JP5984836B2 - リニアモータを有するピペット装置 - Google Patents

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Description

本発明は、チャネル軸に沿って延びる少なくとも2つのピペットチャネルを有し、チャネル軸に沿って各々を調節可能なピペット装置であって、チャネル軸に沿った調節とは別個に、チャネル軸に直角な変位軸に沿ってピペットチャネルを変位可能にするリニアモータを有する変位駆動機構を有するピペット装置に関する。
この種のピペット装置は、特許文献1から公知である。
公知のピペット装置の固定子は、複数の電機子と相互作用する1つの磁石配置のみを有し、これらの各々の電機子自体は複数のピペットチャネルに連結されている。共通の電機子に関連する群内のピペットチャネルは、変位軸に沿って一緒に移動可能であるだけであり、スピンドル駆動機構によって変位軸に直角な移動方向、且つ平行なチャネル軸に直角な移動方向に互いに対して移動可能である。
公知のピペット装置の欠点は、ピペットチャネル又はピペットチャネルが全て同じ磁石配置に関連しているため、ピペットチャネルの移動性が、特に相互にいかに近接させるかについて互いに制約されることにある。
ドイツ特許出願公開第10 2005 049 920 A1号
本発明の目的は、冒頭に記載のピペット装置のリニア駆動を使用して、変位駆動を改善させることにある。
上記の目的は、請求項1の全ての特徴を有するピペット装置によって達成される。
従来、リニアモータは固定子と電機子とを含み、従来は質量がより大きい固定子はピペット装置のフレーム上に固定的に備えることができ、一方、電機子は相互に移動する目的のためにピペットチャネルに連結されている。
基本的に、導体ループ配置が電機子を形成するか又は固定子を形成するか、及び磁石配置が固定子を形成するか又は電機子を構成するかは重要ではない。
固定子は変位軸に沿って変位経路全体に延在するので、本発明によると、固定子は単位長あたりの質量がより大きい傾向がある磁石配置を有し、電機子は導体ループ配置を有するように構成される。導体ループ配置は短くてもよいので、製造コストが低い。
更に、提案されている配置では極めて有利な形態で、各々が別個の導体ループ配置を有する複数のピペットチャネルを同一の磁石配置上で移動させることができる。固定子が導体ループ配置を備えている場合は、このような移動は極めて複雑にしか可能ではないであろう。というのも、電流が常に導体ループ全体を流れるので、共通の固定子に関連する全てのピペットチャネルがそれらの電機子によって、導体ループ配置を導通する電流の流れに応動する筈であるからである。
基本的に、磁石配置の全体又は一部が電磁石を備えることが考えられる。しかし、これは極めて複雑でコストが高い。したがって、コスト上の理由から、磁石配置が永久磁石を含み、好ましくは永久磁石だけを含むことが好適である。
リニアモータが機能するには、導体ループ配置を磁石配置の磁場内に配置する必要がある。しかし、この場合、リニア駆動機構を構成するために必要な部品点数の望ましい縮減を達成するために、磁石配置を導体ループ配置の片側に備えるだけで十分である。このことは、導体ループ配置の片側が磁石配置と対向し、導体ループ配置の反対側が磁石配置と対向しないことを意味する。
この場合は、磁石配置は、特にこれが永久磁石を含んでいる場合、磁石配置を強磁性支持体上に備えることが好適である。好適には、磁石配置の磁石は強磁性の支持体と導体ループ配置との間に位置する。この種の強磁性支持体は、導体ループ配置から離隔した磁石配置の側に有利な戻り磁路を確保し、磁石配置から発して導体ループ配置へと向かう磁場の作用を強化する役割を果たす。
同様に、固定子が互いに実質的に平行な2つの磁石配置を含み、その間に導体ループ配置が変位軸に沿って移動可能であるように、導体ループ配置が受容される空隙を形成することが可能であり、その際、磁石の異極は空隙をまたいで互いに対向することが好適である。この場合、平行な磁石配置の空隙に走る磁場線は、磁石配置の間に形成され、導体ループ配置が受容される空隙を通って延びている。したがって、導体ループ配置上で電磁推進力を発生させるための極めて効果的な磁場が得られる。しかし、上記の実施形態は、第2の磁石配置を設ける必要があるため、導体ループ配置の片側だけに磁石配置を有する前述の実施形態よりもコストが高いことに留意されたい。間に空隙が形成される平行な2つの磁石配置を有する上記の実施形態の場合、磁石配置は、導体ループのコイル軸に対して直角の導体ループ配置の2つの対向する各側に備えられる。
ピペットチャネルがリニアモータによって変位軸に沿って駆動される上記の実施形態によって、リニアモータの優れた特性が形成されるため、ピペットチャネルを遊びなく変位軸に沿って移動することが可能になる。特に、これらの実施形態によって、変位軸に沿った移動方向を遊びなく反転させることが可能になり、それによって従来から使用されているピペットチャネルの機械的な変位駆動が改善するだけではなく、更に、変位駆動機構を次々に連続して移動方向を複数回反転させて動作させることによって、ピペット操作後に、ピペットチャネルに連結されたピペットチップの外側に不都合に付着する液体を振り払う可能性が開ける。このように、リニアモータによって作動する変位駆動機構によって、ピペットチップが変位軸に沿って振動運動するように設定することができ、その結果、ピペットチップの外側を不都合に湿らせる液体を廃棄する又は振り払うことができる。
更に、磁石配置と導体ループ配置とを使用することによって、本発明のように導体ループ配置が電機子としてピペットチャネルに関連し、磁石配置がピペット装置の固定フレームに関連する場合は、変位軸に沿って変位し得る少なくとも2つのピペットチャネルを有するピペット装置を形成することが可能になる。本発明によれば、これらのピペットチャネルの各々がそれぞれ別のピペットチャネルの導体ループ配置とは離れた導体ループ配置を含んでいるので、それぞれの導体ループ配置を通る対応する電流の流れによって、2つのピペットチャネルは互いに別個に変位軸に沿って変位し得る。その場合は、変位軸に沿って変位し得る少なくとも2つのピペットチャネルを別個に変位可能にするために、装置が、互いに独立した異なるピペットチャネルに関連する少なくとも2つの導体ループ配置に三相電流を印加できる制御ユニットを含んでいれば更に有利である。
単一のピペット装置に配置し得るピペットチャネルの数は、ピペット装置に備えられる磁石配置の数と共に増加する。このため、本発明によれば、ピペット装置には1つ以上の磁石配置が備えられる。
更に、導体ループ配置又はピペットチャネルのその他の部品の変位軸方向の寸法は、同じ方向でのピペットチャネルの寸法よりも大きい。その場合、導体ループ配置又は個々のピペットチャネルのその他の部品の変位軸に沿った寸法によって、変位軸に沿って直接隣接する2つのピペットチャネルを変位軸に沿って互いにどの程度近接させ得るかが決定される。
本発明により、装置が少なくとも2つの磁石配置を含み、変位軸に沿って直接隣接する2つのピペットチャネルの電機子が別の磁石配置に関連し、これと相互作用する場合、変位軸に沿って直接隣接する2つのピペットチャネルの間に得られる最小間隔を半分にできる。
電機子が磁石配置の磁場内に位置する場合、本願の文脈において、電機子は磁石配置と相互作用して、変位軸に沿った推進力を発生する。その場合、電機子はこの磁石配置にも関連している。
同様に、装置が4つの磁石配置と、変位軸に沿って変位し、各々が電機子を有する少なくとも4つのピペットチャネルとを有し、変位軸に沿って互いに直接連続する4つのピペットチャネル群の各々の電機子が別の磁石配置に関連し、これと相互作用する場合、変位軸に沿って直接隣接する2つのピペットチャネルの間に得られる最小間隔を、単一の磁石配置だけを備える場合の四分の一にできる。
一般に、k個の磁石配置が備えられ、変位軸に沿って互いに直接連続するk個のピペットチャネルの各群について、この群の各電機子が別の磁石配置に関連し、これと相互作用する場合、変位軸に沿って直接隣接する2つのピペットチャネルの間の変位方向の間隔を縮小できる。この場合、ピペット装置のピペットチャネルの総数は値kを超えてもよい。但しkは自然数である。
本発明によるピペット装置の構造を、チャネル軸に直角な、且つ変位軸に直角な寸法の両方でできるだけ小さくするために、導体ループ配置の推進力を決定的に与えるために、磁場内に位置する導体ループ配置への電流の印加と相互作用する磁場が、それらの分極の方向がチャネル軸と変位軸の両方に平行な面に直角であるように配置されるよう磁石が配置される、少なくとも1つの磁石配置を備えることが有利である。
本願では、「磁石の分極の方向」は、磁石のS極がN極に連続する方向を意味する。
有利には、ピペットのチャネル軸は、変位軸の方向に延びる共通の面にある。その結果、チャネル軸に直角な、且つ変位軸に直角なピペット装置の寸法を有利に小さく保つことができる。好ましくは、組立て易くするために、チャネル軸の共通面はピペット装置と対称な面である。
互いに直接隣接するピペットチャネルをいかに近接させるかについて、本発明によるリニアモータ構成によって達成される改善に向けた運動案内技術の観点からも補助するため、ピペット装置が少なくとも2つの直線案内レールを有し、その電機子が同じ磁石配置に関連するピペットチャネルが、変位軸に沿って変位可能であるように同じ直線案内レール上を案内されるようにしてもよい。有利には、直線案内レール、特に1つの直線案内レールは各磁石配置にピペット装置内に設けられる。
ピペット装置が変位軸に沿って延びる1つ又は2つの支持プロファイルを有し、各々の支持プロファイルが2つの磁石配置と2つの直線案内レールとを支持し、組立て易くするために各々の支持プロファイルを変位軸に沿って延びる対称面に対して実質的に対称であるように構成すれば、コンパクトなピペット装置が得られる。それに加えて、又は代替として、ピペット装置が、変位軸に沿って延び、支持プロファイルどうしの間に位置する対称面に対して実質的に対称に構成される特に2つの平行な支持プロファイルを有し、対称面が支持プロファイルどうしの間に位置し、好ましくはチャネル軸を含むようにしてもよい。
導体ループ配置が、導体ループの少なくとも一部が収容される、少なくとも1つの導体ループ用の溝が設けられた導体板を含んでいれば、寸法、特に変位軸に沿った寸法が短く、簡単で低コストの導体ループ配置を形成することができる。有利には、導体ループ配置は、特に3つの導体ループの特に1セットだけを含んでいる。
導体ループは好ましくは、導体ループ及びその一部の不都合な変位を防止するために、導体板内の溝に完全に収容される。
導体ループ配置内の全ての導体ループが好ましくは実質的に同じ構造的配置を有するように、好ましくは上記の種類のそれぞれの溝が複数の導体ループ用に、特に好ましくは全ての導体ループ用に設けられる。
導体ループは、太さ又は直径が導体ループの太さ又は直径よりも小さいコイルワイヤを含んでいる。好ましくは、導体ループは、コイル軸から発して互いに径方向に隣接する巻線と、軸方向に、即ち、溝の深さ方向に隣接する巻線とを含んでいる。このようにして、この種の導体ループを電流が通ると、局部的に強い磁場が生成され、この磁場は内部に導体ループが位置する磁石配置の磁場と良好に相互作用する。
導体ループ配置の導体ループを外部要因からできるだけ機械的に保護することができるように、導体板の側面から発して導体板の厚さ方向に導体板の厚さよりも短い深さまで、溝が導体板内に形成されれば有利である。このようにして、導体ループ配置の導体ループは、少なくとも3面で導体板の材料によって囲まれ、したがって機械的に保護される。
この場合、1セットの導体ループが重複せずに変位軸に沿って連続していれば、導体ループの好ましくは平行なコイル軸方向でできるだけ薄い導体ループ配置が得られる。
好ましくは、導体板の厚さ方向での溝の寸法は、溝に収容される導体ループの寸法に対応し、その結果、導体ループが溝内に配置されると、導体ループは溝が設けられている導体板の外面と実質的に同一平面になる。しかし、それは不可欠ではない。導体ループ配置が変位軸の方向で短いことが重要な問題である場合は、変位軸に沿って直接隣接する2つの導体ループと、変位軸に沿って互いに直接連続する3つの導体ループの全てとが変位軸に沿って互いに重複するように1セットの導体ループを備えることが同様に好適である。
例えば、導体ループ配置を2つの平行な磁石配置間の前述の空隙内に収容する場合には特に薄い導体ループが望ましいが、それは、このような場合、空隙もこれに対応して小さくできるからである。しかし、その磁石配置が片側だけで対向する導体ループも薄く構成する可能性も決して除外されない。
更に、磁束を改善するため、磁石配置の磁石の、いわゆる「ハルバッハ」配列が考えられる。即ち、関連する導体ループ配置の推進力に必要な磁場を実質的に提供する2つの操作磁石の間に、いずれの場合も、その分極方向が直接隣接する操作磁石の各々の分極方向に実質的に直角な磁束磁石がそれぞれ配置される。通常は、直接隣接する操作磁石の分極方向は反対方向に向けられ、導体ループのコイル軸の方向に延びている。
次に、本発明の実施形態を参照して、添付図面において本発明をより詳細に説明する。
変位軸に沿った方向から見た、且つ変位軸に直角な断面の、本発明によるピペット装置の一部を示す断面図である。 図1のピペット装置に対応する同じピペット装置の機能的観点から見た別の部分を示す図である。 ピペットチャネル及び電子素子を補足した図1のピペット装置の一部を示す図である。 図3のIV方向での図3のピペット装置の前面図である。 図3及び4のピペット装置の前面斜視図である。 本ピペット装置の電機子を形成する導体ループ配置の斜め前から見た分解斜視図である。 図6の導体ループ配置の斜め後から見た分解斜視図である。 第2の支持プロファイルを有する、図3のピペット装置を示す図である。
図面の平面が変位軸Vに直角向きの図1では、変位軸Vに沿ってリニアモータによって駆動可能な、ピペット装置10のピペットチャネルのフレームが、全体として12で示されている。
フレーム12は、下記の図3に示すように、ピペットチャネル50がその上に配置されたピペットチャネル支持体14を含む(図3を参照)。
ピペットチャネル支持体14は、ここでは重要ではない連結構造16によって、キャリッジ18との連結運動のために直線案内装置のキャリッジ18に連結されている。直線案内キャリッジ18は、変位軸Vに沿って変位可能であるように、それ自体は公知の方法で直線案内レール20上を案内される。その目的のため、直線案内レール20は変位軸Vに沿って延び、これも変位軸Vに沿って延びる支持プロファイル22(この場合は正方形の支持プロファイル)上に固定されている。支持プロファイル22は、案内レール20に平行に支持プロファイル22上に固定された更なる案内レール24を有している。図示した実施例では、直線案内レール20及び24は、支持プロファイル22の対向する外面上に位置している。
直線案内レール24は更に、図2の文脈で後述するように、ピペットチャネル支持体を変位軸Vに沿って案内する役割を果たす。
支持プロファイル22のピペットチャネル支持体14に面する側には、コ−ディング基準26が設けられ、これは、それ自体は公知の方法で変位軸Vに沿ったピペットチャネル支持体14の位置を決定するため、共通に変位するようピペットチャネル支持体14に連結された読み取り装置28と相互作用する。
支持プロファイル22のピペットチャネル支持体14から遠い側には、取付け台30によって磁石配置32が備えられ、これは強磁性支持板34上に、交互の分極方向で変位軸Vに沿って連続的に備えられた永久磁石36を有している。例えば、永久磁石36は強磁性支持板34に接着されてもよい。
本願では、永久磁石の「分極方向」は、磁石のS極が同じ磁石のN極に連続する方向を意味する。
例えば、図1に見られる上部磁石配置32の永久磁石36の向きは、そのN極が強磁性支持板34上に位置するような、言い換えると強磁性支持体に向かうような分極に対する向きでよく、一方、同じ磁石のS極は、強磁性支持板34から離れてピペットチャネル支持体14に向かうような向きでよい。この場合、この永久磁石36の分極の方向は、図1の分極方向P1として示されるように、変位軸に直角な、且つ強磁性支持板34が延びる平面に直角な、この支持板とは離れる向きの方向である。
したがって、図1に見られる永久磁石36に連続する、変位軸に沿って隣接する永久磁石は、分極方向P1とは逆の分極方向P2を有する。1つ置いて隣の永久磁石は、例えば、上記の永久磁石36に従った分極方向P1で配置される。
変位軸Vに沿って互いに連続して備えられた永久磁石36の有利な戻り磁路が、強磁性支持板34によって確保される磁石配置32の磁場内で、変位軸Vに沿って連結構造16と共通の運動を行うように、連結構造16上に導体ループ配置38が設置されている。
図示した実施例では、導体ループ配置38のピペットチャネル支持体14とは逆向きの側38aだけが、対向して位置する磁石配置32を有し、一方、ピペットチャネル支持体14を向く側38bには磁石配置はなく、防護板40だけが対向している。
取付け台30は、変位軸Vの方向に延びる対称面ASに対して実質的に対称であり、且つ図1の平面、及び強磁性支持板34が主に延びる平面に直角であり、その結果、図1では磁石配置32の下方に更なる磁石配置42が備えられ、これもまた、上方に永久磁石46を取り付けた強磁性支持板44を有している。磁石配置42は、上記の磁石配置32と実質的に同じ構造であり、言い換えると、変位軸Vに沿って交互の分極方向で互いに連続する永久磁石列を有している。
連結構造16は、磁石配置32と導体ループ配置38との間の空隙を塵埃の侵入から保護するために磁石配置32の上部に達する、防護板48を有する。
図2では、支持プロファイル22が変位軸Vに対して別の軸方向点を通る断面図で示され、その断面は図1の断面と平行である。
この図は、図1のリニアモータによって変位可能なフレーム12に変位軸Vに沿って直接隣接し、且つこれもリニアモータによって変位可能なフレーム12’を示す。
同様で、同様の機能を有するリニアモータによって変位され得るフレーム12’の部品又はその一部には、図1のリニアモータによって変位され得るフレーム12の対応する部品又はその一部と同じ参照番号が付されているが、アポストロフィーで区別されている。
図2の説明は、明確に言及されている図1の記載と異なる場合にのみ記載される。
リニアモータによって変位され得るフレーム12と12’との本質的な相違は、フレーム12’が、支持プロファイル22上の直線案内レール24上の案内キャリッジ18’によって変位軸Vに沿って変位され得るように案内されることである。このため、変位軸Vに沿った共通の運動のために連結構造16’に連結される導体ループ配置38a’は、図1及び2で下方にある磁石配置42に関連し、これと相互作用する。
上部案内レール20及び下部案内レール24上で変位軸Vに沿って互いに直接連続するピペットチャネル支持体14及び14’が交互に案内されるので、ピペットチャネル支持体14及び14’及びこれに作動的に固定されたピペットチャネル(図3を参照)を、変位軸Vの方向に互いに近接させることができる。というのも、案内キャリッジ18及び18’と、これらの上に収容され且つ導体ループ配置38及び38’を有する連結構造16及び16’とが軸方向に重複可能であるからであり、全てのフレーム12及び12’が単一の直線案内レール上を案内される場合には、これは不可能であろう。したがって、軸方向の重複の度合いが、平行な2つの案内レール20及び24を使用することによって互いに軸方向に近接させる度合いの利得を形成する。
図3は、ピペットチャネル50を具備する図1のフレーム12を示す。
ピペットチャネル50はピペットチャネル支持体14上に収容され、且つ、変位軸Vに直角に延びるチャネル軸Kを有している。
ピペットチャネル50は、シリンダ52と、チャネル軸Kに沿ってシリンダ52内でシリンダ52に対して移動可能且つピストン駆動機構56によって駆動可能なピストン54とを有している。
シリンダ52又はピペットチャネル50は、投与ポイントにより近い長手方向端部58に、ピペットチップを連結する圧縮リングを有する、それ自体は公知の連結ジオメトリを有している。ピペットチップ(図示せず)をピペットチャネル50上に保持し、これらをピペットチャネルから解放するための連結機構は、それ自体は公知であり、連結ギヤ62を有する連結駆動機構60によって作動される。
更に、リニアモータによって移動可能なフレーム12は、ピペットチャネル50がチャネル軸Kに沿って移動可能であるように、チャネル軸Kの方向に延び、ピペットチャネル50がその上方に備えられる案内レール64を有している。ピペットチャネル50のチャネル軸Kに沿った案内レール64上の移動も、好ましくはモータによって行われる。
特にリニアモータによるフレーム12の駆動を含む個々の駆動を制御するために、ピペットチャネル50は、制御コマンドに従って個々の駆動をトリガするべく、制御ユニット及び信号線と電源装置及び線とを備える電子素子66に接続されている。特に、電子素子66は、導体ループ配置38に三相電流を供給することができ、その結果、コ−ディング26上の読取装置28による位置検出と相互作用して、フレーム12を変位軸Vに沿って所望の位置に正確に変位させることができる。
同様に電子素子66を中央入力/出力装置(図示せず)、及び/又は記憶装置に接続してもよい。例えば、電子素子66は、プログラム又は手動入力によって、例えばキーボード、タッチスクリーン等で制御コマンドを受け付けることができる。
更に、ピペット装置10の全てのチャネル軸Kは、好ましくは変位軸Vの方向に延びる平面に位置することを指摘する必要がある。有利に深さが浅いピペット装置を得るために、磁石配置32及び42が主として延在する平面は、好ましくは、チャネル軸(又は軸)Kと変位軸Vとによって形成される平面に平行である。図3に示される配置はまた、ピペットチャネル50の密度を高めるために、チャネル軸Kを含む対称面Eと鏡像で存在してもよい。
したがって、その場合は、各支持プロファイル22について2つの磁石配置32及び42を各々有する平行な2つの支持プロファイル22があり、ピペットチャネルは2つの支持プロファイルの間に位置する。これは図8に概略的に示されている。図3及び8は、本ピペットチャネルの同じ視点からの図面を示す。
この場合は、変位軸Vに沿って互いに直接連続する4つの各ピペットチャネル群について、この群の各ピペットチャネルの導体ループ配置が異なる磁石配置に関連し、これと相互作用すれば有利である。
この場合、導体ループ配置、案内キャリッジ、連結構造及びこの種の4群のピペットチャネルが互いに軸方向に重複し得るので、2つの案内レールと1つの支持プロファイルだけの場合よりも、直接連続するピペットチャネルを互いに軸方向に更に近接させることができる。
図4は、図3に示すピペット装置10の一部の前面図を示す。図5は、やや側面に向けた図4のピペット装置10を示す。
これらの図から、磁石配置32及び42を形成する、2列の永久磁石36及び46が見てとれる。
図6は、導体ループ配置38の斜め前から見た分解斜視図を示す。導体ループ配置38は、合成樹脂等の合成材料製の導体板70を含み、その側面70aには、導体ループ72、74及び76のコイル軸Wに直角に、コイル72、74及び76が位置する溝78が設けられている。各々の導体ループ72、74及び76は、三相電源の異なる位相に関連し、これに接続可能であるか又は接続されている。
溝78内のウェブ80、82、及び84は、溝78内のコイル72、74、及び76内の中心に位置する溝と噛合可能なので、これらのウェブ80、82、及び84によって導体ループ72、74、及び76の溝内への配置及び設置が容易になる。
個々の導体ループ72、74、及び76のコイルワイヤは、コイル軸Wの周りに同じ巻回方向で巻回される。この場合、コイルワイヤの寸法は、導体ループ72、74、及び76の巻線がそれぞれのコイル軸Wに対して径方向と軸方向の両方で隣接するような寸法である。
導体ループ配置38が完全に組み立てられると、導体板70の側面70aは、図1から3ではそれぞれ関連する磁石配置の方向を向く導体ループ配置38の側面38aと一致する。
溝78の寸法は、側面70aからコイル軸Wの方向に、即ち導体板70の深さ方向に、導体ループ72、74、及び76を面一に収容できるような寸法である。言い換えると、溝78の深さは、導体ループ72、74、及び76の軸方向範囲に実質的に対応している。
導体ループ72、74、及び76が溝78内に配置された後は、導体ループ72、74、及び76の導体板70内への保持及び設置状態を向上させるために、導体版70と導体ループ72、74、及び76の間に残る空隙に合成樹脂等の流動性合成材料を充填してもよい。
導体ループ配置38とリニアモータ駆動機構の全体の動作の安全性を高めるために、導体板70上に温度センサ86を備えてもよい。
更に、導体板70は、導体ループ72、74、及び76の電気接続用に準備された熱接点88を有してもよい。
導体ループ配置38を固定するために固定ベース90を設けてもよい。固定ベース90は、鎖線のハッチングで示される導体板70の直角な角領域で導体板70と接触し、熱伝導薄膜92を導体板70と固定ベース自体90との間に固締する。固定ベース90は、(部品の所定容積と部品の所定強度を有しつつ)重量を軽減し、良好な熱伝導特性を与えるために、好ましくはアルミニウム製である。熱伝導薄膜92はシリコーン製でもよい。
導体板70の後面70b(図7参照)には、図7に示すように、これも鎖線のハッチングで示される領域に沿って導体板70の後面70bに接触する固締片96が、ねじ94によって取り付けられている。このようにして、導体板70は、ねじ94によって固締され、固定ベース90と固締片96との間に保持される。
固締片96は、固定ベース90と同様に、できるだけ軽い部品重量で、部品の十分な強度と、良好な熱伝導性を与えるために、好ましくはアルミニウム製である。

Claims (15)

  1. チャネル軸(K)に沿って延び、該チャネル軸(K)に沿って各々を調節し得る少なくとも2つのピペットチャネル(50、50’)を有するピペット装置であって、該ピペット装置(10)が、前記チャネル軸(K)に沿った調節とは別個に、且つそれぞれの他のピペットチャネル(50、50’)とは別個に、前記チャネル軸(K)に直角な変位軸(V)に沿って各々のピペットチャネル(50、50’)をそれによって変位し得る変位駆動機構を有し、該変位駆動機構がリニアモータを含み、該リニアモータの固定子が、少なくとも2つの磁石配置(32、42)を有し、該少なくとも2つの磁石配置の各々が、磁石支持体(34、44)上に前記変位軸(V)に沿って互いに連続し且つ異なる極性(P1、P2)で配置された磁石列(36)を含み、前記リニアモータの電機子が、前記変位軸(V)に沿って互いに連続し且つ各々が三相電源の異なる位相に関連し得るか、又は関連する3つの導体ループ(72、74、76)の少なくとも1セットを含む少なくとも1つの導体ループ配置(38)を有し、各々のピペットチャネル(50、50’)が少なくとも1つの導体ループ配置(38、38’)を有し、前記変位軸(V)に沿って互いに直接隣接する2つのピペットチャネル(50、50’)の各々の電機子が、前記少なくとも2つの磁石配置(32、42)のうちの異なる磁石配置と相互作用する位置に配置され、前記変位軸(V)に沿って互いに直接隣接する2つのピペットチャネル(50、50’)が前記変位軸(V)方向に近接した状態において、前記2つのピペットチャネルの各々の前記導体ループ配置(38、38’)が前記変位軸(V)方向に重複可能である、ピペット装置。
  2. 2以上であるk個の磁石配置(32、42)と、k個以上であるn個のピペットチャネル(50、50’)とを有し、変位軸(V)に沿って互いに直接連続するk個の各ピペットチャネル(50、50’)群について、この群の各々の電機子が異なる磁石配置(32、42)に関連し、これと相互作用することを特徴とする、請求項1に記載のピペット装置。
  3. 前記装置(10)が4つの磁石配置(32、32)と、前記変位軸(V)に沿って変位可能であり、各々が電機子を有する少なくとも4つのピペットチャネル(50、50’)とを有し、前記変位軸(V)に沿って互いに直接連続する4つのピペットチャネル(50、50’)群の各電機子が異なる磁石配置(32、42)に関連し、これと相互作用することを特徴とする、請求項1又は2に記載のピペット装置。
  4. 前記ピペットチャネル(50、50’)の前記ピペットチャネル軸(K)が、前記変位軸(V)の方向に延びる共通の平面内に位置することを特徴とする、請求項1から3の一項に記載のピペット装置。
  5. 少なくとも2つの直線案内レール(20、24)を有し、前記電機子が同じ磁石配置(32、42)に関連する前記ピペットチャネル(50、50’)が、前記変位軸(V)に沿って変位可能であるように同じ前記直線案内レール(20又は24)上を案内される、請求項1から4の一項に記載のピペット装置。
  6. 磁石配置(32、42)と同数の直線案内レール(20、24)を有することを特徴とする、請求項5に記載のピペット装置。
  7. 前記変位軸(V)に沿って延びる1つ又は2つの支持プロファイル(22)を有し、各々の支持プロファイル(22)が2つの磁石配置(32、42)と2つの直線案内レール(20、24)とを支持することを特徴とする、請求項1から6の一項に記載のピペット装置。
  8. 各々の支持プロファイル(22)が、前記変位軸(V)に沿って延びる対称面(AS)に対して実質的に対称に構成されることを特徴とする、請求項7に記載のピペット装置。
  9. 前記変位軸(V)に沿って延び且つ前記支持プロファイル(22)どうしの間に位置する対称面(E)に対して実質的に対称に構成される、特に2つの平行な前記支持プロファイル(22)を有することを特徴とする、請求項7又は8に記載のピペット装置。
  10. 前記支持プロファイル(22)どうしの間に位置する前記対称面(E)が前記チャネル軸(K)を含むことを特徴とする、請求項9に記載のピペット装置。
  11. 磁石配置(32、42)が導体ループ配置(38、38’)の片側だけに備えられることを特徴とする、請求項1から10の一項に記載のピペット装置。
  12. 前記導体ループ配置(38、38’)が、前記変位軸(V)に沿って互いに連続する特に1セットの3つの導体ループ(72、74、76)を含む、請求項1から11の一項に記載のピペット装置。
  13. 前記導体ループ配置(38、38’)が導体板(70)を含み、その内部に前記導体ループが少なくとも部分的に収容される全ての前記導体ループ(72、74、76)用の溝(78)が設けられることを特徴とする、請求項1から12の一項に記載のピペット装置。
  14. 前記導体ループ(72、74、76)のセットが重複せずに前記変位軸(V)に沿って互いに連続することを特徴とする、請求項1から13の一項に記載のピペット装置。
  15. 磁石配置(32、42)の磁石(36、46)が、それらの分極方向(P1、P2)の方向が前記チャネル軸(K)と前記変位軸(V)とによって画成される平面に直角になる向きで備えられることを特徴とする、請求項1から14の一項に記載のピペット装置。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014036501A (ja) * 2012-08-08 2014-02-24 Hitachi Metals Ltd リニアモータ装置
DE102013220427A1 (de) * 2013-10-10 2015-04-16 Hamilton Bonaduz Ag Bewegungsvorrichtung mit kombiniertem Individual- und Blockbewegungsantrieb für mehrere gemeinsam geführte Bewegungseinheiten
DE102014108688A1 (de) * 2014-06-20 2015-12-24 Hamilton Bonaduz Ag Pipettiervorrichtung mit modularem Pipettierkopf
DE102015214566A1 (de) 2015-07-30 2017-02-02 Hamilton Bonaduz Ag Pipettiervorrichtung zur Pipettierung kleiner Flüssigkeitsvolumina
ES2877147T3 (es) 2016-02-17 2021-11-16 Becton Dickinson Co Métodos y módulos automatizados para procesamiento preanalítico de muestras biológicas para su análisis
CN109073669B (zh) 2016-04-22 2022-11-25 贝克顿·迪金森公司 自动化诊断分析仪和用于自动化诊断分析仪的操作的方法
EP3446129B1 (en) 2016-04-22 2024-02-14 Becton, Dickinson and Company Automated diagnostic analyzer and method for its operation
DE102016212444A1 (de) 2016-07-07 2018-01-11 Hamilton Bonaduz Ag Pipettiervorrichtung mit verlagerbarem Pipettierkanal mit vergrößertem Lagerortabstand
US11433402B2 (en) * 2017-07-19 2022-09-06 Amgen Inc. Magnetic assisted separation apparatuses and related methods
DE102017220042A1 (de) * 2017-11-10 2019-05-16 Hamilton Bonaduz Ag Pipettiervorrichtung mit elektromagnetisch antreibbarem Verriegelungsaktuator zur Verriegelung von lösbar angekuppelten Pipettierspitzen
DE102017220892A1 (de) * 2017-11-22 2019-05-23 Hamilton Bonaduz Ag Pipettiervorrichtung mit doppelseitig nutzbarer Stator-Magnetanordnung als Teil eines linearmotorischen Antriebs einer Pipettiereinheit
DE102020200295A1 (de) * 2020-01-13 2021-07-15 Festo Se & Co. Kg Positioniersystem zum Positionieren von Endeffektoren

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS611255A (ja) * 1984-06-08 1986-01-07 Takahashi Yoshiteru 有鉄芯型直流リニアモ−タ
JPH01315250A (ja) * 1988-03-22 1989-12-20 Sharp Corp リニアモータ及びリニアモータを使用した直線駆動装置
JPH0259469U (ja) * 1988-10-24 1990-05-01
JPH04308450A (ja) * 1991-04-03 1992-10-30 Ricoh Co Ltd リニア直流モータ
JP3153388B2 (ja) * 1993-06-07 2001-04-09 アロカ株式会社 可変ピッチノズル付き分取分注装置
DE19700392A1 (de) * 1996-01-10 1997-07-17 Schieber Universal Maschf Antriebsvorrichtung mit mehreren flachen Linearmotoren
JPH09268451A (ja) * 1996-03-27 1997-10-14 Toyota Autom Loom Works Ltd 織機における開口装置
US6722395B2 (en) * 1998-01-13 2004-04-20 James W. Overbeck Depositing fluid specimens on substrates, resulting ordered arrays, techniques for analysis of deposited arrays
US6084320A (en) * 1998-04-20 2000-07-04 Matsushita Refrigeration Company Structure of linear compressor
JP2001245464A (ja) * 2000-02-29 2001-09-07 Nsk Ltd リニアモータ
EP1321222A1 (en) * 2001-12-14 2003-06-25 Agilent Technologies, Inc. (a Delaware corporation) Tri-axial handling apparatus
WO2005031316A1 (ja) * 2003-09-29 2005-04-07 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology 自動分析方法及び装置
US7663270B2 (en) * 2004-05-18 2010-02-16 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Canned linear motor armature and canned linear motor
DE102005049920A1 (de) * 2005-10-17 2007-04-19 Manz Automation Ag Roboteranordnung
CN101405929B (zh) 2006-03-24 2011-12-28 三菱电机株式会社 电动机及驱动控制装置
JP5045093B2 (ja) * 2006-12-22 2012-10-10 三菱電機株式会社 リニアモータおよびリニアモータ電機子用ボビン
JP5058716B2 (ja) * 2007-08-27 2012-10-24 ヤマハ発動機株式会社 ロボット
JP4966877B2 (ja) * 2008-01-18 2012-07-04 株式会社日立ハイテクノロジーズ 検体処理装置

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