Linearbewegungssysteme – bestehend aus einer Basis oder einem Gehäuse, einem Führungssystem und einem Antriebsmechanismus – sind in einer Vielzahl von Ausführungen und Konfigurationen für nahezu jede Anwendung erhältlich. Aufgrund ihrer vielfältigen Konstruktionen werden sie häufig nach ihren wichtigsten Konstruktions- und Funktionsprinzipien kategorisiert. Ein typisches Beispiel: Der Begriff „Aktuator“ bezieht sich typischerweise auf ein Linearbewegungssystem mit einem Aluminiumgehäuse, das die Führungs- und Antriebsmechanismen umschließt. Systeme, die als „Tische“ oder „XY-Tische“ bezeichnet werden, bestehen üblicherweise aus einer flachen Grundplatte, auf der die Führungs- und Antriebskomponenten montiert sind. Und „Lineartisch“ oder „Linearverschiebetisch“ bezeichnet typischerweise ein System, das in seiner Konstruktion einem Lineartisch ähnelt, jedoch so konzipiert ist, dass Positionierungs- und Bewegungsfehler minimiert werden.
Obwohl es keine Regeln oder strengen Richtlinien für die Eigenschaften eines Lineartisches gibt, gelten sie allgemein als die präziseste Kategorie linearer Bewegungssysteme. Ein Lineartisch bedeutet im Allgemeinen, dass er nicht nur hohe Positioniergenauigkeit und Wiederholgenauigkeit, sondern auch geringe Winkel- und Planarfehler bietet. Um dieses Leistungsniveau zu erreichen, befolgen Hersteller in der Regel verschiedene Prinzipien hinsichtlich der Konstruktion und der verwendeten Komponenten.
Erstens: Im Gegensatz zu anderen Linearbewegungssystemen, die üblicherweise ein Aluminiumprofil oder eine Aluminiumplatte als Basis verwenden, besteht ein Lineartisch aus einer präzisionsgeschliffenen Basis. Tische, die auf höchste Ebenheit, Geradlinigkeit und Steifigkeit ausgelegt sind, verwenden oft eine Basis aus Stahl oder Granit, obwohl in einigen Ausführungen auch Aluminium zum Einsatz kommt. Stahl und Granit haben zudem einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten als Aluminium und weisen daher eine bessere Dimensionsstabilität in Umgebungen mit extremen oder schwankenden Temperaturen auf.
Linearführungssysteme tragen ebenfalls zur Geradlinigkeit und Ebenheit des Verfahrwegs bei. Daher eignen sich für Lineartische hochpräzise Profilschienen, Kreuzrollenführungen oder Luftlager als Führungsmechanismen. Diese Führungssysteme bieten zudem eine sehr steife Lagerung, um Winkelfehler zu reduzieren. Diese können zu Abbé-Fehlern führen, wenn zwischen dem Fehlerursprung (der Führung) und dem relevanten Punkt (Werkzeugpunkt oder Lastposition) ein Versatz besteht.
Während viele Linearbewegungssysteme hochpräzise Antriebsmechanismen verwenden, kommen bei Lineartischen überwiegend zwei Technologien zum Einsatz: eine hochpräzise Kugelumlaufspindel oder ein Linearmotor. Linearmotoren bieten typischerweise höchste Positioniergenauigkeit und Wiederholgenauigkeit, da sie die Nachgiebigkeit und das Spiel eines mechanischen Antriebsstrangs und der Kupplung zwischen Antrieb und Motor eliminieren. Für spezielle Positionierungsaufgaben im Submikrometerbereich sind Piezoaktoren oder Schwingspulenmotoren aufgrund ihrer hochpräzisen, wiederholbaren Bewegung typischerweise die Antriebsmechanismen der Wahl.
Obwohl der Begriff „Lineartisch“ ein einachsiges Bewegungssystem impliziert, können Tische zu mehrachsigen Systemen wie XY-Tischen, Planartischen und Portaltischen kombiniert werden.
Beitragszeit: 22.09.2021