DE928375C

DE928375C - Micromanipulator

Info

Publication number: DE928375C
Application number: DEL12270A
Authority: DE
Inventors: Karl Frischmann
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority date: 1952-05-06
Filing date: 1952-05-06
Publication date: 1955-05-31

Description

Mikromanipulator Die Erfindung betrifft einen Mikromanipulator für mikroskopische Untersuchungen, mit dem sehr kleine Bewegungen eines Werkzeuges, z. B. einer Sonde, ausgeführt werden sollen. Die Bewegungen eines Handgriffs müssen stark verkleinert auf das Werkzeug übertragen werden.Micromanipulator The invention relates to a micromanipulator for microscopic examinations with which very small movements of a tool, z. B. a probe are to be carried out. The movements of a handle must can be transferred to the tool in a greatly reduced size.

Bekannt ist ein Mikromanipulator, bei dem die Verkleinerung der Bewegung dadurch erzeugt wird, daß das freie Ende eines mit einer Kugel gelagerten Hebels als Halbkugel ausgebildet ist, die in eine Ausnehmung einer mit dem Handgriff verdrehbaren, ebenfalls gelagerten Kugel eingreift. Durch den Abstand der Mittelpunkte der letztgenannten Kugel und der Halbkugel ist die Verkleinerung bestimmt (Deutsche Patentschrift 700 393) Ferner ist in der USA.-Patentschrift r 828 q.6o ein Mikromanipulator beschrieben, dessen Werkzeug auf einem Kreuzschlitten angebracht ist, dessen Bewegung durch zwei in ihrem Abstand voneinander verstellbare Halbkugeln gesteuert wird, deren eine mit dem Handgriff verbunden ist.A micromanipulator is known in which the reduction of the movement is generated in that the free end of a lever mounted with a ball is designed as a hemisphere which engages in a recess of a ball which is also mounted and rotatable with the handle. The distance between the centers of the latter ball and the hemisphere is the reduction determined (German Patent 700393) It is also described in the USA. Patent r 828 q.6o a micromanipulator, the tool is mounted on a cross slide whose movement by two is controlled in their distance from each other adjustable hemispheres, one of which is connected to the handle.

Bei Mikromanipulatoren muß der Handgriff stabil gelagert sein, so daß unbeabsichtigte Bewegungen nicht entstehen. Ferner soll das Übersetzungsverhältnis einstellbar sein, die Bewegungen sollen nach zwei Koordinaten in einer Ebene möglich sein und störungsfrei sicher auf eine Sonde in verkleinertem Maße übertragen werden. Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Forderungen zu genügen, die von den bekannten Konstruktionen nicht alle zugleich erfüllt werden.In the case of micromanipulators, the handle must be mounted in a stable manner, see above that unintentional movements do not arise. Furthermore, the gear ratio should adjustable, the movements should be possible according to two coordinates in one plane and can be safely transmitted to a probe on a reduced scale without interference. The object of the invention is to meet these requirements, which of the known Constructions cannot all be met at the same time.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Mikromanipulator, dessen Handgriff an einer drehbar gelagerten Kugel befestigt ist, eine Kalotte einer zweiten Kugel die erste Kugel umgibt, in ihrer Lage gegen sie einstellbar ist und mittels den Koordinaten der Nadelbewegung entsprechenden Fühlern ihre Bewegung auf das Werkzeug überträgt. Die eingestellte Exzentrizität der beiden Kugelmittelpunkte bestimmt das Maß der Bewegungsverkleinerung.The invention consists in that in a micromanipulator, its Handle is attached to a rotatably mounted ball, a spherical cap of a second Ball surrounds the first ball, is adjustable in its position against it and by means of the coordinates feelers corresponding to the movement of the needle transfers to the tool. The set eccentricity of the two ball centers determines the amount of motion reduction.

In einer Ausführungsform dieser Konstruktion sind zwei Fühler vorgesehen, die um go°' gegeneinander versetzt sind. Der eine Fühler wirkt auf die Längsverschiebung, der andere auf eine Verschwenkung des Werkzeuges, dessen Spitze dabei ein kleines Stück eines Kreisbogens beschreibt, das als geradlinig und senkrecht zur Längsverschiebung anzusehen ist.In one embodiment of this construction, two sensors are provided, which are offset from one another by go ° '. One sensor acts on the longitudinal displacement, the other on a pivoting of the tool, the tip of which is a little Piece of an arc that describes as straight and perpendicular to the longitudinal displacement is to be seen.

Zwischen dem die Längsverschiebung bewirkenden Fühler und dem Werkzeug kann ein doppelarmiger Hebel angeordnet sein, der die Bewegungsrichtung umkehrt. Ferner kann das Werkzeug auf einem grob verstellbaren Schlitten befestigt sein, dessen Führungsschienen von der Kugelkalotte über den einen Fühler fein .beweglich und über den an= deren Fühler fein verschwenkbar ist.Between the sensor causing the longitudinal displacement and the tool a double-armed lever can be arranged which reverses the direction of movement. Furthermore, the tool can be attached to a roughly adjustable slide, its guide rails from the spherical cap over one of the sensors and is finely pivotable via the other sensor.

Der Ständer des Gerätes ist mit einer bei Mikroskopen üblichen Einrichtung zur Grob- und Feinverstellung in Höhenrichtung versehen. Der Handgriff für die Feinverstellung befindet sich dicht neben dem an der drehbaren Kugel befestigten Handgriff, so daß beide mit einer Hand bedient werden können.The stand of the device is equipped with a facility common to microscopes for coarse and fine adjustment in height direction. The handle for fine adjustment is located close to the handle attached to the rotating ball, so that both can be operated with one hand.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Mikromanipulators nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. i eine Seitenansicht, Fig. 2 eine Draufsicht.In the drawing is an embodiment of the micromanipulator shown according to the invention. FIG. 1 shows a side view, FIG. 2 shows a Top view.

In dem Ständer i befindet sich die übliche Vorrichtung zur Feinverstellung mit Handgriff 2, Schnecke 3, Schneckenrad 4, Kurve 5 und Kugelbahn 6 für den der Höhe nach verstellbaren Schlitten 7, der seinerseits das Zahnrad 8 für den Zahntrieb g des in der Kugelbahn io geführten Tisches ii trägt. Auf diesem befindet sich der Schlitten 12, der ein um den Zapfen 13 verschwenkbares Zwischenstück 14 trägt, das den Zahntrieb 15 trägt, der die grobe Längsverstellung des Schlittens 16 bewirkt. An diesem ist das Werkzeug, z. B. die Sonde 17, befestigt. Der Schlitten 12 steht über dem doppelarmigen Hebel 18 mit dem Fühler ig in Verbindung.The standard device for fine adjustment is located in the stand i with handle 2, worm 3, worm wheel 4, curve 5 and ball track 6 for the Height of adjustable carriage 7, which in turn, the gear 8 for the pinion g of the table ii guided in the ball track io. On this is the Carriage 12, which carries an intermediate piece 14 pivotable about the pin 13, the the pinion 15 carries, which effects the rough longitudinal adjustment of the carriage 16. At this the tool, z. B. the probe 17 attached. The carriage 12 is stationary via the double-armed lever 18 with the sensor ig in connection.

Auf dem Tisch i i ist das sphärische Lager 2o für die Kugel .21 angebracht, die mit dem Handgriff 22 versehen ist. Fest mit der Kugel 2 i- ist eine Schraube 23 verbunden, welche die mit der Mutter 24 verbundene Kugelkalotte 25 trägt, so daß die Kugelkalotte gegen die Kugel 21 verstellbar ist. Zur Sicherung der eingestellten Lage dient die Feststell schraube 26.The spherical bearing 2o for the ball .21 is attached to the table i i, which is provided with the handle 22. Fixed to the ball 2 i- is a screw 23 connected, which carries the spherical cap 25 connected to the nut 24, so that the spherical cap can be adjusted relative to the ball 21. To secure the set The locking screw 26 is used for the position.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der zweite Fühler 27 um go°` gegen den ersten Fühler ig versetzt und in einem Arm 28 gelagert, der durch die Schraube 29 gegen die Kugelkalotte 25 grob verstellbar ist.As can be seen from Fig. 2, the second sensor 27 is by go ° `against the first sensor ig offset and stored in an arm 28, which is through the screw 29 is roughly adjustable against the spherical cap 25.

Der Arm 28 ist an dem Zwischenstück 14 befestigt und bewirkt dessen Verschwenkung um den Zapfen 13.The arm 28 is attached to the intermediate piece 14 and effects the same Pivoting around the pin 13.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Micromanipulator, its tool by movement a rotatably mounted ball is controlled, characterized in that a The spherical cap of a second ball surrounds the first ball and is adjustable in its position against it and their movement by means of sensors corresponding to the coordinates of the needle movement transfers to the tool.

2. Micromanipulator according to claim i, characterized in that that two feelers are offset from one another around goo: one of which is one Longitudinal movement, the other of which causes the tool to pivot.

3. Micromanipulator according to claim i and 2, characterized in that between the spherical cap and A double-armed lever is arranged on the tool.

4. micromanipulator according to claim i to 3, characterized in that the tool is on a roughly adjustable slide is arranged, the guide rails are formed by an intermediate piece that '' Can be moved finely via one sensor, and finely pivoted via the other sensor is.

5. micromanipulator according to claim i to 4, characterized in that its Stand is provided with a coarse and fine adjustment device for the height.

6. micromanipulator according to claim 5, characterized in that the handle and the fine adjustment knobs are so close together that both of one Can be operated by hand.