Maschinenbrücke / Portal

In einem Koordinatenmessgerät (KMG) ist die Maschinenbrücke oder das Portal die kritische strukturelle Komponente, die das bewegte Achsensystem bildet. Sie besteht typischerweise aus einem starren, oft kastenförmigen Balken, der das Messvolumen überspannt. Diese Brücke bewegt sich entlang einer Achse (üblicherweise der X-Achse) auf Präzisionsschienen oder Luftlagern und trägt gleichzeitig den Schlitten (Y-Achse) und die Z-Achsen-Säule, die das Tastsystem hält. Ihre Hauptfunktion besteht darin, eine stabile, schwingungsgedämpfte Plattform bereitzustellen, die sicherstellt, dass der Tastkopf mit extrem hoher Genauigkeit und Wiederholbarkeit an jeder Stelle innerhalb des Arbeitsbereichs der Maschine positioniert werden kann, was sich direkt auf die Gesamtmessgenauigkeit und volumetrische Genauigkeit des KMG auswirkt. Die Brücke wird von einem Servomotor oder Linearmotor in Verbindung mit einer Präzisionskugelspindel oder einem Lineardirektantrieb angetrieben. Sie bewegt sich auf gehärteten und geschliffenen Führungen oder auf einem Luftkissen (Luftlager). Die Positionsrückmeldung erfolgt über eine lineare Maßverkörperung (z. B. Glas oder reflektierend), die entlang des Verfahrwegs montiert ist. Die Steifigkeit und geringe Wärmeausdehnung der Brückenstruktur minimieren Durchbiegung und Verformung während Beschleunigung, Verzögerung und Antastung und stellen sicher, dass die geometrische Beziehung zwischen Tastkopf und gemessenem Werkstück konstant bleibt. Häufig verwendete Materialien sind Granit, Aluminiumlegierung (z. B. 6000er Serie), Keramikverbundwerkstoff und kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff, die jeweils unterschiedliche Kompromisse bei Steifigkeit, Gewicht und thermischer Stabilität bieten. Die Leistung der Brücke wird durch Parameter wie Messbereich (500×400×300 bis 2000×1000×800 mm), maximale Nutzlast (500–5000 kg), Positioniergenauigkeit (±0,001–±0,01 mm nach ISO 10360-2), Wiederholbarkeit (±0,0005–±0,005 mm nach ISO 10360-2), maximale Verfahrgeschwindigkeit (300–600 mm/s) und Betriebstemperatur (15–30°C) charakterisiert. Sie erfordert einen Servomotorantrieb, Luftlagerführungssystem und einen Luftversorgungsdruck von 0,4–0,6 MPa. Die Brücke ist mit Schutzarten von IP54 bis IP65 erhältlich. Bei der Auswahl einer Brücke sind modellspezifische Werte und Normen mit dem rechtlichen Hersteller oder Lieferanten zu verifizieren.

Die Brücke wird von einem Servomotor oder Linearmotor in Verbindung mit einer Präzisionskugelspindel oder einem Lineardirektantrieb angetrieben. Sie bewegt sich auf gehärteten und geschliffenen Führungen oder auf einem Luftkissen (Luftlager). Die Positionsrückmeldung erfolgt über eine lineare Maßverkörperung (z. B. Glas oder reflektierend), die entlang des Verfahrwegs montiert ist. Die Steifigkeit und geringe Wärmeausdehnung der Brückenstruktur minimieren Durchbiegung und Verformung während Beschleunigung, Verzögerung und Antastung und stellen sicher, dass die geometrische Beziehung zwischen Tastkopf und gemessenem Werkstück konstant bleibt.