CH703454B1

CH703454B1 - An apparatus for positioning an object, in particular a pipette.

Info

Publication number: CH703454B1
Application number: CH11652010A
Authority: CH
Inventors: Jossi Armin; Diego Bussinger
Original assignee: Jossi Holding Ag
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2014-06-30
Also published as: CH703454A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung (1) zum Positionieren einer Objektaufnahme (11) in einer Arbeitsebene (3). Die Vorrichtung umfasst dabei ein Gestell (2), einen schwenkbar auf dem Gestell (2) angeordneten Auslegearm (4), wobei der Auslegearm (4) derart ausgestaltet und gelagert ist, dass der Abstand zwischen der Schwenkachse (7) und der Objektaufnahme (11) veränderbar ist, ein Vorspannmittel (9) sowie Antriebsmittel (6), welche über Zugmittel (5) mit dem freien Ende (12) des Auslegearms (4) verbunden sind. Durch Betätigen der Antriebsmittel (6) kann die Position des vorgespannten Auslegearms (4) bezüglich Schwenkwinkel und Distanz zwischen Objektaufnahme (11) und Schwenkachse (7) gesteuert werden.The present invention relates to a device (1) for positioning an object receptacle (11) in a working plane (3). The device comprises a frame (2), a cantilever arm (4) arranged pivotably on the frame (2), the cantilever arm (4) being configured and supported such that the distance between the pivot axis (7) and the object receptacle (11 ), a biasing means (9) and drive means (6), which are connected via traction means (5) with the free end (12) of the Auslegearms (4). By actuating the drive means (6), the position of the prestressed outrigger arm (4) with respect to the swivel angle and distance between the object receptacle (11) and pivot axis (7) can be controlled.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren eines Objekts gemäss Anspruch 1. The present invention relates to a device for positioning an object according to claim 1.

[0002] Solche Vorrichtungen werden beispielsweise zum Pipettieren von Lösungen in Labors oder zur Handhabung von Teilen sowie bei Montage- oder Sortierprozessen verwendet. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ausführungsformen solcher Vorrichtungen bekannt. Such devices are used for example for pipetting solutions in laboratories or for the handling of parts and in assembly or sorting processes. Various embodiments of such devices are known from the prior art.

[0003] Beispielsweise sind Roboterarme aus der Industrie hinlänglich bekannt. Diese sind jedoch üblicherweise sehr komplex aufgebaut. Dementsprechend sind die Produktions- und Wartungskosten entsprechend hoch. Ausserdem ergibt sich durch die Komplexität auch eine erhöhte Fehleranfälligkeit. For example, robot arms from the industry are well known. However, these are usually very complex. Accordingly, the production and maintenance costs are correspondingly high. In addition, the complexity results in an increased susceptibility to errors.

[0004] Besonders auf dem Gebiet, der Labortechnik ist es erwünscht, besonders einfache, aber dennoch robuste und zuverlässige Pipettierroboter einzusetzen. Aus dem Stand der Technik sind entsprechend einige Vorrichtungen bekannt. Particularly in the field of laboratory technology, it is desirable to use particularly simple, yet robust and reliable pipetting robot. From the prior art, some devices are known accordingly.

[0005] Die US 2006/0 254 509 beschreibt eine Vorrichtung, bei der ein Auslegearm verschiebbar auf einer schwenkbar gelagerten Plattform angebracht ist. Durch gezieltes Verschwenken der Plattform um einen bestimmten Winkel sowie das Ausfahren des Schwenkarms um eine definierte Strecke lässt sich eine Düse eines Pipettiergeräts in einer Arbeitsebene positionieren. Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, dass ein relativ grosser und komplexer Aufbau nötig ist, da auf der schwenkbaren Plattform eine Vorrichtung zum Verschieben des Auslegearms angeordnet ist. The US 2006/0 254 509 describes a device in which a boom arm is slidably mounted on a pivotally mounted platform. By targeted pivoting of the platform by a certain angle and the extension of the pivot arm by a defined distance, a nozzle of a pipetting device can be positioned in a working plane. A disadvantage of this device is that a relatively large and complex structure is necessary because a device for moving the extension arm is arranged on the pivotable platform.

[0006] Die WO 89/00 725 offenbart eine Vorrichtung zum Positionieren eines Werkzeugs in einer Arbeitsebene. Die Vorrichtung weist dabei zwei in ihrer Länge veränderbare Arme auf, die in einem bestimmten Abstand zueinander gelenkig gelagert sind. Die Arme sind an ihren Enden über ein Gelenk miteinander verbunden und bestehen aus zusammenrollbarem Bandstahl. Am Gelenk ist ein Instrument oder Halter angeordnet. Durch Variation der Länge der einzelnen Arme lässt sich das Gelenk in der Ebene beliebig positionieren. WO 89/00 725 discloses a device for positioning a tool in a working plane. The device has two arms which are variable in their length and which are articulated at a certain distance from each other. The arms are connected at their ends via a hinge and consist of zusammenrollbarem steel strip. At the joint an instrument or holder is arranged. By varying the length of the individual arms, the joint can be positioned anywhere in the plane.

[0007] Nachteilig an dieser Vorrichtung ist, dass durch die beiden Arme aus Bandstahl die Vorrichtung nur mit leichten Werkzeugen ausgestattet werden kann. Ausserdem ist das Werkzeug nicht gegen Verdrehen gesichert, da keine steife Tragvorrichtung vorhanden ist. Zudem lässt sich eine solche Vorrichtung nicht mit Standardbauteilen konstruieren, was erhöhte Produktionskosten zur Folge hat. A disadvantage of this device is that the device can be equipped with lightweight tools only by the two arms made of steel strip. In addition, the tool is not secured against rotation, since no rigid support device is present. In addition, such a device can not be constructed with standard components, resulting in increased production costs.

[0008] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nun darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet und welche bei einem möglichst einfachen Aufbau eine präzise und zuverlässige Positionierung eines Werkzeugs erlaubt. Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. An object of the present invention is therefore to provide a device of the type mentioned, which avoids the disadvantages mentioned and which allows a simple and simple construction, a precise and reliable positioning of a tool. This object is achieved with a device according to claim 1.

[0009] Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht das Positionieren eines Objekts über einer vorzugsweise horizontal angeordneten Arbeitsebene. Die Vorrichtung umfasst dabei ein Gestell und einen Auslegearm, der um eine Schwenkachse schwenkbar am Gestell gelagert und an dessen freiem Ende eine Objektaufnahme angeordnet ist. Der Auslegearm ist derart ausgestaltet und gelagert, dass der Abstand zwischen der Schwenkachse und der Objektaufnahme veränderbar ist. Zusätzlich weist die Vorrichtung Vorspannmittel auf, welche am Auslegearm angreifen und die Objektaufnahme von der Schwenkachse weg verspannen. Am Gestell sind zwei zueinander beabstandete Antriebsmittel angeordnet, zwischen denen die Schwenkachse angeordnet ist und von denen jedes mit einem Zugmittel in Wirkverbindung steht, welches am freien Ende des Auslegearms angreift. Durch Betätigen der Antriebsmittel kann die Position des vorgespannten Auslegearms bezüglich Schwenkwinkel und Distanz zwischen Objektaufnahme und Schwenkachse gesteuert werden. Dadurch kann die Position der Objektaufnahme einfach durch gezieltes Verkürzen und/oder Verlängern der beiden Zugmittel gesteuert werden. The inventive device allows the positioning of an object over a preferably horizontally arranged working plane. The device comprises a frame and a Auslegearm which is mounted pivotably about a pivot axis on the frame and at the free end of an object receptacle is arranged. The extension arm is designed and mounted such that the distance between the pivot axis and the object receptacle is variable. In addition, the device has biasing means which engage the extension arm and clamp the object receptacle away from the pivot axis. On the frame two spaced-apart drive means are arranged, between which the pivot axis is arranged and each of which is in operative connection with a traction means which engages the free end of the extension arm. By actuating the drive means, the position of the prestressed outrigger arm with respect to the swivel angle and the distance between the object receiver and the swivel axis can be controlled. As a result, the position of the object holder can be controlled simply by deliberately shortening and / or lengthening the two traction means.

[0010] Eine solche Vorrichtung ist einfach aufgebaut, ermöglicht aber dennoch eine zuverlässige und genaue Positionierung eines Objekts. Durch ein Minimum an beweglichen Teilen sind der Wartungsaufwand und die Störanfälligkeit minimal. Such a device is simple in construction, but still allows a reliable and accurate positioning of an object. With a minimum of moving parts, the maintenance and the susceptibility to interference are minimal.

[0011] Bevorzugt ist der Auslegearm starr und die Schwenkachse als Drehschiebelager ausgestaltet. Durch eine solche Vorrichtung lassen sich auch etwas schwerere Objekte am freien Ende des Auslegearms anordnen. Ausserdem ist das Objekt dadurch zusätzlich vor unerwünschtem Verdrehen gesichert. Ausserdem befinden sich alle beweglichen Teile ausserhalb der Arbeitsebene, so dass insbesondere keine durch die Bewegung entstehenden Abriebpartikel auf die Arbeitsebene gelangen. Preferably, the extension arm is rigid and designed the pivot axis as a rotary slide bearing. By means of such a device, it is also possible to arrange somewhat heavier objects at the free end of the delivery arm. In addition, the object is additionally secured against unwanted twisting. In addition, all moving parts are outside the working plane, so that in particular no abrasion particles resulting from the movement reach the working plane.

[0012] Der Querschnitt des starren Arms kann dabei jede geeignete Form aufweisen, beispielsweise quadratisch, rund, elliptisch oder polygonal. Der Auslegearm kann dabei beispielsweise auch als Hohl- oder Winkelprofil ausgestaltet sein. Dies erleichtert beispielsweise die Durchführung eines Kabels durch den Auslegearm. Je nach Anwendungsgebiet und Belastung kann der Auslegearm aus einem Polymer- oder einem Metallwerkstoff bestehen. Bevorzugterweise besteht der Auslegearm dabei aus rostfreiem Stahl oder Aluminium. The cross section of the rigid arm can have any suitable shape, for example, square, round, elliptical or polygonal. The extension arm can be designed, for example, as a hollow or angle profile. This facilitates, for example, the passage of a cable through the extension arm. Depending on the field of application and load, the extension arm can consist of a polymer or a metal material. Preferably, the extension arm is made of stainless steel or aluminum.

[0013] Bevorzugt verfügt das Drehschiebelager über mindestens ein Führungselement zur horizontalen Führung des Auslegearms sowie über mindestens zwei Gleitbeläge, wobei die Gleitbeläge derart angeordnet sind, dass sie sowohl die vertikale Bewegung des Auslegearms begrenzen als auch diesen gegen seitliches Verkippen sichern. Preferably, the rotary slide bearing has at least one guide element for horizontal guidance of the extension arm and at least two sliding linings, wherein the sliding linings are arranged such that they limit both the vertical movement of the extension arm and secure it against lateral tilting.

[0014] Das Führungselement besteht dabei bevorzugt aus wenigstens einer Rolle. Alternativ kann das Führungselement auch als Wälzlager oder als schwenkbare Aufnahme für den Auslegearm ausgestaltet sein. Die Gleitbeläge begrenzen dabei die vertikale Bewegung des Auslegearms und halten diesen dabei bevorzugt parallel zur Arbeitsebene. Alternativ können an Stelle der Gleitbeläge auch Rollen oder dergleichen eingesetzt werden. The guide element preferably consists of at least one roller. Alternatively, the guide element can also be configured as a roller bearing or as a pivotable receptacle for the extension arm. The sliding linings limit the vertical movement of the extension arm and preferably keep it parallel to the working plane. Alternatively, rollers or the like may be used instead of the sliding linings.

[0015] Bevorzugt ist mindestens ein Gleitbelag oberhalb und mindestens ein weiterer Gleitbelag unterhalb des Auslegearms angeordnet. Ferner lässt sich der vertikale Abstand der Gleitbeläge zueinander verändern. Dadurch kann je nach Anwendung der Vorrichtung das Spiel zwischen Auslegearm und Gleitbelägen verändert werden. Ausserdem lässt sich dadurch der Auslegearm einfacher aus der Vorrichtung ausbauen, z.B. zu Reparatur- oder Wartungszwecken. Die Gleitbeläge umfassen oder bestehen bevorzugt aus Polytetrafluorethylen (PTFE) oder aus einem Keramikmaterial mit guten Gleiteigenschaften. Preferably, at least one sliding coating is arranged above and at least one further sliding coating below the extension arm. Furthermore, the vertical distance of the sliding linings to each other can be changed. As a result, depending on the application of the device, the game between extension arm and sliding linings are changed. In addition, this allows the extension arm to be more easily removed from the device, e.g. for repair or maintenance purposes. The sliding liners preferably comprise or consist of polytetrafluoroethylene (PTFE) or of a ceramic material with good sliding properties.

[0016] In einer alternativen Ausführungsform verfügt der Auslegearm über mindestens zwei starre Elemente, die über eine zusätzliche Schwenkachse schwenkbar miteinander verbunden sind. Dabei ist bevorzugt bei dieser zusätzlichen Schwenkachse ein weiteres Zugmittel angebracht, welches an die zwei starren Elemente angreift und zwischen diesen eine Vorspannkraft erzeugt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass bei der Reduktion der Distanz zwischen der Schwenkachse am Gestell und der Objektaufnahme der Auslegearm auf der der Arbeitsebene abgewandten Seite des Gestells nicht herausragt. Somit lässt sich die Vorrichtung Platz sparender gestalten. Weiter alternativ könnte der Auslegearm auch als Teleskoparm oder als Pantograph ausgebildet sein. In an alternative embodiment, the extension arm has at least two rigid elements which are pivotally connected to each other via an additional pivot axis. In this case, a further traction means is preferably attached to this additional pivot axis, which acts on the two rigid elements and generates a biasing force between them. This embodiment has the advantage that in the reduction of the distance between the pivot axis on the frame and the object holder of the extension arm on the side facing away from the working plane of the frame does not protrude. Thus, the device can make space-saving. Next alternatively, the extension arm could also be designed as a telescopic arm or as a pantograph.

[0017] Die Zugmittel sind bevorzugterweise als Zahnriemen ausgestaltet. Zahnriemen ermöglichen eine gute Kraftübertragung zwischen den Antriebsmitteln und dem Auslegearm. Ausserdem wird dadurch die Entstehung von Schlupf zwischen den Zugmitteln und den Antriebsmitteln verhindert, was die Präzision der Vorrichtung erhöht. Weiter ermöglicht die Verwendung von Zahnriemen die Bestimmung der Länge der Zugmittel zwischen den Antriebsmitteln und dem freien Ende des Auslegearms über die Motor- bzw. Getriebeachse. Alternativ können die Zugmittel auch als Riemen, Draht, Kette oder dergleichen ausgestaltet sein. The traction means are preferably designed as a toothed belt. Timing belts allow good power transmission between the drive means and the extension arm. In addition, this prevents the formation of slip between the traction means and the drive means, which increases the precision of the device. Further, the use of timing belts allows the determination of the length of the traction means between the drive means and the free end of the extension arm via the engine or transmission axle. Alternatively, the traction means can also be designed as a belt, wire, chain or the like.

[0018] Die Vorspannmittel umfassen bevorzugt wenigstens eine Feder, besonders bevorzugt eine Schraubenfeder. Durch die Vorspannmittel wird die Objektaufnahme von der Schwenkachse weg verspannt. Dadurch lassen sich zur Positionierung einfache Zugmittel verwenden, da der Schwenkarm durch die Vorspannkraft stets in die der Zugkraft entgegengesetzte Richtung gedrückt wird. Eine Schraubenfeder ist dabei ein einfaches und kostengünstiges Mittel, um diese Vorspannkraft zu erzeugen. Alternativ könnten die Vorspannmittel auch als Druckmittelzylinder ausgestaltet sein. Ausserdem kompensieren die Vorspannmittel ein eventuell vorhandenes Spiel zwischen Antriebsmittel und Zugmittel. The biasing means preferably comprise at least one spring, more preferably a coil spring. By the biasing means, the object holder is clamped away from the pivot axis. As a result, simple traction means can be used for positioning, since the pivoting arm is always pressed by the biasing force in the direction opposite to the traction. A coil spring is a simple and inexpensive means to produce this biasing force. Alternatively, the biasing means could also be designed as a pressure cylinder. In addition, the biasing means compensate for any existing game between the drive means and traction means.

[0019] Bevorzugt sind die Antriebsmittel als Drehantriebsmittel ausgestaltet. Beispielsweise können als Antriebsmittel Servomotoren oder Schrittmotoren eingesetzt werden. Alternativ können die Antriebsmittel zusätzlich über Getriebe verfügen. Preferably, the drive means are configured as a rotary drive means. For example, servomotors or stepper motors can be used as drive means. Alternatively, the drive means may additionally have transmissions.

[0020] Ferner umfasst die Vorrichtung bevorzugt zusätzlich eine Steuerung, mit der die Antriebsmittel angesteuert werden können. Diese Steuerung umfasst besonders bevorzugt wenigstens einen Mikroprozessor. Furthermore, the device preferably additionally includes a controller with which the drive means can be controlled. This control particularly preferably comprises at least one microprocessor.

[0021] Die Steuerung sollte dabei auch über Sensoren verfügen, welche beispielsweise die Position der Objektaufnahme oder den Schwenkwinkel sowie die Distanz zwischen Schwenkachse und Objektaufnahme erfassen. Die Positionsmessung der Objektaufnahme erfolgt dabei bevorzugt als Direkt- oder Inkrementalmessung. The controller should also have sensors which detect, for example, the position of the object shot or the swivel angle and the distance between the pivot axis and object shot. The position measurement of the object recording is preferably carried out as a direct or incremental measurement.

[0022] Besonders bevorzugt lässt sich die Objektaufnahme durch die Steuerung an vordefinierte Positionen bringen, welche durch spezifische Koordinaten der Arbeitsebene definiert sind. Durch Verstellen der Zugmittel über die Antriebsmittel lässt sich die Objektaufnahme gezielt über entsprechende Koordinaten der Arbeitsebene platzieren. Dadurch lassen sich spezifische Koordinaten der Arbeitsebene «anfahren». Beispielsweise können diese Positionen die Lage der Näpfchen einer Mikrotiterplatte darstellen. Particularly preferably, the object recording can be brought by the controller to predefined positions, which are defined by specific coordinates of the working plane. By adjusting the traction means via the drive means, the object holder can be placed specifically over corresponding coordinates of the working plane. This allows specific coordinates of the working plane to be approached. For example, these positions may represent the location of the wells of a microtiter plate.

[0023] Die Objektaufnahme des Auslegearms ist bevorzugt mit einer Dosierungsvorrichtung für Flüssigkeiten verbunden oder verbindbar. Dadurch lässt sich die Vorrichtung als Pipettierroboter einsetzen. Alternativ kann die Objektaufnahme jedoch auch mit einer Greifvorrichtung verbunden oder verbindbar sein. The object receptacle of the extension arm is preferably connected or connectable to a metering device for liquids. As a result, the device can be used as a pipetting robot. Alternatively, however, the object receptacle can also be connected or connectable to a gripping device.

[0024] Alternativ kann der Auslegearm über eine zusätzliche Stellvorrichtung verfügen, mit welcher sich die Objektaufnahme zusätzlich in mindestens einer weiteren Richtung bewegen lässt. Dadurch erhält die erfindungsgemässe Vorrichtung weitere Freiheitsgrade für Bewegungen. Alternatively, the extension arm may have an additional adjusting device with which the object receptacle can additionally be moved in at least one further direction. As a result, the device according to the invention obtains further degrees of freedom for movements.

[0025] Besonders bevorzugt lässt sich die Objektaufnahme durch die zusätzliche Stellvorrichtung in vertikaler Richtung bewegen. Dadurch kann beispielsweise ein an der Aufnahme befestigtes Werkzeug auch Objekte, welche sich unter- oder oberhalb der Arbeitsebene befinden, erreichen bzw. greifen oder bearbeiten. Alternativ kann die Vorrichtung auch so ausgestaltet sein, dass sich das Gestell samt Auslegearm und Antriebsmittel in vertikaler Ebene verschieben lassen. Particularly preferably, the object holder can be moved by the additional adjusting device in the vertical direction. As a result, for example, a tool attached to the receptacle can also reach or grasp or process objects which are below or above the working plane. Alternatively, the device can also be designed so that the frame together with the extension arm and drive means can be moved in the vertical plane.

[0026] Die Zugmittel können aus einem einzigen Element mit zwei freien Enden bestehen. Das Element ist dabei mit dem freien Ende des Auslegearms fest und beidseitig über die freien Enden mit den Antriebsmitteln verbunden. Alternativ können die Zugmittel auch aus zwei separaten Elementen bestehen, welche je zwischen einem Antriebsmittel und dem freien Ende des Auslegearms verbunden sind. The traction means may consist of a single element with two free ends. The element is fixed to the free end of the extension arm and connected on both sides via the free ends with the drive means. Alternatively, the traction means may also consist of two separate elements, which are each connected between a drive means and the free end of the extension arm.

[0027] Die Zugmittel sind bevorzugt auf den Antriebsmitteln aufrollbar. Dadurch wird verhindert, dass die Zugmittel auf der der Arbeitsebene abgewandten Seite des Gestells herausragen. The traction means are preferably rollable on the drive means. This prevents that the traction means protrude on the side facing away from the working plane side of the frame.

[0028] Alternativ können die Zugmittel auch durch die Antriebsmittel durchgezogen werden. Alternatively, the traction means can also be pulled through the drive means.

[0029] Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann ferner über mehr als nur einen Schwenkarm verfügen. Beispielsweise können zwei Schwenkarme neben- oder übereinander angeordnet sein. Dabei verfügt jeder Schwenkarm vorzugsweise über eigene Zug- und Antriebsmittel. The inventive device may also have more than one swivel arm. For example, two pivot arms may be arranged side by side or one above the other. Each swivel arm preferably has its own traction and drive means.

[0030] Weitere Vorteile und Einzelmerkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Zeichnungen. Es zeigen: <tb>Fig. 1 :<SEP>Draufsicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einem Auslegearm, <tb>Fig. 2 :<SEP>Draufsicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung mit mehrteiligem Auslegearm, <tb>Fig. 3 :<SEP>Schnittbild eines Drehschiebelagers der erfindungsgemässen Vorrichtung, <tb>Fig. 4 :<SEP>Darstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung.Further advantages and individual features of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and from the drawings. Show it: <Tb> FIG. 1: <SEP> top view of a first embodiment of the device according to the invention with a delivery arm, <Tb> FIG. 2: <SEP> top view of a second embodiment of the device according to the invention with multi-part extension arm, <Tb> FIG. 3: <SEP> sectional view of a rotary slide bearing of the device according to the invention, <Tb> FIG. 4: <SEP> Representation of a third embodiment of the device according to the invention.

[0031] Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung 1. Auf einem Gestell 2 ist ein Auslegearm 4 schwenkbar um die Schwenkachse 7 angeordnet. Der Auslegearm 4 weist an seinem freien Ende 12 eine Objektaufnahme 11 auf. Bei dieser Ausführungsform ist der Auslegearm starr ausgebildet und besteht vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff wie beispielsweise Aluminium oder rostfreier Stahl. Die Objektaufnahme 11 kann beispielsweise zur Aufnahme einer Pipettier- oder Greifvorrichtung ausgelegt sein. Der Auslegearm 4 ist dabei derart auf dem Gestell 2 schwenkbar gelagert, dass der Abstand zwischen der Objektaufnahme 11 und der Schwenkachse 7 veränderbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist der Auslegearm 4 über ein Führungselement 15 um die Drehachse 7 schwenkbar gelagert. Das Führungselement 15 umfasst vorzugsweise wenigstens eine Rolle oder ein Wälzlager. Alternativ kann das Führungselement aber auch aus einem Stift, mehreren Rollen oder Wälzlager bestehen. Zusätzlich sind entweder auf der Oberseite des Gestells 2 und/oder an der Unterseite des Auslegearms 4 Gleitflächen angebracht, welche das Gleiten des Auslegearms 4 ermöglichen. Am freien Ende 12 des Auslegearms 4 sind zwei Zugmittel 5 angebracht, welche mit den beiden Antriebsmitteln 6 in Wirkverbindung stehen. Die Zugmittel 5 werden dabei auf den Antriebsmitteln 6 aufgerollt beziehungsweise durch diese durchgezogen. Über ein Vorspannmittel 9 wird die Objektaufnahme 11 von der Schwenkachse 7 weg verspannt. Das Vorspannmittel 9 ist bei dieser Ausführungsform eine Zugfeder. Alternativ könnte das Vorspannmittel 9 jedoch auch durch einen Druckmittelzylinder, z.B. eine Gasdruckfeder oder Ähnliches gebildet werden. Durch die Zugmittel 5 lässt sich der vorgespannte Auslegearm 4 in der Arbeitsebene 3 beliebig verschwenken sowie der Abstand des freien Endes 12 zum Gestell 2 verringern bzw. vergrössern. Die Zugmittel 5 sind bevorzugt in Form eines Drahts oder eines Riemens ausgestaltet, wobei Zahnriemen eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Zugmittel 5 darstellen. Antriebsmittel 6 sind dabei bevorzugt als Drehantriebe ausgestaltet. Die Vorrichtung 1 umfasst vorzugsweise zusätzlich eine Steuerung, die zur Ansteuerung der Antriebsmittel 6 dient. Besonders bevorzugt lässt sich durch die Steuerung die Objektaufnahme 11 an vordefinierte Positionen in der Arbeitsebene 3 bringen, welche durch ein Wertepaar für den Schwenkwinkel sowie für die Distanz zwischen Objektaufnahme und Schwenkachse definiert sind. Jedes dieser Wertepaare lässt sich dabei durch gezieltes Verkürzen oder Verlängern der beiden Zugmittel 5 anfahren. In gestrichelter Darstellung ist beispielhaft eine zweite Position des Schwenkarms dargestellt. Fig. 1 shows a first embodiment of the inventive device 1. On a frame 2, a boom arm 4 is pivotally mounted about the pivot axis 7. The extension arm 4 has an object receptacle 11 at its free end 12. In this embodiment, the extension arm is rigid and is preferably made of a metallic material such as aluminum or stainless steel. The object receptacle 11 may be designed, for example, for receiving a pipetting or gripping device. The extension arm 4 is mounted so pivotally on the frame 2, that the distance between the object holder 11 and the pivot axis 7 is variable. In this embodiment, the extension arm 4 is pivotally mounted about the axis of rotation 7 via a guide element 15. The guide element 15 preferably comprises at least one roller or a roller bearing. Alternatively, the guide element but also consist of a pin, a plurality of rollers or bearings. In addition, 4 sliding surfaces are mounted either on the top of the frame 2 and / or on the underside of the extension arm, which allow the sliding of the extension arm 4. At the free end 12 of the extension arm 4, two traction means 5 are mounted, which are in operative connection with the two drive means 6. The traction means 5 are rolled up on the drive means 6 or pulled through this. About a biasing means 9, the object holder 11 is clamped away from the pivot axis 7. The biasing means 9 is a tension spring in this embodiment. Alternatively, however, the biasing means 9 could also be provided by a pressure medium cylinder, e.g. a gas spring or the like are formed. By the traction means 5, the prestressed Auslegearm 4 can be pivoted in the working plane 3 as desired and reduce the distance of the free end 12 to the frame 2 and enlarge. The traction means 5 are preferably designed in the form of a wire or a belt, wherein toothed belts constitute a particularly preferred embodiment of the traction means 5. Drive means 6 are preferably designed as rotary actuators. The device 1 preferably additionally comprises a controller which serves to control the drive means 6. Particularly preferably, the object holder 11 can be brought to predefined positions in the working plane 3 by the control, which are defined by a value pair for the swivel angle and for the distance between the object holder and the swivel axis. Each of these value pairs can be approached by targeted shortening or lengthening of the two traction means 5. In dashed representation, a second position of the swivel arm is shown by way of example.

[0032] Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung 1. Bei dieser Ausführungsform ist der Auslegearm 4 mehrteilig ausgebildet. Dabei ist das erste Element 16 des Auslegearms 4 schwenkbar am Gestell 2 gelagert und über eine zweite Schwenkachse 8 gelenkig mit dem zweiten Element 17 verbunden. Am freien Ende 12 des zweiten Elements ist wiederum eine Objektaufnahme 11 angeordnet. Zwischen dem ersten Element 16 und dem zweiten Element 17 ist ein Vorspannmittel 10 angeordnet, welches die beiden Elemente 16, 17 voneinander weg verspannt. Das Vorspannmittel 10 ist dabei bei dieser Ausführungsform als Druckfeder ausgebildet. Am freien Ende 12 des zweiten Elements 17 des Auslegearms 4 sind zwei Zugmittel 5 angebracht, welche mit zwei Antriebsmitteln 6 in Wirkverbindung stehen. Die Zugmittel 5 sind dabei als Zahnriemen ausgestaltet, welche durch Antriebsmittel 6 durchgezogen werden. Wie bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform kann durch Betätigen der Antriebsmittel 6 die Distanz zwischen der Objektaufnahme und dem Gestell 2 verändert sowie sowohl der Schwenkwinkel des ersten Elements 16 zum Gestell 2 als auch der Winkel zwischen erstem Element 16 und zweitem Element 17 verändert werden. Dadurch kann die Objektaufnahme 11 in der Arbeitsebene 3 beliebig positioniert werden. Fig. 2 shows a second embodiment of the inventive device 1. In this embodiment, the extension arm 4 is formed in several parts. In this case, the first element 16 of the extension arm 4 is pivotally mounted on the frame 2 and connected via a second pivot axis 8 hingedly connected to the second element 17. At the free end 12 of the second element, in turn, an object receptacle 11 is arranged. Between the first element 16 and the second element 17, a biasing means 10 is arranged, which clamps the two elements 16, 17 away from each other. The biasing means 10 is formed in this embodiment as a compression spring. At the free end 12 of the second element 17 of the extension arm 4, two traction means 5 are mounted, which are in operative connection with two drive means 6. The traction means 5 are designed as a toothed belt, which are pulled through by drive means 6. As in the embodiment shown in Fig. 1, the distance between the object holder and the frame 2 can be changed by actuating the drive means 6 and both the pivot angle of the first element 16 to the frame 2 and the angle between the first element 16 and the second element 17 are changed , As a result, the object holder 11 can be arbitrarily positioned in the working plane 3.

[0033] Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines Drehschiebelagers 18 einer erfindungsgemässen Vorrichtung 1. Auf dem Gestell 2 ist ein Führungselement 15 angeordnet. Das Führungselement 15 ermöglicht das Verschwenken des Auslegearms 4 um die Schwenkachse 7. Ober- und unterhalb des Auslegearms 4 sind zwei Gleitflächen 13, 14 angeordnet. Die untere Gleitfläche 14 ermöglicht das Verschieben des Auslegearms 4 auf dem Gestell 2, und die obere Gleitfläche 13 begrenzt dessen vertikale Bewegung, so dass keine oder nur eine geringe Verkippung des Auslegearms 4 in vertikaler Richtung erfolgen kann. Alternativ können zusätzlich Verstellmittel vorgesehen sein, die das Verstellen der Distanz zwischen den beiden Gleitflächen 13, 14 ermöglicht. Dadurch lässt sich je nach Anwendung der Vorrichtung das vertikale Spiel des Auslegearms 4 verändern. Die Gleitflächen 13, 14 umfassen oder bestehen bevorzugt aus Polytetrafluorethylen oder einer Keramik. Bei dieser Ausführung ist der Auslegearm 4 als Hohlprofil mit quadratischem Querschnitt ausgebildet. Alternativ kann der Auslegearm 4 jedoch auch andere Querschnitte aufweisen sowie als Vollkörper ausgebildet sein. Fig. 3 shows a section through an embodiment of a rotary slide bearing 18 of an inventive device 1. On the frame 2, a guide member 15 is arranged. The guide element 15 allows pivoting of the extension arm 4 about the pivot axis 7. Above and below the extension arm 4, two sliding surfaces 13, 14 are arranged. The lower sliding surface 14 makes it possible to move the extension arm 4 on the frame 2, and the upper sliding surface 13 limits its vertical movement, so that no or only slight tilting of the extension arm 4 can take place in the vertical direction. Alternatively, adjusting means can additionally be provided, which makes it possible to adjust the distance between the two sliding surfaces 13, 14. As a result, depending on the application of the device, the vertical play of the extension arm 4 can be changed. The sliding surfaces 13, 14 preferably comprise or consist of polytetrafluoroethylene or a ceramic. In this embodiment, the extension arm 4 is formed as a hollow profile with a square cross-section. Alternatively, however, the extension arm 4 may also have other cross sections and be formed as a solid body.

[0034] Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung 1 mit einem Drehschiebelager 18. Das Drehschiebelager 18 ist auf dem Gestell 2 angebracht, welches bei dieser Ausführung als quadratische Platte ausgebildet ist. Auf dem Gestell sind wiederum zwei Antriebsmittel 6 angebracht, welche über Zugmittel 5 mit dem freien Ende 12 des Auslegearms 4 in Wirkverbindung stehen. Als Vorspannmittel 9 ist eine Zugfeder zwischen Auslegearm 4 und Gestell 2 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform ist der Auslegearm als rechtwinkliger Vollkörper ausgebildet. Die Zugmittel 5 sind Drähte, welche auf die Antriebsmittel 6 aufgerollt werden. Fig. 4 shows a device 1 with a rotary slide bearing 18. The rotary slide bearing 18 is mounted on the frame 2, which is formed in this embodiment as a square plate. On the frame, in turn, two drive means 6 are mounted, which are connected via traction means 5 with the free end 12 of the extension arm 4 in operative connection. As a biasing means 9, a tension spring between the extension arm 4 and frame 2 is arranged. In this embodiment, the extension arm is formed as a rectangular solid body. The traction means 5 are wires which are rolled up on the drive means 6.

Claims

1. A device for positioning an object over a preferably horizontally arranged working plane (3), characterized by - a frame (2); - A Auslegearm (4) which is pivotally mounted about a pivot axis (7) on the frame (2) and the free end (12) has an object receptacle (11), wherein the Auslegearm (4) is configured and mounted such that the Distance between the pivot axis (7) and the object holder (11) is variable; - biasing means (9), which on the extension arm (4) engage and clamp the object receptacle (11) of the pivot axis (7) away; and - Two mutually spaced drive means (6) on the frame (2), between which the pivot axis (7) is arranged and each of which is in operative connection with a traction means (5) which engages the free end (12) of the Auslegearms (4) , wherein by actuation of the drive means (6), the position of the prestressed extension arm (4) with respect to pivot angle and distance between the object receptacle (11) and the pivot axis (7) is controllable.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the extension arm (4) is rigid and the pivot axis (7) designed as a rotary slide bearing (18).

3. A device according to claim 2, characterized in that the rotary slide bearing (18) has at least one guide element (15) for horizontal guidance of the extension arm (4) and at least two sliding linings (13, 14), wherein the sliding linings (13, 14 ) are arranged such that they limit the vertical movement of the extension arm (4).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that at least one sliding coating (13) above and at least one further sliding coating (14) below the Auslegearms (4) is arranged and that the vertical distance of the sliding linings (13, 14) to each other can change ,

5. The device according to claim 1, characterized in that the extension arm (4) has at least two rigid elements (16, 17) which are pivotally connected to each other via an additional pivot axis (8).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the traction means (5) are designed as a toothed belt.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the biasing means (9) comprise at least one spring, preferably a coil spring.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the drive means (6) are designed as a rotary drive means.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the device (1) additionally has a control with which the drive means (6) are controllable.

10. The device according to claim 9, characterized in that the object holder (11) can be brought by the controller to predefined positions, which are defined by specific coordinates in the working plane (3).

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the object receptacle (11) of the extension arm (4) is connected to a metering device for liquids or connectable.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the extension arm (4) has an additional adjusting device with which the object holder can be moved in addition in at least one further direction.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the object receptacle (11) can be moved by the additional adjusting device in the vertical direction.

14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the traction means (5) consist of a single element with two free ends which fixed to the free end (12) of the extension arm (4) and on both sides at the free ends is connected to the drive means (6).

15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the traction means (5) on the drive means (6) are rollable.

16. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the traction means (5) are pulled through by the drive means (6).

17. Device according to one of claims 1 to 16, characterized in that the device (1) has at least one sensor with which the position of the object holder (11) can be determined.