Çoğu insan paralel tahrik sistemlerini Kartezyen/gantry robotlarda bulunan sistemler olarak düşünür. Ancak paralel tahrik sistemleri, tek bir tahrik kontrol ünitesinden paralel olarak çalışan iki veya daha fazla doğrusal motor olarak da düşünülebilir. Bu, Kartezyen/gantry tarzı robotların yanı sıra, nanometrenin altından yüksek pikometreye kadar çözünürlük ve konum doğruluğuna sahip yüksek hassasiyetli ve ultra yüksek hassasiyetli tek eksenli robotlar gibi hareket kontrolünün diğer önemli alanlarını da kapsar. Bu sistemler, optik ve mikroskoplar, yarı iletken üretimi, takım tezgahları, yüksek kuvvetli aktüatörler, malzeme test ekipmanları, alma-yerleştirme işleri, montaj işlemleri, taşıma takım tezgahları ve ark kaynağı gibi alanlarda kullanılır. Sonuç olarak, hem mikron hem de mikron altı dünyada uygulamalar mevcuttur.

Paralel sürücü sorunları
Tüm paralel tahrik sistemlerindeki en büyük sorun, dik açısal hizalamadır: paralel eksenlerin dik açıda tutulabilmesi. Vidalı, kremayerli, kayışlı ve zincirli gibi mekanik tahrikli sistemlerde, asıl sorun, mekanik sistemin yanlış hizalama veya birikmiş toleranslardan kaynaklanan sıkışmasıdır. Doğrudan tahrikli sistemlerde ise, montaj hataları ve lineer motorlardaki farklılıklar nedeniyle ortaya çıkan sinüs hatası sorunu da ek bir sorundur.

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. Bu tür bir sistemin maliyeti yüksektir çünkü tek eksenli bir sisteme göre iki kat daha fazla sürücü ve konum algılama elektroniğine ihtiyaç duyar. Ayrıca, sistemin performansını düşürebilecek senkronizasyon ve izleme hataları da ekler.

Doğrusal şaftlı motorların paralel bağlanmasını mümkün kılan şey, son derece hassas bir motordur. İki özdeş doğrusal şaftlı motora aynı kontrol sinyali verildiğinde, ürettikleri dinamik hareket aynıdır.

Tüm paralel tahrik sistemlerinde olduğu gibi, doğrusal şaft motorları, eksenin yalnızca tek serbestlik dereceli hareket etmesine izin veren bir mekanizma ile fiziksel olarak bağlanmalıdır. Bu, paralel doğrusal şaft motorlarının tek bir ünite gibi davranmasını ve tek bir enkoder ve tek bir servo sürücü ile çalışmasına olanak tanır. Ayrıca, doğru şekilde monte edilmiş bir doğrusal şaft motoru temassız çalıştığı için sisteme herhangi bir mekanik sıkışma getiremez.

Bu ifadeler, temassız doğrusal motorların tümü için geçerlidir. Doğrusal şaftlı motorlar, paralel uygulamalarda iyi çalışmalarını sağlayan çeşitli alanlarda diğer temassız doğrusal motorlardan farklıdır.

Doğrusal şaftlı motorun tasarımı, kalıcı mıknatısı elektromanyetik alanın merkezine yerleştirerek hava boşluğunu kritik olmaktan çıkarır. Bobin mıknatısı tamamen çevreler, bu nedenle manyetik alanın net etkisi kuvvettir. Bu, hizalama hatası veya işleme farklılıklarından kaynaklanan hava boşluğundaki herhangi bir kuvvet değişimini neredeyse tamamen ortadan kaldırarak motorun hizalanmasını ve montajını kolaylaştırır.

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

Doğrusal şaftlı motorlar gibi doğrusal motorlar da senkron motorlar olarak tanımlanır. Esasen, manyetik yoldaki kalıcı mıknatısların manyetik alanıyla senkronize olan bir elektromıknatıs oluşturmak için bobine akım uygulanır. Doğrusal bir motordaki kuvvet, bu manyetik alanların göreceli gücünden ve kasıtlı olarak yapılan hizalama sapmasının açısından üretilir.

Paralel tahrik sisteminde, tüm bobinler ve manyetik yollar, manyetik alanları mükemmel şekilde hizalandığında tek bir motor haline gelir. Bununla birlikte, bobinlerin veya manyetik yolların herhangi bir hizalama hatası, manyetik alanların da hizalama hatasına neden olarak her motorda farklı kuvvetler üretir. Bu kuvvet farkı, sistemin sıkışmasına yol açabilir. Dolayısıyla sinüs hatası, bobinlerin veya manyetik yolların hizalama hatasından kaynaklanan kuvvetlerdeki farktır.

Sinüs hatası aşağıdaki denklemle hesaplanabilir:

F_farklı=F_genel× sin(2πD_farklı/MP_nn)

NeresiF_farklı= iki bobin arasındaki kuvvet farkı,F_genel= üretilen kuvvet,D_farklı= hizalama hatasının uzunluğu veMP_nn= kuzeyden kuzeye manyetik eğim.

Piyasada bulunan çoğu lineer motor, IR kayıplarını ve elektriksel zaman sabitini azaltma bahanesiyle, 25 ila 60 mm aralığında kuzeyden kuzeye manyetik adım ile tasarlanmıştır. Örneğin, 30 mm'lik bir lineer motorda sadece 1 mm'lik bir hizalama hatası bile önemli bir sorun teşkil eder.nnBu durum yaklaşık %21'lik bir güç kaybına yol açacaktır.

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

Paralel tahrik sistemleri
Yüksek ve ultra yüksek hassasiyetli tek eksenli robotlarda, geri bildirim sinyalinin doğrudan çalışma noktasının kütle merkezinde olması durumunda, gerçekten doğru konumlandırma mümkündür. Motorun ürettiği kuvvet de çalışma noktasının kütle merkezine odaklanmalıdır. Ancak, motor ve geri bildirim sinyalinin tam olarak aynı konumda olması genellikle imkansızdır!

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

Tek sürücü/tek enkoder, ultra yüksek hassasiyet gerektiren uygulamalarda en iyi sonucu verir ve portal sistem üreticilerine büyük bir avantaj sağlar. Geçmişte, sistemlerde elektronik olarak birbirine bağlı iki farklı kontrol ünitesi kullanan iki farklı bilyalı vidayı çalıştıran iki farklı motor veya iki sürücüye elektronik olarak bağlı iki enkoderli iki doğrusal motor bulunabiliyordu. Şimdi ise, sistemdeki rijitlik yeterince yüksek olduğu sürece, aynı işlemler iki doğrusal şaftlı motor, bir enkoder ve bir amplifikatör/sürücü ile gerçekleştirilebilir.

Bu durum, son derece yüksek miktarda kuvvete ihtiyaç duyulan uygulamalar için de bir avantajdır. Herhangi bir sayıda doğrusal şaftlı motoru paralel bağlayarak kuvvetlerini bir araya toplamak mümkündür.