갠트리는 평행한 두 개의 기본(X) 축과 이들을 수직으로 연결하는 (Y) 축을 사용한다는 점에서 다른 유형의 다축 시스템(예: 카르테시안 로봇 및 XY 테이블)과 차이가 있습니다. 이러한 이중 X축 배열은 넓고 안정적인 지지면을 제공하고 갠트리 시스템이 높은 하중 용량, 긴 이동 거리 및 우수한 강성을 구현할 수 있도록 하지만, 흔히 래킹(racking)이라고 불리는 현상을 유발할 수도 있습니다.

두 개의 선형 축이 병렬로 장착 및 연결될 경우, 축들이 완벽하게 동기화되지 않을 위험이 있습니다. 즉, 움직이는 동안 한 X축이 다른 축보다 뒤처질 수 있으며, 앞서가는 축이 뒤처진 축을 끌어당기려 할 것입니다. 이러한 현상이 발생하면 연결된 (Y)축이 기울어져 두 X축에 더 이상 수직이 아니게 될 수 있습니다. X축과 Y축이 직교성을 잃는 현상을 래킹(racking)이라고 하며, 이는 시스템이 X 방향으로 움직일 때 바인딩을 유발할 뿐만 아니라 X축과 Y축 모두에 손상을 줄 수 있는 힘을 발생시킬 수 있습니다.

갠트리 시스템에서 랙킹 현상은 다양한 설계 및 조립 요인으로 인해 발생할 수 있지만, 가장 큰 영향을 미치는 요인 중 하나는 X축 구동 방식입니다. 두 개의 X축이 병렬로 연결된 경우, 설계자는 각 X축을 독립적으로 구동하거나, 한 축을 구동하고 다른 축을 "슬레이브" 또는 "팔로워" 축으로 처리하는 방식을 선택할 수 있습니다.

두 X축 사이의 거리가 비교적 짧은(Y축 스트로크가 짧은) 저속 애플리케이션에서는 하나의 X축만 구동하고 다른 X축은 구동 메커니즘 없이 추종축으로 사용하는 것이 허용될 수 있습니다. 이러한 설계에서 핵심적인 고려 사항은 축 간 연결의 강성, 즉 Y축의 강성입니다.

구동축이 비구동축을 "끌어당기는" 구조이기 때문에, 두 축 사이의 연결부에 굽힘, 비틀림 또는 기타 비강성 변형이 발생하면 두 X축 사이의 마찰이나 하중 차이가 즉시 랙킹 및 바인딩으로 이어질 수 있습니다. Y축이 길수록 강성은 더욱 떨어집니다. 따라서 X축 사이의 거리가 1미터 미만인 경우에는 일반적으로 "구동-추종" 방식이 권장됩니다.

보다 정교한 구동 방식은 각 축에 별도의 모터를 사용하고, 컨트롤러를 통해 마스터-슬레이브 방식으로 모터를 동기화하는 것입니다. 하지만 이 방식에서는 기계식 구동 장치의 이동 오차가 완벽하게(또는 거의 완벽하게) 일치해야 합니다. 그렇지 않으면 모터 회전당 각 축의 이동 거리에 미세한 차이가 발생하여 랙킹이나 바인딩 현상이 나타날 수 있습니다.

고속 정밀 갠트리 시스템에는 일반적으로 볼 스크류와 랙 앤 피니언 드라이브가 구동 메커니즘으로 선호됩니다. 이 두 기술 모두 각 축의 선형 오차를 유사하게 맞추도록 선택적으로 매칭할 수 있어, 매칭되지 않은 구동 어셈블리에서 발생할 수 있는 오차 누적을 방지할 수 있습니다. 벨트 및 체인 드라이브는 피치 오차가 발생하여 매칭 및 보정이 어렵기 때문에 X축이 독립적으로 구동되는 갠트리 시스템에는 일반적으로 권장되지 않습니다. 반면, 리니어 모터는 기계적 오차가 없고 긴 이동 거리와 고속 구동이 가능하므로 갠트리 시스템의 병렬 축에 매우 적합한 선택입니다.

앞서 설명한 두 가지 옵션의 절충안이라고 할 수 있는 또 다른 해결책은 하나의 모터로 두 개의 X축을 모두 구동하는 것입니다. 이는 모터로 구동되는 축의 출력을 거리 커플링(연결 샤프트라고도 함)을 통해 두 번째 축의 입력에 연결함으로써 구현할 수 있습니다. 이 구성은 두 번째 모터(및 그에 따른 동기화 필요성)를 없애줍니다.

하지만 거리 커플링의 비틀림 강성은 중요합니다. 축 사이에 전달되는 토크로 인해 커플링에 "꼬임" 현상이 발생하면 랙킹 및 바인딩이 여전히 발생할 수 있습니다. 이 구성은 X축 간 거리가 1~3미터이고 하중 및 속도 요구 사항이 중간 정도일 때 적합한 경우가 많습니다.