
Mehrachsige Linearsysteme gibt es in verschiedenen Ausführungen, wobei kartesische, Portal- und XY-Tische zu den gängigsten Typen zählen. Diese Bauweisen vereinfachen zwar die Konstruktion und ermöglichen Platzersparnisse, führen aber auch zu sogenannten Stapelfehlern – der Überlagerung von Fehlern aus jeder Achse, die sich am Werkstück oder Werkzeugpunkt bemerkbar macht. Die Montage von Achsen zueinander erzeugt zudem Auslegerkräfte und Abbé-Fehler – Winkelfehler, die sich verstärken, je weiter sich der relevante Punkt (Werkstück oder Werkzeugpunkt) von der Fehlerquelle entfernt. Eine Mehrachskonfiguration – das geteilte Brückensystem – bietet jedoch eine Lösung für hochpräzise Aufgaben, die mehrere Bewegungsachsen erfordern und gleichzeitig Stapelfehler minimieren.
Split-Bridge-Systeme ermöglichen die Bewegung von zwei, drei oder mehr Achsen mithilfe einer Kreuz- oder Brückenachse, die die Basis überspannt und mindestens eine der Achsen trägt. Obwohl diese Konstruktion einem herkömmlichen Portalsystem ähnelt, gibt es einige wesentliche Unterschiede. Ein herkömmliches Portalsystem verwendet zwei X-Achsen (Basisachsen) mit einer quer dazu verlaufenden Y-Achse und – in den meisten Anwendungen – einer an der Y-Achse montierten Z-Achse (vertikal). Die Portalbauweise ermöglicht sehr große Verfahrwege bei gleichzeitig hoher Tragfähigkeit und Steifigkeit, da Rollmomente um die X-Achse eliminiert und Giermomente minimiert werden. Sind die parallelen X-Achsen jedoch nicht synchronisiert, kann es zu einer Verwindung oder Schrägstellung der Achsen kommen, was zu Fehlern in den Positionen der Y- und Z-Achse führt.
Ein geteiltes Brückensystem umgeht diese Probleme durch ein statisches Element, die sogenannte feste Brücke, die die Basisachse(n) überspannt. Die Basisachse(n) – ob Einzelachse, XY-Tisch oder zweiachsiger Planportal – sind zur Gewährleistung von Ebenheit und Steifigkeit auf einer bearbeiteten Oberfläche (typischerweise Stahl oder Granit, gelegentlich auch bearbeitetes Aluminium) montiert. Die Z-Achse (vertikale Achse) ist unabhängig von den Basisachsen an der Brücke befestigt. In manchen Fällen sind sowohl die Y- als auch die Z-Achse an der Brücke montiert, wodurch sie unabhängig von der X-Achse arbeiten. Die an der Brücke montierten Achsen sind typischerweise hochpräzise Positioniertische, ähnlich den Basisachsen. Je nach Anwendungsanforderungen können jedoch auch herkömmliche Linearsysteme eingesetzt werden.
Einer der Hauptgründe für die Verwendung eines geteilten Brückensystems besteht darin, dass ein Teil oder eine Probe mithilfe der Basisachsen in eine sehr präzise Position bewegt werden kann und anschließend ein Prozess wie Scannen, Sondieren oder Bohren mit der/den auf der Brücke montierten Achse(n) durchgeführt werden kann.
Veröffentlichungsdatum: 17. Januar 2022




