Устройство для изготолвения стеклянных микроинструментов Советский патент 1977 года по МПК C03B23/00 

/i-A на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б--Б на фиг. 1; на фиг. 4 приведена функциональ11 ая схема узла управления исполнительными элемента.1И олока нагрева и отрезания заготовки.

устройство для изготовления стеклянных А;икройнструментоБ имеет основание i с крышкок 2 (фиг. 1}, механизм 3 вытягивания ;,фиг. 2) стеклянной заготовки (вытягивания MHKponHneTKHj, механизм поворота 4 с фрнкдионной шайбой b (фиг. 3) и пдпоружииенной втулкой Ь. Ута втулка несет механизм 7 закреилеиия и подачи заготовки с ручками 8 и У (фиг. 2) для перемещения заготовки в двух направлениях (например, с помощью реечновинтовой передачи на «ласточкиных хвостах) и винтом 1и для закрепления заготовки.

ьлок нагрева и отрезания 11 заготовки имеет возможность перемещения на направляющей i2 (фиг. 2) типа «ласточкина хвоста с помощью ручки 13 (наирнмер, реечного механизма; в одном направлении относительно основания 14 механизма микроподачи 15. Блок нагрева и отрезания 11 заготовки содержит исполнительные элементы 1Ь (несколько нагревательных и один отрезающий), закреилениые в штоках 17 (фиг. 2). Нагревательные и отрезающий элементы включаются оператором с помощью выключателя 18 (фиг. 1), установленного на панели 19 вместе с потеицнометром 20 для регулирования температуры. Источник 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 микроиодачи 15 содержит горизонтальную направляющую 27, передвигающуюся для сообщения элементам 1Ь горизонтальных неремещений 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 иа втулке 31, жестко соединенной с направляющей 27, для осуществления обратного хода ипструмента. Вертикальное перемещение элемента 16 осуществляется нередвижением вертикальной направляющей 32 относительно горизонтальной направляющей 27, например, на шариках 33 от винта микроподачи 34. Этот 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

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.

В 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.

Пружина 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 4 на нзжный угол. Грубый поворот осуществляется с помощью пальца 61 (при этом поворотная втулка 52 остается неподвижной, поскольку червячная передача выбрана самотормозящей), 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 щтоки 24, а те в свою очередь через щтоки 17 поворачивают планщайбу 22 и перемещают вдоль ее оси щтоки 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 отрезаюшлми элементами предотвращает перегорание спиралей и позволяет значительно сократить достаточно трудоемкий процесс их изготовления и замены. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Формула изобретения Устройство для изготовления стеклянных микпоинструментов, содержащее механизлт закрепления и подачи заготовки, связанный с механизмом поворота, блок нагрева и отпе. ания заготовки, снабженный узлом регулипозпния температуры, механизм вытягивания заготовки, выполненный в виде функционально связанных цилиндра и подпрул иненного попитня, микроскоп, укрепленный на тпехкоот)дннатном столике, систему подачи воздуха, источник проходящего света, о т л и ч а ю щ е ос я тем, что, с целью обеспечения повышенньтх удобств экснлуатации, производительности труда и качества изделий, оно снабжетто фотодатчиком инфракрасного излучения, блок нагпева и отрезания заготовки выполнен в пчде обращенного шарнира, а в его электпичоскую схему введены ключ и пороговый эл Л1ент с регулируемым уровнем срабатывания, причем выход фотодатчика инфракрасного ттзлучения подключен ко входу порогового элемента, ключ размещен в цепи пнтания узла регулирования температуры и соединен с выходом порогового элемента, цилиндр механизма вытягнвания заготовки снабжен регулипуемыми по сечению каналамн, связывающими рабочую полость цилиндра с атмосферой, система подачи воздуха оснащена механизмом перемещения по трем взаимно перпендикллярным направлениям, а механизм поворота выполнен с гнездом для закрепления ксточннкя проходящего света и отверстием для освещения рабочей зоны. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения: 1.Фонбрюн П. «Методы микроманипуляНИИ. М., Иностранная литература. 1951, с. 19. 2.Хохлов А, М. и др.. Приборы для изготовления микроинструментов. Сб. «Аппаратура для культивирования и исследования животных и растительных клеток, Пущино, 1974, с. 43.

SazomoSifo

3ff2S2. 38 J J/ j,

А- А

Суотый

2Э

Vi/s.2

-v 58SI

55

ВЗ GZ

Vus.Jf 7 SaeofnoSfca