JPH06155318A - 微細物用ピンセット - Google Patents
微細物用ピンセットInfo
- Publication number
- JPH06155318A JPH06155318A JP31178592A JP31178592A JPH06155318A JP H06155318 A JPH06155318 A JP H06155318A JP 31178592 A JP31178592 A JP 31178592A JP 31178592 A JP31178592 A JP 31178592A JP H06155318 A JPH06155318 A JP H06155318A
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- Japan
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- tweezers
- voltage
- bimorph element
- waveform
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 圧電部材に加わる電圧波形を任意に可変でき
るようにして、ピンセット先端部の変位量や変位速度を
変えることを目的とする。 【構成】 スイッチ３１と３４とをオンすると低速でつ
かむための指令信号がインタフェース回路２２を介して
制御回路２１に与えられ、制御回路２１は緩やかに立上
がる波形信号をインタフェース回路２２に与える。イン
タフェース回路２２はその波形に応じた電圧を圧電素子
２，３とシム材４とからなるバイモルフ素子に与え、そ
の電圧波形に応じて変位させる。その変位によってアタ
ッチメント７がピンセット先端部８との間で微細物１５
をはさむ。スイッチ３１，３３をオフするとバイモルフ
素子に印加されている電圧が緩やかに低下し、アタッチ
メント７が元の位置に戻る。スイッチ３２をオンする
と、バイモルフ素子が振動し、ピンセット先端部が振動
して微細物１５がピンセットから離れる。
るようにして、ピンセット先端部の変位量や変位速度を
変えることを目的とする。 【構成】 スイッチ３１と３４とをオンすると低速でつ
かむための指令信号がインタフェース回路２２を介して
制御回路２１に与えられ、制御回路２１は緩やかに立上
がる波形信号をインタフェース回路２２に与える。イン
タフェース回路２２はその波形に応じた電圧を圧電素子
２，３とシム材４とからなるバイモルフ素子に与え、そ
の電圧波形に応じて変位させる。その変位によってアタ
ッチメント７がピンセット先端部８との間で微細物１５
をはさむ。スイッチ３１，３３をオフするとバイモルフ
素子に印加されている電圧が緩やかに低下し、アタッチ
メント７が元の位置に戻る。スイッチ３２をオンする
と、バイモルフ素子が振動し、ピンセット先端部が振動
して微細物１５がピンセットから離れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は微細物用ピンセットに
関し、特に、マイクロマシニング部品などの検査，組立
などにおいて、微細物をハンドリングするために用いら
れるような微細物用ピンセットに関する。
関し、特に、マイクロマシニング部品などの検査，組立
などにおいて、微細物をハンドリングするために用いら
れるような微細物用ピンセットに関する。
【０００２】
【従来の技術】微細物をつかむには、先端の細いピンセ
ットが用いられる。微細物の場合、ピンセットを指で操
作するには力加減が難しいため、バイモルフ素子を利用
したピンセットがたとえば特開昭６１−２３６４７号，
特開平０１−３２１１７０，特開平０３−１５４７８４
号公報などにおいて提案されている。
ットが用いられる。微細物の場合、ピンセットを指で操
作するには力加減が難しいため、バイモルフ素子を利用
したピンセットがたとえば特開昭６１−２３６４７号，
特開平０１−３２１１７０，特開平０３−１５４７８４
号公報などにおいて提案されている。
【０００３】図４は従来のバイモルフ素子を利用したピ
ンセットの一例を示す図であり、図５は同じく電気回路
を示す図である。
ンセットの一例を示す図であり、図５は同じく電気回路
を示す図である。
【０００４】図４において、ピンセット本体１の先端に
はピンセット先端部８が形成されており、このピンセッ
ト先端部８に対向するようにシム材４を挟むようにして
２個の圧電素子２，３を含むバイモルフ素子が設けら
れ、バイモルフ素子の片方の端部がピンセット本体１に
接着剤などで固着されている。バイモルフ素子の先端部
は対象物１５に合わせたアタッチメント７が取付けられ
ている。２個の圧電素子２，３は電線５によって接続さ
れ、シム材４に接続された電線６とともにピンセット本
体１に形成された配線用孔１４に挿入され、図５に示す
電気回路に接続されている。
はピンセット先端部８が形成されており、このピンセッ
ト先端部８に対向するようにシム材４を挟むようにして
２個の圧電素子２，３を含むバイモルフ素子が設けら
れ、バイモルフ素子の片方の端部がピンセット本体１に
接着剤などで固着されている。バイモルフ素子の先端部
は対象物１５に合わせたアタッチメント７が取付けられ
ている。２個の圧電素子２，３は電線５によって接続さ
れ、シム材４に接続された電線６とともにピンセット本
体１に形成された配線用孔１４に挿入され、図５に示す
電気回路に接続されている。
【０００５】さらに、ピンセット本体１には電圧調整用
のボリューム９とスイッチ１０が設けられるとともに、
その内部に直流電源部１１が内蔵され、直流電源部１１
にはコード１３を介してプラグ１２が接続されている。
のボリューム９とスイッチ１０が設けられるとともに、
その内部に直流電源部１１が内蔵され、直流電源部１１
にはコード１３を介してプラグ１２が接続されている。
【０００６】電気回路は図５に示すように構成されてお
り、圧電素子２，３は電線５を介してスイッチ１０の一
端に接続され、スイッチ１０の他端はボリューム９の中
央端子に接続されている。シム材４は電線６を介してボ
リューム９の一端に接続されるとともに直流電源部１１
に接続され、ボリューム９の他端は直流電源部１１に接
続されている。
り、圧電素子２，３は電線５を介してスイッチ１０の一
端に接続され、スイッチ１０の他端はボリューム９の中
央端子に接続されている。シム材４は電線６を介してボ
リューム９の一端に接続されるとともに直流電源部１１
に接続され、ボリューム９の他端は直流電源部１１に接
続されている。
【０００７】図４に示したピンセットで微細物１５を挟
むとき、予めボリューム９を適当な位置に設定してお
き、スイッチ１０をオンすることによって、直流電源部
１１からの直流電圧が圧電素子２，３に印加され、圧電
素子２，３がアタッチメント７をピンセット先端部８側
に変位させ、アタッチメント７とピンセット先端部８と
の間で微細物１５を挟むことができる。微細物１５を開
放するときにはスイッチ１０をオフにし、圧電素子２，
３に印加されている電圧を遮断することにより、アタッ
チメント７が元の位置に復帰し、微細物１５が開放され
る。
むとき、予めボリューム９を適当な位置に設定してお
き、スイッチ１０をオンすることによって、直流電源部
１１からの直流電圧が圧電素子２，３に印加され、圧電
素子２，３がアタッチメント７をピンセット先端部８側
に変位させ、アタッチメント７とピンセット先端部８と
の間で微細物１５を挟むことができる。微細物１５を開
放するときにはスイッチ１０をオフにし、圧電素子２，
３に印加されている電圧を遮断することにより、アタッ
チメント７が元の位置に復帰し、微細物１５が開放され
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の図４に示したピ
ンセットにおいて、微細物１５を開放するときにはスイ
ッチ１０をオフにするが、スイッチ１０がオンになって
いる状態でバイモルフ素子に電荷が充電され、この電荷
を放電する回路が設けられていないため、電荷を放電す
るのに時間を要する。したがって、ピンセットのアタッ
チメント７が復帰する動作が遅れるため、スピーディな
動作ができないという欠点がある。しかも、ピンセット
先端部８や微細物１５にバリがあったり、粘着性の物質
が付着している場合には、アタッチメント７を元の位置
に復帰させても微細物１５が軽いため、重力によって微
細物１５がピンセット先端部８から離れない場合があ
る。この場合には、別のピンセットなどのように先の細
いもので微細物１５に力を加えて離す必要がある。
ンセットにおいて、微細物１５を開放するときにはスイ
ッチ１０をオフにするが、スイッチ１０がオンになって
いる状態でバイモルフ素子に電荷が充電され、この電荷
を放電する回路が設けられていないため、電荷を放電す
るのに時間を要する。したがって、ピンセットのアタッ
チメント７が復帰する動作が遅れるため、スピーディな
動作ができないという欠点がある。しかも、ピンセット
先端部８や微細物１５にバリがあったり、粘着性の物質
が付着している場合には、アタッチメント７を元の位置
に復帰させても微細物１５が軽いため、重力によって微
細物１５がピンセット先端部８から離れない場合があ
る。この場合には、別のピンセットなどのように先の細
いもので微細物１５に力を加えて離す必要がある。
【０００９】さらに、微細物１５をつかんだり、離した
りする場合、スイッチ１０をオン，オフに切換えるが、
この場合バイモルフ素子に加わる電圧波形は矩形波とな
る。したがって、ピンセット先端部８とアタッチメント
７とで微細物１５をつかんだり離したりする速度は一定
となる。しかし、微細物１５が柔らかい場合には、つか
むスピードを落としてソフトにつかみたいという要求が
あるが、それができない。このように、従来のピンセッ
トでは、対象物に合わせてつかんだり、離したりするス
ピードを変えることができないという欠点があった。
りする場合、スイッチ１０をオン，オフに切換えるが、
この場合バイモルフ素子に加わる電圧波形は矩形波とな
る。したがって、ピンセット先端部８とアタッチメント
７とで微細物１５をつかんだり離したりする速度は一定
となる。しかし、微細物１５が柔らかい場合には、つか
むスピードを落としてソフトにつかみたいという要求が
あるが、それができない。このように、従来のピンセッ
トでは、対象物に合わせてつかんだり、離したりするス
ピードを変えることができないという欠点があった。
【００１０】それゆえに、この発明の主たる目的は、圧
電部材に加わる電圧波形を任意に可変できるようにし、
ピンセット先端部の変位量や変位速度を変えることがで
きるような微細物用ピンセットを提供することである。
電部材に加わる電圧波形を任意に可変できるようにし、
ピンセット先端部の変位量や変位速度を変えることがで
きるような微細物用ピンセットを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は圧電部材を駆
動力として微細物を挟む微細物用ピンセットであって、
圧電部材に印加する電圧の立上がり，立下がり波形およ
び電圧値を外部からの指令に応じて変化可能な電源を備
えて構成される。
動力として微細物を挟む微細物用ピンセットであって、
圧電部材に印加する電圧の立上がり，立下がり波形およ
び電圧値を外部からの指令に応じて変化可能な電源を備
えて構成される。
【００１２】
【作用】この発明に係る微細物用ピンセットは、圧電部
材に印加する電圧の立上がり，立下がり波形および電圧
値を変化可能なようにしたので、対象物に応じてつかん
だり離したりする速度を任意に変えることができる。
材に印加する電圧の立上がり，立下がり波形および電圧
値を変化可能なようにしたので、対象物に応じてつかん
だり離したりする速度を任意に変えることができる。
【００１３】
【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す図である。
図１において、ピンセット本体１の構成は前述の図４と
同様にして構成され、電気的構成のみが異なる。すなわ
ち、図１に示すように、制御回路２１とインタフェース
回路２２とスイッチ３１，３２，３３，３４…とが設け
られる。制御回路２１はたとえばマイクロコンピュータ
によって構成されており、インタフェース回路２２には
スイッチ３１，３２，３３，３４…が接続され、これら
のスイッチが閉じられると、制御回路２１に指令が与え
られ、制御回路２１はその指令に応じた電圧波形信号お
よび電圧値信号をインタフェース回路２２に与える。イ
ンタフェース回路２２はその電圧波形信号および電圧値
信号に応じた波形の電圧を圧電素子２，３とシム材６と
の間に印加する。
図１において、ピンセット本体１の構成は前述の図４と
同様にして構成され、電気的構成のみが異なる。すなわ
ち、図１に示すように、制御回路２１とインタフェース
回路２２とスイッチ３１，３２，３３，３４…とが設け
られる。制御回路２１はたとえばマイクロコンピュータ
によって構成されており、インタフェース回路２２には
スイッチ３１，３２，３３，３４…が接続され、これら
のスイッチが閉じられると、制御回路２１に指令が与え
られ、制御回路２１はその指令に応じた電圧波形信号お
よび電圧値信号をインタフェース回路２２に与える。イ
ンタフェース回路２２はその電圧波形信号および電圧値
信号に応じた波形の電圧を圧電素子２，３とシム材６と
の間に印加する。
【００１４】図２はバイモルフ素子に印加される振動波
形を示す図であり、図３はつかんだり離したりするため
にスイッチをオン，オフしたときの波形図である。
形を示す図であり、図３はつかんだり離したりするため
にスイッチをオン，オフしたときの波形図である。
【００１５】図１におけるスイッチ３１をオンすると、
微細物１５をつかむための指令が制御回路２１に与えら
れ、スイッチ３１をオフすると微細物を離すための指令
が制御回路２１に与えられる。スイッチ３２はバイモル
フ素子を振動させるための指令を制御回路２１に与える
ものであり、制御回路２１はこれらの指令に応じた電圧
波形信号を出力する。すなわち、制御回路２１はバイモ
ルフ素子を振動させるための指令が与えられると、図２
に示すような振動波形信号をインタフェース回路２２に
与え、インタフェース回路２２はバイモルフ素子に与え
られる電圧を振動させる。スイッチ３３，３４，３５は
低速，中速，高速を指令するものであり、これらのスイ
ッチ３３，３４，３５とスイッチ３１とを組合せて操作
することにより、微細物１５を低速，中速，高速でつか
んだり離したりすることができる。すなわち、低速を選
択したときには、図３に示す波形１のように立上がり，
立下がりの傾斜が緩やかになり、中速を選択したときに
は波形２のようになり、高速を選択したときには波形３
のように立上がり，立下がりが急峻になり、それぞれの
立上がり，立下がり波形の電圧がバイモルフ素子に印加
される。したがって、対象物が柔らかい場合には、スイ
ッチ３１をオンするとともにスイッチ３３をオンすれ
ば、バイモルフ素子が緩やかに変位し、アタッチメント
７とピンセット先端部８とでゆっくり微細物１５を挟む
ことができる。また、ピンセット先端部８を開いても、
バリなどで微細物１５がピンセット先端部８から離れな
い場合には、スイッチ３２を操作すれば、バイモルフ素
子に図２に示すような振動波形の電圧が与えられるた
め、バイモルフ素子が振動して微細物１５がピンセット
先端部８から容易に離れる。なお、図１に示した実施例
には、バイモルフ型の圧電素子の場合を示したが、積層
形の圧電素子の場合でも同じである。
微細物１５をつかむための指令が制御回路２１に与えら
れ、スイッチ３１をオフすると微細物を離すための指令
が制御回路２１に与えられる。スイッチ３２はバイモル
フ素子を振動させるための指令を制御回路２１に与える
ものであり、制御回路２１はこれらの指令に応じた電圧
波形信号を出力する。すなわち、制御回路２１はバイモ
ルフ素子を振動させるための指令が与えられると、図２
に示すような振動波形信号をインタフェース回路２２に
与え、インタフェース回路２２はバイモルフ素子に与え
られる電圧を振動させる。スイッチ３３，３４，３５は
低速，中速，高速を指令するものであり、これらのスイ
ッチ３３，３４，３５とスイッチ３１とを組合せて操作
することにより、微細物１５を低速，中速，高速でつか
んだり離したりすることができる。すなわち、低速を選
択したときには、図３に示す波形１のように立上がり，
立下がりの傾斜が緩やかになり、中速を選択したときに
は波形２のようになり、高速を選択したときには波形３
のように立上がり，立下がりが急峻になり、それぞれの
立上がり，立下がり波形の電圧がバイモルフ素子に印加
される。したがって、対象物が柔らかい場合には、スイ
ッチ３１をオンするとともにスイッチ３３をオンすれ
ば、バイモルフ素子が緩やかに変位し、アタッチメント
７とピンセット先端部８とでゆっくり微細物１５を挟む
ことができる。また、ピンセット先端部８を開いても、
バリなどで微細物１５がピンセット先端部８から離れな
い場合には、スイッチ３２を操作すれば、バイモルフ素
子に図２に示すような振動波形の電圧が与えられるた
め、バイモルフ素子が振動して微細物１５がピンセット
先端部８から容易に離れる。なお、図１に示した実施例
には、バイモルフ型の圧電素子の場合を示したが、積層
形の圧電素子の場合でも同じである。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、圧電
部材に印加する電圧の立上がり，立下がり波形および電
圧値を外部からの指令に応じて変化可能なようにしたの
で、ピンセット先端部の変位量や変位速度を任意に変え
ることができる。したがって、対象物を離す場合、選択
した電圧波形が圧電部材に印加されるので、つかみ動作
中に充電された電荷は電源回路を通して瞬時に放電さ
れ、放電時間が長くなるという問題はなくなる。さら
に、ピンセットや対象物にバリや粘着物があって、ピン
セットの先端から離れにくい場合には、離す動作により
ピンセットの先端を開いた後に、振動電圧を圧電部材に
加えれば圧電部材が振動し、ピンセット先端が振動し、
対象物がピンセットから離れる。さらに、対象物に合わ
せて印加する電圧の立上がり，立下がり波形を選ぶこと
によって、対象部に合わせた動作パターンでピンセット
の先端を動かすことができ、これにより対象物をソフト
につかんだり，離したり、速くつかんだり離したり、ま
た複雑な動作パターンでつかんだり，離したりすること
もできる。
部材に印加する電圧の立上がり，立下がり波形および電
圧値を外部からの指令に応じて変化可能なようにしたの
で、ピンセット先端部の変位量や変位速度を任意に変え
ることができる。したがって、対象物を離す場合、選択
した電圧波形が圧電部材に印加されるので、つかみ動作
中に充電された電荷は電源回路を通して瞬時に放電さ
れ、放電時間が長くなるという問題はなくなる。さら
に、ピンセットや対象物にバリや粘着物があって、ピン
セットの先端から離れにくい場合には、離す動作により
ピンセットの先端を開いた後に、振動電圧を圧電部材に
加えれば圧電部材が振動し、ピンセット先端が振動し、
対象物がピンセットから離れる。さらに、対象物に合わ
せて印加する電圧の立上がり，立下がり波形を選ぶこと
によって、対象部に合わせた動作パターンでピンセット
の先端を動かすことができ、これにより対象物をソフト
につかんだり，離したり、速くつかんだり離したり、ま
た複雑な動作パターンでつかんだり，離したりすること
もできる。
【図１】この発明の一実施例を示す図である。
【図２】バイモルフ素子に印加される振動波形を示す図
である。
である。
【図３】バイモルフ素子をオン，オフしたときの波形図
である。
である。
【図４】従来のバイモルフ素子を利用したピンセットの
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図５】従来のピンセットの電気回路を示す図である。
１ ピンセット本体 ２，３ 圧電素子 ４ シム材 ５，６ 電線 ７ アタッチメント ８ ピンセット先端部 １５ 微細物 ２１ 制御回路 ２２ インタフェース回路 ３１〜３４ スイッチ
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電部材を駆動力として微細物を挟む微
細物用ピンセットにおいて、 前記圧電部材に印加する電圧の立上がり，立下がり波形
および電圧値を外部からの指令に応じて変化可能な電源
を備えたことを特徴とする、微細物用ピンセット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31178592A JPH06155318A (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | 微細物用ピンセット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31178592A JPH06155318A (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | 微細物用ピンセット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06155318A true JPH06155318A (ja) | 1994-06-03 |
Family
ID=18021444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31178592A Withdrawn JPH06155318A (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | 微細物用ピンセット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06155318A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007044805A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Aoi Electronics Co Ltd | 微小試料把持方法、微小試料把持装置のコントローラおよび微小試料把持システム |
| JP2007044804A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Aoi Electronics Co Ltd | ナノピンセット装置および微小試料の把持方法 |
| JP2007276072A (ja) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Kagawa Univ | ナノピンセット、把持力検出方法およびナノピンセットの駆動装置 |
| JP2013158505A (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-19 | Kowa Co | 保持器具 |
-
1992
- 1992-11-20 JP JP31178592A patent/JPH06155318A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007044805A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Aoi Electronics Co Ltd | 微小試料把持方法、微小試料把持装置のコントローラおよび微小試料把持システム |
| JP2007044804A (ja) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Aoi Electronics Co Ltd | ナノピンセット装置および微小試料の把持方法 |
| JP4562615B2 (ja) * | 2005-08-09 | 2010-10-13 | アオイ電子株式会社 | 微小試料把持装置 |
| JP2007276072A (ja) * | 2006-04-10 | 2007-10-25 | Kagawa Univ | ナノピンセット、把持力検出方法およびナノピンセットの駆動装置 |
| JP2013158505A (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-19 | Kowa Co | 保持器具 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000201 |