SU1756140A1

SU1756140A1 - Micromanipulator

Info

Publication number: SU1756140A1
Application number: SU904813996A
Authority: SU
Inventors: Алексей Владимирович Шамаров
Original assignee: Сибирский Научно-Исследовательский И Проектно-Технологический Институт Животноводства
Priority date: 1990-04-16
Filing date: 1990-04-16
Publication date: 1992-08-23

Abstract

Использование биотехнологическа техника Сущность корпус 1 заполнен в зкой жидкостью, а в направл ющем цилиндре 2 расположена камера 3, прикрепленна к хвостовику пальца 4. При пос ту ЯёнИм воздуха в камеру 7 в расположенную под пр мым углом к ней вторую камеру перемещаетс цилиндр 2 и пёремещаёт па- лец 4 с держателем инструмента 16 по вертикали и по горизонтали при подале или при выпускании воздуха из камеры 3, причем в этом случае палец 4 с держателем инструментов перемещаетс линейно 2 илUse of biotechnological technology The essence of the case 1 is filled with a viscous liquid, and in the guide cylinder 2 there is a chamber 3 attached to the shank of the finger 4. With the next air in chamber 7 into, the second chamber located at right angles to it moves and finger 4 with the tool holder 16 vertically and horizontally when moving or when air is released from the chamber 3, in which case the finger 4 with the tool holder moves linearly 2 or more

Description

Изобретение относится к биотехнологической технике, а именно к устройствам для микрохирургических и микроманипуляционных прецизионных работ с микроскопическими объектами.и может быть использовано в ветеринарии для работы на изолированных яйцеклетках и эмбрионах раннего периода развития.The invention relates to biotechnological equipment, in particular to devices for microsurgical and micromanipulation precision work with microscopic objects. And can be used in veterinary medicine to work on isolated eggs and embryos of an early period of development.

Известны микроманипуляторы, снабженные тремя шприцами с взаимно перпендикулярным ходом поршней, пневматическое давление от которых воздействует на три тонкие металлические мембраны, изменение положения которых связано с микроинструментом [1].Known micromanipulators equipped with three syringes with mutually perpendicular piston stroke, pneumatic pressure from which acts on three thin metal membranes, the change of position of which is associated with a micro-tool [1].

К недостаткам данного устройства относится сложность конструкции и нёдостаточная технологическая надежность шприцев.The disadvantages of this device include the complexity of the design and the lack of technological reliability of syringes.

Частично данные недостатки устранеройстве для микроманипулирования [2].Partially, these drawbacks of the solution for micromanipulation [2].

Устройство содержит привод микроманипулятора. в котором размещены три гидроцилиндра с подпружиненными поршнями, изменяющие давление в сильфонах, в которых имеются продольные стяжки, при изменении давления в сильфонах происходит перемещение держателя микроинструмента в линейном, горизонтальном и вертикальном направлениях.The device comprises a micromanipulator drive. in which there are three hydraulic cylinders with spring-loaded pistons that change the pressure in the bellows, in which there are longitudinal ties, when the pressure in the bellows changes, the micro-tool holder moves in linear, horizontal and vertical directions.

К недостаткам данного устройства можно отнести сложность· конструкции, необходимость изготовления высокоточных деталей, существенная ограниченность перемещения инструмента.The disadvantages of this device include the complexity of the design, the need to manufacture high-precision parts, the significant limited movement of the tool.

Целью изобретения является упрощение конструкции и увеличение свободного хода инструмента.The aim of the invention is to simplify the design and increase the free play of the tool.

Указанная цель достигается тем, что микроманипулятор, включающий корпус, блок приводов, воздушные камеры, палец с держателем инструментов и систему управления, дополнительно снабжен фиксатором и шарнирно связанным с корпусом полым 45 направляющим цилиндром, внутри котороf го расположена одна воздушная камера, которая связана с пальцем и с фиксатором, причём две другие воздушные камеры расположены «снаружи на направляющем ци10 положены «снаружи на направляющем ци- 50 линдре под прямым углом относительно его продольной оси и друг относительно друга, и всё камеры соединены с блоком приводов, при этом корпус снабжен крышкой и заполнен вязкой жидкостью. .This goal is achieved in that the micromanipulator, comprising a housing, a drive unit, air chambers, a finger with a tool holder and a control system, is additionally equipped with a latch and a hollow 45 guide cylinder pivotally connected to the housing, inside of which there is one air chamber that is connected with the finger and with a latch, and the other two air chambers are located “outside on the guide cylinder 10 and are laid” outside on the guide cylinder 50 at a right angle to its longitudinal axis and another relative but a friend, and all the cameras are connected to the drive unit, while the body is equipped with a lid and is filled with a viscous liquid. .

На фиг. 1 изображен микроманйпулятбр, продольный разрёз, вид сбоку; на фиг.In FIG. 1 shows a micromanipulate, longitudinal section, side view; in FIG.

· 2ний, разрез.· 2nd, cut.

Микроманипулятор (фиг. 1) содержит корпус с помещенным в него полым направляющим цилиндром 2, внутри последнего расположена воздушная камера 3, связанная передним концом с хвостовиком пальца 4, а задним - с полым фиксатором 5 и через него трубопроводом 6 с блоком привода (не показан). На солом направляющем цилиндре 2 под прямым углом закреплены воздушные камеры 7 и 8 (фиг, 2), соединенные трубопроводами 9, 10 с блоком привода. . Воздушная камера 3 закреплена на полом фиксаторе 5 кольцами 11. Воздушные каме¹ры 7 и 8 закреплены на переднем конце цилиндра 2 кольцевым фиксатором 12, а на заднем аналогичным приспособлением 13. Передний конец цилиндра 2 присоединен к фигурной втулке 14 корпуса 1 при помощи эластичного рукава, зафиксированного с Частично данные недостатки устране- 20 двух сторон в соответствующих круговых ны в принятом за прототип, известном уст- ' выемках втулки 14 и цилиндра 2. На передний конец пальца 4 навинчен вилочный держатель 16 инструментов с контргайкой 17« Полный фиксатор 5 снабжен резьбой 25 взаимодействующей с внутренней резьбой заднего конца цилиндра 2. Корпус 1 имеет ' крышку 18, а в данной части магнит 19 и заполнен вязкой жидкостью (вазелином).The micromanipulator (Fig. 1) contains a housing with a hollow guide cylinder 2 placed inside it, inside the latter there is an air chamber 3 connected by the front end with the shank of the finger 4, and the rear one with the hollow retainer 5 and through it a pipe 6 with a drive unit (not shown ) On the straw guide cylinder 2, air chambers 7 and 8 (FIG. 2) are fixed at right angles, connected by pipelines 9, 10 to the drive unit. . The air chamber 3 is fixed on the hollow retainer 5 by rings 11. The air chambers ¹ and 7 are fixed on the front end of the cylinder 2 by an annular retainer 12, and on the rear by a similar device 13. The front end of the cylinder 2 is connected to the figured sleeve 14 of the housing 1 by means of an elastic sleeve fixed with Partially these shortcomings were eliminated - 20 of the two sides in the respective circular holes in the prototype, the well-known notch of the sleeve 14 and cylinder 2. The fork holder 16 of the tool is screwed onto the front end of the finger 4 with a lock nut 17 " The full retainer 5 is provided with a thread 25 interacting with the internal thread of the rear end of the cylinder 2. The housing 1 has a cover 18, and in this part the magnet 19 is filled with a viscous liquid (petroleum jelly).

Микроманипулятор работает следую- > щим образом.The micromanipulator works as follows-> as follows.

На передний конец полого фиксатора 5 надевается воздушная камера 3 и фиксируется кольцами 11. В направляющий полый цилиндр 2 вставляется и ввинчивается по- > лый фиксатор 5 с воздушной камерой 3. Воздушные камеры 7 и 8 закрепляются под прямым углом на цилиндре 2 при помощи кольцевых фиксаторов 12 и 13. Направляющий полый цилиндр 2 в сборе переднимAn air chamber 3 is put on the front end of the hollow retainer 5 and fixed by the rings 11. A hollow retainer 5 with the air chamber 3 is inserted and screwed into the guide hollow cylinder 2. The air chambers 7 and 8 are fixed at right angles to the cylinder 2 using ring retainers 12 and 13. The guide hollow cylinder 2 assembly front

I кольцом вставляется в фигурную втулку 14 корпуса 1 и при помощи эластичного рукава закрепляется с 2-х сторон в соответствующих круговых выемках втулки 14 и цилиндра 2. Трубопровод 6 присоединяется к ί полому фиксатору 5, а трубопроводы 9 и 10 к камерам 7 и 8 соответственно. Корпус 1 заполняют вязкой жидкостью (вазелином) и закрывают крышкой 18. На передний конец пальца 4 навинчивают контргайку 17 и виI лочковый держатель 16. К вилкам держателя прикрепляют инструменты, например, микроскальпель и стеклянный капилляр.I is inserted into the figured sleeve 14 of the housing 1 with a ring and fixed on 2 sides in the corresponding circular recesses of the sleeve 14 and cylinder 2 with the help of an elastic sleeve. The pipe 6 is connected to the ί hollow retainer 5, and the pipelines 9 and 10 to the chambers 7 and 8, respectively . The housing 1 is filled with a viscous liquid (petroleum jelly) and closed with a lid 18. On the front end of the finger 4, a lock nut 17 and a vii holder 16 are screwed. Tools, for example, a micro scalpel and a glass capillary, are attached to the forks of the holder.

При работес микроскопом на его столик устанавливают металлическую пластину и ί на нее крепят корпус 1 микроманипулятора при помощи магнита T9. Вывинчивая держа- . . тель 16 производят грубую горизонтальную цилиндр с камерами в рабочем состоя- наводку вилки с закрепленным на ней инструментом.When working with a microscope, a metal plate is mounted on his table and корпус a micromanipulator case 1 is mounted on it using a T9 magnet. Unscrewing holding-. . The body 16 produces a rough horizontal cylinder with cameras in the working state of the plug with the tool fixed on it.

К недостаткам данного устройства мож35The disadvantages of this device can

1756140 61756140 6

Контргайкой 17 стабилизируют положение держателя. Повышая или понижая давление в камере 7 через трубопровод 9, поднимают инструмент в вертикальной плоскости . Повышая или понижая давление в камере 8 через трубопровод 10, перемещают инструмент влево или вправо в горизонтальной плоскости. Повышая или понижая давление в камере 3 через трубопровод 6, вызывают линейное перемещение держателя 16 назад и вперед. После проведения операций, например, разреза блестящей оболочки эмбриона, отвинчивают контргайку 17 и устанавливают нужное положение вилки держателя 16 с капилляром и гайкой 17 закручивают, дальнейшую наводку «инструмента производят вышеописанным образом. В корпусе с вязко й жидкостью при ввинчивании коышки 18‘создает некоторое исходное давление, равнодействующие силе которого стабилизируют положение направляемого цилиндра 2. Стабилизация давления в корпусе 1 позволяет чутко реагировать на увеличивающийся или уменьшающийся объем камер 7 и 8 и тем самым обеспечить плавное перемещение направляющего полого цилиндра 2 в нужном направлении. Наличие вязкой жидко сти в корпусе 1 существенно снижает дрейф инструмента.Lock nut 17 stabilize the position of the holder. Increasing or decreasing the pressure in the chamber 7 through the pipe 9, raise the tool in a vertical plane. Increasing or decreasing the pressure in the chamber 8 through the pipeline 10, move the tool left or right in the horizontal plane. Increasing or decreasing the pressure in the chamber 3 through the pipe 6, cause the linear movement of the holder 16 back and forth. After carrying out operations, for example, cutting the shiny sheath of the embryo, unscrew the lock nut 17 and set the desired position of the fork of the holder 16 with the capillary and nut 17 and tighten them, further aiming the tool as described above. In the case with a viscous liquid, when screwing the caps 18 ′, a certain initial pressure is created, the resultant force of which stabilizes the position of the guided cylinder 2. The pressure stabilization in the housing 1 allows you to sensitively respond to the increasing or decreasing volume of the chambers 7 and 8 and thereby ensure smooth movement of the guiding hollow cylinder 2 in the right direction. The presence of viscous fluid in the housing 1 significantly reduces the drift of the instrument.

Применение данного мйкроманипулятора позволяет существенно снизить трудовые и материальные затраты на изготовление устройства, повысить техническую и технологическую надежность последнего.The use of this micromanipulator can significantly reduce labor and material costs for the manufacture of the device, increase the technical and technological reliability of the latter.

Claims

Claim

A micromanipulator containing a housing, a drive unit, air chambers, a finger with a tool holder and a control system, distinguished by the fact that. in order to simplify the design and increase the free wheeling of the tool, it is equipped with a latch and a hollow guide cylinder pivotally connected to the housing, inside of which there is one air chamber, which is connected with a finger and with a latch, and the other two air chambers are located on the outside of the guide cylinder at right angles relative to its longitudinal axis and one relative to the other, and all the cameras are connected to the drive unit, while the housing is equipped with a lid and is filled with a viscous liquid.

Figure 2.