Çoğu kişi paralel tahrik sistemlerini Kartezyen/gantry robotlarda bulunanlar olarak düşünür. Ancak paralel tahrik sistemleri aynı zamanda tek bir tahrik kontrolöründen paralel çalışan iki veya daha fazla doğrusal motor olarak da görülebilir. Bu, Kartezyen/gantry tarzı robotları ve alt nanometreden yüksek pikometreye kadar çözünürlük ve konum doğruluğuna sahip yüksek hassasiyetli ve ultra yüksek hassasiyetli tek eksenli robotlar gibi hareket kontrolünün diğer önemli alanlarını kapsar. Bu sistemler optik ve mikroskoplar, yarı iletken üretimi, takım tezgahları, yüksek kuvvetli aktüatörler, malzeme test ekipmanı, alma ve yerleştirme işi, montaj işlemleri, takım tezgahlarının kullanımı ve ark kaynağı gibi alanlara girer. Sonuç olarak, hem mikron hem de alt mikron dünyasında uygulamalar vardır.

Paralel sürücü sorunları
Tüm paralel tahrik sistemlerindeki en büyük sorun ortogonal hizalamadır: paralel ekseni kare tutma yeteneği. Vida, kremayer ve pinyon, kayış ve zincir gibi mekanik tahrikli sistemlerde, ana sorun mekanik sistemin yanlış hizalama veya yığılmış toleranslardan bağlanmasıdır. Doğrudan tahrikli sistemlerde, kurulum hataları ve doğrusal motorlardaki farklılıklar nedeniyle ortaya çıkan sinüs hatası sorunu da vardır.

Bu sorunların üstesinden gelmek için en yaygın uygulama, paralel sistemin her bir 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 kadar tahrik ve konum algılama elektroniğine ihtiyaç duyar. Ayrıca sistemin performansını düşürebilecek senkronizasyon ve izleme hataları da ekler.

Doğrusal şaft motorlarını paralel bağlamayı mümkün kılan şey, son derece duyarlı bir motordur. Aynı kontrol sinyali verildiğinde, herhangi iki özdeş doğrusal şaft motorunun ürettiği dinamik hareket aynıdır.

Tüm paralel tahrik sistemlerinde olduğu gibi, doğrusal şaft motorları eksenin yalnızca tek serbestlik derecesine sahip hareket etmesini sağlayan bir mekanizma ile fiziksel olarak birleşmelidir. Bu, paralel doğrusal şaft motorlarının tek bir kodlayıcı ve tek bir servo sürücü ile çalışmaya izin veren tek bir ünite gibi hareket etmesini sağlar. Ve düzgün bir şekilde takılmış doğrusal şaft motoru temas olmadan çalıştığı için sisteme herhangi bir mekanik bağlama getiremez.

Bu ifadeler herhangi bir temassız doğrusal motor için geçerlidir. Doğrusal şaftlı motorlar, paralel bir uygulamada iyi çalışmalarını sağlayan birkaç alanda diğer temassız doğrusal motorlardan farklıdır.

Doğrusal şaftlı motorun tasarımı, kalıcı mıknatısı elektromanyetik alanın merkezine yerleştirir ve hava boşluğunu kritik olmayan hale getirir. Bobin mıknatısı tamamen çevreler, bu nedenle manyetik alanın net etkisi kuvvettir. Bu, hava boşluğundaki bir farktan kaynaklanan kuvvet değişimini neredeyse ortadan kaldırır, yanlış hizalama veya işleme farklılıkları yoluyla, motorun hizalanmasını ve kurulumunu basit hale getirir.

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

Doğrusal motorlar, doğrusal şaft motorları gibi senkron motorlar olarak tanımlanır. Aslında, akım bobine uygulanır ve mıknatıs yolundaki kalıcı mıknatısların manyetik alanıyla senkronize olan bir elektromıknatıs oluşturur. Doğrusal bir motordaki kuvvet, bu manyetik alanların göreli gücünden ve kasıtlı yanlış hizalamalarının açısından üretilir.

Paralel tahrik sisteminde, tüm bobinler ve manyetik yollar, tüm manyetik alanları mükemmel şekilde hizalandığında tek bir motor haline gelir. Ancak, bobinlerin veya manyetik yolların herhangi bir yanlış hizalanması, manyetik alanların yanlış hizalanmasına neden olur ve her motorda farklı kuvvetler üretir. Bu kuvvet farkı, sırayla, sistemi bağlayabilir. Bu nedenle sinüs hatası, bobinlerin veya manyetik yolların yanlış hizalanmasıyla üretilen kuvvetlerdeki 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= kuzeyden kuzeye manyetik eğim.

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

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

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

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

Tek sürücü/tek kodlayıcı, ultra yüksek hassasiyetli kullanımlarda en iyi şekilde çalışır ve gantry sistemi üreticilerine büyük bir avantaj sağlar. Geçmişte, sistemlerde elektronik olarak bağlı iki farklı kontrol cihazı kullanan ayrı bilyalı vidaları süren iki farklı motor veya iki sürücüyle elektronik olarak bağlı iki kodlayıcıya sahip iki doğrusal motor olabilirdi. Şimdi aynı eylemler, sistemdeki sertlik yeterince yüksek olduğu sürece iki doğrusal şaft motorundan, bir kodlayıcıdan ve bir amplifikatör/sürücüden gelebilir.

Bu, aynı zamanda aşırı miktarda kuvvet gerektiren uygulamalar için de bir avantajdır. Herhangi bir sayıda doğrusal şaft motorunu paralel olarak bağlamak ve böylece kuvvetlerini bir araya getirmek mümkündür.