Mehrachsige Linearsysteme gibt es in verschiedenen Ausführungen, wobei kartesische, Portal- und XY-Tische zu den gängigsten gehören. Diese Konstruktionen vereinfachen zwar die Konstruktion und können Platz sparen, führen aber auch zu Stapelfehlern – der Addition von Fehlern der einzelnen Achsen, die sich am Werkstück oder Werkzeugpunkt manifestieren. Durch die Montage der Achsen aneinander entstehen zudem freitragende Lasten und Abbé-Fehler – Winkelfehler, die sich verstärken, je weiter sich der relevante Punkt (Werkstück oder Werkzeugpunkt) von der Fehlerquelle entfernt. Eine Mehrachskonfiguration – das Split-Bridge-System – bietet jedoch eine Lösung für hochpräzise Aufgaben, die mehrere Bewegungsachsen erfordern und gleichzeitig Stapelfehler minimieren.
Split-Bridge-Systeme bieten zwei, drei oder mehr Bewegungsachsen mithilfe einer Kreuz- oder Brückenachse, die die Basis überspannt und mindestens eine der Achsen trägt. Dieser Aufbau ähnelt zwar einem herkömmlichen Portal, weist jedoch einige wesentliche Unterschiede auf. Ein herkömmliches Portalsystem verwendet zwei X- oder Basisachsen mit einer darüber verlaufenden Y-Achse und – in den meisten Anwendungen – einer an der Y-Achse montierten (vertikalen) Z-Achse. Das Portaldesign ermöglicht sehr lange Verfahrwege bei guter Tragfähigkeit und hoher Steifigkeit, da Rollmomente auf der X-Achse eliminiert und Giermomente minimiert werden können. Wenn die parallelen X-Achsen jedoch nicht synchronisiert sind, kann es zu Versatz oder Schiefstellung der Achsen kommen, was zu Positionsfehlern auf den Y- und Z-Achsen führt.
Ein geteiltes Brückensystem vermeidet diese Probleme, indem ein statisches Element oder eine feste Brücke verwendet wird, um die Basisachse(n) zu überspannen. Die Basisachsen – ob Einzelachse, XY-Tisch oder zweiachsiges Planarportal – sind aus Gründen der Ebenheit und Steifigkeit auf einer bearbeiteten Oberfläche (normalerweise Stahl oder Granit, manchmal wird jedoch auch bearbeitetes Aluminium verwendet) montiert. Die Z- oder Vertikalachse ist unabhängig von den Basisachsen an der Brücke montiert. In manchen Fällen sind sowohl die Y- als auch die Z-Achse an der Brücke montiert, wodurch sie beide unabhängig von der X-Achse sind. Die an der Brücke montierten Achsen sind wie die Basisachsen typischerweise hochpräzise Tische, obwohl je nach Anwendungsanforderungen auch traditionellere Linearsysteme verwendet werden können.
Einer der Hauptgründe für die Verwendung eines geteilten Brückensystems besteht darin, dass ein Teil oder eine Probe mit den Basisachsen in eine sehr präzise Position bewegt werden kann und dann ein Prozess wie Scannen, Prüfen oder Bohren mit der (oder den) auf der Brücke montierten Achse(n) durchgeführt werden kann.
Veröffentlichungszeit: 17. Januar 2022