RU2417878C1 - Биметаллический микросхват - Google Patents
Биметаллический микросхват Download PDFInfo
- Publication number
- RU2417878C1 RU2417878C1 RU2009141629/02A RU2009141629A RU2417878C1 RU 2417878 C1 RU2417878 C1 RU 2417878C1 RU 2009141629/02 A RU2009141629/02 A RU 2009141629/02A RU 2009141629 A RU2009141629 A RU 2009141629A RU 2417878 C1 RU2417878 C1 RU 2417878C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bimetallic
- microgripper
- base
- fingers
- thermoelectric module
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области микроробототехники и может быть использовано в качестве исполнительного устройства микроманипулятора. Биметаллический микросхват содержит основу и пальцы микросхвата. При этом пальцы микросхвата выполнены из биметаллических пластин, концы которых неподвижно закреплены в подогревающем термоэлементе, а с обратной стороны подогревающего термоэлемента установлен термоэлектрический модуль на основе эффекта Пельтье. Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики микросхвата, связанные с увеличением силы удержания микрообъектов, а также повысить надежность операций захвата. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области микроробототехники и может быть использовано в качестве исполнительного устройства микроманипулятора.
Известен пьзоэлектрический схват, содержащий основу охвата, 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 недостаткам 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 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].
Из основных недостатков данного устройства можно отметить конструктивную сложность, а также вероятность электромагнитных наводок со стороны электромагнитного двигателя на объекты микросреды.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является 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 прототипа являются низкие по величине значения сил, развиваемых электростатическим приводом для зажима и удержания микрообъектов. Следует также отметить низкую надежность указанного устройства из-за возможности возникновения электрического пробоя.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение эксплуатационных характеристик, связанное с увеличением сил удержания микрообъектов, а также повышение надежности.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в биметаллическом микросхвате, содержащем основу, пальцы микросхвата, в отличие от прототипа, пальцы микросхвата выполнены из биметаллических пластин, концы которых неподвижно закреплены в подогревающем термоэлементе, а с обратной стороны подогревающего термоэлемента установлен термоэлектрический модуль на основе эффекта Пельтье.
На чертеже представлена конструкция биметаллического микросхвата.
Биметаллический микросхват (фиг.1) содержит основание 1, пальцы 2 микросхвата, выполненные из биметаллических пластин, термоэлемент 3 и термоэлектрический модуль 4 на основе эффекта Пельтье.
Биметаллический микросхват работает следующим образом.
При пропускании электрического тока через термоэлемент 3 происходит нагревание биметаллических пластин, которые при увеличении температуры изгибаются, в результате их концы сводятся, тем самым реализуется операция захвата микрообъекта.
Вторая фаза работы - выпускание реализуется охлаждением термоэлемента 3 термоэлектрическим модулем 4 на основе эффекта Пельтье. При подаче электрического напряжения термоэлектрический модуль 4 поглощает тепло термоэлемента 3, вызывая охлаждение биметаллических пластин, что приводит к размыканию их концов и реализации таким образом операции выпускания микрообъекта.
Следует отметить, что величина перемещения пальцев микросхвата легко регулируется изменением тока через термоэлемент. Величина силы сжатия пальцев микросхвата может варьироваться в широком диапазоне подбором геометрических параметров биметаллических пластин, а также используемыми металлами. Надежность удержания микрообъектов обеспечивается поддержанием температуры биметаллических пластин в заданном диапазоне.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики микросхвата, связанные с увеличением силы удержания микрообъектов, а также повысить надежность операций захвата-удержания микрообъектов.
Claims (1)
- Биметаллический микросхват, содержащий основу и пальцы микросхвата, отличающийся тем, что пальцы микросхвата выполнены из биметаллических пластин, концы которых неподвижно закреплены в подогревающем термоэлементе, а с обратной стороны подогревающего термоэлемента установлен термоэлектрический модуль на основе эффекта Пельтье.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009141629/02A RU2417878C1 (ru) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | Биметаллический микросхват |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009141629/02A RU2417878C1 (ru) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | Биметаллический микросхват |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2417878C1 true RU2417878C1 (ru) | 2011-05-10 |
Family
ID=44732577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009141629/02A RU2417878C1 (ru) | 2009-11-10 | 2009-11-10 | Биметаллический микросхват |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2417878C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2633425C2 (ru) * | 2015-10-22 | 2017-10-12 | Потемкин Александр Петрович | Нанопинцет для манипулирования частицами |
-
2009
- 2009-11-10 RU RU2009141629/02A patent/RU2417878C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2633425C2 (ru) * | 2015-10-22 | 2017-10-12 | Потемкин Александр Петрович | Нанопинцет для манипулирования частицами |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103080543B (zh) | 冲击驱动式致动器 | |
US10354785B2 (en) | Passive thermal switch devices having thermal switch material that passively switches between a thermal insulating state and a thermal conducting state and vehicles having the same | |
Gusarov et al. | Thermal energy harvesting by piezoelectric PVDF polymer coupled with shape memory alloy | |
KR102269649B1 (ko) | 마찰식 나노 발전기의 에너지 관리회로 및 에너지 관리방법 | |
CA2789382C (en) | Thermally managed electromagnetic switching device | |
US9581147B2 (en) | Actuator having at least one control element which has thermal transducer material | |
WO2007087383A2 (en) | Energy harvesting by means of thermo-mechanical device utilizing bistable ferromagnets | |
JP5389811B2 (ja) | 高電圧及び中電圧の構成要素のための温度監視装置 | |
KR20140081630A (ko) | 열전 발전 및 압전 발전을 이용한 하이브리드 발전기 | |
EP2814106A2 (en) | Thermal conductivity control devices | |
US11929219B2 (en) | Shape memory alloy actuated switch | |
RU2417878C1 (ru) | Биметаллический микросхват | |
Welsch et al. | Vacuum gripper system based on bistable SMA actuation | |
WO2015130649A1 (en) | Circuit interruption device employing shape memory alloy element | |
JP2005333791A5 (ru) | ||
Kirsch et al. | Bistable SMA vacuum suction cup | |
US9349558B2 (en) | Mechanically acuated heat switch | |
RU2417877C1 (ru) | Магнитострикционный микросхват | |
CN112912623A (zh) | 机械致动器系统以及具有这种致动器系统的eoat设备 | |
US9679727B2 (en) | Switch assembly | |
WO2010021313A1 (ja) | 熱電変換素子 | |
CN211265352U (zh) | 一种基于形状记忆合金的机械逻辑控制双向致动机构 | |
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 | |
Feng et al. | Fabrication of an electro-thermal micro gripper using silver-nickel ink | |
JP2004283946A (ja) | 把持装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111111 |