Во многих приложениях, требующих вертикального движения, привод оси Z комбинируется с одной или двумя горизонтальными осями в декартовой или портальной схеме.В этих многоосных 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 отклонению опорных линейных направляющих, корпусов приводов и кронштейнов, а также к неприемлемому времени стабилизации и колебаниям в высокодинамичных приложениях.Вот почему в приложениях, требующих вертикального движения с высокой жесткостью и минимальным отклонением, иногда используется ступень вертикального подъема, а не традиционный привод оси Z.

В ступени вертикального подъема используется плоский горизонтальный стол для поддержки груза при его вертикальном движении, что исключает консольные нагрузки, которые могут вызвать прогиб.Существует несколько вариантов конструкции ступеней вертикального подъема, но когда наиболее важными критериями являются чрезвычайно плавное, точное перемещение и высокая точность позиционирования, конструкция обычно состоит из стола, соединенного со скрещенными роликовыми направляющими в виде клина.Шарик или ходовой винт приводит стол в поперечное движение, а клиновое расположение скрещенных роликовых направляющих преобразует горизонтальное движение винта в вертикальное движение стола.Такая конструкция обеспечивает очень точный ход и точность позиционирования, но обычно длина хода ограничена 25 мм или меньше.

В другой распространенной конструкции ступеней вертикального подъема используется вертикальная линейная направляющая в каждом углу (или, в некоторых случаях, шесть линейных направляющих, равномерно расположенных по площади стола) и вертикальный шарик или ходовой винт, расположенный в центре.Направляющие обычно представляют собой круглые валы с шариковыми втулками рециркуляции, поскольку они обеспечивают очень плавное движение и имеют меньшую склонность к заеданию при использовании четырех (или более) направляющих в тандеме благодаря их способности компенсировать некоторое несоосность.

Преимущество этой конструкции вертикальной подъемной платформы заключается в способности нести более крупные и тяжелые грузы, сохраняя при этом плавное, точное движение и хорошую параллельность между столом и основанием во время движения.Доступная длина хода также больше, чем у клиновой конструкции с винтовым приводом — 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, во многом подобно ступеням XY, в которых используются высокоточные линейные направляющие и шариковые или ходовые винтовые приводы.

Однако в конструкции клина с винтовым приводом поверхность стола обычно обрабатывается с очень жестким допуском на плоскостность, поэтому она более точно соответствует традиционному определению столика, чем версия с линейной направляющей с винтовым приводом.