JPH06170762A - マイクロマニピュレータ - Google Patents
マイクロマニピュレータInfo
- Publication number
- JPH06170762A JPH06170762A JP4326849A JP32684992A JPH06170762A JP H06170762 A JPH06170762 A JP H06170762A JP 4326849 A JP4326849 A JP 4326849A JP 32684992 A JP32684992 A JP 32684992A JP H06170762 A JPH06170762 A JP H06170762A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- portions
- micromanipulator
- electrode
- parts
- electrode portion
- 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.)
- Pending
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Landscapes
- Micromachines (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 構成が簡単でしかも数μｍの微細物体でも把
持ないし取扱うことができるマイクロマニピュレータを
得る。 【構成】 マイクロマニピュレータ２０は、基本的に
は、矩形状四辺体の長手方向一辺２２の両端縁部から延
在する２つの腕部２６、２６を備えた枠形状圧電セラミ
ック体２８から構成する。そして、前記長手方向二辺２
２，２４をそれぞれ第１および第２の電極部３０，３２
に形成すると共に、前記腕部の自由端縁部に互いに対向
する把持部３４，３４をそれぞれ形成する。なお、電極
部のそれぞれの電極は、その表、裏にそれぞれグリーン
シート積層法により形成する外部電極３０ａ，３２ａに
より構成し、また、把持部３４，３４は、微細なガラス
針などから構成する。
持ないし取扱うことができるマイクロマニピュレータを
得る。 【構成】 マイクロマニピュレータ２０は、基本的に
は、矩形状四辺体の長手方向一辺２２の両端縁部から延
在する２つの腕部２６、２６を備えた枠形状圧電セラミ
ック体２８から構成する。そして、前記長手方向二辺２
２，２４をそれぞれ第１および第２の電極部３０，３２
に形成すると共に、前記腕部の自由端縁部に互いに対向
する把持部３４，３４をそれぞれ形成する。なお、電極
部のそれぞれの電極は、その表、裏にそれぞれグリーン
シート積層法により形成する外部電極３０ａ，３２ａに
より構成し、また、把持部３４，３４は、微細なガラス
針などから構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マニピュレータ（ロボ
ットハンド）に係り、殊にその作動部を圧電アクチュエ
ータにより構成した微細物体取扱用のマイクロマニピュ
レータに関する。
ットハンド）に係り、殊にその作動部を圧電アクチュエ
ータにより構成した微細物体取扱用のマイクロマニピュ
レータに関する。
【０００２】
【従来の技術】今日、作動部を圧電アクチュエータによ
り構成したマイクロマニピュレータ（以下、単にマイク
ロマニピュレータと称する）は既に公知である。すなわ
ち、この種のマイクロマニピュレータは、図３に示すよ
うに、圧電アクチュエータ部１０と変位拡大機構部１２
とから構成し、そして変位拡大機構部１２は、その中心
部を枢支軸１４を介して基板１６上に枢支されると共
に、その変位自由端部には一対の把持部１８，１８が設
けられている。そして、圧電アクチュエータ部１０に電
圧が負荷されると、これに発生する微小な変位が、枢支
軸１４を中心として回動する変位拡大機構部１２により
拡大され、これにより把持部１８，１８が閉じられて微
細物体（図示せず）を把持することができるように構成
されている。
り構成したマイクロマニピュレータ（以下、単にマイク
ロマニピュレータと称する）は既に公知である。すなわ
ち、この種のマイクロマニピュレータは、図３に示すよ
うに、圧電アクチュエータ部１０と変位拡大機構部１２
とから構成し、そして変位拡大機構部１２は、その中心
部を枢支軸１４を介して基板１６上に枢支されると共
に、その変位自由端部には一対の把持部１８，１８が設
けられている。そして、圧電アクチュエータ部１０に電
圧が負荷されると、これに発生する微小な変位が、枢支
軸１４を中心として回動する変位拡大機構部１２により
拡大され、これにより把持部１８，１８が閉じられて微
細物体（図示せず）を把持することができるように構成
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のマイクロマニピュレータは、以下に述べるように、
なお改良すべき基本的難点を有していた。
来のマイクロマニピュレータは、以下に述べるように、
なお改良すべき基本的難点を有していた。
【０００４】すなわち、先ず第１に、前記マイクロマニ
ピュレータは、圧電アクチュエータ部と変位拡大機構部
とから構成され、殊に後者は別体の基板および枢支軸を
必要とするため、構造が大形となり且つ価格が高価とな
る。次に、圧電アクチュエータ部は、通常数十〜百数十
層の積層圧電アクチュエータから形成されているが、こ
れは構成を複雑とするばかりではなく、しかもこのよう
に構成されたものにおいても、把持部によって把持ない
し取扱い得る微細物体の大きさは、実際的には数十〜数
百μｍのオーダーまでに限定されている。
ピュレータは、圧電アクチュエータ部と変位拡大機構部
とから構成され、殊に後者は別体の基板および枢支軸を
必要とするため、構造が大形となり且つ価格が高価とな
る。次に、圧電アクチュエータ部は、通常数十〜百数十
層の積層圧電アクチュエータから形成されているが、こ
れは構成を複雑とするばかりではなく、しかもこのよう
に構成されたものにおいても、把持部によって把持ない
し取扱い得る微細物体の大きさは、実際的には数十〜数
百μｍのオーダーまでに限定されている。
【０００５】そこで、本発明の目的は、構成が簡単で且
つ数μｍの微細物体でも把持ないし取扱うことができる
マイクロマニピュレータを提供することにある。
つ数μｍの微細物体でも把持ないし取扱うことができる
マイクロマニピュレータを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】先の目的を達成するため
に、本発明に係るマイクロマニピュレータは、矩形状四
辺体の長手方向一辺の両端縁部から互いに対向するよう
斜方向外側へ延在する２つの腕部を備えた枠形状圧電セ
ラミック体からなり、前記圧電セラミック体の前記長手
方向二辺を第１および第２の電極部に形成すると共に、
前記２つの腕部の自由端縁部に互いに対向する把持部を
それぞれ形成し、前記第１および第２の電極部に対し、
その一方を伸長させると同時に他方を短縮させ、または
前記一方を短縮させると同時に前記他方を伸長させるよ
うに電圧を負荷することにより、前記両把持部を互いに
開閉するよう構成することを特徴とする。
に、本発明に係るマイクロマニピュレータは、矩形状四
辺体の長手方向一辺の両端縁部から互いに対向するよう
斜方向外側へ延在する２つの腕部を備えた枠形状圧電セ
ラミック体からなり、前記圧電セラミック体の前記長手
方向二辺を第１および第２の電極部に形成すると共に、
前記２つの腕部の自由端縁部に互いに対向する把持部を
それぞれ形成し、前記第１および第２の電極部に対し、
その一方を伸長させると同時に他方を短縮させ、または
前記一方を短縮させると同時に前記他方を伸長させるよ
うに電圧を負荷することにより、前記両把持部を互いに
開閉するよう構成することを特徴とする。
【０００７】この場合、電極部の電極は、電極部の表、
裏にそれぞれグリーンシート積層法により形成する外部
電極により構成することができる。また、電極部の内部
には、前記表、裏両外部電極に対応して、それぞれ内部
電極を形成することができる。
裏にそれぞれグリーンシート積層法により形成する外部
電極により構成することができる。また、電極部の内部
には、前記表、裏両外部電極に対応して、それぞれ内部
電極を形成することができる。
【０００８】
【作用】マイクロマニピュレータは、グリーンシート積
層法により製造される一体成形の圧電セラミック体から
構成される。従って、構造が小形となると同時に、容易
に製造される。一方、把持部の開閉度は、電極部に負荷
される電圧によってのみ制御される。従って、操作が簡
便となると同時に、また結果的に、数μｍの微細物体で
も容易に把持、取扱うことが可能となる。
層法により製造される一体成形の圧電セラミック体から
構成される。従って、構造が小形となると同時に、容易
に製造される。一方、把持部の開閉度は、電極部に負荷
される電圧によってのみ制御される。従って、操作が簡
便となると同時に、また結果的に、数μｍの微細物体で
も容易に把持、取扱うことが可能となる。
【０００９】
【実施例】次に、本発明に係るマイクロマニピュレータ
の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説
明する。
の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説
明する。
【００１０】図１および図２において、本発明のマイク
ロマニピュレータ２０は、先ず基本的には、矩形状四辺
体の長手方向一辺２２の両端縁部から互いに対向するよ
う斜方向外側へ延在する２つの腕部２６、２６を備えた
枠形状圧電セラミック体２８により構成する。そして、
この圧電セラミック体２８の前記長手方向二辺２２，２
４の実質部分を、それぞれ第１および第２の電極部３
０，３２に形成すると共に、前記２つの腕部２６，２６
の自由端縁部に互いに対向する把持部３４，３４をそれ
ぞれ形成する。
ロマニピュレータ２０は、先ず基本的には、矩形状四辺
体の長手方向一辺２２の両端縁部から互いに対向するよ
う斜方向外側へ延在する２つの腕部２６、２６を備えた
枠形状圧電セラミック体２８により構成する。そして、
この圧電セラミック体２８の前記長手方向二辺２２，２
４の実質部分を、それぞれ第１および第２の電極部３
０，３２に形成すると共に、前記２つの腕部２６，２６
の自由端縁部に互いに対向する把持部３４，３４をそれ
ぞれ形成する。
【００１１】なお、各電極部３０，３２のそれぞれの電
極は、前記電極部３０，３２の表、裏にそれぞれグリー
ンシート積層法を使用して形成した外部電極３０ａ，３
０ｂおよび３２ａ，３２ｂにより構成する。また、把持
部３４，３４は、好適には、微細なガラス針などから構
成する。
極は、前記電極部３０，３２の表、裏にそれぞれグリー
ンシート積層法を使用して形成した外部電極３０ａ，３
０ｂおよび３２ａ，３２ｂにより構成する。また、把持
部３４，３４は、好適には、微細なガラス針などから構
成する。
【００１２】従って、このような構成になる本発明によ
れば、第１および第２の電極部３０，３２に電圧を印加
して分極後、図示されているように、その一方の電極部
３２を伸長させると同時に他方の電極部３０を短縮させ
るように電圧を負荷することにより、両把持部３４，３
４を互いに閉じるよう構成することができる。
れば、第１および第２の電極部３０，３２に電圧を印加
して分極後、図示されているように、その一方の電極部
３２を伸長させると同時に他方の電極部３０を短縮させ
るように電圧を負荷することにより、両把持部３４，３
４を互いに閉じるよう構成することができる。
【００１３】また、反対に、前記一方の電極部３２を短
縮させると同時に前記他方の電極部３０を伸長させるよ
うに電圧を負荷することにより、両把持部３４，３４を
互いに開くように構成することができる。しかもこの場
合、前記端部３４，３４の開閉度は、電極部３０，３２
に負荷される電圧の値に比例する。
縮させると同時に前記他方の電極部３０を伸長させるよ
うに電圧を負荷することにより、両把持部３４，３４を
互いに開くように構成することができる。しかもこの場
合、前記端部３４，３４の開閉度は、電極部３０，３２
に負荷される電圧の値に比例する。
【００１４】このように、本発明によれば、先ず第１
に、マイクロマニピュレータは、グリーンシート積層法
により形成した一体成形の圧電セラミック体から構成す
ることにより、構造が小形となり、また製造も容易化さ
れる。更にまた、把持部の開閉度は電極部に負荷される
電圧の値によってのみ制御し得るので、操作が簡便とな
り、またこの結果、数μｍの微細物体でも容易に把持な
いし取扱うことが可能となる。
に、マイクロマニピュレータは、グリーンシート積層法
により形成した一体成形の圧電セラミック体から構成す
ることにより、構造が小形となり、また製造も容易化さ
れる。更にまた、把持部の開閉度は電極部に負荷される
電圧の値によってのみ制御し得るので、操作が簡便とな
り、またこの結果、数μｍの微細物体でも容易に把持な
いし取扱うことが可能となる。
【００１５】なお、図２において、参照符号３０ｃ，３
０ｄおよび３２ｃ，３２ｄは、それぞれ電極部３０，３
２の内部において、前記外部電極３０ａ，３０ｂおよび
３２ａ，３２ｂに対応するよう配設される内部電極を示
すが、このように構成することにより、電極部３０，３
２の駆動ないし操作を更に低い電圧で達成し得る利点が
得られる。
０ｄおよび３２ｃ，３２ｄは、それぞれ電極部３０，３
２の内部において、前記外部電極３０ａ，３０ｂおよび
３２ａ，３２ｂに対応するよう配設される内部電極を示
すが、このように構成することにより、電極部３０，３
２の駆動ないし操作を更に低い電圧で達成し得る利点が
得られる。
【００１６】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、そ
の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可
能である。
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、そ
の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可
能である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るマイ
クロマニピュレータは。矩形状四辺体の長手方向一辺の
両端縁部から互いに対向するよう斜方向外側へ延在する
２つの腕部を備えた枠形状圧電セラミック体からなり、
前記圧電セラミック体の前記長手方向二辺を第１および
第２の電極部に形成すると共に、前記２つの腕部の自由
端縁部に互いに対向する把持部をそれぞれ形成し、前記
第１および第２の電極部に、その一方を伸長させると同
時に他方を短縮させ、または前記一方を短縮させると同
時に他方を伸長させるように電圧を負荷することによ
り、前記両把持部を互いに開閉するよう構成したことか
ら、マイクロマニピュレータはグリーンシート積層法に
よる一体成形の圧電セラミック体から構成され、これに
より構造が小形となり、また製造も容易化される。そし
て、把持部の開閉度は、電極部に負荷する電圧の値によ
ってのみ制御し得るので、操作が簡便となると共に数μ
ｍの微細物体でも容易に把持ないし取扱うことが可能と
なる。
クロマニピュレータは。矩形状四辺体の長手方向一辺の
両端縁部から互いに対向するよう斜方向外側へ延在する
２つの腕部を備えた枠形状圧電セラミック体からなり、
前記圧電セラミック体の前記長手方向二辺を第１および
第２の電極部に形成すると共に、前記２つの腕部の自由
端縁部に互いに対向する把持部をそれぞれ形成し、前記
第１および第２の電極部に、その一方を伸長させると同
時に他方を短縮させ、または前記一方を短縮させると同
時に他方を伸長させるように電圧を負荷することによ
り、前記両把持部を互いに開閉するよう構成したことか
ら、マイクロマニピュレータはグリーンシート積層法に
よる一体成形の圧電セラミック体から構成され、これに
より構造が小形となり、また製造も容易化される。そし
て、把持部の開閉度は、電極部に負荷する電圧の値によ
ってのみ制御し得るので、操作が簡便となると共に数μ
ｍの微細物体でも容易に把持ないし取扱うことが可能と
なる。
【図１】本発明に係るマイクロマニピュレータの一実施
例を示す平面図である。
例を示す平面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】従来のマイクロマニピュレータを示す平面図で
ある。
ある。
２０ マイクロマニピュレータ ２２，２４ 長手方向辺 ２６ 腕部 ２８ 枠体状圧電セラミック体 ３０，３２ 電極部 ３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂ 外部電極 ３０ｃ，３０ｄ，３２ｃ，３２ｄ 内部電極 ３４ 把持部
Claims (3)
- 【請求項１】 矩形状四辺体の長手方向一辺の両端縁部
から互いに対向するよう斜方向外側へ延在する２つの腕
部を備えた枠形状圧電セラミック体からなり、前記圧電
セラミック体の前記長手方向二辺を第１および第２の電
極部として形成すると共に、前記２つの腕部の自由端縁
部に互いに対向する把持部をそれぞれ形成し、前記第１
および第２の電極部に対し、その一方を伸長させると同
時に他方を短縮させ、または前記一方を短縮させると同
時に前記他方を伸長させるように電圧を負荷することに
より、前記両把持部を互いに開閉するよう構成すること
を特徴とするマイクロマニピュレータ。 - 【請求項２】 電極部の電極は、電極部の表、裏にそれ
ぞれグリーンシート積層法により形成した外部電極によ
り構成してなる請求項１記載のマイクロマニピュレー
タ。 - 【請求項３】 電極部の内部に、表、裏両外部電極に対
応してそれぞれ内部電極を形成してなる請求項２記載の
マイクロマニピュレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4326849A JPH06170762A (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | マイクロマニピュレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4326849A JPH06170762A (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | マイクロマニピュレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06170762A true JPH06170762A (ja) | 1994-06-21 |
Family
ID=18192407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4326849A Pending JPH06170762A (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | マイクロマニピュレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06170762A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5942837A (en) * | 1996-04-02 | 1999-08-24 | Mdc Max Datwyler Bleienbach Ag | Highly dynamic piezo-electric drive mechanism |
| JP2009184100A (ja) * | 2008-02-11 | 2009-08-20 | Denshi Buhin Kenkyuin | グリッパー及びその駆動方法 |
| US7745972B2 (en) | 2005-03-16 | 2010-06-29 | Hirata Corporation | Precise positioning apparatus |
| CN102581854A (zh) * | 2012-02-20 | 2012-07-18 | 苏州大学 | 压电驱动式微夹持器 |
| JP2015105907A (ja) * | 2013-12-02 | 2015-06-08 | 株式会社ミウラ | カンチレバー型プローブカード針立て技法 |
-
1992
- 1992-12-07 JP JP4326849A patent/JPH06170762A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5942837A (en) * | 1996-04-02 | 1999-08-24 | Mdc Max Datwyler Bleienbach Ag | Highly dynamic piezo-electric drive mechanism |
| US7745972B2 (en) | 2005-03-16 | 2010-06-29 | Hirata Corporation | Precise positioning apparatus |
| JP2009184100A (ja) * | 2008-02-11 | 2009-08-20 | Denshi Buhin Kenkyuin | グリッパー及びその駆動方法 |
| JP4562782B2 (ja) * | 2008-02-11 | 2010-10-13 | 電子部品研究院 | グリッパー及びその駆動方法 |
| CN102581854A (zh) * | 2012-02-20 | 2012-07-18 | 苏州大学 | 压电驱动式微夹持器 |
| JP2015105907A (ja) * | 2013-12-02 | 2015-06-08 | 株式会社ミウラ | カンチレバー型プローブカード針立て技法 |
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