Во многих приложениях, требующих вертикального движения, привод оси Z объединяется с одной или двумя горизонтальными осями в декартовой или портальной компоновке. В этих многоосевых конфигурациях перемещаемая нагрузка крепится к оси Z через кронштейн, создавая моментную нагрузку, которая влияет не только на ось Z, но и на горизонтальные оси (X и Y). Эта консольная нагрузка может привести к прогибу в опорных линейных направляющих, корпусах привода и кронштейнах, в дополнение к неприемлемому времени усадки и колебаниям в высокодинамичных приложениях. Вот почему приложения, требующие вертикального движения с высокой жесткостью и минимальным прогибом, иногда используют вертикальную подъемную ступень вместо традиционного привода оси Z.

Вертикальная подъемная ступень использует плоский горизонтальный стол для поддержки груза при его вертикальном перемещении, устраняя консольные нагрузки, которые могут вызвать прогиб. Существует несколько вариантов конструкции вертикальных подъемных ступеней, но когда наиболее важными критериями являются чрезвычайно плавный, точный ход и высокая точность позиционирования, конструкция обычно состоит из стола, соединенного с перекрестными роликовыми направляющими в клиновом расположении. Шариковый или ходовой винт приводит стол в движение в боковом направлении, а клиновое расположение перекрестных роликовых направляющих преобразует горизонтальное движение от винта в вертикальное движение стола. Такая конструкция обеспечивает очень точное перемещение и точность позиционирования, но обычно ограничена длиной хода 25 мм или меньше.

Другая распространенная конструкция для вертикальных подъемных ступеней использует вертикальную линейную направляющую в каждом углу (или в некоторых случаях шесть линейных направляющих, равномерно распределенных по площади стола) и вертикальный шариковый или ходовой винт, расположенный в центре. Направляющие обычно представляют собой круглые валы с рециркуляционными линейными втулками, поскольку они обеспечивают очень плавное движение и имеют меньшую тенденцию к заеданию при использовании четырех (или более) направляющих в тандеме благодаря их способности компенсировать некоторую несоосность.

Преимущество этой конструкции вертикального подъемного стола заключается в возможности переносить более крупные и тяжелые грузы, сохраняя при этом плавное, точное движение и хорошую параллельность между столом и основанием во время движения. Доступные длины хода также больше, чем у винтовой клиновой конструкции — в некоторых случаях до нескольких сотен миллиметров.

Обратите внимание, что оба типа вертикального подъема, описанные выше, называются «ступенями», поскольку они предназначены для чрезвычайно точного перемещения и позиционирования в направлении Z, подобно ступеням XY, в которых используются высокоточные линейные направляющие и шариковые или ходовые винты.

Однако в конструкции клина с винтовым приводом поверхность стола обычно обрабатывается с очень жестким допуском плоскостности, поэтому она больше соответствует традиционному определению стола, чем версия с линейными направляющими с винтовым приводом.