Eine gängige XY-Tischkonstruktion verwendet gekreuzte Rollenführungen und einen Kugelgewindetrieb für sehr hohe Verfahrwege und Positioniergenauigkeiten.

Es gibt viele Möglichkeiten, lineare Systeme für Bewegungen in X-, Y- und/oder Z-Richtung – auch kartesische Koordinaten genannt – zu konstruieren. Die Bezeichnungen dieser Systeme hängen von der Anordnung der Achsen, der Position der Last und dem vorgesehenen Anwendungszweck ab. In vielen industriellen Anwendungen sind kartesische Roboter und Portalroboter weit verbreitet, während XY-Tische aufgrund ihrer kompakten, stabilen Bauweise und der sehr hohen Verfahr- und Positioniergenauigkeit in Präzisionsanwendungen oft die bessere Wahl darstellen.

Kartesische Systeme

Kartesische Systeme bestehen aus zwei oder drei Achsen: XY, XZ oder XYZ. Sie beinhalten oft einen Endeffektor mit einer Drehkomponente zur Ausrichtung der Last oder des Werkstücks, ermöglichen aber immer eine lineare Bewegung in mindestens zwei der drei kartesischen Koordinaten.

Bei Verwendung eines kartesischen Systems wird die Last üblicherweise an der äußersten Achse (Y oder Z) einseitig aufgehängt. Beispielsweise wird bei einem XY-Portal die Last an der Y-Achse befestigt, entweder am Achsenende oder in einem gewissen Abstand, wodurch ein Hebelarm auf der Y-Achse entsteht. Dies kann die Tragfähigkeit einschränken, insbesondere wenn die äußerste Achse einen sehr langen Hub aufweist und dadurch ein großes Moment auf die darunter liegenden, tragenden Achsen wirkt.

Kartesische Systeme finden in einer Vielzahl von Anwendungen Verwendung, wobei die maximalen Hübe auf jeder Achse typischerweise einen Meter oder weniger betragen. Zu den häufigsten Anwendungen zählen Pick-and-Place, Dosieren und Montage.

Portalsysteme

Um das Problem der Momentenbelastung der inneren Achsen durch äußere Achsen zu lösen, verwenden Portalsysteme zwei X-Achsen und in manchen Fällen zwei Y- und zwei Z-Achsen. (Portalsysteme haben fast immer drei Achsen: X, Y und Z.) Die Last eines Portalsystems befindet sich innerhalb der Grundfläche des Portals, und das Portal ist über dem Arbeitsbereich montiert. Für Teile, die nicht von oben gehandhabt werden können, lassen sich Portalsysteme jedoch auch für den Betrieb von unten konfigurieren.

Portalsysteme werden bei Anwendungen mit großen Hüben (über einen Meter) eingesetzt und können sehr schwere Lasten transportieren, die für eine freitragende Konstruktion ungeeignet sind. Eine der häufigsten Anwendungen von Portalsystemen ist der Transport von Lasten über Kopf, beispielsweise der Transport großer Automobilbauteile von einer Station zur anderen in einem Montageprozess.

XY-Tabellen

XY-Tische ähneln kartesischen XY-Systemen, da sie zwei übereinander angeordnete Achsen (X und Y) besitzen und typischerweise einen Hub von einem Meter oder weniger aufweisen. Der entscheidende Unterschied zwischen kartesischen XY-Systemen und XY-Tischen liegt jedoch in der Positionierung der Last. Anstatt wie in einem kartesischen System freitragend zu sein, ist die Last auf einem XY-Tisch fast immer mittig auf der Y-Achse angeordnet, sodass kein nennenswertes Drehmoment auf der Y-Achse durch die Last erzeugt wird.

Hier kommt das Prinzip der Systemnutzung ins Spiel, das die verschiedenen Arten von Mehrachsensystemen unterscheidet. XY-Tische arbeiten in der Regel nur innerhalb ihrer eigenen Grundfläche, d. h. die Last ragt nicht über die Y-Achse hinaus. Daher eignen sie sich am besten für Anwendungen, bei denen eine Last in der horizontalen Ebene (XY) positioniert werden muss. Typische Beispiele sind die Positionierung eines Halbleiterwafers zur Inspektion oder eines Werkstücks für einen Bearbeitungsvorgang. Konstruktionen, die als „Open-Frame“- oder „Open-Aperture“-Systeme bezeichnet werden, weisen eine freie Öffnung in der Tischmitte auf. Dadurch können sie in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen Licht oder Objekte hindurchtreten müssen, wie z. B. bei der Hinterleuchtung und bei Bestückungsprozessen.