定位系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及定位系统，具有至少一个在实施定位运动情况下在通过笛卡尔xy坐标系定义的定位平面中相对于定位系统的滑块支架可变地可移动的并且可定位的定位滑块，其中所述滑块支架包含至少一个通过定位系统的驱动装置(Antriebsmittel)可驱动成围绕与坐标系的X轴平行的旋转轴的驱动旋转运动(Antriebsdrehbewegung)的y驱动齿轮，以及至少一个通过驱动装置可驱动成围绕与坐标系的y轴平行的旋转轴的驱动旋转运动的X驱动齿轮，其中每个1驱动齿轮和每个X驱动齿轮在其外圆周处具有驱动轮齿，并且其中所述定位滑块具有从动轮齿结构，所述定位滑块利用所述从动轮齿结构在定位运动期间同时与至少一个X驱动齿轮和至少一个1驱动齿轮的驱动轮齿处于轮齿啮合，并且通过至少一个X驱动齿轮的转动可驱动成在xy坐标系的X轴向上的定位运动，并且通过至少一个y驱动齿轮的转动可驱动成在xy坐标系的1轴向上的定位运动。
【背景技术】
[0002]由DE 1920556A所公知的这种类型的定位系统包含构造为台面板的定位滑块，所述定位滑块相对于框架状的滑块支架在由笛卡尔坐标系展开的定位平面中可二维地被调节。在滑块支架处可旋转地安放两个驱动齿轮，其旋转轴彼此正交地定向。一个驱动齿轮的旋转轴在坐标系的X轴向上伸展，另一驱动齿轮的旋转轴在坐标系的1轴向上伸展。多个在定位滑块处构造的、彼此正交地伸展的齿条与这些驱动齿轮中的每一个处于轮齿啮合，所述齿条共同构成从动轮齿结构。两个驱动齿轮都是可以转动的方式驱动的，其中具有与X轴平行的旋转轴的驱动齿轮的扭转引起定位滑块在y轴向上的移位，使得相关的驱动齿轮可以被称为1驱动齿轮。以可比的方式，具有与1轴平行的旋转轴的驱动齿轮的扭转引起定位滑块在X轴向上的移位，使得相关的驱动齿轮可以被称为X驱动齿轮。通过X驱动齿轮和1驱动齿轮的叠加的转动运动，可以产生定位滑块的定位运动，其中在X轴向和y轴向上的运动方向叠加。
[0003]公知的定位系统的缺点是定位滑块的按面积而言相对小的定位区域。较大的定位区域仅能够通过应用相应长的驱动齿轮和相应大体积的滑块支架实现。
【发明内容】
[0004]本发明所基于的任务是，采取措施，所述措施在与驱动齿轮的小尺寸相结合的简单构造情况下能够实现定位滑块的大的定位区域。
[0005]为了解决该任务，结合开始时提到的特征规定，定位滑块的从动轮齿结构具有大量在与定位平面平行的平面中点状分布的从动齿，所述从动齿在二维的齿矩阵中放置在虚构的交叉网格的彼此正交的X网格线与1网格线的交叉点上，其中齿矩阵的至少多个从动齿能够在定位滑块的定位运动时与不仅至少一个X驱动齿轮而且至少一个y驱动齿轮建立轮齿啮合。
[0006]以这种方式，从动轮齿结构的负责在X轴向上的运动驱动和在1轴向上的运动驱动的组成部分联合成二维的轮齿单元，所述轮齿单元具有优选的规则的齿矩阵，所述齿矩阵由大量从动齿组成，所述从动齿矩阵式地在与定位平面平行的平面中二维地点状分布。各个从动齿处于彼此正交的网格线的交叉点上，所述网格线中的一些在X轴向上伸展并且因此被称为X网格线并且所述网格线中的其他网格线在1轴向上伸展并且因此被称为y网格线。所述交叉网格在此与所有网格线一起处于坐标系的xy平面中。由此产生的从动轮齿结构也可以被称为交叉轮齿。齿矩阵的一个重要方面在于，至少多个并且优选所有从动齿能够在定位滑块的定位运动时，不仅与所述X驱动齿轮而且与所述1驱动齿轮建立轮齿啮合。这当然并不是同时的，而是交替的或者依次的。
[0007]定位滑块在X轴向上的转移(Verlagern)可以借助于x驱动齿轮的被驱动的转动和由此产生的在X驱动齿轮的驱动轮齿和齿矩阵的当前分配的从动齿之间的以驱动方式的共同作用引起，其中齿矩阵的同时与y驱动齿轮的驱动轮齿处于啮合的那些从动齿通过其驱动轮齿在X轴向上线性地可移位地被引导，并且在1驱动齿轮的驱动轮齿中沿着滑行(entlanggleiten)。这可比地在相反的意义上也在y驱动齿轮的被驱动的(angetriebenen)转动运动情况下发生。通过至少一个与从动轮齿结构嗤合的x驱动齿轮以及同时同样与从动轮齿结构啮合的y驱动齿轮的彼此协调的被驱动的转动，所述定位滑块可以在定位平面中以每个希望的运动方向并且也以可变的速度被转移。从动齿不仅与至少一个X驱动齿轮而且与至少一个y驱动齿轮共同作用的可能性使得可以与驱动齿轮的紧凑的尺寸结合地实现定位滑块的按面积而言相对大的定位区域。尤其还存在以下优点，即所述滑块支架的基面最佳地可被充分利用用于所述定位滑块的定位运动，其中甚至所述定位滑块在边缘侧超出所述滑块支架的布置是可能的。
[0008]本发明的有利的改进方案从从属权利要求中得知。
[0009]如已经表明的，有利的是，齿矩阵的所有从动齿在所述定位滑块的定位运动时能够隔时间间隔地与至少一个X驱动齿轮以及至少一个y驱动齿轮达到轮齿啮合。
[0010]限定从动齿轮的逐点分布的交叉网格适宜地具有规则的结构，其中X网格线彼此具有与y网格线相同的间隔。
[0011]所述从动轮齿结构适宜地位于定位滑块的朝向滑块支架的下侧处。
[0012]有利的是，所述至少一个定位滑块利用其从动轮齿结构松动地放置在所述驱动齿轮的驱动轮齿上。所述从动轮齿结构优选地始终同时放置在至少一个X驱动齿轮和至少一个y驱动齿轮上。优选地，所述从动轮齿结构始终同时放置在恰好一个X驱动齿轮和恰好一个1驱动齿轮上。
[0013]所述定位滑块可以尤其利用布置在其下侧处的从动轮齿结构从上放置在驱动齿轮的驱动轮齿的指向上的片段上。在此存在有利的可能性:在装配定位系统时将每个定位滑块简单地从上放置到滑块支架上，使得所述定位滑块与至少两个驱动齿轮达到轮齿啮合。相反地，每个定位滑块通过简单的取下在需要时也可以又从滑块支架上移除。所述定位滑块适宜地绝对没有从下夹紧(untergreifen)滑块支架的组成部分的组成部分。
[0014]所述至少一个定位滑块优选地被构造为产品支架，所述产品支架可装备有至少一个在定位运动的范围内可移动的和要定位的产品。所述定位滑块可以配备有紧固装置，所述紧固装置能够优选可松开地固定至少一个产品。但是也存在以下可能性:将所述定位滑块作为用于实际的产品支架的基础支架使用，其中所述实际的产品支架例如可以是所谓的微滴定板(Mikrotiterplatte)，所述微滴定板可以被使用用于保存或者用于运输流体样品Ο
[0015]优选地，所述定位滑块具有矩形的轮廓。所述定位滑块优选地板状地构造并且可以代表货板。
[0016]从动轮齿结构的齿矩阵适宜地具有带有四个彼此正交的边缘区域的矩形外轮廓。所述齿矩阵在四个边缘区域中的任何一个处均不受限制，使得给出用于实施所述定位运动的不受限制的运动可能性。
[0017]优选地，滑块支架的所有驱动齿轮彼此具有相同的直径，其中所述驱动齿轮的旋转轴处于共同的、与所述定位平面平行的平面中，所述平面可以被称为轴平面。
[0018]各种不同的驱动齿轮的驱动轮齿的朝向定位滑块的圆周片段应当共同地处于与定位平面平行的平面中。在此，绝对地存在以下可能性，即实现具有不同直径的驱动齿轮，其中但是所述具有不同直径的驱动齿轮的旋转轴于是与定位平面不同远地相间隔。
[0019]所述滑块支架可以配备有任意数量的X驱动齿轮和/或1驱动齿轮。如果所述滑块支架具有更大数量的大面积分布的X驱动齿轮和1驱动齿轮，则可以实现在定位平面中特别大的定位区域。在此，所述定位滑块可以在其定位运动期间依次地与不同的X驱动齿轮和/或y驱动齿轮达到啮合并且也再次脱离该啮合。
[0020]被证明特别有利的是，所述滑块支架具有至少一个驱动齿轮对，所述驱动齿轮对由X驱动齿轮和1驱动齿轮组成，其中这两个驱动齿轮在与定位平面平行的平面中以L形配置布置。在此于是X驱动齿轮的轴向端部区域与y驱动齿轮的轴向端部区域相邻地放置。如果所述滑块支架具有矩形的轮廓，则优选地如此放置至少一个驱动齿轮对，使得所述两个驱动齿轮沿着滑块支架的两个在共同的角点中彼此相遇的侧边缘延伸。
[0021]优选地，所述滑块支架包含用于每个驱动齿轮的自身的驱动装置。这些驱动装置优选地是电动驱动装置，例如是步进电机或者伺服电机。
[0022]适宜地，滑块支架的驱动齿轮可以通过给其分配的驱动装置彼此无关地转动地被驱动。当前与所述从动轮齿结构啮合的驱动齿轮可以尤其可选地以相同的或者以彼此相反的旋转方向驱动，其中转动(Rotat1n)可以不仅在顺时针方向上而且在逆时针方向上进行。也可以对于两个驱动齿轮预先给定不同的旋转速度，尤其也这样预先给定，使得一个驱动齿轮以与另一驱动齿轮不同的速度扭转。适宜地，所述定位系统包含操控装置，所述操控装置能够实现，彼此协调地驱动所述驱动齿轮，以便实现定位运动的分别希望的运动方向和运动速度。
[0023]定位系统的滑块支架可以被设计为唯一的支架单元，所述支架单元具有至少一个X驱动齿轮和至少一个1驱动齿轮，所述支架单元但也可以以多重数量配备有X驱动齿轮和/或y驱动齿轮。
[0024]滑块支架的模块化构造被看作是特别有利的。这样的模块化滑块支架包含多个支架模块，所述支架模块为了构成滑块支架在X轴向上和/或在1轴向上以模块化方式可彼此顺序排列或者被彼此顺序排列。这些支架模块中，每个支架模块包含至少一个并且优选地恰好一个X驱动齿轮以及至少一个并且优选地恰好一个1驱动齿轮，其分别具有所分配的驱动装置。优选地存在紧固装置，所述紧固装置相对彼此固定所述彼此顺序排列的支架模块，其中例如可以是螺旋紧固系统或者也可以是自锁式连接系统(Rastverbindungssysteme)。所有支架模块共同地构成代表所述滑块支架的模块矩阵。模块化的构造使得能够非常简单地实现具有不同平坦扩张和/或不同外轮廓的滑块支架，以便考虑特定于应用的情况。
[0025]上面此外与所述