(57)【要約】      （修正有）【課題】既知の位置決めアセンブリよりもコンパクトである位置決めアセンブリを提供する。【解決手段】ベース部分および装置を保持するためのホルダ部分を含む位置決めアセンブリがベース部分に取り付けられた移動機構を駆動するためのモータをさらに含んでいる。ベース部分とホルダ部分とは、互いに平行に配置されるとともに、ベース部分に設けられた第１のガイドレール上およびホルダ部分に設けられた第２のガイドレール上でスライドするように構成された、移動可能なスライドリンクを介して接続されており、各ガイドレールが長手方向に延びている。スライドリンクはスライドリンクをベース部分に対して長手方向に移動させる移動機構に結合されている。ベース部分に設けられた第１の要素、ホルダ部分に設けられた第２の要素およびスライドリンクに設けられた第３の要素を有する結合構成を介して、ベース部分に移動可能に、ホルダ部分は結合されている。【選択図】図２ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部分（１１０、２１０、３１０、４１０）および、装置（１３０、６３０）を保持するためのホルダ部分（１２０、２２０、３２０、４２０）を含む位置決めアセンブリ（１００、２００、３００、４００）であって、
アセンブリが、ベース部分に取り付けられた移動機構（１５０；３５０、３５１；４５０、４５１）を駆動するためのモータ（１６０、４６０）をさらに含み、アセンブリが、ベース部分に対するホルダ部分の位置を、後退位置と延長位置との間で、長手方向（ｚ）に延びる直線移動軸に沿って調整するように構成されており、
ベース部分は、長手方向に延びる第１のガイドレール（１１１）を備え、
ホルダ部分は、長手方向に延びる第２のガイドレール（１２２）を備え、
ベース部分とホルダ部分とが、互いに平行に配置されるとともに、第１のガイドレールと第２のガイドレールとの各々の上でスライドするように構成されたスライドリンク（１４０、２４０、３４０、４４０）を介して接続されており、それにより、
スライドリンクは、スライドリンクをベース部分に対して長手方向に移動させるように構成された移動機構に結合されており、
ホルダ部分が、結合構成を介してベース部分に移動可能に結合されており、この結合構成は、ベース部分に設けられた第１の要素（１１５、２１５；３５１、３５２；４５１、４５２）、ホルダ部分に設けられた第２の要素（１２５、２２５、３５０、４５０）、および、スライドリンクに設けられた第３の要素（１４５、２４５；３６３、３６４；４６３、４６４）を有し、結合構成の第１の要素と、第２の要素と、第３の要素とは、互いに係合するように構成されており、それにより、１つの方向におけるベース部分に対するスライドリンクの直線移動が、同じ直線方向におけるスライドリンクに対するホルダ部分の直線移動を生じさせるようになっている、位置決めアセンブリ。
【請求項２】
ベース部分（１１０、２１０、３１０、４１０）が、ベース部分の第１の長手方向端部と第２の長手方向端部（１１０Ｂ）とにそれぞれ近接する第１の端部領域と第２の端部領域とを有し、それにより、後退位置において、スライドリンク（１４０、２４０、３４０、４４０）が、ベース部分の第１の端部領域に配置され、延長位置において、ベース部分の第２の端部領域に配置され、また、
ホルダ部分（１２０、２２０、３２０、４２０）が、ホルダ部分の第１の長手方向端部（１２０Ａ、３２０Ａ）と第２の長手方向端部（１２０Ｂ、３２０Ｂ）とにそれぞれ近接する第１の端部領域と第２の端部領域とを有し、それにより、後退位置において、スライドリンクが、ホルダ部分の第２の端部領域に配置され、延長位置において、ホルダ部分の第１の端部領域に配置される、請求項１に記載の位置決めアセンブリ。
【請求項３】
結合構成の第１の要素が、長手方向（ｚ）にベース部分（１１０、２１０）に設けられ、横断方向（ｙ）に向いた第１の直線駆動表面（１１５、２１５）であり、
結合構成の第２の要素が、長手方向（ｚ）にホルダ部分（１２０、２２０）に設けられ、第１の直線駆動表面に向いた第２の直線駆動表面（１２５、２２５）であり、
結合構成の第３の要素が、横断方向（ｙ）および長手方向（ｚ）に垂直な方向（ｘ）において、回転軸を有するスライドリンクに設けられた、ベース部分の第１の直線駆動表面とホルダ部分の第２の直線駆動表面とに同時に係合するように、外周の駆動表面が配置された、少なくとも１つの駆動ホイール（１４５、２４５）によって形成されている、請求項１または請求項２に記載の位置決めアセンブリ。
【請求項４】
少なくとも１つの駆動ホイールが、歯が形成されたホイール（１４５）であり、第１の直線駆動表面（１１５）および第２の直線駆動表面（１２５）が、歯が形成されたホイールと噛み合って係合するための、対応する刻み目のあるプロファイルを有している、請求項３に記載の位置決めアセンブリ。
【請求項５】
結合要素の第３の要素が、２つ以上の長手方向に離間した駆動ホイール（１４５、２４５）によって形成されており、各ホイールが、第１の直線駆動表面（１１５、２１５）および第２の直線駆動表面（１２５、２２５）と係合する外周の駆動表面を有している、請求項３または請求項４に記載の位置決めアセンブリ。
【請求項６】
少なくとも１つの駆動ホイール（２４５）の外周の駆動表面と、第１の直線駆動表面（２１５）および第２の直線駆動表面（２２５）とが、互いに摩擦で係合するために構成された摩擦駆動表面である、請求項３に記載の位置決めアセンブリ。
【請求項７】
結合構成の第１の要素が、ベース部分（３１０、４１０）の第１の長手方向端部領域および第２の長手方向端部領域に配置された第１のプーリシーブ（３５１、４５１）および第２のプーリシーブ（３５２、４５２）を備え、プーリシーブが、垂直方向（ｘ）に延びる回転軸を有しており、
結合構成の第２の要素が、ベルト要素（３５０、４５０）であり、このベルト要素の第１の端部および第２の端部が、ホルダ部分（３２０、４２０）に固定して取り付けられており、
結合構成の第３の要素が、スライドリンク（３４０、４４０）に設けられるとともに、長手方向に互いから離間した第３のプーリシーブ（３６３、４６３）と第４のプーリシーブ（３６４、４６４）とを備え、それにより、ベルト要素の第１の端部と第２の端部との間において、ベルト要素が、スライドリンクの第３のプーリシーブ（３６３、４６３）、次いでベース部分の第１のプーリシーブ（３５１、４５１）、次いでベース部分の第２のプーリシーブ（３５２、４５２）、次に、スライドリンクの第４のプーリシーブ（３６４、４６４）の周りに巻かれている、請求項１または請求項２に記載の位置決めアセンブリ。
【請求項８】
移動機構が、モータ（１６０）の出力シャフトに結合されたリードスクリュー（１５０）を備え、リードスクリュが、回転軸が長手方向（ｚ）に延びた状態で、ベース部分に回転可能に取り付けられており、スライドリンク（１４０、２４０、３４０）が、リードスクリュが係合するネジ穴（１４４）が設けられた取付け部分（１４３）を有しており、それにより、リードスクリュの回転が、スライドリンクの直線移動を生じさせるようになっている、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の位置決めアセンブリ。
【請求項９】
取付け部分（１４３）が、ボールナットとして機能し、リードスクリュー（１５０）とネジ穴（１４４）との対向するネジ部によって形成された軌道上を通るボールを再循環させるための構成を備えている、請求項８に記載の位置決めアセンブリ。
【請求項１０】
第１のプーリシーブ（３５１、４５１）と第２のプーリシーブ（３５２、４５２）との一方が、モータ（４６０）の出力シャフトに結合されており、および従動プーリシーブであり、
スライドリンク（４４０）が、ベルト要素（４５０）に結合されており、それにより、従動プーリシーブの回転が、スライドリンクの直線移動を生じさせるようになっている、請求項７に記載の位置決めアセンブリ。
【請求項１１】
ベルト要素が、ベルト、ケーブル、またはチェーンの１つによって形成されている、請求項７または請求項１０に記載の位置決めアセンブリ。
【請求項１２】
ベルト要素が、歯が形成されたベルトであり、ベース部分（４１０）の第１のプーリシーブおよび第２のプーリシーブが、対応する歯が形成されたプロファイルを有している、請求項１０に記載の位置決めアセンブリ。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の位置決めアセンブリを備えた実験機器であって、それにより、アセンブリのベース部分が、実験機器に固定され、ピペット（１３５）などの装置が、アセンブリのホルダ部分に取り付けられている、実験機器。
【請求項１４】
実験機器が、液体取扱い装置である、請求項１３に記載の実験機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベースと、ピペットまたはグリッパなどの装置のためのホルダとを備えた位置決めアセンブリであって、ホルダが、ベースに取り付けられており、直線移動軸に沿って調整可能である、位置決めアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の分野で既知である実験機器の例が、「Ｃａｖｒｏ（Ｒ）Ｏｍｎｉ  Ｒｏｂｏｔ」ｖ２．０の小冊子に記載の、Ｔｅｃａｎ  Ｃａｖｒｏ  Ｏｍｎｉ  Ｒｏｂｏｔである。この小冊子には、ピペットを備え、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸に沿って調整可能である、ロボットの液体取扱いシステムが記載されている。システムのＺ軸に沿う調整能力を確立するために、いわゆる「スタンダードＺ軸」または「ユニバーサルＺ軸」の位置決めアセンブリが提供される場合がある。このアセンブリにより、ピペットのＺ位置、たとえば高さを調整可能とすることができる。
【０００３】
独国特許発明第１０２００６０３４２４５号明細書には、医療技術用途におけるピペットの位置決めのための位置決め装置が記載されている。少なくとも１つのピペットを有する少なくとも１つのピペット装置、ならびに、ピペット先端の位置決めのため、およびピペット先端を作業エリアにわたって移動させるための、いくつかの駆動ユニットを、この装置は含んでいる。作業エリアに対して横断方向、たとえばＺ位置で移動可能であり、ピペットを支持する、スライドするキャリッジが設けられている。
【０００４】
実験機器のための既知の位置決めアセンブリの欠点は、そのようなアセンブリが、装置のために提供される移動レンジに関し、比較的大きい空間を必要とすることである。これにより、位置決めアセンブリ、そしてひいては、実験機器の全体のサイズが比較的大きくなる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】独国特許発明第１０２００６０３４２４５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
既知の位置決めアセンブリよりもコンパクトである位置決めアセンブリを得ることが有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ベース部分および、装置を保持するためのホルダ部分を含む位置決めアセンブリを規定し、それにより、アセンブリは、ベース部分に取り付けられた移動機構を駆動するためのモータをさらに含み、アセンブリは、ベース部分に対するホルダ部分の位置を、後退位置と延長位置との間で、長手方向に延びる直線移動軸に沿って調整するように構成されている。ベース部分とホルダ部分とは、互いに平行に配置されるとともに、ベース部分に設けられた第１のガイドレール上、および、ホルダ部分に設けられた第２のガイドレール上でスライドするように構成された、移動可能なスライドリンクを介して接続されており、それにより、各ガイドレールは、長手方向に延びている。
【０００８】
スライドリンクは、スライドリンクをベース部分に対して長手方向に移動させる移動機構に結合されている。さらに、ホルダ部分は、結合構成を介して、ベース部分に移動可能に結合されている。結合構成は、ベース部分に設けられた第１の要素、ホルダ部分に設けられた第２の要素、および、スライドリンクに設けられた第３の要素を有する。結合構成の第１の要素と、第２の要素と、第３の要素とは、互いに係合するように構成されており、それにより、１つの方向におけるベース部分に対するスライドリンクの直線移動が、同じ直線方向におけるスライドリンクに対するホルダ部分の直線移動を生じさせるようになっている。
【０００９】
ベース部分とホルダ部分との平行な配置に起因して、これら部分は、アセンブリが後退位置にある際に、長手方向に互いに大きく重なっており、こうして、アセンブリのコンパクトさを向上させている。同時に、スライドリンクが延長方向に移動した際にホルダ部分を延ばす結合構成により、範囲が比較的長い直線移動を可能とする。
【００１０】
ベース部分およびホルダ部分は、基本的に細長い部材によって形成される場合がある。細長い部材は、それぞれの部分の対応する第１の長手方向端部および第２の長手方向端部に近接する、第１の端部領域および第２の端部領域を有する、第１の端部を上端部として規定し、第２の端部を下端部として規定すると、アセンブリが後退位置にある場合、スライドリンクは、ベース部分の上方領域かつ、ホルダ部分の下方領域に配置されることが好ましい。スライドリンクがベース部分の下端領域に移動させられる場合、結合構成により、スライドリンクがホルダ部分の上方領域に配置される延長位置に達するまで、ホルダ部分が同じ方向に、ベース部分に対して移動させられる。
【００１１】
本発明の位置決めアセンブリの第１の実施形態では、結合構成の第１の要素は、長手方向にベース部分に設けられ、横断方向に向いた第１の直線駆動表面であり、結合構成の第２の要素は、長手方向にホルダ部分に設けられ、第１の直線駆動表面に向いた第２の直線駆動表面であり、結合構成の第３の要素は、横断方向および長手方向に垂直な方向において、回転軸を有するスライドリンクに設けられた、少なくとも１つの駆動ホイールによって形成されている。少なくとも１つの駆動ホイールは、その外周の駆動表面が、ベース部分の第１の直線駆動表面と、ホルダ部分の第２の直線駆動表面とに同時に係合するように配置されている。
【００１２】
結合要素の第３の要素も、２つ以上の長手方向に離間した駆動ホイールによって形成されている場合があり、各ホイールは、第１の直線駆動表面および第２の直線駆動表面と係合する外周の駆動表面を有している。一例では、少なくとも１つの駆動ホイールは、歯が形成されたピニオンホイールであり、第１の直線駆動表面および第２の直線駆動表面は、歯が形成されたホイールと噛み合って係合するための、対応する刻み目のあるプロファイルを有している。このため、第１の直線駆動表面は、ベース部分の横断方向の縁部において、第１のガイドレールに対して平行に配置された、歯が形成されたラックによって形成されている場合があり、第２の直線駆動表面は、ホルダ部分の横断方向の縁部において、第２のガイドレールに対して平行に配置された、歯が形成されたラックによって形成されている場合がある。
【００１３】
第１の実施形態の代替的例では、少なくとも１つの駆動ホイールの外周の駆動表面と、第１の直線駆動表面および第２の直線駆動表面とは、互いに摩擦で係合するために構成された摩擦駆動表面である。それぞれの駆動表面は、摩擦係数が比較的高い、ポリウレタンなどのポリマ材料で形成されている場合がある。
【００１４】
本発明の位置決めアセンブリの第２の実施形態では、結合構成は、プーリブロックシステムとして実施されている。結合構成の第１の要素は、ベース部分の第１の長手方向端部および第２の長手方向端部に配置された第１のプーリシーブおよび第２のプーリシーブを備え、それにより、プーリシーブは、垂直方向に延びる回転軸を有している。結合構成の第２の要素は、ベルト要素によって形成され、このベルト要素の第１の端部および第２の端部は、ベルト要素の長手方向の両端部において、ホルダ部分に固定して取り付けられている。結合構成の第３の要素は、スライドリンクに設けられ、長手方向において互いから離間した、第３のプーリシーブと第４のプーリシーブとを備えている。ベルト要素の第１の端部と第２の端部との間において、ベルト要素は、スライドリンクの第３のプーリシーブ、次いでベース部分の第１のプーリシーブ、次いでベース部分の第２のプーリシーブ、次に、スライドリンクの第４のプーリシーブの周りに巻かれている。
【００１５】
こうして、スライドリンクが、移動機構によって長手方向に、たとえば延長位置から後退位置に移動される際に、ベルト要素は、回転可能なプーリシーブ周りを移動し、ホルダ部分をその後退位置に向かって引っ張る。
【００１６】
第１の実施形態および第２の実施形態のいくつかの例では、移動機構は、モータの出力シャフトに結合されたリードスクリュを備えている。適切には、リードスクリュは、回転軸が長手方向に延びた状態で、ベース部分に回転可能に取り付けられており、また、第１のガイドレールに対して平行に配置されている。スライドリンクは、リードスクリュが係合するネジ穴が設けられた取付け部分を有して実施されており、それにより、リードスクリュの回転が、スライドリンクの直線移動を生じさせるようになっている。取付け部分は、ボールナットとしても構成される場合があり、それにより、リードスクリュとネジ穴との対向するネジ部によって形成された軌道上を通るボールを再循環させるための構成が設けられている。
【００１７】
直線方向のコンパクトさを向上させるために、リードスクリュは、モータ出力シャフトに対して平行に配置されている場合があり、それにより、シャフトが、リードスクリュ上およびモータの出力シャフト上の、刻み目のある外周プロファイルと係合する、歯が形成されたベルトまたはチェーンを介して結合されている。代替的には、モータ出力シャフトとリードスクリュとは、共通の回転軸を有するように、直接結合および配置されている場合がある。
【００１８】
結合構成がプーリブロックの結合構成である、本発明の第２の実施形態の他の例では、移動機構は、ベルト要素によって部分的に形成され、従動プーリシーブを備えている。ベース部分の第１のプーリシーブと第２のプーリシーブとの一方は、モータの出力シャフトに結合されており、スライドリンクは、ベルト要素に結合されており、それにより、従動プーリシーブの回転が、スライドリンクの直線移動を生じさせるようになっている。モータの出力シャフトの回転と、スライドリンクの直線移動（そしてひいては、同様にホルダ部分の直線移動）との連動を向上させるために、ベルト要素は、好ましくは、歯が形成されたベルトまたはチェーンであり、少なくとも、ベース部分の第１のプーリシーブおよび第２のプーリシーブは、ベルトとプーリシーブとの間が噛み合って係合するための、対応する刻み目のある外周プロファイルを伴って実施される。ベルト要素を、プーリシーブの外周と摩擦によって係合するケーブル、またはワイヤ、または平滑なベルトとして実施することも可能である。
【００１９】
本発明の位置決めアセンブリのすべての実施形態では、モータには、出力シャフトの角度位置および速度を追跡して、スライドリンクおよびホルダ部分の直線位置の正確な制御を可能にするために、回転エンコーダが設けられる場合がある。
【００２０】
代替的には、アセンブリには、ベース部分に対するスライドリンクの直線位置を検出するために、直線エンコーダが設けられている場合がある。
【００２１】
さらなる態様では、本発明は、上述の１つまたは複数の位置決めアセンブリが備えられた、液体取扱い装置などの実験機器に関する。各位置決めアセンブリのベース部分は、実験機器に固定され、ピペットまたは分析カートリッジなどの装置が、アセンブリのホルダ部分に取り付けられている。
【００２２】
当業者には、本発明の、２つ以上の上述の実施形態、実施態様、および／または態様が、有用であると見なされる任意の方法で組み合わせられる場合があることを理解されたい。
【００２３】
本発明のこれら、および他の態様は、以下に記載され、添付図面を参照する実施形態から明らかであり、また、この実施形態を参照して明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１ａ】装置がアセンブリの延長可能なホルダ部分に取り付けられている、後退位置にある、本発明に係る位置決めアセンブリの第１の実施形態を示す図である。
【図１ｂ】装置がアセンブリの延長可能なホルダ部分に取り付けられている、延長位置にある、本発明に係る位置決めアセンブリの第１の実施形態を示す図である。
【図２ａ】（装置が取り付けられていない）第１の実施形態に係るアセンブリの正面図である。
【図２ｂ】図の２ａのアセンブリの側面図である。
【図２ｃ】図の２ａのアセンブリの上面図である。
【図２ｄ】図の２ａのアセンブリの背面図の一部である。
【図２ｅ】図の２ａのアセンブリの底面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る位置決めアセンブリの背面図である。
【図４ａ】本発明の第３の実施形態に係る位置決めアセンブリの正面図である。
【図４ｂ】本発明の第３の実施形態に係る位置決めアセンブリの斜視図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係る位置決めアセンブリの正面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る位置決めアセンブリが備えられた実験機器の一部の斜視図である。異なる図において同じ参照符号を有するアイテムが、同じ構造的特徴および同じ機能を有することに留意されたい。そのようなアイテムの機能および／または構造が説明されている場合、詳細な説明において、それらアイテムの繰返しの説明は必要ではない。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１ａと図１ｂとは、完全に後退した位置と完全に延長した位置とのそれぞれの、本発明の第１の実施形態に係る位置決めアセンブリ１００の例を示している。アセンブリは、ベース部分１１０と、装置１３０の取付けのために構成されたホルダ部分１２０とを備えている。図示の例では、取り付けられた装置は、ピペットモジュールであり、液体の抽出および送達のためのピペット１３５を備えている。ピペット１３５を、たとえばテストチューブ内に挿入すること、および、テストチューブから後退させること、を可能にするように、長手方向ｚに延びる直線移動軸に沿って、ベース部分１１０に対して、アセンブリのホルダ部分１１０は調整可能である。ホルダ部分１２０は、ベース部分１１０に対して平行に配置されており、それにより、後退位置において、アセンブリが、長手方向ｚにおいてコンパクトな長さＬを有するようになっている。この長さＬは、ホルダ部分の第１の長手方向端部１２０Ａと、ベース部分の第２の長手方向端部１１０Ｂとの間に規定されている（図１ａ参照）。
【００２６】
図１ａに示す完全な後退位置と、図１ｂに示す完全な延長位置との間で、ホルダ部分１２０は、そのようなコンパクトなアセンブリに関し、直線移動の比較的大である範囲Ｔを有している。このことは、ホルダ部分１２０が、移動可能なスライドリンク１４０を介してベース部分１１０に接続されている、本発明に従って実現される。スライドリンクは、ベース部分１１０に対して移動可能であり、ホルダ部分１２０は、スライドリンク１４０に対して移動可能であり、それにより、スライドリンクの、１つのｚ方向における、駆動される移動が、同じ方向において、スライドリンクに対してホルダ部分を移動させる。このことは、図２ａから図２ｅを参照してさらに説明される。図２ａから図２ｅは、（装置が取り付けられていない）位置決めアセンブリ１００の、様々な、より詳細な図を示している。
【００２７】
アセンブリ１００は、長手方向ｚにおいて、スライドリンク１４０をベース部分１１０に対して移動させるための移動機構を含んでいる。この実施形態では、移動機構は、ステッピングモータなどのモータ１６０によって駆動されるリードスクリュ１５０を含んでおり、それにより、リードスクリュおよびモータが、アセンブリのベース部分に取り付けられている。適切には、リードスクリュ１５０は、回転軸が長手方向ｚに延びるように、少なくとも１つのベアリングを介して、ベース部分に回転可能に取り付けられている。直線方向ｚにおけるアセンブリのコンパクトさを向上させるために、リードスクリュ１５０は、モータ１６０の出力シャフトに対して平行に配置されており、リードスクリュの歯が形成された部分１５５およびモータの出力シャフトの歯が形成された部分（視認できない）と係合する駆動ベルト１６５（図２ｃ参照）によって駆動される。他の実施形態では、モータとリードスクリュとは、共通の回転軸を有する場合がある。
【００２８】
スライドリンク１４０は、リードスクリュに取り付けられ、ネジ穴１４４（図２ｅ参照）を有する取付け部分１４３を有している。ネジ穴１４４は、リードスクリュ１５０と係合し、それにより、リードスクリュの回転駆動が、スライドリンクの直線移動を生じさせるようになっている。ベース部分１１０は、第１のガイドレール１１１をさらに含んでいる。この第１のガイドレール１１１は、長手方向ｚに延び、スライドリンクの、対応する第１のスロット１４１におさまる。それにより、リンクスライドが、リードスクリュとともに回転することを防止し、スライドリンク１４０が直線方向に正確にガイドされることを確実にする。スライドリンクは、第１のスロット１４１に対して平行な第２のスロット１４２をさらに備えている。この第２のスロット１４２は、アセンブリのホルダ部分１２０に設けられた第２のガイドレール１２２と係合する。
【００２９】
ホルダ部分１１０は、結合構成を介してベース部分にさらに結合されている。この結合構成は、ベース部分の第１の要素と、ホルダ部分の第２の要素と、スライドリンクの第３の要素とを備えている。この結合構成は、ベース部分でのスライドリンク１４０の移動の駆動を可能にして、スライドリンクに対してホルダ部分１２０を移動させる。
【００３０】
スライドリンクの背面図、ならびに、ベース部分およびホルダ部分の一部を示す図２ｄに最適に見られるように、スライドリンクには、歯が形成されたピニオンホイール１４５の形態の、第１の駆動ホイールおよび第２の駆動ホイールがさらに設けられている。ピニオンホイールの配置により、結合構成の第３の要素が形成される。
【００３１】
ピニオンホイールは、長手方向ｚにおいて互いから離間しており、また、スライドリンク１４０に回転可能に取り付けられている。これにより、ピニオンホイールの回転軸が、長手方向ｚに対して垂直なｘ方向に延びている。ピニオンホイール１４５は、第１の直線駆動表面１１５と係合するように配置されている。第１の直線駆動表面１１５は、ベース部分１１０に設けられ、第１のガイドレール１１１に対して平行であり、横断方向ｙに面している、歯が形成されたラックとして実施されている。第１のラック１１５は、結合構成の第１の要素を形成する。周方向の反対側では、ピニオンホイールは、第２の直線駆動表面と係合している。第２の直線駆動表面との係合は、ホルダ部分１２０に設けられ、第２のガイドレール１２２に対して平行である、歯が形成されたラック１２５として実施されている。第２のラック１２５は、結合構成の第２の要素を形成している。
【００３２】
したがって、スライドリンク１４０の直線移動により、第１のラック１１５の歯とピニオンホイール１４５の歯との間の噛み合った係合に起因して、ピニオンホイール１４５が回転させられる。ピニオンホイールの回転により、ホルダ部分１２０が、ピニオンホイールの歯と第２のラック１２５の歯との間の噛み合った係合に起因して、スライドリンクに対して直線移動させられる。スライドリンク１４０には、用途に応じて、単一の駆動ホイール、または、直線的に離間した複数の駆動ホイールが設けられる場合もある。
【００３３】
ピニオンホイールと、第１のラック１１５および第２のラック１２５との間の、正の噛み合いの係合の利点は、リードスクリュ１５０の回転によって駆動される、スライドリンク１４０の直線移動が、ホルダ部分１２０の直線移動と正確に連動でき、ホルダ部分に取り付けられた装置の正確な位置決めを可能にすることである。モータには、出力シャフトの角度位置および速度を追跡して、スライドリンクおよびホルダ部分の直線位置の正確な制御を可能にするために、エンコーダが設けられている場合がある。代替的には、アセンブリには、ベース部分に対するスライドリンクの直線位置を検出するために、直線エンコーダが設けられている場合がある。
【００３４】
図２ａおよび図２ｄでは、アセンブリ１００は、完全な延長位置で示されている。図２ｄに矢印によって示されるように、描写された図を参照すると、（リードスクリュの回転方向を逆にすることにより）スライドリンクが後退位置に向かって上方に移動させられる場合、ピニオンホイールは時計回り方向に回転し、ホルダ部分１２０も、上方に移動させられる。ベース部分とホルダ部分とに対するスライドリンク自体の移動は、逆方向に生じる。スライドリンクがベース部分１１０に対して上方に移動する場合、スライドリンクは、ホルダ部分１２０に対して下方に移動する。
【００３５】
完全な延長位置では、スライドリンク１４０は、こうして、ピニオンホイール１４５が、第２のラック１２５と、ホルダ部分１１０の第１の長手方向端部１２０Ａに近接する、第２のラック１２５の第１の（上方の）領域で係合するように配置されている。スライドリンクは、さらに、ピニオンホイールが、第１のラック１１５と、ベース部分１１０の第２の長手方向端部１１０Ｂに近接する、第１のラック１１５の第２の（下方の）領域で係合するように配置されている。完全な後退位置では、図１ａに示すように、リンクスライドは、ピニオンホイールが、ホルダ部分１２０の第２の端部１２０Ｂに近接する、第２のラック１２５の第２の（下方の）領域と係合し、また、その第１の（上方の）領域において第１のラック１２５と係合するように配置されている。上述のように、アセンブリは、こうして、後退位置にある場合、長手方向においてコンパクトであり、ホルダ部分の比較的大である直線の延長を可能にする。
【００３６】
図２ｂに示すアセンブリの側面図から見られ得るように、アセンブリは、横断方向ｙにおいてもコンパクトであり、単一の機器上で、いくつかのアセンブリを隣り合って取り付けることを可能にしている。
【００３７】
本発明に係る位置決めアセンブリの第２の実施形態が、図３に示されている。第１の実施形態と同様に、図３のアセンブリ２００は、モータ１６０およびリードスクリュ１５０が取り付けられたベース部分２１０を備えている。アセンブリのホルダ部分２２０は、スライドリンク２４０を介してベース部分に接続されている。スライドリンク２４０は、リードスクリュ１５０と係合するとともに、第１のリニアガイドレールおよび第２のリニアガイドレール上で案内される。第１のリニアガイドレールと第２のリニアガイドレールとは、第１の実施形態に関して記載したように、それぞれ、ベース部分とホルダ部分とに設けられている。
【００３８】
第２の実施形態では、結合構成は、フリクションドライブを備えている。スライドリンク２４０には、長手方向ｚに離間した２つの駆動ホイール２４５が設けられている。駆動ホイール２４５の周方向の両側は、アセンブリのベース部分２１０に設けられた第１の駆動表面２１５、および、ホルダ部分２２０に設けられた第２の長手方向の駆動表面２２５と摩擦で係合する。第１の駆動表面２１５と第２の駆動表面２２５とは、直線移動の方向ｚに延び、また、ベース部分とホルダ部分とのそれぞれの、対向する長手方向の縁部において、好ましくは長手方向縁部の全長に沿って、互いに平行に配置されている。平行な第１の駆動表面と第２の駆動表面とは、間のギャップが、駆動ホイール２４５の直径よりいくらか小であるようにも、配置される場合がある。駆動ホイールはこうして、わずかのプレロードを伴って取り付けられて、リードスクリュ１５０の回転駆動を介してのスライドリンク２４５の直線移動が、第１の長手方向の駆動表面２１５との摩擦の係合に起因して、駆動ホイール２４５の回転を生じさせ第２の長手方向の駆動表面２２５との摩擦の係合を介して、ホルダ部分２２０の直線移動に繋がることを確実にする。駆動ホイール２４５の外周の駆動表面、および、平行な第１の駆動表面と第２の駆動表面とは、摩擦係数が比較的高い、ポリウレタンなどの材料で形成されている場合がある。
【００３９】
本発明に係る位置決めアセンブリの第３の実施形態が、図４ａの正面図、および、図４ｂの斜視図で示されている。第１の実施形態と同様に、図４のアセンブリ３００は、アセンブリのベース部分３１０に配置された、モータで駆動するリードスクリュ１５０に取り付けられたスライドリンク３４０を備えている。スライドリンク３４０は、ベース部分３１０の長さに沿って設けられた第１のガイドレール１１１により、長手方向ｚに案内される。さらに、スライドリンク３４０は、ホルダ部分３２０に接続されており、ホルダ部分の長さに沿って設けられた第２のガイドレール１２２により、その上でスライドリンクは直線方向に案内される。
【００４０】
この実施形態では、位置決めアセンブリ３００には、スライドリンクがベース部分に対して直線方向に移動した際に、スライドリンク３４０に対して同じ直線方向にホルダ部分を移動させるために、ベース部分３１０、ホルダ部分３２０と、スライドリンク３４０との間に異なる結合構成が設けられている。結合構成は、ベルト３５０と、ベース部分３１０に設けられた第１のプーリ構成と、スライドリンク３４０に設けられた第２のプーリ構成とを備えている。ベース部分のプーリ構成は、長手方向ｚにおけるベース部分の両端に設けられた、第１のプーリシーブ３５１と第２のプーリシーブ３５２とで構成されている。第２のプーリ構成は、スライドリンク３４０に設けられ、長手方向ｚにおいて互いから離間した、第３のプーリシーブ３６３と第４のプーリシーブ３６４とで構成されている。シーブ３５１、３５２、３６１、３６２の各々は、ｘ方向に延びる回転軸を有している。
【００４１】
ベルト３５０の第１の端部および第２の端部は、ホルダ部分３２０、適切には、ホルダ部分３２０の第１の端部３２０Ａおよび第２の端部３２０Ｂに、固定して取り付けられている。ホルダ部分は、ベルトのための長手方向ガイド表面３２５を有している。この長手方向ガイド表面３２５は、横断方向ｙにおいてベース部分３１０に面する、ホルダ部分の長手方向縁部によって形成されている。ホルダ部分の第１の端部３２０Ａを始点に、ベルト３５０は、ガイド表面３２５の上方部分に沿って下に案内され、テンションがかけられた状態で、スライドリンクの第３のプーリシーブ３６３の下方の周方向サイド周りに巻かれ、ベース部分の第１のプーリシーブ３５１の上方の周方向サイド周りに巻かれ、次いで、ベース部分の第２のプーリシーブ３５２の下方の周方向サイド周りに巻かれ、最後に、スライドリンク３４０の第４のプーリシーブ３６４の上方の周方向サイド周りに巻かれる。ベルト３５０は、次いで、第２の端部３２０Ｂにおいてホルダ部分に固定される前に、長手方向ガイド表面３２５の下方部分に沿って案内される。結合構成は、こうして、スライドリンク３４０に対してホルダ部分３２０を移動させるための、プーリブロックシステムを備えている。理解されるように、ベルト３５０は、歯が形成されたベルト、チェーン、またはケーブル／ワイヤとして実施される場合がある。
【００４２】
アセンブリ３００が完全な延長位置で示されている、図４ａに示す図を参照すると、スライドリンク３４０は、ベース部分３１０の下方領域かつ、ホルダ部分３２０の上方領域に配置されている。後退位置に向かうスライドリンク３４０の移動により、回転可能なプーリシーブ周りのベルト３５０を移動させ、このことは、次いで、ホルダ部分３２０を移動させる。図４ａに参照符号３８０によって示されるベルトの基準ポイントを規定する場合、基準ポイント３８０は、リンクスライド３４０を上方に移動させるようにリードスクリュ１５０が回転すると、長手方向ｚにおいて下方にシフトする。これにより、ホルダ部分の第２の端部３２０Ｂを引き上げ、ホルダの後退を実施する。完全な後退位置では、スライドリンクは、ホルダ部分３２０の下方領域かつ、ベース部分の上方領域に配置されることになる。
【００４３】
本発明に係る位置決めアセンブリの第４の実施形態が、図５の正面図で示されている。
【００４４】
位置決めアセンブリ４００は、第３の実施形態に関して記載したものと同じフーリブロックの結合構成が設けられ、それにより、ベルト４５０が、ホルダ部分４１０の両端に固定されるとともに、ベース部分４１０の第１のプーリシーブ４５１および第２のプーリシーブ４５２の構成、ならびに、スライドリンク４４０に設けられた第３のプーリシーブ４６３および第４のプーリシーブ４６４の平行な構成の周りに巻かれている。この実施形態では、ベルト４５０は、結合構成の一部を形成するのみならず、直線方向ｚにおいて、ベース部分４１０に対し、スライドリンクを移動させるための移動機構の一部をも形成する。
【００４５】
スライドリンク４４０は、ベース部分の第１のプーリシーブ４５１と第２のプーリシーブ４５２との間に、長手方向に延びるベルトのセクションにおいて、ベルト４５０に取り付けられている。前述のように、スライドリンクは、ベース部分に設けられた第１のガイドレール１１１上、および、ホルダ部分に設けられた第２のガイドレール１２２上を案内される。この実施形態では、第１のプーリシーブ４５１は、モータ４６０によって駆動される。このモータ４６０は、その出力シャフトが、ｘ方向に延びる回転軸を有するように配置されている。好ましくは、プーリシーブ４５１、４５２、および、ベルト４５０の係合する内側表面が、従動プーリシーブ４５１の回転と、スライドリンク４４０の直線移動との間の良好な連動を確実にするために、歯が形成されたプロファイルを有している。
【００４６】
本発明に係る位置決めアセンブリは、実験設備での使用に特に適している。液体取扱い装置６００の一部の例が、図６の斜視図に示されている。この装置には、第１の実施形態に係る第１の位置決めアセンブリ１００Ａが設けられており、それにより、ピペットモジュール１３５が、アセンブリのホルダ部分に取り付けられている。さらなる位置決めアセンブリ１００Ｂが設けられ、それにより、グリップ装置６３０が、ホルダ部分１１０に取り付けられている。グリップ装置は、図示の例では、分析カートリッジを保持している。位置決めアセンブリは、上で説明したように、取り付けられた装置のｚ方向の位置を調整する。第１のアセンブリ１００Ａのベース部分が、ｙ方向に延びる第１のサポート６１０に、スライドするキャリッジ６２０を介して取り付けられており、それにより、取り付けられたアセンブリの装置１３５の位置が、ｙ方向にも調整可能であるようになっている。第１のサポート６１０は、ｘ方向に延びる第１のレール６５０上の装置６００に取り付けられており、それにより、第１のサポートの位置が、ｘ方向に調整可能であるようになっている。さらなる位置決めアセンブリ１００Ｂは、装置６００に同様に取り付けられており、それにより、ｘ方向およびｙ方向におけるアセンブリの位置決めを可能にするようになっている。
【００４７】
例、実施形態、またはオプションの特徴は、非限定的ものとして示されているか否かに関わらず、請求されている本発明を限定するものとは理解されない。上述の実施形態が、本発明を限定するよりむしろ説明するものであること、および、当業者が、添付の特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく、多くの代替的実施形態を設計することが可能であろうことに留意されたい。
【００４８】
特許請求の範囲においては、丸括弧の間にあるあらゆる参照符号は、その請求項を限定するものとは解釈されるものではない。動詞「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」およびその活用型の使用は、請求項に述べられたもの以外の要素またはステップの存在を除外しない。ある要素に先行する冠詞「ａ」または「ａｎ」は、そのような要素が複数存在することを除外しない。本発明は、いくつかの別個の要素を備えたハードウェアによって、および、適切にプログラムされたコンピュータによって、実施される場合がある。いくつかの手段を列挙する装置のクレームでは、これら手段のいくつかが、ハードウェアの同一のアイテムによって実施され得る。特定の手法が、相互に異なる独立請求項に単に記載されていることは、これら手法の組合せが、役立つために使用され得ないことは示していない。
【００４９】
以下の参照符号および略字のリストは、図面の解釈を促進するために提供されており、特許請求の範囲を限定するものとは解釈されるものではない。
【符号の説明】
【００５０】
１００，２００，３００，４００  位置決めアセンブリ
１１０，２１０，３１０，４１０  ベース部分
１１０Ｂ  ベース部分の第２の長手方向端部
１１１  ベース部分の第１のガイドレール
１１５，２１５，ベース部分の第１の直線駆動表面
１２０，２２０，３２０，４２０  ホルダ部分
１２０Ａ，３２０Ａ  ホルダ部分の第１の長手方向端部
１２０Ｂ，３２０Ｂ  ホルダ部分の第２の長手方向端部
１２２  ホルダ部分の第２のガイドレール
１２５，２２５  ホルダ部分の第２の直線駆動表面
１３０  取り付けられた装置
１３５  ピペット
１４０，２４０，３４０，４４０  スライドリンク
１４１  第１のガイドレールと係合するためのスライドリンクの第１のスロット
１４２  第２のガイドレールと係合するためのスライドリンクの第２のスロット
１４３  取付け部分
１４４  （リードスクリュと係合するための）取付け部分の
ネジ穴
１４５，２４５  駆動ホイール
１５０  リードスクリュ
１５５  リードスクリュの歯が形成された外周
１６０，４６０  モータ
１６５  モータの出力シャフトとリードスクリュとを結合するための、歯が形成されたベルト
３２５  ベルトのための、ホルダ部分のガイド表面
３５０，４５０  ベルト
３５１，４５１  第１のプーリシーブ
３５２，４５２  第２のプーリシーブ
３６３，４６３  第３のプーリシーブ
３６４，４６４  第４のプーリシーブ
３８０  ベルト上の基準位置
６００  液体取扱い装置
６１０  ｙ方向に延びる第１のサポート
６２０  スライドするキャリッジ
６３０  グリップ装置
６５０  ｘ方向に延びる第１のレール
ｚ  長手方向（直線移動の方向）
ｙ  横断方向
ｘ  垂直方向（ｚおよびｙに対して垂直）
Ｌ  完全な後退位置におけるアセンブリの全体の長さ
Ｔ  後退位置と延長位置との間の直線移動の範囲
【図１ａ】
2020003478.tif 000003
【図１ｂ】
2020003478.tif 000004
【図２ａ】
2020003478.tif 000005
【図２ｂ】
2020003478.tif 000006
【図２ｃ】
2020003478.tif 000007
【図２ｄ】
2020003478.tif 000008
【図２ｅ】
2020003478.tif 000009
【図３】
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【図４ａ】
2020003478.tif 000011
【図４ｂ】
2020003478.tif 000012
【図５】
2020003478.tif 000013
【図６】
2020003478.tif 000014
【外国語明細書】
2020003478000001.pdf