Устройство для изготолвения стеклянных микроинструментов

пубпик ТОРС 1) Дополнитель 2) Заявлено 29.0 51) М, Кл. С ОЗВ 23 у 0 присоедин 23) Приоритетпубликовано 30,ата опубликован Госудаоствонныи комитет Сввота В 1 иниотров 964 У по попам изоброевпийи втхрнтий 53) УДК 666.1.0372) Авторы изобретения В. Т. Ларин, Ю. А. Попов, В. И А. М. Хохлов и М. И. Шишков структорское бюро биологическог АН СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕКЛЯННЫХ МИКРОИНСТРУМЕНТОВткии кош ом мест ечение повышен- роизводительной прп работе с нпя стеклянных ю.пако известное устройствоать инструмент в рабочуюиз нее заготовки, вытягивачиком цилиндрической форм позволяетону без отзаготовкузаданной вода с ко И"обретение относится к технике производства изделий из стекла и предназначено для использования в биологии и медицине.Известно устройство для изготовления стеклянных микроинструментов 11.Эта микрокузница построена с применением механизмов подачи, закрепления, нагрева и отрезания заготовки,Недостаток известного устройства заключается, прежде всего, в ограниченных функциональных возможностях.Известно также другое устройство для изготовления стеклянных микроинструментов 2. Эта микрокузница содержит механизм закрепления и подачи заготовки, связанный с механизмом поворота, блок нагрева и отрезания заготовки, снабженный узлом регулирования температуры, механизм вытягивания заготовки, выполненный в виде функционально связанных цилиндра и подпружиненного поршня, микроскоп, укрепленный на трехкоординатном столике, систему подачи воздуха, источник проходящего света.Последнее из указанных устройств является наиболее близким к описываемому изобредлины при резком переходе в короческий, а также обдувать в пужневерхнюю часть заготовки.Цель изобретения - обесп5 ных удобств эксплуатации, истп труда и качества пзделиустройством для изготовлемикроинструментов.Поставленная цель достигается тем, что уст ройство снабжено фотодатчиком инфракрасного излучения, блок нагрева и отрезания заготовки выполнен в виде обращенного шарнира, а в его электрическую схему введены ключ и пороговый элемент с регулируемым уровнем 15 срабатывания, причем выход фотодатчпка инфракрасного излучения подключен ко входу порогового элемента, ключ размещен в цепи питания узла регулирования температуры и соединен с выходом порогового элемента, ци линдр механизма вытягивания заготовки снабжен регулируемыми по сечению каналами, связывающими рабочую полость цилиндра с атмосферой, система подачи воздуха оснащена механизмом перемещения по трем взаимно 25 перпендикулярным направлениям, а механизмповорота выполнен с гнездом для закрепления исгсчника гроходяшего света и отверстием для освещения рабочей зоны.Н фиг. 1 представлено предложенное уст рсйство, общий вид; на фиг. 2 - разрез по"1 - л на фиг. 1; на ф 1 г. 3 - разрез по Б - Б 1 а фнг, 1; на фиг. 4 приведена функциональная схема узла управления исполнительными ЭЛЕЫЕНтаМИ ОЛОКа НаГРЕВа И ОтРЕЗаНИЯ ЗагоГОВКИ.ю стройство для изготовления стеклянных микро 11 нструментоВ Имеет осноВание 1 с крышкои 2 (вериг. 1), механизм 3 Вытягивания 11 риг. 2) стеклянной заготовки (вытягивания МИКрОПИПЕГКИ), МЕХанИЗМ ПОВорота 4 С фрИК- ционнои шайбой 5 (1 риг, 3) и пдпоружиненной Втулкой б. Эта втулка несет механизм 7 закрепления и подачи заооВки с ручкам 11 8 и 9 Щиг. 2) для перемещения заготовки в двух напраьлениях (например, с аомощью реечноВинтовои передачи на ласточкиных хвостах) и Винтом 1 О для закрепления заготовки.ьлок нагрева и отрезания 11 заготовки имеет возможность перемещения на направляющеи 12 (фиг. 2) типа ласточкина хвоста с помощью ручки 13 (например, реечного механизма) в одном направлении относительно основа 1 пя 14 механизма микроподачи 15. Ьлок нагрева и отрезания 11 заготовки содержит исполнительные элементы 1 о (несколько нагревательных и один отрезающий), закрепленные в штоках 17 (фиг. 2). Нагревательные и отрезающий элементы включаются оператором с помощью Выкл 10 чателя 18 (фиг, 1), установленного на панели 19 вместе с потенциометром 20 для регулирования температуры.11 сточник питания 21 (фиг. 2) включается в сеть 220 в. Штоки 17, направляемые ведомой планшайбой 22, осями 23 связаны со штоками 24, направляемыми ведущей планшайбой 25. Ведущая и ведомая планшайбы могут поворачиваться на осях угольника 26, закрепленного на направляющей 12.Механизм микроподачи 15 содержит горизонтальную направляющую 27, передвигающуюся для сообщения элементам 16 горизонтальных перемещений относительно направляющей корпуса, например, на шариках 28 от инструмента, Вертикальное перемещение элеторец горизонтальной направляющей 27 для осуществления прямого хода рабочего инструмента и связан через подшипник 30 с торцом па втулке 31, жестко соединенной с направляющей 27, для осуществления обратного хода инструмента. Вертикальное перемещение элемента 16 осуществляется передвижением вертикальной направляющей 32 относительно горизонтальной направляющей 27, например, на шариках 33 от винта микроподачи 34. Зтот винт перемещается в резьбовой втулке 35, жестко соединенной с горизонтальной направляющей 27.В данном процессе участвуют также поворотный рычаг 36 и подшипник 37.Механизм вытягивания 3 заготовки своим направляющим цилиндром 38 закреплен на корпусе 1. Шток 39 данного механизма под действием пружины 40 стремится резко переместиться вниз до упора в направляющий цилиндр 38. Шток имеет регулируемый канал 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 41 для выхода воздуха. Направляющий цилиндр 38 снабжен каналами 42 для регулирования скорости воздуха с помощью винта 43, изменяющего сечение канала 42.В верхней части механизма 3 имеется винт 44 для закрепления нижней части заготовки,К переднему торцу корпуса 1 крепится микроскоп 45 (фиг. 1) со столиком, обеспечивающим перемещение микроскопа в двух направлениях от ручек 46 и 47.Система подачи воздуха 48 (фиг, 2) питается от автономного блока управления, причем сопло 49 расположено на механизме подачи 50, выполненном, например, на ласточкиных хвостах с винтами микроподачи 51 для перемещения сопла в трех направлениях.На поворотной втулке 52 (фиг. 3) конусной поверхностью, размещенной на опорной втулке 53, установлено червячное колесо 54, приводимое в действие червяком 55 (фиг. 2) вручную.Ы гнезде 56 (фиг. 3) опорной втулки 53 закреплен источник проходящего света 57, свет от которого проходит в рабочую зону через отверстие (окно) 58 в опорной втулке 53.11 ружина 59 создает натяг между поворотной втулкой 52 и неподвижной шайбой 60, жестко скрепленной с опорной втулкой 53. На подпружиненной втулке 6 установлен палец 61 поворота.фотодатчик инфракрасного излучения 62 со светофильтром 63 (фиг. 4) неподвижно закреплены на угольнике 26. Рукоятка регулятора канала 64 выведена в задней части устройства. Пороговый элемент 65 собран на отдельной плате и находится внутри корпуса устройства.Устройство работает следующим образом, Заготовка (стеклянная трубка) верхней частью устанавливается в механизме закрепления и подачи 7, а нижней частью - в механизме вытягивания 3 и зажимается вверху винтом 10, а внизу - рукояткой 44. Включается нагреватель спиральной формы, заготовка под действием пружины 40 в месте разогрева начинает медленно растягиваться. Диаметр вытянутой цилиндрической части заготовки зависит от сечения регулируемых каналов 41 и 42, а длина - от начального положения штока 39, при своем ходе открывающего канала 42, дополнительно соединяя внутреннюю часть цилиндра 38 с атмосферой. Под давлением пружины 40 происходит резкий рывок штока 39, так как до этого внутренняя часть цилиндра 38 соединялась с атмосферой только через узкий канал 41 в штоке 39. Таким образом, на одной заготовке получаются две микропипетки с оттянутыми кончиками, Если в процессе вытягивания в рабочую зону подавать воздух, то верхняя микропипетка также окажется пригодной. В таком случае нижнюю заготовку можно убрать.Верхняя заготовка (в зависимости от изготавливаемого из нее микроинструмента) поворачивается с помощью механизма поворота 4на нужный угол, Грубый поворот осуществляется с помощью пальца 61 (при этом поворотная втулка 52 остается неподвижной, поскольку червячная передача выбрана самотормозяшей), а точный - посредством вращения рукоятки червяка 55.Ковка необходимого инструмента производится перемещением элементов 16 выбранной формы. Эти элементы устанавливаются заранее рукоятками 29 и 34, причем нужный нагревательный элемент вводится в рабочую зону поворотом ведущей планшайбы 25, которая передвигает штоки 24, а те в свою очередь через штоки 17 поворачивают планшайбу 22 и перемещают вдоль ее оси штоки 17 с закрепленными на них нагревательными и отрезающим элементами,Наблюдение за ковкой производится микроскопом 45, который может быть выставлен в нужное положение рукоятками 46 и 47. Качественное изображение объекта достигается соответствующей установкой источника проходящего света 57, Сжатый воздух, применяемый при выполнении ряда операций, может быть подан от блока управления через сопло 49 в любое нужное место рабочей зоны с помощью рукояток 51 механизма подачи 50.Применение в устройстве обращенного шарнира позволяет подавать необходимый рабочий инструмент в рабочую зону без отвода заготовки.Наличие в механизме вытягивания заготовки регулируемых отверстий обеспечивает получение кончика микропипетки заданной формы. Введение в устройство механизма перемещения сопла системы подачи воздуха дает возможность сохранять верхнюю часть заготовки и обдувать любое место в рабочей зоне, Наличие компактных грубой и точной подач в механизме поворота позволяет быстро и точно поворачивать заготовку на нужный угол. Использование же в устройстве узла управления нагревательными и отрезаюшими элементами предотвращает перегорание спиралей и позволяет значительно сократить достаточно трудоемкий процесс их изготовления и замены. Формула изобретенияУстройство для изготовления стеклянныхмикиоинструментов, содержаилее механизм за крепления и подачи заготовки, связанньллл сллеханллзмом поворота, блок нагрева и отпевания заготовки, снабженньлй узлом пегулио линия телпеРатуры, механизм вьлтягивания заготовки, выиолненньлй в виде функционалл но 10 связанных цилиндра и подпружиненного иооилня, микроскоп, укрепленный на тоехкооодинатном столике, систему подачи воздуха, источник проходящего света, о т л и ч а ю .и е ос я тем, что, с целью обеспечения повыилен ных удобств эксилуатацлллл, производллтельчости труда и качества изделий. оно снабжео фотодатчиком инфракрасного излученля. бок нагиева и отрезания заготовки выполнетл в лиде обращенного шарнира. а в его электпичс 20 скую схему введены ключ и пороговый э,"- мент с регулируемым уровнем срабать ванл ч, причем выход лротодатчика инфракоасного излучения подключен ко входу порогового элемента, ключ размеитен в цепи питания узла 25 регулирования температуРы 1 л соединен с вьлходом порогового элемента, цилинди механизма вытягивания заготовки снабжен пегли ;- емыми по сечению каналами, связываю ними рабочую полость цилиндра с атмосфеиой. си стема подачи воздуха оснащена хлеханизмомпеоемегцения по трел взаимно перпендллтпляиньлм направлениям, а механизм поворота в-тиолнен с гнездом для закиепленлля источника проходящего света и отверстием для освеше ния рабочей зоны.Источники информации, принятые во в,.имание при экспертизе изобретения:1. Фонбиюн П. Методы ликиомантлиуля иии, М., Иностранная литература. 1951, с. 19Р. Хохлов А. М, и др., Приборы для изготовления микроинструментов, Сб. Аппаратура для культивирования и исследования жи вотных и растительных клеток, Пущино, 1974,с. 43.Жгою 7 ойа Яа, ф Составитель Л. ШароваРедактор И. Астафьева Техред Т. Добровольская Корректор Т. Добровольска аказ 1113/13ЦНИ дпнсное пография, пр. Сапунова, 2 Изд,416И Государственного комитет по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рау Тираж 582а Совета Министров ССи открытийшская наб., д. 4/5