Joystick Mikromanipulator aus dem 3D Drucker

[Michael K.]

Hallo,


Ich habe vor einiger Zeit einen Mikromanipulator aus industriellen Teilen gebaut. Dieser ist im groben nach dem Leitz Vorbild entstanden.
Nun habe ich mir die Frage gestellt, ob dies auch im 3D Druck möglich ist. Diese Manipulatoren mit 3
Gewindeachsen und den 3 Andriebsknöpfen gibt es genug. 
Ich habe nun eine Möglichkeit gefunden auch einen Joystick Manipulator im 3D Druck fertigen zu können.
Auch dieser wird einen verstellbaren Manipulatorweg haben je nach Joystick Bewegung.
Die Hauptkomponente ist fertig.
Das fertige Gerät wird in etwa 55 x 65 x 15 gross sein. Mein Ziel ist es diesen an ein Mikroskoptisch anklemmen zu können, als unter dem Stereomikroskop nutzen zu können.
Diesen würde ich dann auch mehrfach herstellen, wenn Interesse daran besteht.


LG
Michael

[K. B.]

Hallo Michael,

der 3D Mikromanipulator klingt sehr interessant!

Hast du schon sowas wie eine Schemazeichnung oder ein Modell so das man sich das besser vorstellen kann?

Je nach Preis und Aufbau wäre ich prinzipiell interessiert.

Viele Grüße
Kay

[Daniel Scheibenstock]

Hallo,

mir geht es gleich wie Kay

lg Daniel

[Michael K.]

Hallo,


Ganz grob gesagt nutze ich hier Hebelgesetze und die damit einhergehenden Wegstrecken aus.
Zentrales Element ist ein kleines Kugelgelenk, dessen Kugel durchbohrt ist. Durch diese Bohrung wird
eine Achse gesteckt die darunter in einem halbkugeligen Ausbuchtung gelagert wird. Das ist der Drehpunkt des Ganzen. Wenn man diesen Drehpunkt weiter nach unten verlagert wird die Wegstrecke der Nadel gröber.



Liegt die Lagerung direkt unter der Kugel ist das die kleinstmögliche Einstellung, das ist auch im Video demonstriert.
Alle XY Wegänderungen finden in einer Ebene bei gleicher Wegänderung statt.
Ich habe das Prinzip eines Linerarlagers nachempfunden. Und da hier keine grossen Lasten zu bewegen
sind, dürfte das funktionieren. Zudem sind die V-Lagerschienen auswechselbar.

Ich habe auch mit 3D gedruckten Flexstrukturen experimentiert (Gelbart Linear Stage), die haben aber den Nachteil, das diese in die Ausgangsposition zurückfedern.
Wenn man bei meinem Entwurf den Joystick los lässt bleibt die Nadel; oder was auch immer; an der
Position und federt nicht zurück.


Ich habe mal auf die Schnelle KurzVideos erstellt.

Bewegung der eigentlichen Manipulator Einheit.





Bewegung der Nadel über einem Objektmikrometer




Das Problem der Höhen Drehpunktlagerung habe ich auch gelöst. Die Einstellung soll von der Seite des Gerätes erfolgen. So kann man den MMP so nutzen das der Joystick einmal von oben bedient werden kann.
wenn man das Gerät herum dreht hängt der Joystick nach unten. Das ist ideal wenn man den MMP an den
Mikroskoptisch anbringt. Da werden alle Bewegungen umgedreht aber im Okular wieder richtig herum wieder gegeben.

Für Fragen / Anregungen bin ich offen.



LG
Michael

[K. B.]

Hallo Michael,

das ist ja ein richtig interessantes Konzept, von der ersten Beschreibung her hätte ich ein Elektrisch betriebenes System erwartet, aber die einfache mechanische Umsetzung gefällt mir deutlich besser!

Viele Grüße
Kay

[lescht]

Hallo Michael,
Ich wäre auch sehr an zwei Exemplaren von dem Eigenbau interessiert,
Grüße,
Linus

[Michael K.]

Hallo,


einen elektrisch oder hydraulisch betriebenen MMP will ich nicht. Der Manipulator soll rein mechanisch
bedient werden und aus einfachen Komponenten bestehen.
Ein ähnliches Konzept ist in diesem Patent zu sehen. Allerdings sind dort 2 Hebel; jeweils eine pro
Achse verbaut.

https://patents.google.com/patent/US1828460A/en


LG
Michael

[Spectrum]

Hallo Michael,
Spätestens nach den Kurzvideos bin ich auch an deiner Konstruktion interessiert. Wie sieht es denn vorne, also dort wo die Legeborste montiert wird, aus?
Trägt das auch eine Glaspipette/Mikroliterspritze?
LG Holger

[Michael K.]

Hallo Linus,

Danke für die Info. Aber ich muss erst noch ein Gehäuse fertigen und die Aufnahmemöglichkeit für eine Nadel oder Pipette oder was auch immer. Diese Aufnahme wird aber fein einstellbar sein. Ledeglicht das auf und absenken werde ich wahrscheinlich über einen kleinen Hebel realisieren. Wenn ihr dafür ein dreh Bedienknopf besser findet, dann teilt es mir bitte mit.
Das Gehäuse selber muss auch eine befestigungsmöglichkeit haben, damit man es auf eine schwerere Metallplatte oder einen alten Mikroskopfuss oder ähnliches befestigen kann. Da ist jeder Mikroskop Arbeitsplatz anders. Die Montage am Arbeitsplatz muss jeder selbst machen, es sei denn ich finde eine Universallösung.


LG
Michael

[deBult]

Please add me to the list of interested parties.

Best Maarten

[Michael K.]

Hallo,


Nur zur Info:
Alle Interessenten habe ich mal auf die Liste gesetzt. 
Ihr könnt aber gerne noch Anregungen mitteilen worauf ich achten sollte.


LG
Michael

[Michael K.]

Hallo zusammen,


damit ihr eine Vorstellung habt, wie das aussehen wird, habe ich alles virtuell zusammen gesetzt
und eine Ansicht erstellt.
Falls ihr Probleme seht, von denen ich nichts ahne, teilt es mir bitte mit.


LG
Michael

[rlu]

Hallo Michael,

könnte man das Absenken mit einem Drehknopf am Hebel realisieren?

Liebe Grüße
Rudolf

[Michael K.]

Hallo Rudolf,

Das absenken der Nadel oder Kanüle ist mit der Joystickachse glaube nicht möglich.
Dieser befindet sich quasi auf einer Kreisbahn und dadurch gibt es Höhenänderungen. Bei meinem anderem
MMP habe ich dies mit einem kleinem Motorgetriebe realisiert.
Diesmal möchte ich ohne Motor für die Z-Achse auskommen.
Falls jemand eine Idee dazu hat, immer her damit. Ich wollte das über einen kleinen Exzenter und kleinem
Hebel realisieren.


LG
Michael

[Werner]

Nur sonne Idee:
Wenn man die gesamte Mechanik in z-Richtung auf eine Blattfeder setzt, könnte man das Absenken der Borste durch Drücken auf den Hebel realisieren. Zum Entlasten der Schwenklager ein Röhrchen über den Hebel stülpen, das die Kraft aufnimmt.
Einen Satz kleiner Röhrchen kann man aus Radio-Stabantennen gewinnen. Sauberes Ablängen der Röhrchen ist mit Proxxon-Trennscheiben gut machbar.

Gruß - Werner