JP3362879B2 - Micro manipulator - Google Patents

Micro manipulator

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JP3362879B2
JP3362879B2 JP29946692A JP29946692A JP3362879B2 JP 3362879 B2 JP3362879 B2 JP 3362879B2 JP 29946692 A JP29946692 A JP 29946692A JP 29946692 A JP29946692 A JP 29946692A JP 3362879 B2 JP3362879 B2 JP 3362879B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、生物学,基礎医学,バ
イオエンジニアリング等の分野において顕微鏡と組合わ
せて用いられる油圧又は水圧等を使った流体式のマイク
ロマニピュレータに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic micromanipulator using hydraulic pressure or hydraulic pressure, which is used in combination with a microscope in the fields of biology, basic medicine, bioengineering and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】顕微鏡と組合わせて用いられるマイクロ
マニピュレータは、操作部にガラス電極からなるニード
ルを装着し、そのニードルを介してマニピュレーション
対象となる細胞から微小電気信号を検出することによ
り、生きた細胞の細胞膜電位の計測や,細胞膜のイオン
チャネル開閉のメカニズムを探ることができる。
2. Description of the Related Art A micromanipulator used in combination with a microscope is equipped with a glass electrode needle attached to an operating portion, and a micro electric signal is detected from cells to be manipulated through the needle to survive. It is possible to measure the cell membrane potential of cells and explore the mechanism of opening and closing ion channels in cell membranes.

【0003】また細胞内に外来遺伝子や薬液を微小量注
射する,いわゆるマイクロイジェクションにおいてはガ
ラス電極の代わりに外来遺伝子や薬液を詰めたガラスニ
ードルを操作部に装着したマイクロマニピュレータが使
われている。
Further, in so-called micro-injection in which a small amount of foreign gene or drug solution is injected into cells, a micromanipulator in which a glass needle filled with the foreign gene or drug solution is attached to an operating portion is used instead of the glass electrode. .

【0004】特公昭57−28122号公報,特開昭6
1−19447号公報には、流体式のマイクロマニピュ
レータが記載されている。前者に記載されたマイクロマ
ニピュレータは、一次元の油圧マニピュレータを三台組
合わせてニードルに三次元の動きを持たせている。また
後者に記載されたマイクロマニピュレータは、一次元の
マイクロマニピュレータと顕微鏡とを組合わせて多量の
細胞に連続的に注射を行うことができるようにしてい
る。
Japanese Examined Patent Publication No. 57-28122, JP-A-6
Japanese Patent Publication No. 1-19447 describes a fluid type micromanipulator. In the micromanipulator described in the former, three one-dimensional hydraulic manipulators are combined to give the needle three-dimensional movement. In the micromanipulator described in the latter, a one-dimensional micromanipulator and a microscope are combined so that a large amount of cells can be continuously injected.

【0005】ところで、最近の生物学,基礎医学,バイ
オエンジニアリング等の分野におけるマイクロマニピュ
レーションでは、生きた細胞を高倍率で高解像の元で行
うことが必須となりつつある。一方、顕微鏡はその高性
能化のため大型で複雑な操作機能が付加されてきた。ま
た微細な細胞に操作を加えるマニピュレータは、振動発
生を抑えなければならことから、マニピュレータの操作
部を出来る限り顕微鏡と一体化させて剛性を高めるよう
にしている。このようなことから、前述した分野におけ
るマニピュレーションを行うための実験装置は、大型
化,複雑化してきた。
By the way, in recent micromanipulation in the fields of biology, basic medicine, bioengineering, etc., it is becoming essential to carry out living cells at a high magnification and a high resolution. On the other hand, microscopes have been added with large and complicated operation functions in order to improve their performance. In addition, since the manipulator that operates a fine cell must suppress the occurrence of vibration, the manipulator operation unit is integrated with the microscope as much as possible to increase the rigidity. For this reason, the experimental apparatus for performing manipulation in the above-mentioned fields has become large and complicated.

【0006】また、このような実験装置を狭い実験室,
実験テーブル上で効率的にリイアウトし、使いこなすた
めに、マニピュレータを始め顕微鏡,計測装置を常に最
適に配置する必要があった。
In addition, such an experimental apparatus is installed in a small laboratory,
In order to efficiently reout on the experimental table and to use it efficiently, it was necessary to always arrange the manipulator, microscope, and measuring device in an optimal manner.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たマイクロマニピュレータは、操作器と制御器とが流体
圧を伝達するための伝達チューブで一体的に連結されて
いるため、実験装置の各種装備を最適な状態に配置する
ときなどには、誤って伝達チューブを引抜くことのない
ように細心の注意が要求された。そのため、顕微鏡とマ
ニピュレータを別々の人が持つなど複数の人の手を煩わ
すことになった。
However, in the above-described micromanipulator, since the operating device and the control device are integrally connected by the transmission tube for transmitting the fluid pressure, various equipments of the experimental apparatus are optimal. When arranging the transmission tube in such a condition, extreme caution was required to prevent the transmission tube from being accidentally pulled out. For this reason, it is troublesome for a plurality of people, such as different people having a microscope and a manipulator.

【0008】また操作器と制御器とが伝達チューブで連
結されているため、輸送に当たっては伝達チューブの取
外し作業が必要となるが、伝達チューブには流体が充填
されていることから伝達チューブの取外し作業は煩雑な
ものであった。また伝達チューブを付けたまま顕微鏡装
置を梱包する場合もあるが、この様な場合には伝達チュ
ーブが輸送パッケージの複雑化を招いていた。
Further, since the operation unit and the control unit are connected by the transmission tube, it is necessary to remove the transmission tube for transportation. However, since the transmission tube is filled with fluid, it is necessary to remove the transmission tube. The work was complicated. In some cases, the microscope device is packed with the transmission tube still attached, but in such a case, the transmission tube complicates the transportation package.

【0009】しかも、X,Y,Zの三次元駆動のマニピ
ュレータでは、各方向毎に必要となる3本の伝達チュー
ブが顕微鏡装置の周囲を囲むように配置されるため、ニ
ードルのセッティングやニードルの交換作業の邪魔とな
っていた。
Moreover, in the X, Y, Z three-dimensional drive manipulator, the three transmission tubes required for each direction are arranged so as to surround the periphery of the microscope apparatus, so that the needle setting and needle It was an obstacle to the replacement work.

【0010】本発明は以上のような実情に鑑みてなされ
たもので、操作器と制御とを連結する伝達チューブを、
流体漏れを起こすことなく容易に切離でき、移動や再配
置の際の伝達チューブに起因した作業の煩雑さを解消し
得るマイクロマニピュレータを提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and includes a transmission tube for connecting an operating device and a control,
An object of the present invention is to provide a micromanipulator that can be easily separated without causing fluid leakage and that can eliminate the complexity of work due to the transmission tube during movement or relocation.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に対応する本発明のマイクロマニピュレー
タは、ニードルで対象物に微細な操作を加える操作器
と、外部から加えられる操作量を機械的な動きに変換す
る制御器と、前記制御器の動きを流体圧を介して前記操
作器へ伝達するための流体伝達手段とからなり、前記流
体伝達手段が、前記操作器に基端部が接続された第1の
流体伝達チューブと、前記制御器に基端部が接続された
第2の流体伝達チューブと、前記第1の流体伝達チュー
ブの先端と前記第2の流体伝達チューブの先端とを、互
いに流体圧を伝達可能に、かつ着脱自在に連結するチュ
ーブ連結機構とを備えるものとした。
In order to achieve the above object, a micromanipulator of the present invention corresponding to claim 1 comprises an operating device for applying a fine operation to an object with a needle and an operating amount applied from the outside. The controller comprises a controller for converting the controller into a mechanical motion, and a fluid transfer means for transferring the motion of the controller to the operating device via a fluid pressure, and the fluid transferring device is a base end portion of the operating device. A first fluid transfer tube connected to the controller, a second fluid transfer tube having a proximal end connected to the controller, a tip of the first fluid transfer tube and a tip of the second fluid transfer tube. And a tube connecting mechanism for connecting fluid pressure to each other and detachably.

【0012】また請求項2に対応する本発明のマイクロ
マニピュレータは、前記チューブ連結機構を、前記第1
の流体伝達チューブに連通し一端面にダイアフラムが形
成された第1の流体室を有する第1のシリンダ部材と、
前記第2の流体伝達チューブに連通し一端面にダイアフ
ラムが形成された第2の流体室を有する第2のシリンダ
部材と、前記第1,第2のシリンダ部材を互いのダイア
フラムを対面させた状態で連結する連結部材と、前記両
ダイアフラムの間に介在するピストンとから構成するも
のとした。
According to a second aspect of the present invention, in the micromanipulator of the present invention, the tube connecting mechanism is provided in the first manipulator.
A first cylinder member having a first fluid chamber communicating with the fluid transmission tube and having a diaphragm formed on one end surface thereof;
A state in which a second cylinder member having a second fluid chamber communicating with the second fluid transmission tube and having a diaphragm formed on one end surface thereof and the first and second cylinder members face each other. And a piston interposed between the two diaphragms.

【0013】また請求項3に対応する本発明のマイクロ
マニピュレータは、前記操作器が顕微鏡本体に取付けら
れるものとし、前記チューブ連結機構が前記顕微鏡本体
の内部又は外壁において前記第2のチューブの先端を着
脱させるものとした。
According to a third aspect of the micromanipulator of the present invention, the operating device is attached to the microscope main body, and the tube connecting mechanism attaches the tip of the second tube to the inside or the outer wall of the microscope main body. I decided to attach and detach it.

【0014】[0014]

【作用】請求項1に対応する本発明のマイクロマニピュ
レータによれば、第1の流体伝達チューブの先端と第2
の流体伝達チューブの先端とが、互いに流体圧を伝達可
能に、かつ着脱自在にチューブ連結機構を介して連結さ
れる。そしてマイクロマニピュレーション時には、制御
器に外部から加えられた操作量が機械的な動きに変換さ
れ、その機械的な動きが第2の流体伝達チューブから第
1の流体伝達チューブへチューブ連結機構を介して伝達
され、さらに第1の流体伝達チューブを介して操作器へ
伝達される。また操作器に基端部が接続された第1の流
体伝達チューブと制御器に基端部が接続された第2の流
体伝達チューブとは、チューブ連結機構から自在に切離
され、操作器と制御器との流体連結チューブを介しての
連結状態が解かれる。
According to the micromanipulator of the present invention corresponding to claim 1, the tip of the first fluid transfer tube and the second end of the second fluid transfer tube are provided.
And the tip of the fluid transmission tube are detachably connected to each other via a tube connection mechanism so that the fluid pressure can be transmitted. At the time of micromanipulation, the operation amount externally applied to the controller is converted into a mechanical movement, and the mechanical movement is transferred from the second fluid transfer tube to the first fluid transfer tube via the tube connecting mechanism. And further transmitted to the manipulator via the first fluid transmission tube. Further, the first fluid transmission tube whose base end portion is connected to the operating device and the second fluid transmission tube whose base end portion is connected to the controller are freely separated from the tube connecting mechanism, and are connected to the operating device. The connection state with the controller via the fluid connection tube is released.

【0015】請求項2に対応する本発明のマイクロマニ
ピュレータによれば、第1の流体伝達チューブの先端に
設けられた第1のシリンダ部材で当該チューブ先端が密
閉され、第2の流体伝達チューブの先端に設けられた第
2のシリンダ部材で当該チューブ先端が密閉される。そ
して両シリンダ部材のダイアフラム間に設けられたピス
トンにより流体圧が伝達される。
According to the micromanipulator of the present invention corresponding to claim 2, the tube tip is sealed by the first cylinder member provided at the tip of the first fluid transfer tube, and the second fluid transfer tube of the second fluid transfer tube is sealed. The second cylinder member provided at the tip closes the tube tip. The fluid pressure is transmitted by the piston provided between the diaphragms of both cylinder members.

【0016】請求項3に対応する本発明のマイクロマニ
ピュレータによれば、操作器が取付けられる顕微鏡本体
の内部又は外壁において第2のチューブの先端が着脱さ
れるものとなる。
According to the micromanipulator of the present invention corresponding to claim 3, the tip of the second tube is attached to and detached from the inside or the outside wall of the microscope body to which the operating device is attached.

【0017】[0017]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1には本発明の一実施例に係る顕微鏡用マイクロマニピ
ュレータの主要な構成要素が示されている。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. FIG. 1 shows main components of a microscope micromanipulator according to an embodiment of the present invention.

【0018】本実施例のマイクロマニピュレータは、ニ
ードルで対象物に微細な操作を加える操作器Aと、外部
から加えられる操作量を機械的な動きに変換する制御器
Bと、制御器Bの動きを流体圧を介して操作器Aへ伝達
するための流体伝達部Cとから構成されている。
The micromanipulator of this embodiment has a manipulator A for finely manipulating an object with a needle, a controller B for converting an operation amount applied from the outside into a mechanical motion, and a motion of the controller B. Is transmitted to the operating device A via fluid pressure.

【0019】上記操作器Aは、不図示の顕微鏡ステージ
に固定されている支柱11に支持されており、ガラス電
極からなるニードル12,該ニードル12を互いに直交
するZ,Y,Xの各方向へ移動させる操作台13〜15
を備えている。操作台13は、支柱21に固定されシリ
ンダ構造を有するシリンダ部材16によりZ方向へ移動
自在に保持されている。また操作台14は、操作台13
に固設されたT字形部材17を介して、シリンダ構造を
有するシリンダ部材18にY方向へ移動自在に保持され
ている。さらに操作台15は、操作台14に固定されシ
リンダ構造を有するシリンダ部材19にX方向へ移動自
在に保持されている。
The operating device A is supported by a column 11 fixed to a microscope stage (not shown), and has a needle 12 made of a glass electrode, and the needle 12 in the Z, Y and X directions orthogonal to each other. Operation console 13 to 15 to move
Is equipped with. The operation console 13 is movably held in the Z direction by a cylinder member 16 which is fixed to a column 21 and has a cylinder structure. The operation console 14 is the operation console 13
It is held by a cylinder member 18 having a cylinder structure so as to be movable in the Y direction via a T-shaped member 17 fixed to the. Further, the operation table 15 is held by a cylinder member 19 which is fixed to the operation table 14 and has a cylinder structure so as to be movable in the X direction.

【0020】上記シリンダ構造を有する各シリンダ部材
16,18,19は、流体伝達チューブ21〜23の基
端部がそれぞれ接続されており、各々接続された流体伝
達チューブ21〜23から加えられる流体圧に応じて後
述するピストンを所定方向へ移動させる。
The cylinder members 16, 18, and 19 having the above-mentioned cylinder structure are connected to the base end portions of the fluid transfer tubes 21 to 23, respectively, and the fluid pressures applied from the connected fluid transfer tubes 21 to 23, respectively. The piston described later is moved in a predetermined direction in accordance with.

【0021】各シリンダ部材16,18,19および対
応する操作台13〜15は、基本構造が同じであるの
で、シリンダ部材16及び操作台13の構造のみを図3
を参照して簡単に説明する。
Since each cylinder member 16, 18, 19 and the corresponding operation consoles 13 to 15 have the same basic structure, only the structures of the cylinder member 16 and the operation console 13 are shown in FIG.
A brief explanation will be given with reference to.

【0022】シリンダ部材16は、流体伝達チューブに
連通する流体室51が形成されており、この流体室51
の圧力をダイアフラム52で受け、さらにダイアフラム
52の動きをピストン53を介して操作台13の直線運
動に変換するように操作台スプリング54によって、シ
リンダ部材側へ付勢されている。なお、同図に示すWは
流体伝達チューブの途中に必要に応じて設けられる油の
補給を兼ねた空気抜き弁である。他のシリンダ部材1
7,19にもスプリング54と同様の機能を持たせた操
作台スプリングが取付けられている。
The cylinder member 16 has a fluid chamber 51 formed therein which communicates with the fluid transmission tube.
Is received by the diaphragm 52, and is further urged to the cylinder member side by the operation table spring 54 so as to convert the movement of the diaphragm 52 into the linear movement of the operation table 13 via the piston 53. In addition, W shown in the same figure is an air vent valve which is provided in the middle of the fluid transmission tube as needed and also serves as replenishment of oil. Other cylinder member 1
7 and 19 are also provided with operation console springs having the same function as the spring 54.

【0023】上記制御器Bは、Z,Y,Xの各方向に対
応させて操作ハンドル24〜26が設けられている。各
操作ハンドル24〜26は各々同様の構造を有するの
で、ここでは操作ハンドル24を例に説明する。
The controller B is provided with operation handles 24 to 26 corresponding to the respective directions of Z, Y and X. Since the operation handles 24 to 26 have the same structure, the operation handle 24 will be described as an example here.

【0024】操作ハンドル24は、図2に示すように、
その回転中心部に有するねじ軸27がマイクロヘッド2
1の中心に螺合しており、そのマイクロヘッド28の端
面にシリンダ29の一端が取付けられている。このシリ
ンダ29の内部に上記ねじ軸27の先端が当接するピス
トン30が配設されている。このピストン30にはスプ
リング31が巻回されており、ピストン30を操作ハン
ドル側へ付勢している。シリンダ29の他端部には後筒
32が設けられており、その内部には油室33が形成さ
れている。油室33のハンドル側端面はローリングダイ
アフラム34にて密閉されている。後筒32のもう一方
の端面にはチューブ取付部35が形成されている。
The operating handle 24, as shown in FIG.
The screw shaft 27 at the center of rotation is the micro head 2.
One end of a cylinder 29 is attached to the end surface of the micro head 28. Inside the cylinder 29, a piston 30 with which the tip of the screw shaft 27 abuts is arranged. A spring 31 is wound around the piston 30 to urge the piston 30 toward the operation handle. A rear cylinder 32 is provided at the other end of the cylinder 29, and an oil chamber 33 is formed inside the rear cylinder 32. The end surface of the oil chamber 33 on the handle side is sealed by a rolling diaphragm 34. A tube mounting portion 35 is formed on the other end surface of the rear cylinder 32.

【0025】上記流体伝達部Cは、流体伝達チューブ3
6、37と、その両チューブを連結するチューブ連結機
構38とからなりZ方向、Y方向及びX方向の各伝達用
に3組用意されている。
The fluid transfer section C is a fluid transfer tube 3
6, 37 and a tube connecting mechanism 38 for connecting both tubes, and three sets are prepared for each transmission in the Z direction, the Y direction and the X direction.

【0026】流体伝達チューブ36は、基端部が上記チ
ューブ21〜23を介して各シリンダ部材16,18,
19に接続され、先端がチューブ連結機構38に接続さ
れている。同様に流体伝達チューブ37は、基端部が制
御器Bの各操作ハンドル24〜26に対応した各チュー
ブ取付部35に連結され、先端がチューブ連結機構38
に接続されている。
The fluid transmission tube 36 has a base end portion through the tubes 21 to 23 and the cylinder members 16, 18,
19, and the tip is connected to the tube connecting mechanism 38. Similarly, the fluid transmission tube 37 has a proximal end connected to each tube attachment portion 35 corresponding to each operation handle 24 to 26 of the controller B, and a distal end connected to the tube connection mechanism 38.
It is connected to the.

【0027】なお、図1〜図3の各図に示すチューブ連
結機構38は3本のチューブの内の1本の連結機構のみ
を示しており、他の2本のチューブの連結機構は同一機
構のため省略している。
The tube connecting mechanism 38 shown in each of FIGS. 1 to 3 shows only one connecting mechanism of the three tubes, and the connecting mechanisms of the other two tubes have the same mechanism. Because it is omitted.

【0028】チューブ連結機構38は、内部に流体室4
0が形成されたシリンダ筒41を備えている。このシリ
ンダ筒41の一端に流体室40と内部で連通したチュー
ブ取付部が形成されており、このチューブ取付部を流体
伝達チューブ37の先端開口に圧入することにより両者
が接続されている。
The tube connecting mechanism 38 has a fluid chamber 4 inside.
The cylinder cylinder 41 in which 0 is formed is provided. A tube mounting portion that communicates with the fluid chamber 40 inside is formed at one end of the cylinder cylinder 41, and the both are connected by press-fitting the tube mounting portion into the tip opening of the fluid transmission tube 37.

【0029】またシリンダ筒41のもう一方の端面開口
部を塞ぐようにして34と同じハット形状を有するロー
リングダイアフラム43が設けられている。シリンダ筒
41の外周面には、環状の接続金具44がダイアフラム
側から螺合されており、接続金具44とシリンダ筒41
の端面との間に上記ローリングダイアフラム43の外周
縁部が挟み込まれている。
Further, a rolling diaphragm 43 having the same hat shape as 34 is provided so as to close the opening on the other end face of the cylinder cylinder 41. An annular connecting fitting 44 is screwed onto the outer peripheral surface of the cylinder cylinder 41 from the diaphragm side.
The outer peripheral edge portion of the rolling diaphragm 43 is sandwiched between the end surface of the rolling diaphragm 43 and the end surface of the rolling diaphragm 43.

【0030】また流体伝達チューブ36の先端は、チュ
ーブ37と同様にチューブ連結機構38のシリンダ筒4
5の一端部に形成されたチューブ取付部に接続されてい
る。このシリンダ筒45は、上記シリンダ筒41と同一
の外径を有しており、外周面にはねじ溝が形成されてい
る。またシリンダ筒45の内部には流体室46が形成さ
れ、その端面にはローリングダイアフラム47が上記場
合と同様に接続金具48にてシリンダ筒45の他端面と
の間に挟持されている。
The tip of the fluid transmission tube 36 is, like the tube 37, a cylinder tube 4 of the tube connecting mechanism 38.
5 is connected to a tube attachment portion formed at one end of the tube 5. The cylinder cylinder 45 has the same outer diameter as that of the cylinder cylinder 41, and has a thread groove formed on the outer peripheral surface thereof. Further, a fluid chamber 46 is formed inside the cylinder cylinder 45, and a rolling diaphragm 47 is sandwiched between the end surface of the fluid chamber 46 and the other end surface of the cylinder cylinder 45 by a connection fitting 48.

【0031】シリンダ筒41の外周には、当該シリンダ
筒41と約同一の内径を有する接続環49が嵌込まれて
いる。この接続環49は一端開口の内径が接続金具44
の外径よりも小さくなっている。また接続環49の他端
部の内周にはねじ溝が形成されている。そして両接続金
具44,48の対向する端面を面接触させると共に、接
続環49の一端開口部の外周縁を接続金具44の端面に
係合させ、かつ接続環49のもう一方の端面開口部を接
続金具48の外周面に螺合させている。
A connection ring 49 having an inner diameter approximately the same as that of the cylinder cylinder 41 is fitted around the cylinder cylinder 41. The connecting ring 49 has an inner diameter at one end opening which is the connecting fitting 44.
It is smaller than the outer diameter of. A thread groove is formed on the inner circumference of the other end of the connection ring 49. Then, the opposing end surfaces of the two connecting fittings 44, 48 are brought into surface contact with each other, the outer peripheral edge of the one end opening of the connecting ring 49 is engaged with the end surface of the connecting fitting 44, and the other end surface opening of the connecting ring 49 is It is screwed onto the outer peripheral surface of the connection fitting 48.

【0032】さらに、接続金具44,48の各対向面に
は貫通口が形成されており、その貫通口を介して両ロー
リングダイアフラム43,47間にピストン50が介在
している。このピストン50は接続金具44,48の貫
通口により軸方向へ案内される。なお、前述したように
Y方向,X方向の他の流体伝達チューブの連結にも、上
記チューブ連結機構が適用されている。次に以上のよう
に構成された本実施例の動作について、Z方向の操作を
例に説明する。
Further, a through hole is formed in each of the facing surfaces of the connecting fittings 44 and 48, and the piston 50 is interposed between the rolling diaphragms 43 and 47 through the through hole. The piston 50 is axially guided by the through holes of the connection fittings 44 and 48. As described above, the tube connection mechanism is also applied to the connection of other fluid transfer tubes in the Y direction and the X direction. Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described by taking the operation in the Z direction as an example.

【0033】制御器Bの操作ハンドル24が所定方向へ
所定量回転すると、例えばねじ軸27が後進し、ピスト
ン30をスプリング31の力に抗して図2中における右
方向へ移動させる。その結果、ピストン30の先端によ
り、その先端に固着されたダイアフラム34が押されて
流体室33の流体が圧迫され、流体室33の流体がチュ
ーブ取付部の流通孔を通って流体伝達チューブ37中に
押し出される。
When the operation handle 24 of the controller B rotates in a predetermined direction by a predetermined amount, for example, the screw shaft 27 moves backward and moves the piston 30 against the force of the spring 31 to the right in FIG. As a result, the tip of the piston 30 pushes the diaphragm 34 fixed to the tip to compress the fluid in the fluid chamber 33, so that the fluid in the fluid chamber 33 passes through the through hole of the tube mounting portion and flows into the fluid transmission tube 37. Extruded into.

【0034】この様にして押し出された流体と等しい量
の流体が、チューブ連結機構38におけるシリンダ筒4
1の流体室40に直ちに流入する。そして流体室40に
流入した流量に応じた力がローリングダイアフラム43
を介してピストン50に作用し、ピストン50がスラス
ト方向へ移動する。
The same amount of fluid as the fluid pushed out in this way is transferred to the cylinder barrel 4 of the tube connecting mechanism 38.
Immediately flow into the first fluid chamber 40. Then, the force corresponding to the flow rate flowing into the fluid chamber 40 is applied to the rolling diaphragm 43.
Acting on the piston 50 via the, and the piston 50 moves in the thrust direction.

【0035】ピストン50がスラスト方向へ移動する
と、該ピストン50によりもう一つのシリンダ筒45の
ローリングダイアフラム47が押圧される。この押圧に
より、シリンダ筒45の流体室46内の流体が圧迫され
て、流体室46の流体が流体伝達チューブ36に押し出
される。
When the piston 50 moves in the thrust direction, the rolling diaphragm 47 of the other cylinder cylinder 45 is pressed by the piston 50. By this pressing, the fluid in the fluid chamber 46 of the cylinder cylinder 45 is compressed, and the fluid in the fluid chamber 46 is pushed out to the fluid transmission tube 36.

【0036】この様にして押し出された流体と等しい量
の流体が、図3に示すようにシリンダ部材16の流体室
51に流入する。そして流体室51に流入した流量に応
じた力がダイアフラム52を介してピストン53に作用
し、ピストン30がスプリング54の力に抗してスラス
ト方向(図3における左方向)へ移動する。このピスト
ン53には操作台13が保持されているので、操作ハン
ドル24に加えられた操作量に応じて操作台13がZ方
向(図3における左方向)へ移動する。この操作台13
のZ方向の移動に連動してニードル12がZ方向へ移動
する。操作ハンドル25,26を操作した場合も、上記
同様にニードル12がY方向またはX方向へ移動するこ
とになる。
The same amount of fluid as the fluid thus pushed out flows into the fluid chamber 51 of the cylinder member 16 as shown in FIG. Then, a force corresponding to the flow rate flowing into the fluid chamber 51 acts on the piston 53 via the diaphragm 52, and the piston 30 moves in the thrust direction (leftward in FIG. 3) against the force of the spring 54. Since the operation table 13 is held by the piston 53, the operation table 13 moves in the Z direction (left direction in FIG. 3) according to the operation amount applied to the operation handle 24. This operation console 13
The needle 12 moves in the Z direction in conjunction with the movement in the Z direction. When the operation handles 25 and 26 are operated, the needle 12 also moves in the Y direction or the X direction as described above.

【0037】一方、操作器Aと制御器Bとを切り離す必
要が生じた場合には、接続環49を回転させて接続環4
9と接続金具48との螺合を解除する。これにより流体
伝達チューブ36,シリンダ筒45及び接続金具48と
からなる操作器側部材と、流体伝達チューブ37,シリ
ンダ筒41,接続金具44及び接続環49とからなる制
御器側部材とが切離される。
On the other hand, when it is necessary to separate the operation device A and the control device B, the connection ring 49 is rotated to rotate the connection ring 4.
The screwing between 9 and the connection fitting 48 is released. As a result, the operator-side member including the fluid transfer tube 36, the cylinder tube 45, and the connecting fitting 48 is separated from the controller-side member including the fluid transfer tube 37, the cylinder tube 41, the connecting fitting 44, and the connecting ring 49. Be done.

【0038】このとき、流体伝達チューブ36の先端部
にはローリングダイアフラム47で密閉されたシリンダ
筒45が取付けられており、もう一つの流体伝達チュー
ブ37の先端部にはローリングダイアフラム43で密閉
されたシリンダ筒41が取付けられていることから、接
続環49を外す操作だけで特別に流体漏れ対策を講じる
ことなく、簡単に操作器A制御器Bとを切り離すことが
できる。
At this time, a cylinder cylinder 45 sealed by a rolling diaphragm 47 is attached to the tip of the fluid transmission tube 36, and a rolling diaphragm 43 is sealed at the tip of the other fluid transmission tube 37. Since the cylinder cylinder 41 is attached, the operation device A and the control device B can be easily separated by simply removing the connecting ring 49 without taking any special measures against fluid leakage.

【0039】この様に本実施例によれば、操作器Aと制
御器Bとに流体伝達チューブ36,37をそれぞれ接続
し、両流体伝達チューブ36,37をチューブ連結機構
38を介して着脱自在に連結したので、操作器Aと制御
器Bとを極めて容易に切り離すことができる。
As described above, according to this embodiment, the fluid transmission tubes 36 and 37 are connected to the operation unit A and the control unit B, respectively, and both fluid transmission tubes 36 and 37 are detachable via the tube connecting mechanism 38. The controller A and the controller B can be separated very easily because they are connected to each other.

【0040】従って、マイクロマニピュレータを搭載し
た顕微鏡と組合わせた大型の実験装置を移動するときや
再設置の際などに、チューブを介して接続されている操
作器Aと制御器Bとを容易に切り離すことができ、かか
る作業の能率を大幅に向上させることができる。
Therefore, when a large-scale experimental apparatus combined with a microscope equipped with a micromanipulator is moved or re-installed, the operator A and the controller B connected via a tube can be easily connected. It can be separated, and the efficiency of such work can be greatly improved.

【0041】またマイクロマニピュレータの輸送に当た
っては、操作器Aと制御器Bとを分離して梱包すること
ができ、梱包作業を改善することができる。しかも、輸
送中に生じる,重量のある操作器と制御器とが梱包内で
衝突することによる破損事故を防ぐこともできる。次に
本発明の他の実施例について説明する。
Further, in transporting the micromanipulator, the operation unit A and the control unit B can be separately packed and the packing operation can be improved. In addition, it is possible to prevent a damage accident caused by collision between a heavy operating device and a controller in the package, which occurs during transportation. Next, another embodiment of the present invention will be described.

【0042】本実施例の概略的な構成を図4に示し、主
要部の構成を図5に示している。本実施例は、操作部A
と制御部Bと流体伝達部とから構成されているが、流体
伝達部の構成が前述した一実施例とは異なっている。す
なわち、操作器Aに接続されるチューブを顕微鏡内に収
納し、顕微鏡本体60の側壁に対してチューブを着脱す
る構成となっている。
The schematic structure of this embodiment is shown in FIG. 4, and the structure of the main part is shown in FIG. In this embodiment, the operation unit A
The control unit B and the fluid transmission unit are different from each other in the configuration of the fluid transmission unit. That is, the tube connected to the operating device A is housed in the microscope, and the tube is attached to and detached from the side wall of the microscope body 60.

【0043】図5に示すように、顕微鏡本体60のベー
ス部の側壁60aに形成した嵌合穴60bに、接続金具
48がねじ溝が形成されている部分を外に露出させた状
態で嵌合している。
As shown in FIG. 5, the connection fitting 48 is fitted into the fitting hole 60b formed in the side wall 60a of the base portion of the microscope body 60 with the portion having the thread groove being exposed to the outside. is doing.

【0044】また図4に示すように、側壁60aに固定
された接続金具48と螺合しているシリンダ筒45に接
続された流体伝達チューブ36は、顕微鏡本体60内及
びステージ61内を通し、ステージ61のチューブ取出
し口62から引出されて操作器Aに前述同様にして接続
されている。
Further, as shown in FIG. 4, the fluid transmission tube 36 connected to the cylinder tube 45 screwed with the connection fitting 48 fixed to the side wall 60a passes through the inside of the microscope body 60 and the inside of the stage 61, It is pulled out from the tube outlet 62 of the stage 61 and is connected to the operating device A in the same manner as described above.

【0045】この様に構成された本実施例では、顕微鏡
本体60の側壁60aに設けられた接続金具48の開口
部からピストン50を挿入し、接続金具48の外周に接
続環49を螺合させることにより、操作器側のローリン
グダイアフラム47と制御器側のローリングダイアフラ
ム43とがピストンを介して、流体圧を伝達可能に接続
される。これにより操作器Aと制御器Bとの連結が図ら
れる。また操作器Aと制御器Bとを切り離す場合には、
接続環49を回して接続環49を接続金具48の外周か
ら取外すだけで良い。
In the present embodiment thus constructed, the piston 50 is inserted from the opening of the connecting fitting 48 provided on the side wall 60a of the microscope body 60, and the connecting ring 49 is screwed onto the outer periphery of the connecting fitting 48. As a result, the rolling diaphragm 47 on the operating device side and the rolling diaphragm 43 on the control device side are connected via the piston so that the fluid pressure can be transmitted. As a result, the operation device A and the control device B are connected. When disconnecting the operating device A and the control device B,
All that is necessary is to turn the connection ring 49 and remove the connection ring 49 from the outer periphery of the connection fitting 48.

【0046】この様に本実施例によれば、顕微鏡本体6
0の側壁60aに接続金具48を固定すると共に、操作
器Aに接続すべき流体伝達チューブ36を顕微鏡本体6
0及びステージ61の内部に配管したので、制御器Bを
取外した状態では、操作器Aに接続される流体伝達チュ
ーブ36がほぼ全部顕微鏡内に収容されることから装置
の周囲が整理され操作環境の改善を図ることができる。
As described above, according to this embodiment, the microscope main body 6
The metal fitting 48 is fixed to the side wall 60a of No.
0 and the inside of the stage 61 are arranged, so that with the controller B removed, the fluid transmission tube 36 connected to the operation device A is housed in the microscope almost entirely, so that the surroundings of the device are organized and the operating environment is improved. Can be improved.

【0047】なお、前記他の実施例では、接続金具を顕
微鏡本体の側壁に設ける例を示したが、これに限らずス
テージや鏡筒部などであっても同様の効果を得ることが
できる。また、接続金具を顕微鏡に固設するのではな
く、顕微鏡に対して着脱自在な治具を組み合わせてユー
ザが任意の位置を選択できるように構成しても良い。本
発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲内で種々変形実施可能である。
In the other embodiments, the connection fitting is provided on the side wall of the microscope main body, but the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained with a stage or a lens barrel. Further, instead of fixing the connection fitting to the microscope, a jig that is detachable from the microscope may be combined so that the user can select an arbitrary position. The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、操
作器と制御器とを連結する流体伝達チューブを、流体漏
れを心配することなく容易に切離でき、移動や再配置の
際の流体伝達チューブに起因した作業の煩雑さを解消
し、使い勝っての良いマイクロマニピュレータを提供で
きる。
As described above in detail, according to the present invention, the fluid transmission tube connecting the operating device and the controller can be easily separated without worrying about fluid leakage, and can be moved or rearranged. It is possible to provide a user-friendly micromanipulator by eliminating the complexity of the work due to the fluid transmission tube.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係る顕微鏡用マイクロマニ
ピュレータの主要部を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a main part of a micromanipulator for a microscope according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すマイクロマニピュレータの制御器の
一部及びチューブ連結機構の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a part of a controller and a tube connecting mechanism of the micromanipulator shown in FIG.

【図3】図1に示すマイクロマニピュレータの操作器の
一部及びチューブ連結機構の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a part of an operating device and a tube connecting mechanism of the micromanipulator shown in FIG.

【図4】本発明の他の実施例に係る顕微鏡用マイクロマ
ニピュレータの外観図ある。
FIG. 4 is an external view of a micromanipulator for a microscope according to another embodiment of the present invention.

【図5】図4に示すマイクロマニピュレータの連結機構
部分の構成図である。
5 is a configuration diagram of a connecting mechanism portion of the micromanipulator shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A…操作器、B…制御器、C…流体伝達手段、12…ニ
ードル、36,37…流体伝達チューブ、38…チュー
ブ連結機構、40,46…流体室、41,45…シリン
ダ筒、43,47…ローリングダイアフラム、50…ピ
ストン、60…顕微鏡本体、61…ステージ。
A ... Operator, B ... Controller, C ... Fluid transmission means, 12 ... Needle, 36, 37 ... Fluid transmission tube, 38 ... Tube coupling mechanism, 40, 46 ... Fluid chamber, 41, 45 ... Cylinder cylinder, 43, 47 ... rolling diaphragm, 50 ... piston, 60 ... microscope body, 61 ... stage.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ニードルで対象物に微細な操作を加える
操作器と、外部から加えられる操作量を機械的な動きに
変換する制御器と、前記制御器の動きを流体圧を介して
前記操作器へ伝達するための流体伝達手段とからなり、 前記流体伝達手段は、前記操作器に基端部が接続された
第1の流体伝達チューブと、前記制御器に基端部が接続
された第2の流体伝達チューブと、前記第1の流体伝達
チューブの先端と前記第2の流体伝達チューブの先端と
を、互いに流体圧を伝達可能に、かつ着脱自在に連結す
るチューブ連結機構とを備えて構成されるマイクロマニ
ピュレータ。
1. An operating device for applying a fine operation to an object with a needle, a controller for converting an operation amount applied from the outside into a mechanical motion, and the operation of the motion of the controller via fluid pressure. Fluid transmission means for transmitting the fluid to the operating device, wherein the fluid transmission means includes a first fluid transmission tube having a proximal end portion connected to the operation device, and a first fluid transmission tube having a proximal end portion connected to the controller. A second fluid transmission tube, and a tube coupling mechanism that couples the tip of the first fluid transmission tube and the tip of the second fluid transmission tube to each other so as to be able to transmit fluid pressure and detachably. Micromanipulator composed.
【請求項2】 前記チューブ連結機構は、前記第1の流
体伝達チューブに連通し一端面にダイアフラムが形成さ
れた第1の流体室を有する第1のシリンダ部材と、前記
第2の流体伝達チューブに連通し一端面にダイアフラム
が形成された第2の流体室を有する第2のシリンダ部材
と、前記第1,第2のシリンダ部材を互いのダイアフラ
ムを対面させた状態で連結する連結部材と、前記両ダイ
アフラムの間に介在するピストンとを備えたことを特徴
とする請求項1に記載のマイクロマニピュレータ。
2. The tube connecting mechanism includes a first cylinder member having a first fluid chamber communicating with the first fluid transmission tube and having a diaphragm formed on one end surface thereof, and the second fluid transmission tube. A second cylinder member having a second fluid chamber communicating with the second fluid chamber and having a diaphragm formed on one end surface thereof; and a connecting member for connecting the first and second cylinder members with their diaphragms facing each other. The micromanipulator according to claim 1, further comprising a piston interposed between the both diaphragms.
【請求項3】 前記操作器は顕微鏡本体に取付けられ、
前記チューブ連結機構は前記顕微鏡本体の内部又は外壁
において前記第2のチューブの先端を着脱自在に連結す
ることを特徴とする請求項1に記載のマイクロマニピュ
レータ。
3. The operating device is attached to a microscope main body,
The micromanipulator according to claim 1, wherein the tube connection mechanism detachably connects the tip of the second tube to the inside or the outside wall of the microscope body.
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