I gantrie differiscono dagli altri tipi di sistemi multi-asse (come robot cartesiani e tabelle XY) utilizzando due assi di base (x) in parallelo, con un asse perpendicolare (Y) che li collega. Sebbene questa disposizione dell'asse X fornisce un'impronta ampia e stabile e consente ai sistemi di cavalletto di fornire una capacità di carico elevata, lunghe lunghezze di viaggio e una buona rigidità, può anche portare a un fenomeno comunemente indicato come scaffali.

Ogni volta che due assi lineari sono montati e collegati in parallelo, esiste il rischio che gli assi non viaggino in perfetta sincronizzazione. In altre parole, durante il movimento, uno degli assi X può "ritardare" l'altro e l'asse principale tenterà di attirare il suo partner in ritardo. Quando ciò accade, l'asse di collegamento (Y) può diventare distorto, non più perpendicolare ai due assi X. La condizione in cui gli assi X e Y perdono l'ortogonalità viene definita racking e può provocare l'associazione mentre il sistema si muove nella direzione X e potenzialmente danneggiare le forze su entrambi gli assi X e Y.

Il racking nei sistemi di cavalletto può essere causato da una varietà di fattori di progettazione e assemblaggio, ma uno dei fattori più influenti è il metodo di guida degli assi X. Con due assi X in parallelo, i progettisti hanno la scelta di guidare ogni asse X in modo indipendente o di guidare un asse e trattare l'altro come uno "schiavo" o seguace, asse.

In applicazioni a bassa velocità con una distanza relativamente piccola tra i due assi X (corsa dell'asse Y corto), può essere accettabile guidare solo un asse x e consentire al secondo asse x di essere un seguace, senza meccanismo di guida. In questo progetto, una preoccupazione chiave è la rigidità della connessione tra gli assi - in altre parole, la rigidità dell'asse Y.

Poiché l'asse guidato è effettivamente "tira lungo" l'asse non guidato, se la connessione tra loro sperimenta flessione, torsione o altro comportamento non rigido, qualsiasi differenza nell'attrito o nel carico tra le due assi X può portare immediatamente a rack e legame. E più a lungo è l'asse y, meno rigido sarà. Questo è il motivo per cui la disposizione del "follower a trazione" è generalmente raccomandata per le applicazioni in cui la distanza tra gli assi X è inferiore a un metro.

La soluzione di azionamento più sofisticata è utilizzare un motore separato su ciascun asse, con i motori sincronizzati in una disposizione maestro-slave tramite il controller. In questa disposizione, tuttavia, gli errori di viaggio delle unità meccaniche devono essere perfettamente (o quasi perfettamente) abbinati-altrimenti, il racking e il legame possono essere causati da lievi deviazioni nella distanza che ogni asse percorre per rivoluzione motoria.

Per le applicazioni a cavalletto di precisione ad alta velocità, i meccanismi di guida sono in genere viti a sfere e unità pignone e pignone. Entrambe queste tecnologie possono essere abbinate selettivamente per fornire un errore lineare simile su ciascun asse, evitando parte dello stack di errore che può verificarsi in assiemi di azionamento senza pari. Poiché le unità a cinghia e catena hanno errori di passo che sono difficili da abbinare e compensare, questi non sono generalmente raccomandati per i sistemi a cavalletto quando gli assi X sono guidati in modo indipendente. D'altra parte, i motori lineari sono una scelta eccellente per gli assi paralleli nei sistemi di cavalletto, poiché non hanno errori meccanici e possono fornire lunghezze di viaggio lunghe e velocità elevate.

Un'altra soluzione - un po 'un compromesso tra le due opzioni sopra descritte - è quella di utilizzare un motore per guidare entrambe le assi X. Questo può essere fatto collegando l'uscita dell'asse guidato dal motore all'ingresso del secondo asse tramite un accoppiamento a distanza (anche indicato come un albero di collegamento). Questa configurazione elimina il secondo motore (e la sincronizzazione di accompagnamento che sarebbe richiesta).

Tuttavia, la rigidità torsionale dell'accoppiamento a distanza è importante. Se la coppia che viene trasferita tra gli assi fa sì che l'accoppiamento sperimentasse "liquidazione" e il legame può ancora verificarsi. Questa configurazione è spesso una buona opzione quando la distanza tra gli assi X è compresa tra uno e tre metri, con requisiti di carico e velocità moderati.