effector attached to the tip of a micromanipulator, and in order to achieve the above-described subject,
A movable member to which the end effector is mounted, a linear movement restricting means for restricting a moving direction of the movable member, and an end effector mounting attachment having a feed mechanism for converting a rotational motion into a linear motion and feeding the movable member,
A remote control mechanism having a flexible wire connected to the feed mechanism for transmitting a rotational force and a manual operation handle for driving the flexible wire to rotate is provided.
以上の構成において、遠隔操作機構の手動操作ハンドルを操作して可撓性ワイヤを回転させると、可撓性ワイヤに接続されたエンドエフェクタ装着用アタッチメントの送り機構が駆動され、エンドエフェクタ装着用アタッチメントの可動部材が直線移動規制手段で規制された方向に沿って移動し、可動部材に装着されたエンドエフェクタの突出量が調整される。
遠隔操作機構の手動操作ハンドルとエンドエフェクタ装着用アタッチメントの送り機構とは可撓性ワイヤによって接続されているため、手動操作ハンドルの操作中に手の振動が手動操作ハンドルに伝達された場合であっても、この振動は可撓性ワイヤによって減衰され、エンドエフェクタ装着用アタッチメントやマイクロマニュピレータには実質的に伝達されることがない。従って、エンドエフェクタの突出量の最終調整の過程でエンドエフェクタの先端の狙いに狂いが生じるといった問題が確実に解消される。
また、可撓性ワイヤは送り機構に接続して回転力を伝達するだけであり、可動部材の移動位置は、エンドエフェクタ装着用アタッチメントの側に配備された送り機構の動作状態によってのみ特定されるので、可撓性ワイヤに温度変化による伸縮が生じた場合であっても、可撓性ワイヤの回転位置、つまり、手動操作ハンドルの回転位置さえ変化させなければ送り機構が不用意に動作することはなく、可撓性ワイヤの伸縮状態の変化に全く関わりなく、エンドエフェクタの先端位置を確実に最終調整位置に保持することができる。
しかも、オイル等の液体を動力伝達の手段として利用しないので、粘性抵抗の問題がなく、短時間でエンドエフェクタの突出量を安定させることができる。
In the above configuration, when the flexible wire is rotated by operating the manual operation handle of the remote control mechanism, the feed mechanism of the end effector mounting attachment connected to the flexible wire is driven, and the end effector mounting attachment is driven. The movable member moves along the direction regulated by the linear movement regulating means, and the amount of protrusion of the end effector mounted on the movable member is adjusted.
Since the manual operation handle of the remote operation mechanism and the feed mechanism of the attachment for attaching the end effector are connected by a flexible wire, the hand operation may be transmitted to the manual operation handle during operation of the manual operation handle. However, this vibration is attenuated by the flexible wire, and is not substantially transmitted to the attachment for mounting the end effector or the micromanipulator. Therefore, the problem that the end of the end effector is misaligned during the final adjustment of the protrusion amount of the end effector is surely solved.
Further, the flexible wire only connects to the feed mechanism and transmits the rotational force, and the moving position of the movable member is specified only by the operation state of the feed mechanism provided on the end effector mounting attachment side. Therefore, even if the flexible wire expands and contracts due to a temperature change, the rotation mechanism of the flexible wire, that is, the rotation mechanism of the manual operation handle may be operated carelessly unless the rotation position is changed. Therefore, the end position of the end effector can be securely held at the final adjustment position regardless of the change in the expansion / contraction state of the flexible wire.
In addition, since a liquid such as oil is not used as a means for transmitting power, there is no problem of viscous resistance, and the protrusion amount of the end effector can be stabilized in a short time.
より具体的には、エンドエフェクタ装着用アタッチメントの送り機構は、可動部材を貫通して可動部材に螺合する送りネジによって構成することができ、また、直線移動規制手段は、可動部材を貫通する3本以上のガイドロッドによって構成することができる。 More specifically, the feed mechanism of the attachment for mounting the end effector can be constituted by a feed screw which penetrates the movable member and is screwed to the movable member, and the linear movement restricting means penetrates the movable member. It can be constituted by three or more guide rods.
特に、3本以上のガイドロッドの内の少なくとも1本を他のガイドロッドと同一面上とならない位置に配備することで、ガイドロッドに対する可動部材の倒れ込みや捩れを防止することが可能となり、エンドエフェクタの姿勢を保持したまま的確に直線移動させることができるようになる。 In particular, by disposing at least one of the three or more guide rods at a position that is not on the same plane as the other guide rods, it is possible to prevent the movable member from falling down and twisting with respect to the guide rods, The effector can be accurately and linearly moved while maintaining the posture of the effector.
本考案のマイクロマニュピレータ用微動位置調整装置は、遠隔操作機構の手動操作ハンドルを操作して可撓性ワイヤを回転させることにより可撓性ワイヤに接続されたエンドエフェクタ装着用アタッチメントの送り機構を駆動し、エンドエフェクタ装着用アタッチメントの可動部材を直線移動させてエンドエフェクタの突出量を調整するように構成したので、手動操作ハンドルの操作中に手の振動が手動操作ハンドルに伝達された場合であっても、この振動が可撓性ワイヤを介してエンドエフェクタ装着用アタッチメントやマイクロマニュピレータに伝達されることはなく、エンドエフェクタの突出量の調整の過程でエンドエフェクタの先端の狙いが狂うといった問題を確実に解消することができる。
また、エンドエフェクタを装着した可動部材の移動位置は、エンドエフェクタ装着用アタッチメントに配備された送り機構の動作状態によってのみ特定されるので、可撓性ワイヤに温度変化による伸縮が生じた場合であっても、可撓性ワイヤの回転位置、つまり、手動操作ハンドルの回転位置さえ変化させなければ送り機構が不用意に動作することはなく、温度変化等による可撓性ワイヤの伸縮状態の変化とは全く関わりなく、エンドエフェクタの先端位置を確実に最終調整位置に保持することができる。
更に、オイル等の液体を動力伝達の手段として利用しないので、粘性抵抗の問題がなく、短時間でエンドエフェクタの突出量を安定させることができる。
The fine movement position adjusting device for the micromanipulator of the present invention drives the feed mechanism of the attachment for mounting the end effector connected to the flexible wire by rotating the flexible wire by operating the manual operation handle of the remote operation mechanism. However, since the movable member of the attachment for mounting the end effector is linearly moved to adjust the protrusion amount of the end effector, the vibration of the hand is transmitted to the manual operation handle during the operation of the manual operation handle. However, this vibration is not transmitted to the attachment for mounting the end effector or the micromanipulator via the flexible wire, and the aim of the tip of the end effector goes out of control in the process of adjusting the projection amount of the end effector. It can be surely eliminated.
Further, since the moving position of the movable member to which the end effector is attached is specified only by the operation state of the feed mechanism provided in the attachment for attaching the end effector, there is a case where the flexible wire expands and contracts due to a temperature change. Even if the rotational position of the flexible wire, that is, the rotational position of the manual operation handle is not changed, the feed mechanism does not operate carelessly, and changes in the expansion and contraction state of the flexible wire due to temperature change and the like. Regardless, the tip position of the end effector can be reliably held at the final adjustment position.
Further, since a liquid such as oil is not used as a means for transmitting power, there is no problem of viscous resistance, and the protrusion amount of the end effector can be stabilized in a short time.
しかも、エンドエフェクタ装着用アタッチメントの送り機構は、送りネジを利用した簡単な構造であるために廉価に製造できる。また、直線移動規制手段は、他のガイドロッドと同一面上にない1本を含む3本以上のガイドロッドによって構成されているので、ガイドロッドに対する可動部材の倒れ込みや捩れを防止してエンドエフェクタの姿勢を保持した状態でエンドエフェクタの先端の位置決め作業を正確に行なうことができる。 In addition, since the feed mechanism of the attachment for mounting the end effector has a simple structure using the feed screw, it can be manufactured at low cost. Further, since the linear movement restricting means is constituted by three or more guide rods including one which is not on the same plane as the other guide rods, it is possible to prevent the movable member from falling down or twisting with respect to the guide rods, thereby preventing the end effector. In this state, the positioning of the tip of the end effector can be performed accurately.
この考案は、基本的には、図1に示されるように、エンドエフェクタ装着用アタッチメント1に設けられた送り機構2に対し遠隔操作機構3の側から可撓性ワイヤ4を介して回転力を付与することによりエンドエフェクタ装着用アタッチメント1の可動部材5を直線移動させ、この可動部材5に装着されたエンドエフェクタ109の突出量を微調整するマイクロマニュピレータ用微動位置調整装置である。
Basically, as shown in FIG. 1, the present invention applies a rotational force to a feed mechanism 2 provided on an
そして、その要旨は、具体的に、遠隔操作機構3の手動操作ハンドル6の側に生じる振動の伝達を可撓性ワイヤ4の柔軟性によって防止し、エンドエフェクタ109の方向性や姿勢の狂いを防止すること、および、可撓性ワイヤ4の回転のみに応動して作動するように送り機構2を構成することによって、温度変化等に伴って生じる可撓性ワイヤ4の伸縮が送り機構2に与える悪影響、即ち、可撓性ワイヤ4の伸縮による送り機構2の不用意な作動に起因したエンドエフェクタ109の先端の位置ズレを防止することにある。
The gist is that the transmission of the vibration generated on the side of the
可撓性ワイヤ4の伸縮による影響を受けず、可撓性ワイヤ4の回転のみに応動して作動する送り機構2は、回転運動を直線運動に変換する送りネジ7等を利用して実現される。
The feed mechanism 2 which is not affected by the expansion and contraction of the
また、可動部材5の移動方向を規制する直線移動規制手段8を、可動部材5を貫通する3本以上の平行なガイドロッド9a,9b,9cによって構成し、その内の少なくとも1本を他のガイドロッドと同一面上とならない位置に配備することによって、ガイドロッド9a,9b,9cに対する可動部材5の倒れ込みや捩れを防止し、エンドエフェクタ109の姿勢を保持した状態での直線移動を実現している。
Further, the linear movement restricting means 8 for restricting the moving direction of the
次に、本考案を実施するための最良の形態について、実施例を参照して具体的に説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be specifically described with reference to examples.
図1は本考案を適用した一実施例のマイクロマニュピレータ用微動位置調整装置10の全体構造を示した斜視図、また、図2は其の一部であるエンドエフェクタ装着用アタッチメント1を拡大して示した斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the entire structure of a fine movement
このマイクロマニュピレータ用微動位置調整装置10は、図1に示されるように、エンドエフェクタ装着用アタッチメント1と遠隔操作機構3とによって構成される。
This micromanipulator fine movement
このうちエンドエフェクタ装着用アタッチメント1は、図3に示されるようなエンドエフェクタ装着用のホルダ110に代えて、公知のマイクロマニュピレータ100に取り付けられるようになっている。
The end
具体的には、エンドエフェクタ装着用アタッチメント1の一部を構成する円柱状の取付金具11が図3に示されるようなホルダ110と実質的に同じ規格で加工されており、図3のホルダ110に代えてエンドエフェクタ装着用アタッチメント1の取付金具11をマイクロマニュピレータ100に装着することで、エンドエフェクタ装着用アタッチメント1がマイクロマニュピレータ100に実装される。
Specifically, the column-shaped mounting
無論、図3のマイクロマニュピレータ100は一例であり、別のタイプのマイクロマニュピレータにエンドエフェクタ装着用アタッチメント1を装着することも可能である。取付金具11の形状や寸法等については設計上の問題であり、このエンドエフェクタ装着用アタッチメント1を既存のマイクロマニュピレータに装着できるように自由に設計して構わない。
Of course, the
図2にエンドエフェクタ装着用アタッチメント1の構造の詳細を示す。このエンドエフェクタ装着用アタッチメント1の主要部は、探査針,注入針,電極等のエンドエフェクタ109を装着するための可動部材5と、可動部材5の移動方向を規制するための直線移動規制手段8、および、回転運動を直線運動に変換して可動部材5に送りを掛ける送り機構2で構成されている。
FIG. 2 shows the details of the structure of the
このうち、送り機構2は、可動部材5を貫通して可動部材5に螺合する送りネジ7と、この送りネジ7に適合するように可動部材5を貫通して設けられた雌ネジ部12によって構成される。
The feed mechanism 2 includes a
また、直線移動規制手段8は、可動部材5を貫通して平行に配備された3本のガイドロッド9a,9b,9cによって構成され、少なくとも、その内の1本は他のガイドロッドと同一面上とならない位置に配備されている。
The linear
例えば、図2の例でガイドロッド9aとガイドロッド9cを含む平面を基準として考えれば、ガイドロッド9bが他のガイドロッド9a,9cと同一面上に位置しないガイドロッドである。この実施例では、ガイドロッド9aとガイドロッド9cを径方向に結ぶ直線を底辺として、ガイドロッド9bが、転倒した正三角形の頂点あるいは二等辺三角形の頂点に位置するようにして3本のガイドロッド9a,9b,9cが配列されている。
For example, in the example of FIG. 2, when considering a plane including the
ガイドロッド9a,9b,9cと可動部材5側の貫通孔13a,13b,13cとの嵌め合いはタイトではあるが、ガイドロッド9a,9b,9cに対する可動部材5の摺動を制限するほどのものではない。
Although the fitting of the
ガイドロッド9a,9b,9cの両端部は、略矩形状に形成された固定盤14,15に対して一体的に固着され、一方の固定盤15は、略矩形状のステー23を介して取付金具11の先端に固着されている。送りネジ7の両端部は、固定盤14に形成されたスリット付きの孔16と固定盤15に穿設された孔17とによって回転自在に軸支され、かつ、軸方向に移動不能な状態で支えられている。
Both ends of the
そして、送りネジ7の一端部は、固定盤14に形成されたスリット付きの孔16を貫通して固定盤14の裏面側にまで突出し、チャック機構18の一部を構成する段付き円柱体19の中心軸に沿って穿設された孔に図2中の右側から突入し、この段付き円柱体19の半径方向に埋設された六角穴付セットスクリュー20の先端によって段付き円柱体19に固定される。
One end of the
更に、段付き円柱体19の縮径部19aには六角穴付セットスクリュー21が埋設され、この縮径部19aの中心軸に沿って穿設された孔に図2中の左側から差し込まれる可撓性ワイヤ4の心材4aを固定するようになっている。
Further, a
また、段付き円柱体19の縮径部19aの先端には先細りのテーパ面が形成され、縮径部19aのストレート部分に形成された雄ネジ部には、チャック機構18の一部を構成するキャップ部材22が螺合されている。
Further, a tapered tapered surface is formed at the tip of the reduced
キャップ部材22は中心軸に沿った貫通孔を備え、この貫通孔の左端側開口部の内径は可撓性ワイヤ4のチューブ4bの外径と略同等に形成され、更に、この開口部と連絡して図2中で左側から右側に向けて内径が拡径する内周テーパ面が形成されており、この貫通孔の内周面の右端部側に、段付き円柱体19の縮径部19aの雄ネジ部と適合する雌ネジ部が形成されている。
The
可撓性ワイヤ4の心材4aを覆う樹脂製のチューブ4bの先端は、キャップ部材22の貫通孔に図2中の左側から突入し、その内外を段付き円柱体19の縮径部19aのテーパ面とキャップ部材22の内周テーパ面とによって圧迫されてチャック機構18に固定される。
The distal end of the
従って、六角穴付セットスクリュー21を緩めて心材4aと段付き円柱体19との係合を解除し、併せて、段付き円柱体19に形成された雄ネジ部に対するキャップ部材22の螺合を緩めてキャップ部材22の内周テーパ面と段付き円柱体19のテーパ面との間の間隙を広げてチューブ4bの固定を解除した状態で可撓性ワイヤ4を引っ張るようにすれば、チャック機構18から可撓性ワイヤ4を取り外すことが可能である。
Accordingly, the
一方、送り機構2を駆動するための遠隔操作機構3は、図1に示されるように、略L字型に形成されたハンドル保持部材25と、このハンドル保持部材25に対して回転自在に取り付けられた手動操作ハンドル6、および、ハンドル保持部材25を貫通して手動操作ハンドル6の先端に設けられたチャック機構26と、チャック機構26に接続された可撓性ワイヤ4によって構成される。ハンドル保持部材25の下面にはON/OFFスイッチ28を備えたマグネットスタンド27がボルトで固定して取り付けられており、顕微鏡のステージや周辺の金属製テーブル等の任意位置に遠隔操作機構3を自由に設置できるようになっている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, a remote control mechanism 3 for driving the feed mechanism 2 has a
チャック機構26の構造は前述したチャック機構18の構造と同様であり、チャック機構26に対する可撓性ワイヤ4の着脱は自在である。従って、必要に応じて適切な長さの可撓性ワイヤ4を選択し、この可撓性ワイヤ4で遠隔操作機構3のチャック機構26とエンドエフェクタ装着用アタッチメント1のチャック機構18とを接続することができる。
The structure of the
手動操作ハンドル6の外周部には1回転を50等分した目盛29が彫り込まれている。送りネジ7のリード(1回転で進む移動量)は0.2mmであるから、目盛29の1刻みに相当する可動部材5の移動量は0.2mm/50即ち4μmである。
目 A
以上の構成において、オペレータが遠隔操作機構3の手動操作ハンドル6を回転させると、この回転がチャック機構26,可撓性ワイヤ4,チャック機構18を介して送り機構2の送りネジ7に伝達される。
In the above configuration, when the operator rotates the manual operation handle 6 of the remote operation mechanism 3, the rotation is transmitted to the
このようにして送りネジ7が回転駆動されると、雌ネジ部12を介して送りネジ7に螺合した可動部材5が、送りネジ7の回転によって送りを掛けられ、ガイドロッド9a,9b,9cによって移動方向を規制された状態で直線移動し、可動部材5の上面部に形成された略U字型の嵌合凹部24に嵌め込まれた探査針,注入針,電極等のエンドエフェクタ109が可動部材5と共に直線移動する。
When the
この際、手動操作ハンドル6を回転させるオペレータの手に振動等が生じる可能性があるが、遠隔操作機構3側のチャック機構26とエンドエフェクタ装着用アタッチメント1側のチャック機構18との間の接続は柔軟な可撓性ワイヤ4によってなされているので、この振動がエンドエフェクタ装着用アタッチメント1側にまで伝達されることはない。
At this time, vibration or the like may occur in the hand of the operator who rotates the
従って、エンドエフェクタ装着用アタッチメント1やマイクロマニュピレータに振動が伝達されてエンドエフェクタ109の先端の狙いが狂ったり姿勢が変化するといった問題が確実に解消される。
Therefore, the problem that vibration is transmitted to the
また、手動操作ハンドル6の回転に応動して直ちに可動部材5やエンドエフェクタ109が移動し、その動作も線形的であるため、短時間の内にエンドエフェクタ109の突出量を安定させることができ作業効率がよい。
In addition, the
また、探査針等のエンドエフェクタ109で細胞等を固定して長時間の作業を行なうような場合では、作業中の温度変化による熱膨張あるいは熱収縮が生じて可撓性ワイヤ4の全長が微妙に変化するといった場合もあるが、エンドエフェクタ装着用アタッチメント1上における可動部材5の位置は、可動部材5に螺合した送りネジ7の回転位置のみによって一義的に特定されるものであるから、可撓性ワイヤ4自体が何等かの原因で回転しない限り、可撓性ワイヤ4の全長の変化による位置ズレは全く生じない。
Further, in the case where the work is performed for a long time with the cells or the like fixed by the
従って、環境温度の変化に全く関わりなく、エンドエフェクタ109の先端位置を確実に最終調整位置に保持することが可能である。
Accordingly, it is possible to reliably maintain the end position of the
但し、遠隔操作機構3の設置に際しては、可撓性ワイヤ4に或る程度の弛みを持たせておくことが望ましい。可撓性ワイヤ4が直線状に延ばされた状態であると、可撓性ワイヤ4が収縮した際にエンドエフェクタ装着用アタッチメント1が後方に引っ張られる可能性があり、また、可撓性ワイヤ4が伸びると、可撓性ワイヤ4が湾曲して内部応力を逃がす前の段階で一時的に軸方向の押圧力が作用し、この押圧力によってエンドエフェクタ装着用アタッチメント1が前方に押される可能性があるからである。
However, when the remote control mechanism 3 is installed, it is desirable to allow the
初めから可撓性ワイヤ4に或る程度の弛みを持たせておけば、可撓性ワイヤ4の伸縮によって弛み部分の曲率が僅かに変化するだけであり、軸方向の引張力や圧縮力がエンドエフェクタ装着用アタッチメント1に伝達されることは全くない。
If the
以上、一つの実施例を挙げて説明したが、可動部材5における嵌合凹部24の構造は、装着対象となるエンドエフェクタ109の形状等に応じて任意に選択可能な設計上の事項に過ぎない。止めネジ等を利用してエンドエフェクタ109を可動部材5に装着するようにしても一向に構わないし、エンドエフェクタ109を可動部材5と一体の構造としてもよい。これと同様、エンドエフェクタ装着用アタッチメント1をマイクロマニュピレータに装着する取付金具11の構造も、装着対象となるマイクロマニュピレータの構造に応じて決めるべきものである。
また、可動部材5の中心部に送りネジ7を螺合させ、その周りに複数のガイドロッド9a,9b,9c,・・・を等間隔で配置するようにすると、送り動作のバランス維持の面で有利である。
Although the embodiment has been described above, the structure of the fitting
When a
この考案は、基本的に、エンドエフェクタの突出量を微調整するためのものであるが、可動部材に送りを掛ける送り機構を2軸以上の方向に併設し、エンドエフェクタの先端位置を2次元もしくは3次元内で調整する構造に発展させることも可能である。 This device is basically for finely adjusting the amount of protrusion of the end effector. A feed mechanism for feeding the movable member is provided in two or more axes so that the tip position of the end effector can be two-dimensionally adjusted. Alternatively, it is also possible to develop a structure that adjusts in three dimensions.
1 エンドエフェクタ装着用アタッチメント
2 送り機構
3 遠隔操作機構
4 可撓性ワイヤ
4a 心材
4b チューブ
5 可動部材
6 手動操作ハンドル
7 送りネジ
8 直線移動規制手段
9 ガイドロッド
10 マイクロマニュピレータ用微動位置調整装置
11 取付金具
12 雌ネジ部
13a,13b,13c 貫通孔
14,15 固定盤
16 スリット付きの孔
17 孔
18 チャック機構
19 段付き円柱体
19a 縮径部
20,21 六角穴付セットスクリュー
22 キャップ部材
23 ステー
24 嵌合凹部
25 ハンドル保持部材
26 チャック機構
27 マグネットスタンド
28 ON/OFFスイッチ
29 目盛
100 マイクロマニュピレータ
101 顕微鏡
102 ステージ
103 取付金具
104〜108 調整ネジ
109 エンドエフェクタ(探査針,注入針,電極等)
110 ホルダ
111 対象物
112 マイクロマニュピレータ用微動位置調整装置
113 エンドエフェクタ装着用アタッチメント
114 テクロンチューブ
115 操作用油圧シリンダ
116 操作ハンドル
117 遠隔操作機構
DESCRIPTION OF
110
Claims (2)
前記エンドエフェクタを装着する可動部材と、前記可動部材の移動方向を規制する直線移動規制手段と、回転運動を直線運動に変換して前記可動部材に送りを掛ける送り機構とを有するエンドエフェクタ装着用アタッチメントと、
前記送り機構に接続して回転力を伝達する可撓性ワイヤと、この可撓性ワイヤを回転駆動する手動操作ハンドルとを有する遠隔操作機構とを備えたことを特徴とするマイクロマニュピレータ用微動位置調整装置。 A micromanipulator fine movement position adjustment device for finely adjusting the protrusion amount of an end effector attached to the tip of the micromanipulator,
A movable member for mounting the end effector, a linear movement restricting means for restricting a moving direction of the movable member, and a feed mechanism for converting a rotary motion into a linear motion and feeding the movable member; Attachment,
A fine movement position for a micromanipulator, comprising: a flexible wire connected to the feed mechanism for transmitting a rotational force; and a remote control mechanism having a manual operation handle for rotating and driving the flexible wire. Adjustment device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003270240U JP3099462U (en) | 2003-07-25 | 2003-07-25 | Fine movement position adjustment device for micromanipulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003270240U JP3099462U (en) | 2003-07-25 | 2003-07-25 | Fine movement position adjustment device for micromanipulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3099462U true JP3099462U (en) | 2004-04-08 |
Family
ID=43253166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003270240U Expired - Lifetime JP3099462U (en) | 2003-07-25 | 2003-07-25 | Fine movement position adjustment device for micromanipulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3099462U (en) |
-
2003
- 2003-07-25 JP JP2003270240U patent/JP3099462U/en not_active Expired - Lifetime
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