RU2417877C1 - Магнитострикционный микросхват - Google Patents
Магнитострикционный микросхват Download PDFInfo
- Publication number
- RU2417877C1 RU2417877C1 RU2009141628/02A RU2009141628A RU2417877C1 RU 2417877 C1 RU2417877 C1 RU 2417877C1 RU 2009141628/02 A RU2009141628/02 A RU 2009141628/02A RU 2009141628 A RU2009141628 A RU 2009141628A RU 2417877 C1 RU2417877 C1 RU 2417877C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gripper
- rod
- magnetostrictive
- finger
- housing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области микроробототехники и может быть использовано в качестве захватного устройства микроманипулятора. Магнитострикционный микросхват содержит корпус схвата, зажимные пальцы и привод. При этом привод состоит из магнитострикционного стержня, помещенного в намагничивающую катушку, один конец которого свободен и проходит через отверстие в магнитопроводящем корпусе схвата. К свободному концу стержня жестко закреплен подвижный палец схвата, а другой конец стержня жестко закреплен в немагнитном фланце, установленном в корпусе схвата. Второй палец схвата выполнен неподвижным, жестко закрепленным к корпусу схвата и имеет ограничивающий линейное перемещение подвижного пальца упор, в котором установлен пьезоэлектрический датчик. Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики, связанные с возможностью простого регулирования величины отклонения зажимных пальцев, а также обеспечить силовое очувствление микросхвата. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области микроробототехники и может быть использовано в качестве захватного устройства микроманипулятора.
Известен пьзоэлектрический схват, содержащий основу схвата, тяги и пьезоприводы, к основе схвата одним концом жестко прикреплен пьезопривод, а второй конец пьезопривода соединен с тягой при помощи скобы, соединение выполнено с возможностью скольжения тяги вдоль пьезопривода, и тяги прикреплены к основе схвата при помощи винта, причем пьезопривод выполнен в виде плоских пьезоэлектрических элементов [патент РФ №2172239, кл. B25J 7/00, опубл. 20.08.2001, БИ №23].
Основным недостатком данного устройства является наличие механических передач. У данного устройства также неудовлетворительные массовые и габаритные характеристики (натурный образец в длине составляет около 100 мм, ширине - 30 мм).
Известен также электростатический микросхват, содержащий основу, корпус, зажимные пальцы из электроизоляционного материала, приводы, выполненные в виде электростатических преобразователей, содержащих подвижную и неподвижную электропроводниковые плоскопараллельные пластины со слоем упругого диэлектрика между ними [патент РФ №2266190, кл. B25J 7/00, опубл. 20.12.2005, БИ №35].
Основным недостатком данного устройства являются низкие по величине значения сил, развиваемых приводами микросхвата для зажима и удержания микрообъектов.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является схват микроманипулятора, содержащий основу схвата, кисть схвата, упругодеформируемые зажимные пальцы, привод, выполненный в виде линейного электромагнитного двигателя, содержащего якорь из ферромагнитного материала и единственную систему обмоток электромагнита, тягу, выполненную в виде выдвижного звена с трубчатым концом, причем якорь линейного электродвигателя жестко соединяет основу схвата с кистью, к которой жестко закреплены зажимные пальцы, связанные между собой возвратной пружиной, а обмотка электромагнита установлена в выдвижном звене, расположенном коаксиально с якорем и кистью схвата [патент РФ №2259915, кл. B25J 7/00, опубл. 10.09.2005, БИ №25].
Основным недостатком прототипа является сложность регулирования величины отклонения зажимных пальцев при реализации операции захвата микрообъектов. Фактически, схват микроманипулятора обеспечивает только два возможных крайних положения зажимных пальцев - пальцы либо полностью сведены, либо разомкнуты. Это не позволяет контролировать усилие захвата и удержания, и, как следствие, возможны случайные деформации и повреждения структуры микрообъектов. Также следует отметить, что у прототипа отсутствуют средства силового очувствления для контроля за операциями захвата-выпускания микрообъектов.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик, связанное с возможностью простого регулирования величины отклонения зажимных пальцев, а также обеспечение силового очувствления микросхвата.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в магнитострикционном микросхвате, содержащем корпус схвата, зажимные пальцы, привод, согласно изобретению привод состоит из магнитострикционного стержня, помещенного в намагничивающую катушку, один конец стержня свободен и проходит через отверстие в магнитопроводящем корпусе схвата, к свободному концу жестко закреплен подвижный палец схвата, а другой конец стержня жестко закреплен в немагнитном фланце, установленном в корпусе схвата, второй палец схвата выполнен неподвижным, жестко закрепленным к корпусу схвата и имеет упор, ограничивающий линейное перемещение подвижного пальца, в упор установлен пьезоэлектрический датчик.
На чертеже представлена конструкция магнитострикционного микросхвата.
Магнитострикционный микросхват (чертеж) содержит корпус 1 микросхвата, привод, состоящий из магнитострикционного стержня 2, помещенного в намагничивающую катушку 3, один конец стержня 2 свободен и проходит через отверстие в магнитопроводящем корпусе 1 схвата, к свободному концу жестко закреплен подвижный палец 4 схвата, а другой конец стержня жестко закреплен в немагнитном фланце 5, установленном в корпусе 1 схвата, второй палец 6 схвата выполнен неподвижным, жестко закрепленным к корпусу 1 схвата и имеет упор 7, ограничивающий линейное перемещение подвижного пальца 4, в упор 7 установлен пьезоэлектрический датчик 8. Микрообъект 9 удерживается подвижным 4 и неподвижным 5 пальцами микросхвата.
Магнитострикционный микросхват работает следующим образом.
При подключении намагничивающей катушки 3 к источнику постоянного тока по магнитной цепи, образованной корпусом 1 и стержнем 2 (т.к. фланец 5 изготовлен из немагнитного материала), проходит магнитный поток, под действием которого магнитострикционный стержень 2 с рабочей длиной l удлиняется на Δl, перемещая свободный конец подвижного пальца 4 схвата также на Δl, что позволяет реализовать операцию захвата микрообъекта 9. Микрообъект 9 зажимается подвижным пальцем 4 и упором 7 неподвижного пальца 6 микросхвата. Величина силы зажатия микрообъекта 9 контролируется пьезоэлектрическим датчиком 8.
Операция выпускания микрообъекта реализуется снятием магнитного поля путем отключения источника постоянного тока. При этом рабочая длина магнитострикционного стержня укорачивается на Δl до исходной величины l, и микрообъект падает под действием силы тяжести.
Следует отметить, что величина перемещения свободного конца подвижного пальца может изменяться простым регулированием величины постоянного тока. Вместе с сигналом пьезоэлектрического датчика это позволяет реализовать контур управления микросхватом для предотвращения случайных разрушений и повреждений структуры микрообъектов.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики микросхвата, связанные с возможностью простого регулирования величины отклонения зажимных пальцев, а также обеспечить силовое очувствление микросхвата.
Claims (1)
- Магнитострикционный микросхват, содержащий корпус схвата, зажимные пальцы, привод, отличающийся тем, что привод состоит из магнитострикционного стержня, помещенного в намагничивающую катушку, один конец которого свободен и проходит через отверстие в магнитопроводящем корпусе схвата, причем к свободному концу стержня жестко закреплен подвижный палец схвата, а другой конец стержня жестко закреплен в немагнитном фланце, установленном в корпусе схвата, при этом второй палец схвата выполнен неподвижным, жестко закрепленным к корпусу схвата, и имеет ограничивающий линейное перемещение подвижного пальца упор, в котором установлен пьезоэлектрический датчик.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009141628/02A RU2417877C1 (ru) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | Магнитострикционный микросхват |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009141628/02A RU2417877C1 (ru) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | Магнитострикционный микросхват |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2417877C1 true RU2417877C1 (ru) | 2011-05-10 |
Family
ID=44732576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009141628/02A RU2417877C1 (ru) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | Магнитострикционный микросхват |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2417877C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016015953A1 (de) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | Eto Magnetic Gmbh | Greifvorrichtung sowie verwendung einer greifvorrichtung |
RU2658108C1 (ru) * | 2017-06-30 | 2018-06-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" | Микроманипулятор на основе бимагнитных микропроводов с сердцевиной, покрытой асимметричной внешней оболочкой, и способы его использования |
CN113319759A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-31 | 南昌工程学院 | 一种磁致伸缩弹片式微夹持装置 |
-
2009
- 2009-11-10 RU RU2009141628/02A patent/RU2417877C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016015953A1 (de) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | Eto Magnetic Gmbh | Greifvorrichtung sowie verwendung einer greifvorrichtung |
CN107000216A (zh) * | 2014-08-01 | 2017-08-01 | Eto电磁有限责任公司 | 抓夹装置以及抓夹装置的应用 |
US10695914B2 (en) | 2014-08-01 | 2020-06-30 | Eto Magnetic Gmbh | Gripper device, and use of a gripper device |
CN107000216B (zh) * | 2014-08-01 | 2020-09-15 | Eto电磁有限责任公司 | 抓夹装置以及抓夹装置的应用 |
RU2658108C1 (ru) * | 2017-06-30 | 2018-06-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" | Микроманипулятор на основе бимагнитных микропроводов с сердцевиной, покрытой асимметричной внешней оболочкой, и способы его использования |
CN113319759A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-08-31 | 南昌工程学院 | 一种磁致伸缩弹片式微夹持装置 |
CN113319759B (zh) * | 2021-05-27 | 2022-11-01 | 南昌工程学院 | 一种磁致伸缩弹片式微夹持装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2417877C1 (ru) | Магнитострикционный микросхват | |
JP2015527865A (ja) | 永久磁石発電装置 | |
CA2545068A1 (en) | Valve gate assembly | |
US20120073119A1 (en) | Method for Applying Magnets | |
EP2045824A3 (en) | Switch device | |
EP1705786A3 (en) | Linear actuator comprising velocity sensor | |
CN111775175A (zh) | 一种电磁式机械爪 | |
WO2008023227A3 (en) | Linear motor brake | |
KR20150015502A (ko) | 자기 스위치 작동기들 | |
CN212445300U (zh) | 一种电磁式机械爪 | |
CN111203852B (zh) | 一种正应力电磁驱动微夹持器 | |
CN103684039B (zh) | 磁致伸缩式惯性冲击驱动器 | |
JP2007517260A5 (ru) | ||
JP2011245566A (ja) | チャック装置 | |
WO2008139250A1 (en) | Combined electrically-controlled actuator | |
CN102856033A (zh) | 一种双向电磁锁位装置 | |
Nguyen et al. | A gripper based on a compliant bitable mechanism for gripping and active release of objects | |
RU2417878C1 (ru) | Биметаллический микросхват | |
JP4095913B2 (ja) | 高精度微小移動装置 | |
CN202934477U (zh) | 一种基于gmm材料的工字型结构微动夹钳 | |
JP2004136400A (ja) | チャック装置 | |
RU116086U1 (ru) | Электромагнитный захватный агрегатный модуль | |
CN213637443U (zh) | 一种Galfenol合金驱动的双惯性冲击式精密步进微型直线电机 | |
RU203507U1 (ru) | Магнитоуправляемый модуль | |
RU46394U1 (ru) | Многозондовое нанотехнологическое устройство перемещений |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111111 |