Пьезоэлектрический микрбманипулятор

О П И С А Н И Е 2520 ООИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик:537.228," (088.8) ;,аявлено 27 Х присоединен Приоритет - публиковано ата опублико 850/3.1968 ( м заявки 1 ч Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров СССР. Решетников и Г, И, Кузин Специальное конструкторс приборостроенбюро биологическогоАН СССР явител АНИПУЛЯТОР ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИ И 15 инятор нтов мых уляа ов в едставляет собой паный механизм, в коыполнены из пьезоЙзобретение относится к мйкроманийуляторам, предназначенным для применения в тех областях, где требуются незначительные, но точные перемещения инструмента в пространстве, например при микробиологических исследованиях в микрохирургии и т, д. Известны пьезоэлектрические микроманипуляторы, содержащие соединенные с держателем инструментов биморфные пьезоэлектрические элементы, подключаемые к источнику подачи электрического напряжения, Эти микроманипуляторы для получения относительно больших перемещений инструмента приходится делать весьма большими, что зачастую затрудняет их использование при работе с малыми объектами или под микроскопом, а тем более при одновременной работе несколькими микроманипуляторами, как например, при микробиологических исследованиях. Уменьшение габаритов подобных микроманипуляторов приводит к уменьшению перемещений инструмента, что сужает область их применения. При этом, поскольку для подвески пьезобиморфных элементов в качестве шарниров используются нерегулируемые тяги из стальной проволоки, на основное движение инструмента накладываются вторичные явления, присущие пьезоматериалам (эффект насыщения, гистерезис и т. п.), тем самым увеличивая нестабильность и йелинейность перемещения инструмента и снижая точность его установки.Предлагаемый пьезоэлектрический микро- манипулятор отличается от известных тем, что его пьезоэлементы, изгибающиеся при изменении электрического напряжения, расположены в виде параллелограмма и соединены в одной из вершин параллелограмма неподвижно, а в остальных с помощью регулируемых шарниров, состоящих, например, из основания и укрепленных в нем подпружиненной опоры и регулировочного винта. Это от. личие увеличивает величину перемещения выходного звена и повышает точность его установки. Кроме того, с целью исключения поло пьезоэлектрических элементов при смене струментов предлагаемый микроманппул снабжен фиксатором держателя инструме в нерабочем положении, выполненным пример, в виде зажимных губок, управляе винтом с правой и левой резьбой. На фиг. 1 схематически изображен пре гаемый пьезоэлектрический микроманип тор; на фиг. 2 - регулируемый шарнир фиг, 3 - фиксатор держателя инструмент нерабочем положении,Микроманипулятор пр раллелограммно-шарнир тором звенья 1, 2 и 1 ч3электрических биморфных элементов, При этом звено 1 предназначено для продольного (по оси Х - Х), звено 2 - для поперечного (по оси У - У) и звено 3 - для вертикального (по оси Е - 2) перемещений держателя 4 инструмента 5.Подвеска звеньев параллелограммного механизма (как биморфных, так и жестких тяг б) осуществлена на регулируемых шарнирах 7, Каждый из них содержит основание 8, в котором укреплены регулировочный винт 9 и подпружиненная подвижная опора 10. С помощью регулировочного винта и подвижной опоры устанавливаются оптимальные моменты трения, уменьшающие до приемлемых величин наложение вторичных явлений (насыщение, гистерезис и т. д,), возникающих в пьезоэлектричексих элементах под действием электрического напряжения, на стабильность и линейность перемещения держателя 4 инструмента (выходное звено).Держатель 4 стопорится для исключения поломки пьезобиморфных элементов в нерабочем положении с помощью фиксатора, состоящего из зажимных губок 11 и винта 12, имеющего левую и правую резьбу.В держателе 4 закрепляется инструмент 5. Пространственные перемещения последнего осуществляются подачей (изменением) электрического напряжения на соответствующие звенья 1, 2 и 3 из биморфных элементов, которые, изгибаясь, производят перемещение держателя 4 инструмента вместе с инструментом 5 в соответствующем направлении.5Предмет изобретения1, Пьезоэлектрический микроманипулятор,содержащий соединенные с держателем ин струментов пьезоэлектрические элементы, подключенные к источнику подачи электрического напряжения, отличающийся тем, что, с целью увеличения величины перемещения держателя инструмента и повышения точности 15 его установки, пьезоэлементы, изгибающиесяпри изменении электрического напряжения, расположены в виде параллелограмма и соединены один с другим в одной из вершин параллелограмма неподвижно, а в остальных с 20 помощью регулируемых шарниров, состоящих,например, из основания и укрепленных в нем подпружиненной опоры и регулировочного винта.2. Микроманипулятор по п. 1, отличающий ся тем, что с целью исключения поломки пьезоэлектрических элементов при смене инструментов, в нем имеется фиксатор держателя инструментов в нерабочем положении, выполненный, например, в виде зажимных губок, упЗ 0 равляемых винтом с правой и левой резьбой,Заказ ЗО/15 Тираж 480 Подписно ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва Ж, Раушская паб., д. 45