DE2234138C2 - Micromanipulator for performing two-dimensional movements - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Mikromanipulator zum Ausführen zweidimensionaler Bewegungen mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.The invention relates to a micromanipulator for performing two-dimensional movements with the Features of the preamble of claim 1.

Zweiachsige Mikromanipulatoren dieser Gattung sind bekannt (US-PS 26 80 397 und Zeitschrift »Feingerätetechnik« 4 (1955), Heft 2, Seiten 56 bis 60, insbeson-Biaxial micromanipulators of this type are known (US-PS 26 80 397 and magazine "Feingerätetechnik" 4 (1955), No. 2, pages 56 to 60, in particular

65 dere Bild 8 und 9). Mit derartigen Mikromanipulatoren kann man die Bewegungen eines Instrumentes oder eines Gegenstandes so verkleinern, daß die Beobachtung durch ein Mikroskop möglich ist. Voraussetzung dafür ist aber auch eine hohe Präzision der gegenseitigen Lagerung der miteinander im Reibkontakt stehenden Teile. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei den bekannten Mikromanipulatoren der Verschleiß der miteinander in Reibkontakt stehenden Teile verhältnismäßig groß ist, insbesondere im Kugelgelenk des Handgriffes, so daß schon nach kurzer Betriebszeit keine ausreichende Präzision mehr gewährleistet ist Hinzu kommt, daß der Bewegungsspielraum der bekannten Mikromanipulatoren recht begrenzt ist. 65 of Figs. 8 and 9). With such micromanipulators one can reduce the movements of an instrument or an object so that observation through a microscope is possible. A prerequisite for this, however, is also a high level of precision in the mutual support of the parts that are in frictional contact with one another. However, it has been shown that in the known micromanipulators the wear of the parts in frictional contact is relatively high, especially in the ball joint of the handle, so that sufficient precision is no longer guaranteed after a short period of operation is quite limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Mikromanipulatoren der eingangs genannten Gattung den Verschleiß der miteinander in Reibkontakt stehenden Teile, insbesondere des Kugelgelenks am Handgriff, zu verringern und den Bewegungsspielraum des Gerätes zu vergrööern.The invention is based on the object of micromanipulators of the type mentioned at the beginning the wear of the parts that are in frictional contact with one another, in particular the ball joint on the Handle, to reduce and to increase the range of motion of the device.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Mikromanipulator der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention, this object is also achieved in a micromanipulator of the type mentioned at the beginning the features of the characterizing part of claim 1 solved.

Dadurch, daß die Platten des Mikromanipulators über eine Kugellagerung gegeneinander abgestützt sind, daß die Kontaktpunkte zwischen Steuerhebel und Handgriff als magnetisierte Kugeln ausgebildet sind, daß anstelle eines Kugelgelenkes ein Kreuzgelenk vorgesehen ist und daß die magnetisierten Kugeln in einer Verlängerung an der Unterseite der den Handgriff bildenden Hülse angeordnet sind, wird der Verschleiß der miteinander in Reibkontakt stehenden Teile deutlich gesenkt. Zugleich wird der Bewegungsspielraum des Mikromanipulators vergrößert. Seine Teile können mit größerer Kraft als bisher möglich zusammengehalten werden, so daß er sehr große Arbeitsdrücke ausüben und auch sehr hohe Gewichte auffangen kann, ohne dadurch in seiner Arbeitsweise beeinträchtigt zu werden. Selbst wenn man den Mikromanipulator nach einer Seite kippt, verlieren die Kugeln nicht den Kontakt mit den entsprechenden Führungen. Aufgrund der besonderen Ausbildung des Kreuzgelenkes des Handgriffes läßt sich die Kontaktstelle zwischen dem Schieber des Handgriffes und dem Steuerhebel bis in den Bereich des Kreuzgelenkes herabschieben, wodurch der Bewegungsspielraum des Gerätes deutlich vergrößert wird.Characterized in that the plates of the micromanipulator are supported against one another via a ball bearing that the contact points between the control lever and the handle are designed as magnetized balls that instead a ball joint, a universal joint is provided and that the magnetized balls in an extension are arranged on the underside of the sleeve forming the handle, the wear and tear of the parts in frictional contact with one another are significantly reduced. At the same time, the freedom of movement of the Micromanipulator enlarged. Its parts can be held together with greater force than was previously possible so that it can exert very high working pressures and also absorb very high weights without to be impaired in his way of working. Even if you look at the micromanipulator tilts on one side, the balls do not lose contact with the corresponding guides. Because of the special design of the universal joint of the handle can be the contact point between the Slide the slide of the handle and the control lever down into the area of the universal joint, whereby the freedom of movement of the device is significantly increased.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4.Advantageous configurations of the invention are the subject matter of claims 2 to 4.

Der erfindungsgemäße Mikromanipulator ist zum Halten und Führen von Instrumenten und Gegenständen geeignet und ist beispielsweise eine Mikrozange, eine Mikropinzette, ein Feinhammer oder auch eine Mikroschmiede.The micromanipulator according to the invention is for holding and guiding instruments and objects suitable and is, for example, micro-pliers, micro-tweezers, a fine hammer or even a Micro forge.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Mikromanipulators gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing are two exemplary embodiments of the micromanipulator according to the present invention shown, namely shows

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer ersten Ausführungsform des Mikromanipulators,1 shows a perspective view of a first embodiment of the micromanipulator,

Fi g. 2 eine schaubildliche Ansicht auf die Unterseite der horizontal angeordneten oberen bewegbaren Platte des Mikromanipulators aus F i g. 1,Fi g. 2 is a perspective view of the underside the horizontally arranged upper movable plate of the micromanipulator from FIG. 1,

Fig. 3 eine schaubildliche Seitenansicht des Mikromanipulators aus F i g. 1 in etwas größerem Maßstab, F i g. 4 einen Teilschnitt nach Linie 4-4 aus F i g. 3, F i g. 5 einen Teilschnitt nach Linie 5-5 aus F i g. 3, Fig. 6 eine schaubildliche Ansicht auf die Oberseite3 shows a diagrammatic side view of the micromanipulator from Fig. 1 on a slightly larger scale, FIG. 4 shows a partial section along line 4-4 from FIG. 3, F i g. 5 shows a partial section along line 5-5 from FIG. 3, 6 a perspective view of the top

der unteren horizontalen Platte des Mikromanipulator aus Fig. 1,the lower horizontal plate of the micromanipulator from Fig. 1,

Fig.7 eine Seitenansicht einer feststehenden senkrechten Platte des Mikromanipulators aus F i g. 1,7 is a side view of a fixed vertical Plate of the micromanipulator from FIG. 1,

F i g. 8 eine Seitenansicht des an c'er unteren horizontalen Platte angeordneten senkrecht verlaufenden Abschnittes, der gegenüber der in F i g. 7 dargestell-,en Platte senkrecht verschiebbar ist,F i g. 8 is a side view of the lower one horizontal plate arranged vertically extending section, which compared to the in F i g. 7 illustrated Plate can be moved vertically,

Fig.9 eine Ansicht der feststehenden Platte aus F i g. 7 von oben,9 is a view of the fixed plate from F i g. 7 from above,

Fig. 10 eine schaubildliche Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles des Mikromanipulators in Form einer Mikroschmiede undFig. 10 is a perspective view of a second Embodiment of the micromanipulator in the form of a micro forge and

F i g. 11 eine Explosionsdarstellung von Teilen der Mikroschmiede aus F i g. 10.F i g. 11 is an exploded view of parts of FIG Micro forge from FIG. 10.

Der in F i g. 1 bis 9 dargestellte Mikromanipulator hat eine horizontal angeordnete obere Platte 1, an deren einen Ende ein sich nach unten erstreckender Arm 2 befestigt ist. Mit Hilfe einer Klemme 3 ist am Arm 2 ein verschiebbarer Halter 4 festgeklemmt, welcher Greiferbacken 5 trägt. Die Greiferbacken 5 können direkt oder indirekt beispielsweise einen Schreibstift halten, der mit dem Mikromanipulator bewegt werden soll. Außerdem ist ein Handgriff 6 vorgesehen, der von Hand derart zu bewegen ist, daß ein Steuerhebel 7 um ein aus einer unteren Kugel 18 (F i g. 3) gebildetes Gelenk verschwenkt wird.The in F i g. 1 to 9 shown micromanipulator has a horizontally arranged top plate 1, on the at one end a downwardly extending arm 2 is attached. With the help of a clamp 3 is a on the arm 2 slidable holder 4 clamped, which gripper jaws 5 carries. The gripper jaws 5 can be directly or indirectly hold, for example, a pen that is to be moved with the micromanipulator. aside from that a handle 6 is provided, which is to be moved by hand in such a way that a control lever 7 to one from a lower ball 18 (F i g. 3) formed joint is pivoted.

Die Platte 1 ist auf einer feststehenden horizontalen Platte 10 verschiebbar abgestützt, und zwar mittels als Auflager dienender Kugeln 11 und 12, die aus Stahl oder Phosphorbronze bestehen und in Führungen 111 und 121 (Fig.6) laufen können. Die Platte 1 besitzt zu diesem Zweck auf ihrer Unterseite eine Führung 15 und eine langgestreckte ebene Auflagefläche 9, welche mit den Kugeln 11 und 12 zusammenwirken. Jede Führung kann eine im Querschnitt V-förmige Nut sein. Die Führungen und die Auflagefläche bestehen aus einem harten Material wie einer harten Stahl-Achat-Legierung. Andererseils ist es auch möglich, die Führungen aus zwei parallelen Stahlstangen zu bilden, die in einen rechteckigen Kanal eingesetzt sind.The plate 1 is slidably supported on a fixed horizontal plate 10, namely by means of Supporting balls 11 and 12, which are made of steel or There are phosphor bronze and can run in guides 111 and 121 (Fig.6). The plate 1 has to for this purpose on its underside a guide 15 and an elongated flat support surface 9, which with the balls 11 and 12 cooperate. Each guide can be a groove with a V-shaped cross-section. the The guides and the support surface are made of a hard material such as a hard steel-agate alloy. On the other hand, it is also possible to form the guides from two parallel steel rods, which in one rectangular channel are used.

An den sich verjüngenden Enden der Platten 1 und 10 sind in denselben Löcher 13 (Fig.6) und 16 (Fig. 2) vorgesehen, welche Kugellagerlaufringe 131 bzw. 161 aufnehmen. Wenn die Vorrichtung zusammengesetzt ist, ruhen die Kugeln des Kugellagerlaufringes 161 auf der obersten Kugel 17 des Steuerhebels 7, während die Kugeln des Kugellagerlaufringes 131 auf der darunter am Steuerhebel 7 angebrachten Kugel 18 aufliegen. Auf diese Weise werden die beiden horizontalen Platten 1 und 10 an jeder Ecke mittels Wälzlagern im Abstand voneinander gehalten.At the tapered ends of the plates 1 and 10 are in the same holes 13 (Fig. 6) and 16 (Fig. 2) provided, which receive ball bearing races 131 and 161, respectively. When the device is assembled, the balls of the ball bearing race 161 rest on the top ball 17 of the control lever 7, while the Balls of the ball bearing race 131 rest on the ball 18 attached to the control lever 7 below. on In this way, the two horizontal plates 1 and 10 are spaced at each corner by means of roller bearings held from each other.

Ein als Befestigungselement dienender Schraubenbolzen 19 erstreckt sich durch ein Loch (F i g. 2) der Platte 1, das genügend groß ist, um der Platte 1 eine gewisse Bewegungsfreiheit zu belassen. Die Platte 1 wird nach unten auf die Lager mittels einer Feder gedruckt, die von einer auf den Schraubenbolzen 19 aufgeschraubten Mutter 21 vorgespannt wird.A screw bolt 19 serving as a fastening element extends through a hole (FIG. 2) in the plate 1, which is large enough to allow the plate 1 a certain freedom of movement. The plate 1 is after printed at the bottom of the bearings by means of a spring screwed onto the screw bolt 19 by a spring Nut 21 is biased.

Bewegungen des Steuerhebels 7 um seinen Gelenkpunkt, wobei sich die Kugel 18 im Kugellagerlaufring 131 bewegt, führen zu sehr verringerten Bewegungen der Platte 1, die von der Kugel 17 ohne Spiel auf diese Platte übertragen werden, so daß diese Bewegungen auch ohne Veränderung auf den Verbindungsarm 2 und die mit demselben verbundenen Teile übertragen werden. Die Länge der an den Verbindungsarm angeschlossenen Teile verringert oder erhöht durch normale Hebelübersetzung die Bewegungen von entferntliegenden Enden, die mit dem Schreibstift oder einem sonstigen zu bewegenden Teil verbunden sind. In dieser Hinsicht kann die Bedienungsperson in einfacher Weise eine Einstellung vornehmen.Movements of the control lever 7 around its pivot point, the ball 18 moving in the ball bearing race 131 result in very reduced movements of the plate 1, which are transferred from the ball 17 without play on this plate, so that these movements also transferred without change to the connecting arm 2 and the parts connected to it will. The length of the parts connected to the connecting arm is reduced or increased by normal leverage the movements of distant ends made with the pen or are connected to another part to be moved. In this regard, the operator can easily Way to make an adjustment.

Die Vorrichtung besitzt einen zweiten Übersetzungsmechanismus (F i g. 3), welcher den drehbaren Handgriff 6 aufweist, mit welchem eine untere drehbare Scheibe 22 über Stangen 23, 24 und 25 starr verbunden ist. Auf diesen Stangen 23, 24 und 25 sitzen verschiebbar zwei Flansche 26 einer Hülse 261, die eine nach unten vorstehende Verlängerung 262 aufweist (F i g. 5). Diese Hülse 261 ist vorgesehen, um eine verstellbare Verbindung mit dem Steuerhebel 7 zu bilden. Sie enthält einen Magnet 263, der in die Wand der Verlängerung 262 eingesetzt ist. Außerdem sind in die Verlängerung 262 zwei Kugeln 264 und 265 eingesetzt, welche aufgrund der Wirkung des Magneten 263 induzierte Magnete bilden, mit denen der Steuerhebel 7 als eine Art Anker zusammenwirkt. Auf diese Weise wird eine feste Verbindung zwischen der Verlängerung 262 der Hülse 261 und dem Steuerhebel 7 hergestellt, jedoch ermöglicht diese Verbindung trotzdem ein Verschieben, Verdrehen oder Verschwenken der beiden Teile relativ zueinander.The device has a second translation mechanism (Fig. 3), which the rotatable handle 6, with which a lower rotatable disk 22 is rigidly connected via rods 23, 24 and 25. on These rods 23, 24 and 25 are slidably seated two flanges 26 of a sleeve 261, one downwards has protruding extension 262 (Fig. 5). This sleeve 261 is provided to be adjustable To form connection with the control lever 7. It contains a magnet 263 that is inserted into the wall of the extension 262 is inserted. In addition, two balls 264 and 265 are inserted into the extension 262, which due to the action of the magnet 263 form induced magnets with which the control lever 7 as one Kind of anchor cooperates. In this way, a firm connection between the extension 262 of the Sleeve 261 and the control lever 7 made, but this connection still allows a shift, Rotation or pivoting of the two parts relative to one another.

So kann man durch Verschieben der Flansche 26 entlang den Stangen 23, 24 und 25 die Kontaktstelle zwischen dem Magneten, der Teil des Handgriffes 6 bildet, und dem Steuerhebel 7 nach oben oder unten in Richtung zum von der Kugel 18 gebildeten Drehpunkt oder von diesem Drehpunkt weg verschoben werden, wodurch die Hebelwirkung und damit die Übersetzung in der gewünschten Weise vergrößert oder verkleinert wird. Diese Verstellung kann vorgenommen werden, ohne daß sie durch Verdrehung des Handgriffes 6 oder Bewegung desselben um seinen weiter unten erläuterten Gelenkpunkt 29 verhindert oder beeinträchtigt wird.So you can by moving the flanges 26 along the rods 23, 24 and 25, the contact point between the magnet that forms part of the handle 6 and the control lever 7 up or down in In the direction of the pivot point formed by the ball 18 or away from this pivot point, whereby the leverage and thus the translation increases or decreases in the desired manner will. This adjustment can be made without turning the handle 6 or Movement of the same around its hinge point 29 explained below is prevented or impaired.

Aus Fig.4 ist zu erkennen, daß der Handgriff 6 gegenüber der Grundplatte 31 der Vorrichtung mittels eines Kreuzgelenks 28 allseitig verschwenkbar gelagert ist. Dieses Kreuzgelenk besitzt einen äußeren Ring 281, einen inneren Ring 282 und einen Zwischenring 283. Der Zwischenring 283 kann gegenüber dem äußeren Ring 281 um eine Schwenkachse 284 bewegt werden, die senkrecht zur Zeichnungsebene verläuft. Der innere Ring 282 ist gegenüber dem Zwischenring 283 um eine weitere Schwenkachse 285 bewegbar, die in der Zeichnungsebene verläuft. Durch beide Ringe 282 und 283 erstreckt sich eine Bohrung 286, in welche die Verlängerung 262 der Hülse 261 eingeschoben werden kann, so daß man die Verbindungsstelle zwischen dem Handgriff 6 und dem Steuerhebel 7 in Höhe des Gelenkpunktes 29 oder noch darunter einstellen kann, wobei der innere Ring 282 allseitig gegenüber dem äußeren Ring 281 verschwenkt werden kann. Der äußere Ring 281 trägt auf seiner Unterseite einen zapfenartigen Ansatz, in welchen eine mit Außengewinde versehene Stange 30 eingepaßt ist, welche in die Grundplatte 31 eingeschraubt wird.From Figure 4 it can be seen that the handle 6 mounted so as to be pivotable on all sides with respect to the base plate 31 of the device by means of a universal joint 28 is. This universal joint has an outer ring 281, an inner ring 282 and an intermediate ring 283. The Intermediate ring 283 can be moved relative to outer ring 281 about a pivot axis 284, which runs perpendicular to the plane of the drawing. The inner ring 282 is opposite the intermediate ring 283 by one further pivot axis 285 movable, which runs in the plane of the drawing. Through both rings 282 and A bore 286 extends 283 into which the extension 262 of the sleeve 261 is inserted can, so that the junction between the handle 6 and the control lever 7 in the amount of Can set hinge point 29 or even below, the inner ring 282 on all sides opposite the outer ring 281 can be pivoted. The outer ring 281 has a on its underside pin-like approach in which an externally threaded rod 30 is fitted, which in the Base plate 31 is screwed in.

Daraus ergibt sich, daß der Handgriff 6 von Hand um den Gelenkpunkt 29 innerhalb der von der Größe der im Zentrum des Handgriffes 6 befindlichen Bohrung und der Länge des Steuerhebels 7 bedingten Grenzen allsek'g frei verschwenkt werden kann. Diese Bewegungen werden mit starker Untersetzung spielfrei auf den Verbindungsarm 2 übertragen, wobei das Ausmaß der Untersetzung durch die Höhenlage der Flansche 26 auf den Stangen 23,24 und 25 bestimmt ist.It follows that the handle 6 by hand around the hinge point 29 within the size of the located in the center of the handle 6 hole and the length of the control lever 7 conditional limits allsek'g can be freely pivoted. These movements are transferred backlash-free to the connecting arm 2 with a strong reduction, the extent of the Reduction by the height of the flanges 26 on the rods 23,24 and 25 is determined.

Dreht man den Handgriff 6, so werden auch die Ringe 281,282 und 283 verdreht und bewirken, daß die StangeIf the handle 6 is rotated, the rings 281, 282 and 283 are also rotated and cause the rod

30 in die Grundplatte 31 eingeschraubt oder aus derselben ausgeschraubt wird. Unter der Grundplatte 30 is screwed into the base plate 31 or unscrewed from the same. Under the baseplate

31 ist eine zweiarmige Hebeleinrichtung angeordnet, wobei einer der Arme 111 dieser Einrichtung die Stange 30 trägt und der andere Arm 112 eine Verlängerung 35 einer senkrecht verschiebbaren Platte 36 (Fig.8) abstützt. Die senkrecht verschiebbare Platte 36 ist gegenüber einer senkrechten Platte 41 abgestützt, die auf der Grundplatte 31 befestigt ist, so daß die Platte 10 bei Drehung des Handgriffes 6 gehoben oder gesenkt werden kann. 31 a two-armed lever device is arranged, one of the arms 111 of this device carrying the rod 30 and the other arm 112 supporting an extension 35 of a vertically displaceable plate 36 (FIG. 8). The vertically displaceable plate 36 is supported against a vertical plate 41 which is fastened to the base plate 31 so that the plate 10 can be raised or lowered when the handle 6 is rotated.

Die senkrecht verschiebbare Platte 36 ist mit drei Lagern 37,38 und 39 versehen, von denen jedes aus fünf ι ■> Kugeln besteht, die in Schienen oder ähnlichen Führungen sitzen, d. h. ähnlich angeordnet sind wie die auf der Platte 10 vorgesehenen Lager. Die feststehende senkrechte Platte 41 besitzt zwei senkrechte Schienen oder Führungen, welche mit den Kugeln der Lager 37, 38 und 39 der senkrecht verschiebbaren Platte 36 zusammenwirken. Diese Führungen oder Schienen können aus jeweils zwei parallel zueinander verlaufenden Stangen gebildet sein.The vertically displaceable plate 36 is provided with three bearings 37, 38 and 39 , each of which consists of five balls that sit in rails or similar guides, ie are arranged in a manner similar to the bearings provided on the plate 10. The fixed vertical plate 41 has two vertical rails or guides which cooperate with the balls of the bearings 37, 38 and 39 of the vertically displaceable plate 36 . These guides or rails can each be formed from two parallel rods.

Es ist also festzustellen, daß Drehbewegungen des Handgriffes 6 dazu führen, daß beide horizontalen Platten 1 und 10 gehoben werden und dementsprechend auch der an dem Verbindungsarm 2 befestigte Schreibstift, während Schwenkbewegungen des Handgriffes eine Bewegung der Platte 1 gegenüber der Platte 10 hervorrufen, wodurch der Stift horizontal verstellt wird.It should therefore be noted that rotary movements of the handle 6 lead to the fact that both horizontal plates 1 and 10 are lifted and, accordingly, also the pen attached to the connecting arm 2, while pivoting movements of the handle cause a movement of the plate 1 relative to the plate 10 , whereby the The pin is adjusted horizontally.

An der Vorrichtung ist außerdem eine halbkreisförmige Handstütze 45 (Fig. 1) vorgesehen, auf welche die Hand oder das Handgelenk der Bedienungsperson während der Bedienung der Vorrichtung aufgelegt werden kann.A semicircular hand rest 45 (FIG. 1) is also provided on the device, on which the hand or wrist of the operator can be placed while the device is being operated.

Die Erfindung kann auch auf eine Mikroschmiede-Vorrichtung angewendet werden, wie Fig. 10 und 11 zeigen. Aus Fig. 10 ist erkennbar, daß diese Vorrich- -to tung zwei Stirnplatten 300 aufweist, die senkrecht von einer Grundplatte 301 ausgehen. Diese Stirnplatten 300 sind mit Hilfe einer vorderen Platte 302 und einer hinteren Platte 303 starr miteinander verbunden. Vor der vorderen Platte 302 sind zwei Betätiger in Form von Greifern oder sonstigen Halteelementen angebracht, nämlich ein linker Betätiger 304 und ein rechter Betätiger 305. Der rechte Betätiger 305 wird von einem Steuerhebel 306 und der linke Betätiger von einem Steuerhebel 307 bedient. Beide Steuerhebel besitzen so dieselbe Form wie der in F i g. 3 dargestellte Steuerhebel 7. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel werden Bewegungen auf die Betätiger 304 und 305 mit Hilfe von verschiebbaren Platten 308 bzw. 309 übertragen. Die Platte 308 dient zum Bewegen des Betätigers 304 mit Hilfe des Steuerhebels 307, wobei ein an den Betätiger 304 angeschlossenes Verbindungselement 321 durch Löcher 318 und 319 in der vorderen Platte 302 bzw. der Platte 309 hindurchragt. Die Platte 309 dient hingegen zum Verstellen des Betätigers 305 entsprechend Bewegungen des Steuerhebels 306, wobei ein Verbindungselement 322 durch ein Loch 320 in der vorderen Platte 302 hindurchragt.The invention can also be applied to a micro forging apparatus as shown in Figs. From Fig. 10 it can be seen that this Vorrich- to device has two end plates 300 which extend perpendicularly from a base plate 301 . These end plates 300 are rigidly connected to one another with the aid of a front plate 302 and a rear plate 303. Two actuators in the form of grippers or other holding elements are attached in front of the front plate 302 , namely a left actuator 304 and a right actuator 305. The right actuator 305 is operated by a control lever 306 and the left actuator by a control lever 307 . Both control levers have the same shape as that in FIG. 3 illustrated control lever 7. In the present embodiment, movements are transmitted to the actuators 304 and 305 with the aid of sliding plates 308 and 309, respectively. The plate 308 is used to move the actuator 304 with the aid of the control lever 307, a connecting element 321 connected to the actuator 304 protruding through holes 318 and 319 in the front plate 302 and the plate 309 , respectively. The plate 309, on the other hand, serves to adjust the actuator 305 in accordance with movements of the control lever 306, with a connecting element 322 protruding through a hole 320 in the front plate 302.

Wie Fig. 11 zeigt, besitzen die Platten 308 und 309 jeweils zwei Nuten 310 und 311, wobei sich in der Nut 310 jeweils eine Kugel 312 und in der Nut 311 jeweils wenigstens eine Kugel, im vorliegenden Falle jedoch jeweils zwei Kugeln 313 befinden. Die in Fig. 11 umgekehrt dargestellte Platte 302 besitzt Nuten 314, welche mit den Kugeln 312 und 313 der Platte 309 zusammenwirken. Außerdem sind an der vorderen Platte 302 zwei kurze säulenartige Zapfen 315 befestigt, die sich durch Ausnehmungen 316 in der Platte 309 erstrecken und die an ihren äußeren Enden Nuten 317 tragen, welche mit den Kugeln 312 und 313 der Platte 308 zusammenwirken. Die Platten 308 und 309 besitzen außerdem Löcher 330, in welchen sich Kugelringe befinden, die auf den an den äußersten Enden der Steuerhebel befindlichen Kugeln zur Anlage kommen sollen. Die Platte 302 enthält entsprechende Löcher 332, in denen sich ebenfalls Kugellaufringe befinden, die jeweils mit den zweiten Kugeln am äußeren Ende der Steuerhebel in Kontakt kommen.As FIG. 11 shows, the plates 308 and 309 each have two grooves 310 and 311, with one ball 312 in each groove 310 and at least one ball in each groove 311 , but two balls 313 each in the present case. The plate 302 shown reversed in FIG. 11 has grooves 314 which interact with the balls 312 and 313 of the plate 309. In addition, two short columnar pins 315 are attached to the front plate 302 , which extend through recesses 316 in the plate 309 and which have grooves 317 at their outer ends which cooperate with the balls 312 and 313 of the plate 308 . The plates 308 and 309 also have holes 330 in which there are ball rings that are intended to come to rest on the balls located at the extreme ends of the control levers. The plate 302 contains corresponding holes 332 in which there are also ball race rings which come into contact with the second balls at the outer end of the control levers.

Diese Vorrichtung bewirkt eine Umkehr der Bewegungsrichtung, so daß, wenn die Bewegungen durch ein Mikroskop betrachtet werden, dieselben in derselben Richtung wie die Bewegungen der Steuerhebel verlaufen. Außerdem werden die horizontalen Bewegungen nur einer mäßigen Untersetzung unterworfen, während die Untersetzung der senkrechten Bewegungen sehr groß ist. Dieses Merkmal ist deshalb besonders nützlich, weil es ermöglicht, die auf das zu schmiedende Rohr oder die zu schmiedende Stange auszuübende Spannung verhältnismäßig groß zu halten, während die auf das Schmiedestück ausgeübten senkrechten Bewegungen oder Querbewegungen verhältnismäßig klein zu halten sind.This device reverses the direction of movement, so that when the motions are viewed through a microscope, they are in it Direction of the movements of the control levers. It also does the horizontal movements Subjected only to a moderate reduction, while the reduction of the vertical movements is very great is great. This feature is particularly useful because it allows the on the pipe to be forged or to keep the tension to be exerted on the bar to be forged relatively large, while the tension on the Forging performed vertical movements or transverse movements to keep relatively small are.

Ein für die Steuerung der Wärmeintensität bestimmter Steuerknopf kann unabhängig von den Steuerknöpfen der Steuerhebel angeordnet oder in einen oder beide Steuerhebel eingebaut sein. Einder oder beide Werkzeughalter, d. h. Betätiger, von denen einer den Draht od. dgl. halten kann, ist in der senkrechten Ebene drehbar, wobei es außerdem möglich ist, die Werkzeughalter auch in horizontaler Ebene drehbar anzubringen, so daß man das Werkstück, nämlich ein heißes drahtförmiges Glasstangenrohr, im Brennpunkt halten bzw. in den Brennpunkt einstellen kann. Auch kann eine durch Kohle, Propangas, Butangas, Wasserstoffgas oder anderes Gas erzeugte Flamme zusätzlich zum heißen Platindraht vorgesehen sein oder denselben ganz ersetzen. Diese Flamme kann senkrecht, seitlich und vor- und zurückbewegt werden, so daß man die Größe und Intensität der vom Gasstrom bewirkten Heizung genau einstellen kann.A control button dedicated to controlling the heat intensity can be independent of the control buttons the control lever arranged or built into one or both control levers. Either or both Tool holder, d. H. Actuators, one of which can hold the wire or the like, is in the vertical plane rotatable, whereby it is also possible to attach the tool holder rotatably in a horizontal plane, so that you keep the workpiece, namely a hot wire-shaped glass rod tube, in focus or can adjust in the focal point. Also one can be made by coal, propane gas, butane gas, or hydrogen gas other gas generated flame may be provided in addition to the hot platinum wire or the same entirely substitute. This flame can be moved vertically, sideways, and back and forth so that you can adjust the size and the intensity of the heating caused by the gas flow can be precisely adjusted.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Mikromanipulator zum Ausführen zweidimensionaler Bewegungen, mit einer horizontal angeordneten Platte, die mit einem senkrecht verlaufenden Abschnitt über Kugeln an einer senkrechten Halterung höhenverstellbar gelagert ist und eine zweite Platte über Kugeln horizontal in einer Richtung verschiebbar abstützt, mit einem drehbar, kippbar und höhenverstellbar gelagerten Handgriff, mit einem von diesem Handgriff zu verstellenden Steuerhebel, der am äußeren Ende übereinander zwei Kugeln aufweist, von denen die untere in der unteren Platte und die obere in der oberen Platte gelagert ist, während er mit seinem anderen Ende zwischen zwei Punkten in einem axialen zu ihm verstellbar im Handgriff verschiebbar geführten hohlzylindrischen Schieber abgestützt ist, und mit einem Kipphebel, auf dessen einen Hebelarm eine am Handgriff vorgesehene, durch die Grundplatte der Vorrichtung geschraubten Stellschraube einwirkt und auf dessen anderen Hebelarm der senkrecht verlaufende Abschnitt der unteren Platte ruht, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff (6) ein Kreuzgelenk (28) aus drei horizontal ineinander angeordneten Ringen (281, 282 und 283) aufweist, die paarweise um rechtwinklig zueinander verlaufende Achsen (284 und 285) kippbar miteinander verbunden sind, wobei am äußersten Ring (281) die Stellschraube (30) befestigt ist und der innerste Ring (282) eine zentrale Öffnung (286) zur Aufnahme des einen Endes (262) des Schiebers (261) enthält, daß sich in diesem Ende (262) des Schiebers (261) zur Abstützung des Steuerhebels (7; 306, 307) zwei magnetisierte Kugeln (264, 265) befinden, daß die die beiden Platten (1, 10; 302,308, 309) gegeneinander abstützenden und lagernden Kugeln (11, 12; 312, 313) in langgestreckten Führungen (111, 121; 314, 317) frei rollen können und daß jede der Platten (1, 10; 302, 308, 309) einen Kugellaufring (131, 162; 330, 332) als Lager für die betreffenden Kugeln (17, 18) des Steuerhebels (7; 306,307) enthält.1. Micromanipulator for performing two-dimensional movements, with a horizontally arranged plate, which is vertically adjustable with a vertically extending section on balls on a vertical bracket and supports a second plate horizontally displaceable in one direction via balls, with a rotatable, tiltable and height-adjustable Handle, with a control lever to be adjusted by this handle, which at the outer end has two balls one above the other, of which the lower one is mounted in the lower plate and the upper one in the upper plate, while its other end is between two points in an axial one adjustable to it in the handle slidably guided hollow cylindrical slide is supported, and with a rocker arm, on one lever arm of which an adjusting screw provided on the handle and screwed through the base plate of the device acts and on the other lever arm the perpendicular section of the lower P Slat rests, characterized in that the handle (6) has a universal joint (28) made of three horizontally arranged rings (281, 282 and 283) which are connected to one another in pairs so that they can be tilted about axes (284 and 285) running at right angles to one another, whereby on the outermost ring (281) the adjusting screw (30) is attached and the innermost ring (282) has a central opening (286) for receiving one end (262) of the slide (261) that is in this end (262) of the Slide (261) for supporting the control lever (7; 306, 307) two magnetized balls (264, 265) are located so that the balls (11, 12; 312, 313) supporting and supporting the two plates (1, 10; 302, 308, 309) against one another are in elongated guides (111, 121; 314, 317) can roll freely and that each of the plates (1, 10; 302, 308, 309) has a ball race (131, 162; 330, 332) as a bearing for the respective balls (17, 18) of the control lever (7; 306,307) . 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Steuerhebel (7; 306, 307) abstützenden magnetisierten Kugeln (264,265) in die Wand des Schiebers (261) eingebaut sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the control lever (7; 306, 307) supporting magnetized balls (264, 265) are built into the wall of the slide (261) . 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht verschiebbare Platte (10) mittels in senkrechten Führungen befindlichen Kugeln (37,38,39) gelagert ist.3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the vertically displaceable plate (10) is mounted by means of balls (37, 38, 39) located in vertical guides. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei Steuerhebel (306, 307) und außerdem zwei parallel zueinander verschiebbare Platten (308, 309) aufweist, von denen jede mittels eines der beiden Steuerhebel einzeln verstellbar ist und jeweils einen Halter (304,305) für ein Werkstück trägt.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that it has two control levers (306, 307) and also two mutually parallel plates (308, 309) , each of which is individually adjustable by means of one of the two control levers and each has a holder (304,305 ) for a workpiece.