JP3316675B2 - Hydraulic remote control type micromanipulator device - Google Patents
Hydraulic remote control type micromanipulator deviceInfo
- Publication number
- JP3316675B2 JP3316675B2 JP16223598A JP16223598A JP3316675B2 JP 3316675 B2 JP3316675 B2 JP 3316675B2 JP 16223598 A JP16223598 A JP 16223598A JP 16223598 A JP16223598 A JP 16223598A JP 3316675 B2 JP3316675 B2 JP 3316675B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slider
- liquid
- axis
- liquid chamber
- canceling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 92
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 14
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 41
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 34
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 9
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 125000002066 L-histidyl group Chemical group [H]N1C([H])=NC(C([H])([H])[C@](C(=O)[*])([H])N([H])[H])=C1[H] 0.000 description 1
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、顕微鏡下で硝子電
極等のマイクロツールを油圧等の液圧により微動的に遠
隔操作できるようにした液圧遠隔操作型マイクロマニピ
ュレータ装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic remote control type micromanipulator device which enables a microtool such as a glass electrode to be microscopically remotely controlled by a hydraulic pressure or the like under a microscope.
【0002】[0002]
【従来の技術】基礎医学やバイオテクノロジーの分野で
は、生物の器官や生体組織、卵細胞や単一細胞等の細胞
類を保持し、吸引、注入、分割等の細胞処理を行うため
に細胞類を操作するマイクロマニピュレータがあり、こ
れら細胞類に対して顕微鏡の視野内でマイクロマニピュ
レータを微動操作して各種細胞処理を行っている。2. Description of the Related Art In the fields of basic medicine and biotechnology, organs and biological tissues of living organisms, cells such as egg cells and single cells are held, and cells are subjected to cell processing such as suction, injection, and division. There is a micromanipulator that operates, and various types of cell processing are performed on these cells by finely manipulating the micromanipulator within the visual field of the microscope.
【0003】ところで、オペレータがマイクロマニピュ
レータの操作ハンドルに直接手を触れて微動操作する
と、手に生じる震えが機枠を通じて拡大されて伝達され
る恐れがあり、手に生じる震えを極力抑えて静かにマイ
クロマニピュレータを操作しなければならず、その操作
に細心の注意と相当の熟練とを必要としている。そこ
で、マイクロマニピュレータを油圧等の液圧により微動
的に遠隔操作できるようにした液圧遠隔操作型マイクロ
マニピュレータ装置がある。[0003] When an operator touches the operation handle of the micromanipulator directly with his / her hand to perform a fine movement, the tremor generated in the hand may be enlarged and transmitted through the machine frame. The micromanipulator must be operated, and the operation requires careful attention and considerable skill. In view of this, there is a hydraulic remote control type micromanipulator device in which a micromanipulator can be finely and remotely controlled by a hydraulic pressure or the like.
【0004】この液圧遠隔操作型マイクロマニピュレー
タ装置は、顕微鏡上でマイクロツールを実際に移動させ
る作動部と、この移動を行わせる操作を行うための操作
部を備えている。また、作動部と操作部には、それぞれ
液室が形成されており、これらの液室は例えばホースを
介して連通している。さらに、作動部における液室の容
積が増減することで、マイクロツールが移動する構成と
されており、操作部における液室容積は、例えば操作ダ
イヤルを操作することなどに増減可能とされている。そ
して、操作部における操作ダイヤルを操作することによ
り、操作部の液室の容積が増減し、これに伴って作動液
が操作部の液室と作動部の液室の間をホースを介して移
動し、作動部における液室も増減し、もって、マイクロ
ツールが移動するように構成されている。[0004] The hydraulic remote control type micromanipulator device includes an operating section for actually moving a microtool on a microscope, and an operating section for performing an operation for performing this movement. Further, a liquid chamber is formed in each of the operating part and the operating part, and these liquid chambers communicate with each other via, for example, a hose. Further, the microtool is configured to move by increasing or decreasing the volume of the liquid chamber in the operating unit, and the volume of the liquid chamber in the operating unit can be increased or decreased by operating an operation dial, for example. By operating the operation dial in the operation section, the volume of the liquid chamber in the operation section increases and decreases, and accordingly, the hydraulic fluid moves between the liquid chamber in the operation section and the liquid chamber in the operation section via a hose. In addition, the number of liquid chambers in the operation section is increased or decreased, so that the micro tool is configured to move.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この液
圧遠隔操作型マイクロマニピュレータ装置においては、
温度変化があると、その温度変化に伴い作動液が体積変
化を起こしてしまう。この作動液の体積変化に伴い、作
動部における液室の容積が増減し、マイクロツール先端
がドリフトして、的確な観察や操作の妨げになるという
問題があった。However, in this hydraulic remote control type micromanipulator device,
When there is a temperature change, the working fluid changes its volume in accordance with the temperature change. With this change in the volume of the working fluid, the volume of the fluid chamber in the working section increases and decreases, and the tip of the micro tool drifts, which hinders accurate observation and operation.
【0006】特に、長時間にわたって試料をマイクロツ
ール先端に当接させて、観察や操作を行う場合に、ドリ
フト現象を生じると、マイクロツール先端が試料から離
れてしまい、観察や操作を継続できないという問題があ
る。In particular, when a sample is kept in contact with the tip of the microtool for a long time to perform observation or operation, if a drift phenomenon occurs, the tip of the microtool is separated from the sample, and observation or operation cannot be continued. There's a problem.
【0007】そこで、本発明の課題は、液圧遠隔操作型
マイクロマニピュレータ装置において、温度変化があっ
た場合でも、その温度変化による作動液の体積変化に伴
うマイクロツールのドリフト現象を防止することにあ
る。It is an object of the present invention to prevent a drift phenomenon of a micro tool caused by a change in the volume of a working fluid due to a change in temperature in a hydraulic remote control type micromanipulator device. is there.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明に係る液圧遠隔操作型マイクロマニピュレータ装置
は、作動液が充填された操作部側液室が形成されるとと
もに、この操作部側液室の容積を増減させる操作手段を
有する操作部と、この操作部側液室に対してホースを介
して連通し、かつ作動液が充填された作動部側液室が形
成され、この作動部側液室の容積の増減により、移動部
材が固定部材に対して相対的に移動する移動用スライダ
を有し、この移動用スライダにおける移動部材に、ドリ
フト相殺用液体が充填された液室が形成され、このドリ
フト相殺用液体が充填された液室の容積の増減により、
移動部材が固定部材に対して相対的に移動する相殺用ス
ライダが取り付けられ、この相殺用スライダにおける移
動部材にマイクロツール取付部が設けられている作動部
とを備えており、前記作動部側液室と前記ドリフト相殺
用液体が充填された液室とは前記移動用スライダおよび
前記相殺用スライダを介して反対側に位置するように配
置され、前記作動液の量と、前記ドリフト相殺用液体の
量が同一とされ、前記作動液と、前記ドリフト相殺用液
体とが、温度変化により体積変化を起こしても、前記作
動部側液室の容積の増減により前記移動用スライダの移
動部材が移動し、前記ドリフト相殺用液体が充填された
液室の容積の増減により前記相殺用スライダの移動部材
が前記移動用スライダの移動部材が移動する方向と逆方
向に相対的に移動することで、前記マイクロツール取付
部は停止しているように構成されていることを特徴とす
るものである。According to the present invention, there is provided a hydraulic remote control type micromanipulator apparatus according to the present invention, wherein an operation section side liquid chamber filled with a hydraulic fluid is formed, and the operation section side liquid chamber is provided. An operating part having operating means for increasing and decreasing the volume of the chamber, and an operating part side liquid chamber which is in communication with the operating part side liquid chamber via a hose and is filled with a working liquid are formed. The moving member has a moving slider that moves relative to the fixed member by increasing or decreasing the volume of the liquid chamber, and the moving member of the moving slider forms a liquid chamber filled with the drift canceling liquid. , By increasing or decreasing the volume of the liquid chamber filled with the drift canceling liquid,
Canceling slider moving member moves relative to the fixed member is mounted, provided with an actuating portion which micro tool installation portion in the moving member is provided in the canceling slider, the actuating portion side liquid Chamber and the drift offset
The liquid chamber filled with the liquid for movement is
Arranged on the opposite side via the offset slider
Is location, the amount of the working fluid, said the amount of the drift canceling liquid identical, and the hydraulic fluid, and the drift canceling liquid, even causing a volume change due to temperature changes, the work
The moving slider is moved by increasing or decreasing the volume of the moving part side liquid chamber.
The moving member is moved and the drift canceling liquid is filled.
Moving member of the offset slider by increasing or decreasing the volume of the liquid chamber
Is opposite to the direction in which the moving member of the moving slider moves.
The micro tool mounting portion is configured to be stopped by relatively moving in the direction .
【0009】また、本発明に係る液圧遠隔操作型マイク
ロマニピュレータ装置は、前記作動手段は、前後方向、
左右方向および上下方向の3次元方向に微動移動可能で
あるとともに、それぞれの方向に対して、前記操作手段
により操作可能であるようにすることもできる。Also, in the hydraulic remote control type micromanipulator device according to the present invention, the operating means may include:
In addition to being capable of fine movement in the three-dimensional directions of the left-right direction and the up-down direction, it is also possible to operate the operation means in each direction.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明によ
る液圧遠隔操作型マイクロマニピュレータ装置の実施の
形態について説明する。図1は、本発明に係る液圧遠隔
操作型マイクロマニピュレータ装置の例である油圧式遠
隔操作型マイクロマニピュレータ装置の斜視図である。
図1に示すように、油圧式遠隔操作型マイクロマニピュ
レータ装置1は、操作部2と作動部3を備えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a hydraulic remote control type micromanipulator according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a hydraulic remote control type micromanipulator device which is an example of a hydraulic remote control type micromanipulator device according to the present invention.
As shown in FIG. 1, a hydraulic remote control type micromanipulator device 1 includes an operation unit 2 and an operation unit 3.
【0011】操作部2には、Z軸、X軸、Y軸のそれぞ
れの方向に対する移動操作手段であるZ軸ダイヤル2
1、X軸ダイヤル22、Y軸ダイヤル23が設けられて
いる。Z軸ダイヤル21は、図2(a)に示すように、
操作つまみ21Aおよび軸受21Bを有している。この
操作つまみ21Aには、雄螺子部材21aが設けられて
おり、この雄螺子部材21aの先端に円筒状の押出部材
21Cが取り付けられている。The operation unit 2 includes a Z-axis dial 2 serving as a moving operation means in each of the Z-axis, X-axis, and Y-axis directions.
1, an X-axis dial 22 and a Y-axis dial 23 are provided. The Z-axis dial 21 is, as shown in FIG.
It has an operation knob 21A and a bearing 21B. The operation knob 21A is provided with a male screw member 21a, and a cylindrical pushing member 21C is attached to a tip of the male screw member 21a.
【0012】また、軸受21Bには、押出部材21Cを
貫通し、操作つまみ21Aの雄螺子部材21aと螺合す
る雌螺子21bが刻設されているとともに、微動操作を
行う際に参照される目盛り21cが付されている。さら
に、軸受21Bにおける操作つまみ21Aが取り付けら
れた側の反対側には、操作部側液室である作動油用油室
41が配置されている。作動油用油室41は、一面が開
放面とされた鋼製の円筒部材41Aと、この開放面を覆
う、可撓性を有するたとえばゴム製の密閉部材41Bに
より形成されており、密閉部材41Bと押付部材21C
が向かい合う状態で、円筒部材41Aが軸受21Bに嵌
合した状態で固定されている。The bearing 21B is provided with a female screw 21b which penetrates through the pushing member 21C and is screwed with the male screw member 21a of the operation knob 21A, and a scale which is referred to when performing a fine movement operation. 21c is attached. Further, on the opposite side of the bearing 21B from the side where the operation knob 21A is attached, an oil chamber 41 for hydraulic oil, which is a liquid chamber on the operation section side, is arranged. The hydraulic oil chamber 41 is formed of a steel cylindrical member 41A having one open surface and a flexible rubber sealing member 41B covering the open surface. And pressing member 21C
Are fixed in a state where the cylindrical member 41A is fitted to the bearing 21B in a state where they face each other.
【0013】そして、円筒部材41Aにおける開放面の
反対側に、ホース接続口41Cが設けられており、これ
に取り付けられるホース51と作動油用油室41とが挿
通可能となっている。かくして、操作つまみ21Aを回
転させることにより、押出部材21Cが前進または後退
し、作動油用油室41の容積を増減させることができ
る。なお、円筒部材41Aの外周には、鍔部41Dが設
けられている。A hose connection port 41C is provided on the opposite side of the open surface of the cylindrical member 41A, so that the hose 51 attached to the hose connection port 41 and the hydraulic oil chamber 41 can be inserted therethrough. Thus, by rotating the operation knob 21A, the pushing member 21C moves forward or backward, and the volume of the hydraulic oil chamber 41 can be increased or decreased. A flange 41D is provided on the outer periphery of the cylindrical member 41A.
【0014】また、操作部2には、図2(b)に示すよ
うに、ドリフト相殺用液体が充填される液室となる相殺
液用液室42が形成されている。相殺液用液室42は、
鋼製の円筒部材42Aによって形成されているととも
に、その端部にホース接続口42Cが設けられており、
このホース接続口42Cに取り付けられるホース52と
相殺液用液室42が挿通可能となっている。なお、円筒
部材42Aの外周には、鍔部42Dが設けられており、
ホース51とホース52としては、容積および長さの同
じものが用いられている。As shown in FIG. 2B, the operation unit 2 has a liquid canceling liquid chamber 42 serving as a liquid chamber filled with the drift canceling liquid. The liquid chamber 42 for offsetting liquid is
It is formed by a steel cylindrical member 42A, and has a hose connection port 42C at an end thereof,
The hose 52 attached to the hose connection port 42C and the liquid chamber 42 for offsetting liquid can be inserted. A flange 42D is provided on the outer periphery of the cylindrical member 42A.
The hose 51 and the hose 52 having the same volume and length are used.
【0015】一方、作動部3は、図1に示すように、X
軸、Y軸、Z軸のそれぞれの方向への移動を可能にする
X軸スライダ31、Y軸スライダ32、およびZ軸スラ
イダ33を備えている。そして、これらの各スライダに
は、それぞれドリフト防止用として、X軸ドリフト防止
スライダ34、Y軸ドリフト防止スライダ35、および
Z軸ドリフト防止スライダ36が取り付けられている。
これらの各方向に対するスライダはほぼ同一の構成を有
するので、Z軸スライダ33およびZ軸ドリフト防止ス
ライダ36を例にとって説明する。On the other hand, as shown in FIG.
An X-axis slider 31, a Y-axis slider 32, and a Z-axis slider 33 are provided for enabling movement in the respective directions of the axis, the Y axis, and the Z axis. An X-axis drift prevention slider 34, a Y-axis drift prevention slider 35, and a Z-axis drift prevention slider 36 are attached to each of these sliders for drift prevention.
Since the sliders in these directions have substantially the same configuration, the Z-axis slider 33 and the Z-axis drift prevention slider 36 will be described as examples.
【0016】図3に示すように、Z軸スライダ33にお
ける外スライダ33Aには、内スライダ33Bがリニア
ウェーベアリング33Cを介して摺動自在に設けられて
いる。内スライダ33Cの一端面には、ピストン33D
が取り付けられており、このピストン33Dと嵌合し
て、本発明の作動部側液室を構成する作動油用油室61
を形成するシリンダ部材33Eが配置されている。As shown in FIG. 3, an inner slider 33B is slidably provided on an outer slider 33A of the Z-axis slider 33 via a linear way bearing 33C. A piston 33D is provided on one end surface of the inner slider 33C.
Is mounted, and is fitted to the piston 33D to form a hydraulic oil chamber 61 for a hydraulic oil constituting an operating section side liquid chamber of the present invention.
Are disposed.
【0017】シリンダ部材33Eは、外スライダ33A
の一端面にボルト33a,33aにより固定された側板
33Fに形成された挿通孔に嵌合しており、この側板3
3Fにボルト33b,33bによって固定されている。
また、シリンダ部材33Eには、ホース取付口33Gが
設けられており、このホース取付口33Gにホース51
が取り付けられ、作動油用油室61が、ホース51を介
して操作部における作動油用油室41と連通する。そし
て、ホース51を介して連通する作動油用油室61と操
作部における作動油用油室41には、作動油が充填され
ている。また、外スライダ33Aにおける他端面には、
ボルト33c,33cにより側板33Hが固定されてお
り、この側板33Hにスプリング33Iが取り付けら
れ、内スライダ33Bをシリンダ部材33Eの方向に常
時付勢している。The cylinder member 33E includes an outer slider 33A.
Is inserted into an insertion hole formed in a side plate 33F fixed to one end surface of the side plate 33F by bolts 33a, 33a.
It is fixed to 3F by bolts 33b, 33b.
The cylinder member 33E is provided with a hose mounting port 33G.
Is attached, and the hydraulic oil chamber 61 communicates with the hydraulic oil chamber 41 in the operation unit via the hose 51. The hydraulic oil chamber 61 communicating with the hydraulic oil chamber 61 via the hose 51 and the hydraulic oil chamber 41 in the operation section are filled with hydraulic oil. The other end surface of the outer slider 33A has
A side plate 33H is fixed by bolts 33c, 33c, and a spring 33I is attached to the side plate 33H to constantly urge the inner slider 33B toward the cylinder member 33E.
【0018】他方、Z軸ドリフト防止スライダ36は、
Z軸スライダ33と同様の構成を有するので、その詳細
な構成の説明は省略するが、図3に示すように、Z軸ス
ライダ33の内スライダ33Bと、Z軸ドリフト防止ス
ライダ36の外スライダ36Aが相互に固定されてい
る。また、Z軸ドリフト防止スライダ36に形成され、
ドリフト相殺用液体(以下「相殺液」という。)が充填
された相殺液用液室62は、Z軸ドリフト防止スライダ
36に形成される作動油用油室61と同じ容積となるよ
うに形成されている。これらの作動油用油室61と相殺
液用油室62とは、Z軸方向に沿って、Z 軸スライダ3
3およびZ 軸ドリフト防止スライダ36を介して反対側
に位置するように配置されている。さらに、相殺液とし
ては、上記の作動液と同一の液体を用いている。そし
て、Z軸ドリフト防止スライダ36の内スライダ36B
には、マイクロツール取付部材37が固設されており、
このマイクロツール取付部材37に硝子電極などのマイ
クロツールMが取り付けられる。On the other hand, the Z-axis drift prevention slider 36 is
Since the configuration is the same as that of the Z-axis slider 33, the detailed description of the configuration is omitted. However, as shown in FIG. 3, an inner slider 33B of the Z-axis slider 33 and an outer slider 36A of the Z-axis drift prevention slider 36 are provided. Are fixed to each other. Also formed on the Z-axis drift prevention slider 36,
The canceling liquid chamber 62 filled with the drift canceling liquid (hereinafter referred to as “offsetting liquid”) is formed to have the same volume as the hydraulic oil chamber 61 formed in the Z-axis drift prevention slider 36. ing. The hydraulic oil chamber 61 and the canceling liquid oil chamber 62 are arranged along the Z-axis direction along the Z-axis slider 3.
3 and the Z-axis drift prevention slider 36 are disposed on opposite sides. Further, the same liquid as the above-mentioned hydraulic fluid is used as the canceling liquid. The inner slider 36B of the Z-axis drift prevention slider 36
Is provided with a micro tool mounting member 37,
A microtool M such as a glass electrode is mounted on the microtool mounting member 37.
【0019】また、図4に示すように、Z軸スライダ3
3およびZ軸ドリフト防止スライダ36同様、X軸スラ
イダ31の内スライダ31BとX軸ドリフト防止スライ
ダ34の外スライダ34A、およびY軸スライダ32の
内スライダ32BとY軸ドリフト防止スライダ35の外
スライダ35Aもそれぞれ相互に固定されている。さら
に、X軸スライダ31の外スライダ31Aは基台5に固
定され、X軸ドリフト防止スライダ34の内スライダ3
4Bはアングル材6を介してY軸スライダ32の外スラ
イダ32Aに固定されている。また、Y軸ドリフト防止
スライダ35の内スライダ35Bは取付部材7を介して
Z軸スライダ33の外スライダ33Aに固定されてい
る。かかる構成により、Z軸ドリフト防止スライダ36
の内スライダ36Bに取り付けられたマイクロツール取
付部材37は、前後方向、上下方向、および左右方向の
3次元方向に移動可能とされている。Also, as shown in FIG.
3 and the Z-axis drift prevention slider 36, the inner slider 31B of the X-axis slider 31 and the outer slider 34A of the X-axis drift prevention slider 34, and the inner slider 32B of the Y-axis slider 32 and the outer slider 35A of the Y-axis drift prevention slider 35. Are also fixed to each other. Further, the outer slider 31A of the X-axis slider 31 is fixed to the base 5, and the inner slider 3 of the X-axis drift prevention slider 34.
4B is fixed to the outer slider 32A of the Y-axis slider 32 via the angle member 6. The inner slider 35B of the Y-axis drift prevention slider 35 is fixed to the outer slider 33A of the Z-axis slider 33 via the mounting member 7. With this configuration, the Z-axis drift prevention slider 36
The microtool attachment member 37 attached to the inner slider 36B is movable in three-dimensional directions, ie, the front-back direction, the up-down direction, and the left-right direction.
【0020】さて次に、本発明に係る液圧遠隔操作型マ
イクロマニピュレータ装置の作用について説明する。ま
ず、マイクロツールMの移動方法について、Z軸方向へ
の移動方法により説明する。図1に示すZ軸ダイヤル2
1を時計回りに回転させると、図2(a)に示す押出部
材21Cが密閉部材41Bを押圧し、作動油用油室41
の容積を減少させる。すると、作動油用油室41内にあ
った作動油がホース51を介して図4に示す作動部3に
おけるZ軸スライダ33の作動油用油室61に送液さ
れ、このときの油圧により、内スライダ33Bがスプリ
ング33Iの付勢力に反して側板33H方向に移動す
る。この内スライダ33Bには、Z軸ドリフト防止スラ
イダ36の外スライダ36Aが固定されているので、Z
軸ドリフト防止スライダ36も同方向に移動する。そし
て、ドリフト防止用スライダ36の内スライダ36Bに
は、マイクロツール取付部材37が固定されている一
方、ドリフト防止スライダ36における外スライダ36
Aおよび内スライダ36Bの相対的位置関係が変わるこ
とがない。したがって、マイクロツール取付部材37お
よびこれに取り付けられるマイクロツールMは、Z軸ス
ライダ33の内スライダ33Bが移動する方向と同じ方
向に移動することになる。Next, the operation of the hydraulic remote control type micromanipulator device according to the present invention will be described. First, a method of moving the microtool M will be described with reference to a method of moving in the Z-axis direction. Z axis dial 2 shown in FIG.
2 is rotated clockwise, the pushing member 21C shown in FIG. 2A presses the sealing member 41B, and the hydraulic oil chamber 41 is pressed.
Decrease the volume of Then, the hydraulic oil in the hydraulic oil chamber 41 is sent to the hydraulic oil chamber 61 of the Z-axis slider 33 in the operating section 3 shown in FIG. The inner slider 33B moves in the direction of the side plate 33H against the urging force of the spring 33I. Since the outer slider 36A of the Z-axis drift prevention slider 36 is fixed to the inner slider 33B,
The shaft drift prevention slider 36 also moves in the same direction. The micro-tool mounting member 37 is fixed to the inner slider 36B of the drift prevention slider 36, while the outer slider 36 of the drift prevention slider 36 is fixed.
The relative positional relationship between A and the inner slider 36B does not change. Therefore, the microtool attachment member 37 and the microtool M attached thereto move in the same direction as the direction in which the inner slider 33B of the Z-axis slider 33 moves.
【0021】逆にZ軸ダイヤル21を反時計回りに回転
させると、図2(a)に示す押出部材21Cが密閉部材
41Bから遠ざかる方向に移動する。すると、作動部3
のZ軸スライダ33のスプリング33Iの付勢力によ
り、ホース51を介して、Z軸スライダ33の作動油用
油室61から操作部2における作動油用油室41に作動
液が送液されて、内スライダ33Bが側板33Fの方向
に移動する。このとき、Z軸ドリフト防止スライダ36
における外スライダ36Aと内スライダ36Bはやはり
相対的位置関係が変わることはないので、マイクロツー
ル取付部材37およびこれに取り付けられるマイクロツ
ールMは、Z軸スライダ33の内スライダ33Bが移動
する方向と同じ方向に移動する。Conversely, when the Z-axis dial 21 is rotated counterclockwise, the pushing member 21C shown in FIG. 2A moves in a direction away from the sealing member 41B. Then, the operating part 3
The hydraulic fluid is sent from the hydraulic oil chamber 61 of the Z-axis slider 33 to the hydraulic oil chamber 41 of the operation unit 2 via the hose 51 by the urging force of the spring 33I of the Z-axis slider 33, The inner slider 33B moves in the direction of the side plate 33F. At this time, the Z-axis drift prevention slider 36
Since the relative positional relationship between the outer slider 36A and the inner slider 36B does not change, the micro-tool mounting member 37 and the micro-tool M mounted thereon are the same as the direction in which the inner slider 33B of the Z-axis slider 33 moves. Move in the direction.
【0022】なお、X軸方向、Y軸方向への移動操作
も、同様の操作により行うことができる。The moving operation in the X-axis direction and the Y-axis direction can be performed by the same operation.
【0023】次に、本発明におけるドリフト防止機能に
ついて説明する。このドリフト防止機能について、図5
に概略的に示すZ軸方向の各部材を用いて説明する。い
ま、操作部2側における作動油用油室41に充填されて
いる作動油と同量の相殺液が相殺液用液室42に充填さ
れている。一方、作動部3側においても同様に、作動油
用油室61に充填されている作動油と同量の相殺液が相
殺液用液室62に充填されている。また、これらを連通
するホース51とホース52としては、長さおよび容積
の同じものが用いられている。したがって、ホース51
を介して連通する操作部2側の作動油用油室41と作動
部3側の作動油用油室61の間における作動油の量、お
よびホース52を介して連通する操作部2側の相殺液用
液室42と作動部側の相殺液用液室62の間の相殺液の
量は同一である。なお、ここでいう「同一」とは、厳密
に同一であることを要求するものではなく、作動油およ
び相殺液が体積変化を起こしても、マイクロツールMが
実質的に停止していると考えられる程度の微量の誤差を
含む概念である。Next, the drift prevention function in the present invention will be described. FIG. 5 shows the drift prevention function.
This will be described using the members in the Z-axis direction schematically shown in FIG. Now, the same amount of the canceling liquid as the working oil filled in the working oil chamber 41 on the operation section 2 side is filled in the canceling liquid chamber 42. On the other hand, on the operating section 3 side, similarly, the same amount of the canceling liquid as the working oil filled in the working oil chamber 61 is filled in the canceling liquid chamber 62. The hose 51 and the hose 52 that communicate with each other have the same length and the same volume. Therefore, the hose 51
The amount of hydraulic oil between the hydraulic oil chamber 41 on the operation unit 2 side and the hydraulic oil chamber 61 on the operation unit 3 side that communicates with each other, and the offset on the operation unit 2 side that communicates via the hose 52 The amount of offset liquid between the liquid chamber for liquid 42 and the offset liquid chamber 62 on the operation section side is the same. It should be noted that the term “identical” as used herein does not require strict identicalness. It is considered that the microtool M is substantially stopped even if the hydraulic oil and the offsetting liquid change in volume. This is a concept that includes a small amount of error.
【0024】いま、温度変化が起こり、例えば温度が上
昇すると、作動油および相殺液はいずれも膨張する。作
動油が膨張すると、Z軸スライダ33における作動油用
油室61の容積が増加する。このとき、Z軸スライダ3
3における外スライダ33Aは固定されていることか
ら、Z軸スライダ33における内スライダ33Bが図5
における矢印(a)方向に移動することになる。ところ
で、周囲の温度変化は、当然に同じように起こるととも
に、作動油と相殺液としては、同じものを用いていると
ともに、それらの量は同一であることから、相殺液は、
作動油が膨張した量と同じ量だけ膨張することになる。
操作部2側の相殺液用液室42の容積は一定で変化する
ことはないので、相殺液が膨張すると、Z軸ドリフト防
止スライダ36における相殺液用液室62の容積が増加
する。相殺液用液室62の容積が増加すると、Z軸ドリ
フト防止スライダ36における内スライダ36Bが相対
的に矢印(b)方向に移動する。Now, when a temperature change occurs, for example, when the temperature rises, both the hydraulic oil and the canceling liquid expand. When the hydraulic oil expands, the volume of the hydraulic oil chamber 61 in the Z-axis slider 33 increases. At this time, the Z-axis slider 3
3 is fixed, the inner slider 33B of the Z-axis slider 33 is
In the direction of the arrow (a). By the way, the ambient temperature change naturally occurs in the same way, and the same is used as the hydraulic oil and the offset liquid, and the amounts thereof are the same.
The hydraulic oil will expand by the same amount as the expanded amount.
Since the volume of the liquid canceling liquid chamber 42 on the operation unit 2 side is constant and does not change, when the liquid canceling liquid expands, the volume of the liquid canceling liquid chamber 62 in the Z-axis drift prevention slider 36 increases. When the volume of the canceling liquid chamber 62 increases, the inner slider 36B of the Z-axis drift prevention slider 36 relatively moves in the direction of the arrow (b).
【0025】ここで、Z軸スライダ33の内スライダ3
3Bと、Z軸ドリフト防止スライダ36の外スライダ3
6Aは固定されていることから、これらは一体的に移動
する。すると、Z軸スライダ33における外スライダ3
3Aから見た場合、Z軸スライダ33の内スライダ33
BとZ軸ドリフト防止スライダ36の外スライダ36A
は、同様に図5に示す矢印(a)方向に移動している
が、Z軸ドリフト防止スライダ36の内スライダ36B
は、停止していることになる。また、Z軸スライダ33
の外スライダ33Aは固定されていることから、このZ
軸スライダ33の外スライダ33Aからみて停止してい
るZ軸ドリフト防止スライダ36の内スライダ36B
は、実際に停止していることになる。したがって、温度
変化があっても、マイクロツール取付部材37に取り付
けられたマイクロツールMが、Z軸方向にドリフトする
ことはない。Here, the inner slider 3 of the Z-axis slider 33
3B and the outer slider 3 of the Z-axis drift prevention slider 36
Since 6A is fixed, they move integrally. Then, the outer slider 3 in the Z-axis slider 33
3A, the inner slider 33 of the Z-axis slider 33
Outer slider 36A of B and Z axis drift prevention sliders 36
Is similarly moving in the direction of the arrow (a) shown in FIG.
Will have stopped. Also, the Z-axis slider 33
Since the outer slider 33A is fixed,
Inner slider 36B of Z-axis drift prevention slider 36 stopped as viewed from outer slider 33A of shaft slider 33
Is actually stopped. Therefore, even if there is a temperature change, the micro tool M attached to the micro tool attachment member 37 does not drift in the Z-axis direction.
【0026】逆に、周囲の温度が低下して、作動油およ
び相殺液が収縮した場合には、同様の原理により、Z軸
スライダ33の内スライダ33BおよびZ軸ドリフト防
止スライダ36の外スライダ36Aは、Z軸スライダ3
3の外スライダ33Aから見て相対的に、矢印(b)に
示す方向に移動する。しかし、Z軸ドリフト防止スライ
ダ36の内スライダ36Bは、Z軸スライダ33の外ス
ライダ33Aから見て相対的に移動することはなく、し
たがって、実際に移動はしていないことになる。Conversely, when the ambient temperature decreases and the hydraulic oil and the canceling liquid shrink, the inner slider 33B of the Z-axis slider 33 and the outer slider 36A of the Z-axis drift prevention slider 36 are operated according to the same principle. Is the Z-axis slider 3
3 moves relatively in the direction shown by the arrow (b) when viewed from the outer slider 33A. However, the inner slider 36B of the Z-axis drift prevention slider 36 does not relatively move when viewed from the outer slider 33A of the Z-axis slider 33, and thus does not actually move.
【0027】ここまで、Z軸スライダ33とZ軸ドリフ
ト防止スライダ36を用いてドリフト防止機能を説明し
たが、X軸スライダ31とX軸ドリフト防止スライダ3
4、Y軸スライダ32とY軸ドリフト防止スライダ35
も、Z軸スライダ33とZ軸ドリフト防止スライダ36
と同様の構成を有することから、これらと同様のドリフ
ト防止機能を有している。したがって、マイクロツール
Mは、X軸方向、Y軸方向にもドリフトすることはな
い。The drift prevention function has been described above using the Z-axis slider 33 and the Z-axis drift prevention slider 36. However, the X-axis slider 31 and the X-axis drift prevention slider 3 are described.
4. Y-axis slider 32 and Y-axis drift prevention slider 35
Also, the Z-axis slider 33 and the Z-axis drift prevention slider 36
Since it has the same configuration as that described above, it has the same drift prevention function as these. Therefore, the micro tool M does not drift in the X-axis direction and the Y-axis direction.
【0028】なお、上記実施形態では、操作部側におけ
る作動油用油室41と相殺液用液室42の容積、および
作動部側における作動油用油室61と相殺液用液室62
の容積をそれぞれ同一に設定しているが、温度変化に伴
う作動油と相殺液の体積変化により、Z軸スライダ33
における外スライダ33AとZ軸スライダ36における
内スライダ36Bが相対的に停止している関係を維持で
きれば、それぞれ適宜の容積に設定することができる。
たとえば、操作部側に形成される油室の容積と、これと
連通する作動部側の油室の容量をたとえば1:5とし、
微動操作を行いやすくすることもできる。In the above-described embodiment, the volumes of the hydraulic oil chamber 41 and the liquid canceling liquid chamber 42 on the operation section side, and the hydraulic oil chamber 61 and the liquid canceling liquid chamber 62 on the operating section side.
Are set to be the same, however, the Z-axis slider 33
If the relationship in which the outer slider 33A and the inner slider 36B of the Z-axis slider 36 are relatively stopped can be maintained, the respective volumes can be set to appropriate values.
For example, the capacity of the oil chamber formed on the operation unit side and the capacity of the oil chamber on the operation unit side communicating with this are set to, for example, 1: 5,
Fine movement operation can be easily performed.
【0029】また、上記実施形態では、Z軸方向、X軸
方向、およびY軸方向に対してマイクロツールを移動で
きるように構成されているが、それらのうちの1方向ま
たは2方向のみに移動できるように構成してもよい。さ
らには、上記実施形態では、作動部側と操作部に相殺液
用液室を形成したが、作動部側にのみ相殺液用液室を形
成し、これに相殺液を充填しておく構成とすることもで
きる。In the above embodiment, the micro tool can be moved in the Z-axis direction, the X-axis direction, and the Y-axis direction. However, the micro tool can be moved only in one or two directions. You may comprise so that it can be performed. Furthermore, in the above-described embodiment, the liquid chamber for canceling liquid is formed on the operation unit side and the operation unit, but a liquid chamber for canceling liquid is formed only on the operating unit side, and the liquid chamber for canceling liquid is filled in this. You can also.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明によれば、
液圧遠隔操作型マイクロマニピュレータ装置において、
温度変化があった場合でも、その温度変化による作動液
の体積変化に伴うマイクロツールのドリフト現象を防止
することができる。As described above, according to the present invention,
In a hydraulic remote control type micromanipulator device,
Even if there is a temperature change, it is possible to prevent the microtool from drifting due to a change in the volume of the working fluid due to the temperature change.
【図1】本発明に係る油圧式遠隔操作型マイクロマニピ
ュレータ装置の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a hydraulic remote control type micromanipulator device according to the present invention.
【図2】本発明に係る油圧式遠隔操作型マイクロマニピ
ュレータ装置における操作部の要部分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part of an operation unit in the hydraulic remote control type micromanipulator device according to the present invention.
【図3】本発明に係る油圧式遠隔操作型マイクロマニピ
ュレータ装置における作動部の第2スライダの分解斜視
図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of a second slider of an operation unit in the hydraulic remote control type micromanipulator device according to the present invention.
【図4】本発明に係る油圧式遠隔操作型マイクロマニピ
ュレータ装置における作動部の要部分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of a main part of an operating unit in the hydraulic remote control type micromanipulator device according to the present invention.
【図5】本発明に係る油圧式遠隔操作型マイクロマニピ
ュレータ装置のドリフト防止機能の作用を示す模式図で
ある。FIG. 5 is a schematic diagram showing an operation of a drift prevention function of the hydraulic remote control type micromanipulator device according to the present invention.
1 油圧式遠隔操作型マイクロマニピュレータ装置 2 操作部 3 作動部 5 基台 6 アングル材 7 取付部材 21 Z軸ダイヤル 21A 操作つまみ 21B 軸受 21C 押出部材 21a 雄螺子部材 21b 雌螺子 21c 目盛り 22 X軸ダイヤル 23 Y軸ダイヤル 31 X軸スライダ 31A 外スライダ 31B 内スライダ 32 Y軸スライダ 32A 外スライダ 32B 内スライダ 33 Z軸スライダ 33A 外スライダ 33B 内スライダ 33C リニアウェーベアリング 33D ピストン 33E シリンダ部材 33F 側板 33G ホース取付口 33H 側板 33I スプリング 34 X軸ドリフト防止スライダ 34A 外スライダ 34B 内スライダ 35 Y軸ドリフト防止スライダ 35A 外スライダ 35B 内スライダ 36 Z軸ドリフト防止スライダ 36A 外スライダ 36B 内スライダ 37 マイクロツール取付部材 41 作動油用油室 41A 円筒部材 41B 密閉部材 41C ホース接続口 41D 鍔部 42 相殺液用液室 42A 円筒部材 42C ホース接続口 42D 鍔部 51,52 ホース 61 作動油用油室 62 相殺液用液室 J ジョイスティック M マイクロツール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydraulic remote control type micromanipulator device 2 Operation part 3 Operating part 5 Base 6 Angle material 7 Mounting member 21 Z-axis dial 21A Operation knob 21B Bearing 21C Extrusion member 21a Male screw member 21b Female screw 21c Scale 22 X-axis dial 23 Y-axis dial 31 X-axis slider 31A outer slider 31B inner slider 32 Y-axis slider 32A outer slider 32B inner slider 33 Z-axis slider 33A outer slider 33B inner slider 33C linear way bearing 33D piston 33E cylinder member 33F side plate 33G hose mounting port 33H side plate 33I Spring 34 X-axis drift prevention slider 34A Outer slider 34B Inner slider 35 Y-axis drift prevention slider 35A Outer slider 35B Inner slider 36 Z-axis drift prevention slider Ida 36A Outer slider 36B Inner slider 37 Micro tool mounting member 41 Hydraulic oil chamber 41A Cylindrical member 41B Sealing member 41C Hose connection port 41D Flange 42 Liquid canceling liquid chamber 42A Cylinder member 42C Hose connection port 42D Flange 51, 52 Hose 61 Oil chamber for hydraulic oil 62 Liquid chamber for offset liquid J Joystick M Micro tool
Claims (2)
されるとともに、この操作部側液室の容積を増減させる
操作手段を有する操作部と、 この操作部側液室に対してホースを介して連通し、かつ
作動液が充填された作動部側液室が形成され、この作動
部側液室の容積の増減により、移動部材が固定部材に対
して相対的に移動する移動用スライダを有し、この移動
用スライダにおける移動部材に、ドリフト相殺用液体が
充填された液室が形成され、このドリフト相殺用液体が
充填された液室の容積の増減により、移動部材が固定部
材に対して相対的に移動する相殺用スライダが取り付け
られ、この相殺用スライダにおける移動部材にマイクロ
ツール取付部が設けられている作動部とを備えており、前記作動部側液室と前記ドリフト相殺用液体が充填され
た液室とは前記移動用スライダおよび前記相殺用スライ
ダを介して反対側に位置するように配置され、 前記作動
液の量と、前記ドリフト相殺用液体の量が同一とされ、 前記作動液と、前記ドリフト相殺用液体とが、温度変化
により体積変化を起こしても、前記作動部側液室の容積
の増減により前記移動用スライダの移動部材が移動し、
前記ドリフト相殺用液体が充填された液室の容積の増減
により前記相殺用スライダの移動部材が前記移動用スラ
イダの移動部材が移動する方向と逆方向に相対的に移動
することで、前記マイクロツール取付部は停止している
ように構成されていることを特徴とする液圧遠隔操作型
マイクロマニピュレータ装置。An operation section having an operation section side liquid chamber filled with hydraulic fluid is formed, and an operation section having operation means for increasing and decreasing the volume of the operation section side liquid chamber; A working part side liquid chamber which is communicated through a hose and is filled with the working liquid is formed, and the moving member moves relative to the fixed member by increasing or decreasing the volume of the working part side liquid chamber. A liquid chamber filled with a drift canceling liquid is formed on a moving member of the moving slider, and the moving member is fixed by changing the volume of the liquid chamber filled with the drift canceling liquid. And a moving member of the canceling slider, the moving member of which is provided with a microtool mounting portion. The actuating portion side liquid chamber and the drift canceling device are provided. Liquid It is filled
The liquid chamber is defined as the moving slider and the canceling slide.
And the amount of the hydraulic fluid and the amount of the drift canceling liquid are the same, and the working fluid and the drift canceling liquid have a volume Even if the change occurs, the volume of the liquid chamber
The moving member of the moving slider moves by increasing or decreasing
Increase / decrease in the volume of the liquid chamber filled with the drift canceling liquid
As a result, the moving member of the offset slider is moved
Moves in the direction opposite to the direction in which the moving member of Ida moves
The hydraulic remote control type micromanipulator device , wherein the microtool mounting portion is configured to be stopped.
部は、前後方向、左右方向および上下方向の3次元方向
に微動移動可能であるとともに、それぞれの方向に対し
て、前記操作部により操作可能である請求項1記載の液
圧遠隔操作型マイクロマニピュレータ装置。2. The micro tool mounting portion of the operating portion is finely movable in three-dimensional directions of a front-rear direction, a left-right direction, and a vertical direction, and is operable by the operation portion in each direction. The hydraulic remote control type micromanipulator device according to claim 1.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16223598A JP3316675B2 (en) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | Hydraulic remote control type micromanipulator device |
| US09/146,551 US6050153A (en) | 1997-09-03 | 1998-09-03 | Hydraulically-operated micromanipulator apparatus |
| EP01118683A EP1163983A3 (en) | 1997-09-03 | 1998-09-03 | Hydraulically-operated micromanipulator apparatus |
| DE69832568T DE69832568T2 (en) | 1997-09-03 | 1998-09-03 | Hydraulically controlled micromanipulator |
| EP98307077A EP0906813B1 (en) | 1997-09-03 | 1998-09-03 | Hydraulically-operated micromanipulator apparatus |
| US09/455,500 US6131480A (en) | 1997-09-03 | 1999-12-06 | Hydraulically-operated micromanipulator apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16223598A JP3316675B2 (en) | 1998-06-10 | 1998-06-10 | Hydraulic remote control type micromanipulator device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11347972A JPH11347972A (en) | 1999-12-21 |
| JP3316675B2 true JP3316675B2 (en) | 2002-08-19 |
Family
ID=15750553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16223598A Expired - Lifetime JP3316675B2 (en) | 1997-09-03 | 1998-06-10 | Hydraulic remote control type micromanipulator device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3316675B2 (en) |
-
1998
- 1998-06-10 JP JP16223598A patent/JP3316675B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11347972A (en) | 1999-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7438857B2 (en) | Liquid handling tool having porous plunger | |
| EP2919949B1 (en) | Adaptive robotic gripper | |
| KR100271108B1 (en) | Cylinder apparatus | |
| JP2006516738A (en) | Sample handling equipment | |
| EP2111328B1 (en) | Clamp apparatus | |
| JP2008506121A (en) | Liquid handling device with surface molding on the seal | |
| JP6084201B2 (en) | Microfluidic card connection device | |
| EP3020682B1 (en) | Microfluidic device and control equipment for microfluidic device | |
| EP1493036B1 (en) | Robotically manipulable sample handling tool | |
| US7488020B2 (en) | Workpiece-gripping chuck and method for controlling the same | |
| JP3316675B2 (en) | Hydraulic remote control type micromanipulator device | |
| GB2355250A (en) | Parallel-gripper device | |
| CN111015696A (en) | A force-controlled connecting device for flexible operation of industrial robots | |
| JP3329443B2 (en) | Parallel link type haptic input / output device | |
| JP3341151B2 (en) | Hydraulic remote control type micromanipulator device | |
| US7402285B2 (en) | Switch block having at least one attached or integrated reaction vessel | |
| JP2020126126A (en) | Stage device and micro operation equipment | |
| JP3368490B2 (en) | Micromanipulator fine movement operation device | |
| JP4587106B2 (en) | Cylinder device | |
| US8007018B2 (en) | One-finger gripper device | |
| Yamamoto et al. | Prototyping ubiquitous micro-manipulation system | |
| JPH0810521Y2 (en) | Fluid pressure actuator | |
| US4971159A (en) | Micropositioner | |
| JP3657297B2 (en) | Pneumatic piping equipment | |
| Ionescu | Technology, Micro and Nano Robot for Cell Manipulations. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080614 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110614 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140614 Year of fee payment: 12 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |