Definition

Vertikal-Achsen sind spezielle Linearachseinheiten für den vertikalen Einbau als Z-Achse. Vertikalachsen müssen über eine ausreichende Kraft zur Auf- und Abbewegung verfügen und ausreichende Haltekräfte in allen Positionen bieten. Zusätzlich kann eine Bremse vorhanden sein. Vertikal-Teleskopachsen ermöglichen durch ihre spezielle Bauart einen großen Hub bei geringer Einbaulänge. Der Teleskopauszug wird auf unterschiedliche Arten aufgebaut wie z. B. durch das Ineinanderstecken mehrerer Vierkantprofile, durch die Kombination mehrerer Linearachsen oder als einzelne Linearachse mit zwei Schlitten auf zwei getrennten Schlittenführungen. 
Die Verfahrgeschwindigkeit, Dynamik und Kraft einer Vertikalachse oder von Vertikal-Achskombinationen hängen im Wesentlichen vom Antrieb und der Art der Kraftübertragung ab. Als Antrieb dienen Elektromotoren mit einer Kraftübertragung durch Spindeln, Zahnstangen oder Zahnriemen.

Funktionsprinzip

Die einfachste Bauform ist die Auslegerachse, bei der der Schlitten als Festpunkt zur Lagerung der Achse dient, sodass die komplette Achse um den Festpunkt verfahren wird. 
Die einfachste Aufbauvariante des Teleskop-Längenauszuges besteht aus einer Auslegerachse mit zwei Schlitten auf zwei getrennten parallelen Schlittenführungen. Ein Schlitten dient wie bei der Auslegerachse als Festpunkt zur Lagerung der Achse, sodass die komplette Achse um den Festpunkt verfahren wird. Der zweite Schlitten wird auf der zweiten Führung verfahren, sodass sich insgesamt ein Verfahrweg von annähernd der doppelten Achslänge ergibt. Dieser zweite Schlitten kann z. B. auch weitere Linearachsen tragen.
Ein andere Aufbaumöglichkeit besteht aus ineinandergesteckten Vierkantrohren mit einem immer kleiner werden Querschnitt, die von einem Zahnriemen mit einem Übersetzungsantrieb teleskopartig ausgefahren werden. Dadurch wird z. B. bei beschränkter Hallenhöhe ein großer Hub bei geringer Einbaulänge der Teleskopachse möglich.
Vertikalachsen werden durch Servo- oder Schrittmotoren angetrieben, indem die Drehbewegung des Motors über eine Kraftübertragung mit Zahnriemen, Spindel oder auch mit einer Kombination von Zahnriemen und Zahnstange in eine lineare Bewegung umgesetzt wird. Zahnriemen ermöglichen eine hohe Verfahrgeschwindigkeit, bieten jedoch nur eine relativ geringe Haltekraft, sodass eine zusätzliche Bremse erforderlich sein kann. Der Zahnriemenantrieb wird auch in Kombination mit dem Zahnstangenantrieb verwendet. Spindelantriebe verfahren relativ langsam, erlauben jedoch hohe Vorschubkräfte und können selbsthemmend sein.

Einsatzbereich

Vertikal-Achsen sind Komponenten zum Aufbau von Portalrobotern und Mehrachs-Linearsystemen, die als Z-Achsen zur Handhabung von Greifern oder Werkzeugen dienen. Für kleinere Hubwege genügen Vertikal-Auslegerachsen, für größere Hubwege werden Vertikal-Teleskopachsen eingesetzt, die z. B. bei eingeschränkter Hallenhöhe nur einen geringen Einbauraum benötigen.
Anwender sind der interne Betriebsmittelbau sowie der Maschinen- und Anlagenlagenbau in einer Vielzahl von Branchen.