Çoğu kişi paralel tahrikli sistemleri Kartezyen/portal robotlarda bulunanlar olarak düşünür. Ancak paralel sürücülü sistemler, tek bir sürücü kontrol cihazından paralel olarak çalışan iki veya daha fazla doğrusal motor olarak da görülebilir. Bu, Kartezyen/gantry tarzı robotların yanı sıra nanometreden yüksek pikometreye kadar çözünürlük ve konum doğruluğuna sahip yüksek hassasiyetli ve ultra yüksek hassasiyetli tek eksenli robotlar gibi diğer önemli hareket kontrolü alanlarını kapsar. Bu sistemler optik ve mikroskoplar, yarı iletken imalatı, takım tezgahları, yüksek kuvvete sahip aktüatörler, malzeme test ekipmanları, al ve yerleştir çalışması, montaj işlemleri, takım tezgahlarının taşınması ve ark kaynağı gibi alanlara girmektedir. Sonuçta hem mikron hem de mikron altı dünyada uygulamalar var.

Paralel sürücü sorunları
Tüm paralel tahrikli sistemlerdeki ana sorun dik hizalamadır: paralel ekseni kare tutabilme yeteneği. Vida, kremayer ve pinyon, kayış ve zincir gibi mekanik olarak tahrik edilen sistemlerde asıl sorun, mekanik sistemin yanlış hizalama veya istiflenmiş toleranslardan dolayı bağlanmasıdır. Doğrudan tahrikli sistemlerde, kurulum hataları ve lineer motorlardaki farklılıklar nedeniyle ortaya çıkan sinüs hatası sorunu da mevcuttur.

Bu sorunların üstesinden gelmek için en yaygın uygulama, paralel sistemin her iki tarafını bağımsız olarak sürmek ve kontrol etmek, ancak bunları elektronik olarak senkronize etmektir. Böyle bir sistemin maliyeti yüksektir çünkü tek eksenli bir sistemin iki katı tahrik ve konum algılama elektroniğine ihtiyaç duyar. Ayrıca sistemin performansını düşürebilecek senkronizasyon ve izleme hataları da ekler.

Doğrusal şaftlı motorların paralel bağlanmasını mümkün kılan şey, yüksek tepkili bir motordur. Herhangi iki özdeş doğrusal şaftlı motorun ürettiği dinamik hareket, aynı kontrol sinyali verildiğinde aynıdır.

Tüm paralel tahrikli sistemlerde olduğu gibi, lineer şaftlı motorların da fiziksel olarak eksenin yalnızca tek serbestlik dereceli hareket etmesini sağlayan bir mekanizma ile eşleşmesi gerekir. Bu, paralel lineer şaftlı motorların, tek bir kodlayıcı ve tek servo sürücü ile çalışmaya izin verecek şekilde tek bir ünite gibi hareket etmesini sağlar. Düzgün monte edilmiş bir lineer şaftlı motor temassız çalıştığı için sisteme herhangi bir mekanik bağlanma getiremez.

Bu ifadeler herhangi bir temassız doğrusal motor için geçerlidir. Doğrusal şaftlı motorlar, paralel bir uygulamada iyi çalışmalarına olanak tanıyan çeşitli alanlarda diğer temassız doğrusal motorlardan farklılık gösterir.

Doğrusal şaftlı motorun tasarımı, kalıcı mıknatısı elektromanyetik alanın merkezine yerleştirerek hava boşluğunu kritik olmaktan çıkarır. Bobin mıknatısı tamamen çevreler, dolayısıyla manyetik alanın net etkisi kuvvettir. Bu, yanlış hizalama veya işleme farklılıkları nedeniyle hava boşluğundaki bir farkın neden olduğu her türlü kuvvet değişimini neredeyse ortadan kaldırır ve motorun hizalanmasını ve kurulumunu basitleştirir.

Bununla birlikte, büyük bir sorun olan sinüs hatası herhangi bir temassız doğrusal motorda kuvvet farklılıklarına neden olabilir.

Lineer motorlar da lineer şaftlı motorlar gibi senkron motorlar olarak tanımlanır. Gerçekte, mıknatıs yolundaki kalıcı mıknatısların manyetik alanıyla senkronize olan bir elektromıknatıs oluşturmak için bobine akım uygulanır. Doğrusal bir motordaki kuvvet, bu manyetik alanların göreceli gücünden ve bunların kasıtlı yanlış hizalama açısından üretilir.

Paralel tahrikli bir sistemde, tüm bobinler ve manyetik yollar, tüm manyetik alanları mükemmel şekilde hizalandığında tek bir motor haline gelir. Bununla birlikte, bobinlerin veya manyetik yolların herhangi bir yanlış hizalanması, manyetik alanların yanlış hizalanmasına neden olacak ve her motorda farklı kuvvetler üretecektir. Bu kuvvet farkı da sistemi bağlayabilir. Dolayısıyla sinüs hatası, bobinlerin veya manyetik izlerin yanlış hizalanmasıyla üretilen kuvvetlerdeki farktır.

Sinüs hatası aşağıdaki denklemle hesaplanabilir:

F_fark=F_gen× günah(2πD_fark/MP_nn)

NeresiF_fark= iki bobin arasındaki kuvvet farkı,F_gen= üretilen kuvvet,D_fark= yanlış hizalamanın uzunluğu veMP_nn= kuzeyden kuzeye manyetik eğim.

Piyasadaki çoğu lineer motor, IR kayıplarını ve elektriksel zaman sabitini azaltmaya çalışma kisvesi altında 25 ila 60 mm aralığında kuzeyden kuzeye manyetik adımla tasarlanmıştır. Örneğin, 30 mm'lik bir lineer motorda yalnızca 1 mm'lik bir yanlış hizalamannpitch yaklaşık %21'lik bir güç kaybına neden olacaktır.

Doğrusal şaftlı motor, kazara yanlış hizalamanın neden olduğu sinüs hatasının etkisini azaltan çok daha uzun bir kuzeyden kuzeye manyetik adım kullanarak bu kaybı telafi eder. 90 mm nn adımlı doğrusal şaftlı bir motordaki 1 mm'lik aynı hizasızlık yalnızca %7'lik bir güç kaybına neden olacaktır.

Paralel sürücü sistemleri
Gerçekten doğru konumlandırma yalnızca yüksek ve ultra yüksek hassasiyete sahip tek eksenli robotlar için geri bildirimin doğrudan çalışma noktasının kütle merkezinde olması durumunda mümkündür. Motordan gelen kuvvet üretimi de çalışma noktasının kütlesinin tam merkezine odaklanmalıdır. Ancak motorun ve geri beslemenin tam olarak aynı konumda olması genellikle imkansızdır!

Kütle merkezine bir kodlayıcı yerleştirmek ve kütle merkezinden eşit aralıklarla paralel lineer şaftlı motorlar kullanmak, kütle merkezinde istenen geri bildirimi ve kuvvet üretimini sağlar. Bu tür bir paralel sürücüyü oluşturmak için iki set kodlayıcıya ve servo sürücüye ihtiyaç duyan diğer türdeki paralel sürücü sistemleri için bu mümkün değildir.

Tek sürücülü/tek kodlayıcı, ultra yüksek hassasiyetli kullanımlarda en iyi şekilde çalışır ve portal sistemi üreticilerine büyük bir avantaj sağlar. Geçmişte sistemlerde elektronik olarak bağlı iki farklı kontrol cihazı kullanan ayrı bilyalı vidaları çalıştıran iki farklı motor, hatta iki sürücüye elektronik olarak bağlanan iki kodlayıcılı iki doğrusal motor bulunabilirdi. Artık sistemdeki sertlik yeterince yüksek olduğu sürece aynı eylemler iki lineer şaftlı motordan, bir kodlayıcıdan ve bir amplifikatör/sürücüden gelebilir.

Bu aynı zamanda çok yüksek miktarda kuvvet gerektiren uygulamalar için de bir avantajdır. İstenilen sayıda lineer şaftlı motorun paralel bağlanması ve böylece kuvvetlerinin birbirine eklenmesi mümkündür.