Çoğu kişi paralel tahrik sistemlerini Kartezyen/gantry robotlarda bulunan sistemler olarak düşünür. Ancak paralel tahrik sistemleri, tek bir tahrik kontrol cihazından paralel çalışan iki veya daha fazla doğrusal motor olarak da düşünülebilir. Bu, Kartezyen/gantry tarzı robotların yanı sıra, nanometre altı ile yüksek pikometre aralığında çözünürlük ve konum doğruluğuna sahip yüksek hassasiyetli ve ultra yüksek hassasiyetli tek eksenli robotlar gibi diğer önemli hareket kontrol alanlarını kapsar. Bu sistemler optik ve mikroskoplar, yarı iletken üretimi, takım tezgahları, yüksek kuvvetli aktüatörler, malzeme test ekipmanları, alma ve yerleştirme işleri, montaj işlemleri, takım tezgahlarının elleçlenmesi ve ark kaynağı gibi alanlarda kullanılır. Sonuç olarak, hem mikron hem de mikron altı dünyasında uygulamaları vardır.

Paralel sürücü sorunları
Tüm paralel tahrik sistemlerindeki temel sorun, paralel ekseni kare tutma becerisi olan ortogonal hizalamadır. Vidalı, kremayer ve pinyon, kayış ve zincir gibi mekanik tahrikli sistemlerde asıl sorun, mekanik sistemin hizalama hatası veya üst üste binen toleranslardan kaynaklanan sıkışmasıdır. Doğrudan tahrikli sistemlerde ise, montaj hataları ve doğrusal 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 sisteme göre iki kat daha fazla tahrik ve konum algılama elektroniğine ihtiyaç duyar. Ayrıca, sistemin performansını düşürebilecek senkronizasyon ve izleme hatalarına da yol açar.

Doğrusal şaftlı motorların paralel bağlanmasını mümkün kılan şey, son derece duyarlı bir motordur. Aynı kontrol sinyali verildiğinde, herhangi iki özdeş doğrusal şaftlı motorun ürettiği dinamik hareket aynıdır.

Tüm paralel tahrik sistemlerinde olduğu gibi, doğrusal şaftlı motorlar da eksenin yalnızca tek serbestlik dereceli hareket etmesini sağlayan bir mekanizmaya fiziksel olarak bağlanmalıdır. Bu, paralel doğrusal şaftlı motorların tek bir ünite gibi hareket ederek tek bir kodlayıcı ve tek bir servo sürücü ile çalışmasını sağlar. Ayrıca, düzgün bir şekilde monte edilmiş bir doğrusal şaftlı motor temassız çalıştığı için sisteme herhangi bir mekanik bağlanma getiremez.

Bu ifadeler tüm temassız doğrusal motorlar için geçerlidir. Doğrusal şaftlı motorlar, paralel uygulamalarda iyi çalışmalarını sağlayan birkaç alanda diğer temassız doğrusal motorlardan farklıdır.

Doğrusal şaftlı motorun tasarımı, kalıcı mıknatısı elektromanyetik alanın merkezine yerleştirerek hava boşluğunu kritik olmaktan çıkarır. Bobin mıknatısı tamamen çevrelediğinden, manyetik alanın net etkisi kuvvettir. Bu, hava boşluğundaki bir farktan (ister hizalama hatası ister işleme farklılıkları olsun) kaynaklanan kuvvet değişimlerini neredeyse tamamen ortadan kaldırarak motorun hizalanmasını ve kurulumunu kolaylaştırır.

Ancak, önemli bir sorun olan sinüs hatası, temassız herhangi bir doğrusal motorda kuvvet farklılıklarına neden olabilir.

Lineer motorlar, lineer şaftlı motorlar gibi senkron motorlar olarak tanımlanır. Aslında, mıknatıs rayındaki kalıcı mıknatısların manyetik alanıyla senkronize olan bir elektromıknatıs oluşturmak için bobine akım uygulanır. Lineer bir motordaki kuvvet, bu manyetik alanların göreceli gücünden ve kasıtlı olarak hizalanma açılarından üretilir.

Paralel tahrikli bir sistemde, tüm bobinler ve manyetik raylar, tüm manyetik alanları mükemmel bir şekilde hizalandığında tek bir motor haline gelir. Ancak, bobinlerin veya manyetik rayların herhangi bir hizasızlığı, manyetik alanların hizasızlığına neden olarak her motorda farklı kuvvetler üretir. Bu kuvvet farkı da sistemi sıkıştırabilir. Dolayısıyla sinüs hatası, bobinlerin veya manyetik rayların hizasızlığından kaynaklanan kuvvetler arasındaki farktır.

Sinüs hatası aşağıdaki denklemle hesaplanabilir:

F_farklı=F_nesil× günah(2πD_farklı/MP_nn)

NeresiF_farklı= iki bobin arasındaki kuvvet farkı,F_nesil= üretilen kuvvet,D_farklı= hizalama bozukluğunun uzunluğu veMP_nn= kuzey-kuzey manyetik eğimi.

Piyasadaki çoğu doğrusal motor, kızılötesi kayıplarını ve elektriksel zaman sabitini azaltma bahanesiyle 25 ila 60 mm aralığında kuzeyden kuzeye manyetik eğimle tasarlanmıştır. Örneğin, 30 mm'lik bir doğrusal motorda sadece 1 mm'lik bir hizalama hatası,nnpitch yaklaşık %21 oranında bir güç kaybına neden olacaktır.

Doğrusal şaftlı motor, kazara hizalama hatasından kaynaklanan sinüs hatasının etkisini azaltan çok daha uzun bir kuzey-kuzey manyetik eğimi kullanarak bu kaybı telafi eder. 90 mm nn eğime sahip doğrusal şaftlı bir motorda aynı 1 mm'lik hizalama hatası yalnızca %7 güç kaybına neden olur.

Paralel tahrik sistemleri
Gerçekten doğru konumlandırma, yalnızca yüksek ve ultra yüksek hassasiyetli tek eksenli robotlarda, geri bildirim doğrudan çalışma noktasının kütle merkezinde olduğunda mümkündür. Motordan gelen kuvvet üretimi de çalışma noktasının kütle merkezine odaklanmalıdır. Ancak, motor ve geri bildirimin tam olarak aynı konumda olması genellikle imkansızdır!

Kütle merkezine bir kodlayıcı yerleştirip, kütle merkezinden eşit uzaklıkta paralel doğrusal şaftlı motorlar kullanmak, kütle merkezinde istenen geri beslemeyi ve kuvvet üretimini sağlar. Bu, bu tür paralel tahriki oluşturmak için iki set kodlayıcı ve servo sürücüye ihtiyaç duyan diğer paralel tahrik sistemlerinde mümkün değildir.

Tek sürücü/tek kodlayıcı, ultra yüksek hassasiyetli kullanımlarda en iyi sonucu verir ve portal sistem üreticilerine büyük bir avantaj sağlar. Geçmişte, sistemlerde elektronik olarak bağlı iki farklı kontrol cihazı kullanan iki farklı motor ve ayrı bilyalı vidaları çalıştıran iki farklı motor veya iki sürücüye elektronik olarak bağlı iki kodlayıcıya sahip iki doğrusal motor bulunurdu. Şimdi ise, sistemdeki sertlik yeterince yüksek olduğu sürece, aynı eylemler iki doğrusal şaftlı motor, bir kodlayıcı ve bir amplifikatör/sürücü ile sağlanabilir.

Bu, son derece yüksek kuvvet gerektiren uygulamalar için de bir avantajdır. İstenilen sayıda doğrusal şaftlı motoru paralel olarak bağlayarak kuvvetlerini toplamak mümkündür.