Портальные системы отличаются от других типов многоосевых систем (таких как декартовы роботы и столы XY) тем, что используют две базовые оси (X) параллельно с перпендикулярной осью (Y), соединяющей их. Хотя эта двойная ось X обеспечивает широкую, устойчивую опорную поверхность и позволяет портальным системам обеспечивать высокую грузоподъемность, большую длину хода и хорошую жесткость, это также может привести к явлению, обычно называемому стеллажным перемещением.

Всякий раз, когда две линейные оси монтируются и подключаются параллельно, существует риск того, что оси не будут двигаться идеально синхронно. Другими словами, во время движения одна из осей X может «отставать» от другой, и ведущая ось будет пытаться тянуть своего отстающего партнера за собой. Когда это происходит, соединительная ось (Y) может стать перекошенной — больше не перпендикулярной двум осям X. Состояние, при котором оси X и Y теряют ортогональность, называется смещением, и это может привести к застреванию при движении системы в направлении X, а также к потенциально разрушительным силам как на осях X, так и на осях Y.

Складирование в портальных системах может быть вызвано различными факторами конструкции и сборки, но одним из наиболее влиятельных факторов является способ управления осями X. При наличии двух параллельных осей X проектировщики могут выбирать, управлять ли каждой осью X независимо или управлять одной осью, а другую использовать как «ведомую» или ведомую ось.

В низкоскоростных приложениях с относительно небольшим расстоянием между двумя осями X (короткий ход оси Y) может быть приемлемо управлять только одной осью X и позволить второй оси X быть ведомой, без приводного механизма. В этой конструкции ключевой проблемой является жесткость соединения между осями — другими словами, жесткость оси Y.

Поскольку ведомая ось фактически «тянет» за собой неведомую ось, если соединение между ними испытывает изгиб, скручивание или иное нежесткое поведение, любая разница в трении или нагрузке между двумя осями X может немедленно привести к смещению и застреванию. И чем длиннее ось Y, тем менее жесткой она будет. Вот почему компоновка «ведомый-ведомый» обычно рекомендуется для приложений, где расстояние между осями X составляет менее одного метра.

Более сложное решение привода — использовать отдельный двигатель на каждой оси, при этом двигатели синхронизируются в конфигурации ведущий-ведомый через контроллер. Однако в этой конфигурации ошибки перемещения механических приводов должны быть идеально (или почти идеально) согласованы — в противном случае могут возникнуть перекосы и застревание из-за небольших отклонений расстояния, которое каждая ось проходит за один оборот двигателя.

Для высокоскоростных, точных портальных приложений приводными механизмами обычно являются шариковые винты и реечные приводы. Обе эти технологии могут быть выборочно согласованы для обеспечения аналогичной линейной ошибки на каждой оси, избегая некоторого накопления ошибок, которое может возникнуть в несогласованных приводных узлах. Поскольку ременные и цепные приводы имеют погрешности шага, которые трудно согласовать и компенсировать, они, как правило, не рекомендуются для портальных систем, когда оси X приводятся в действие независимо. С другой стороны, линейные двигатели являются отличным выбором для параллельных осей в портальных системах, поскольку они не имеют механической ошибки и могут обеспечивать большую длину хода и высокие скорости.

Другое решение — своего рода компромисс между двумя вариантами, описанными выше, — использовать один двигатель для привода обеих осей X. Это можно сделать, соединив выход оси с приводом от двигателя с входом второй оси через дистанционную муфту (также называемую соединительным валом). Такая конфигурация исключает второй двигатель (и сопутствующую синхронизацию, которая потребовалась бы).

Однако крутильная жесткость дистанционной муфты важна. Если крутящий момент, передаваемый между осями, заставляет муфту испытывать «закручивание», то все равно могут возникнуть крены и застревания. Такая конфигурация часто является хорошим вариантом, когда расстояние между осями X составляет от одного до трех метров, с умеренными требованиями к нагрузке и скорости.