المزيد حول هندسة قضبان التوجيه المزدوجة.

تشمل أنظمة التوجيه الخطي قضبان التوجيه، والمنزلقات، والمسارات. ويصنفها القطاع الصناعي إلى أنواع أساسية قليلة، منها قضبان التوجيه الجانبية، ومنزلقات الأدراج، والمحامل الخطية، وعجلات التوجيه، والمحامل البسيطة. ويتكون الترتيب النموذجي من قضيب أو عمود، وعربات، وكتل انزلاق. ويمكن تمييزها أيضًا بحسب طريقة التلامس، سواءً كانت انزلاقية أو تدحرجية.

تتمثل إحدى الوظائف الرئيسية للموجهات الدوارة في تقليل الاحتكاك في الآلات. وهي تُستخدم في تطبيقات متنوعة تتراوح من أجهزة تصنيع أشباه الموصلات المتقدمة إلى أدوات الآلات الكبيرة ومعدات البناء.

تُعدّ معدات تصنيع أشباه الموصلات أو أجهزة الفحص التي تتطلب تحديد المواقع بدقة عالية من التطبيقات المناسبة للموجهات الخطية. في حالة آلات القطع، تُستخدم الموجهات الخطية بدلاً من محامل الحركة الخطية ذات التلامس الانزلاقي للتغلب على ارتفاع درجة الحرارة ومشاكل المتانة المرتبطة بزيادة سرعات التغذية باستمرار.

يُستخدم قضيب التوجيه ذو المقطع الجانبي بشكل أساسي في صناعة أدوات الآلات، حيث تُعدّ قدرة التحميل والصلابة والدقة من أهم العوامل. أما في المعدات الطبية مثل أجهزة التصوير المقطعي المحوسب والتصوير بالرنين المغناطيسي وأجهزة الأشعة السينية، فإن القضبان المربعة أكثر شيوعًا.

من ناحية أخرى، يمكن أن توفر القضبان المستديرة العديد من المزايا، إحداها هي القدرة على العمل بسلاسة عند تركيبها على أسطح أقل من مثالية - والتي تُعرف بأنها تحتوي على خطأ في التسطيح يزيد عن 150 ميكرومتر/متر.

بالنسبة لتطبيقات غرف التنظيف ومعالجة الأغذية التي لا يمكنها تحمل التلوث، فإن الموجهات الخطية التي تستخدم عناصر دوارة (وكذلك أنظمة المحامل البسيطة) غير مناسبة بسبب حاجتها إلى متطلبات التشحيم.

تستخدم بعض التطبيقات التي تتطلب دقةً فائقةً محاملَ عائمةً بالسوائل لتحقيق أعلى دقة ممكنة. هذه المحامل هيدروستاتيكية أو هوائية، وتستخدم سائلاً عالي الضغط بين السكة والعربة. وهي أغلى ثمناً وأصعب تصنيعاً من الخيارات الخطية الأخرى، لكنها توفر أعلى مستويات الدقة.

تشمل الاعتبارات المهمة لاختيار دليل دوار للحركة الخطية التحميل (الثابت والمُطبق)، والشوط والسرعة، بالإضافة إلى الدقة المطلوبة والعمر الافتراضي اللازم. وقد يكون التحميل المسبق ضروريًا في بعض الأحيان حسب متطلبات التطبيق. كما يُعد التشحيم من الاعتبارات المهمة، وكذلك أي طريقة لتقليل تلوث نظام الدليل الخطي بالعوامل البيئية كالغبار والملوثات الأخرى باستخدام المنافيخ أو موانع التسرب الخاصة.

توفر قضبان التوجيه الخطية والمحامل صلابة عالية ودقة حركة ممتازة. فهي لا تتحمل الأحمال الرأسية والرأسية والجانبية فحسب، بل تتحمل أيضًا الأحمال المعلقة أو أحمال العزم. وبطبيعة الحال، كلما زاد حجم نظام القضبان الخطية والمحامل، زادت قدرته على تحمل العزم، ولكن ترتيب مسارات المحامل - وجهاً لوجه أو ظهراً لظهر - يؤثر أيضاً على مقدار الحمل المعلق الذي يمكنه تحمله.

بينما يوفر التصميم المتقابل (المعروف أيضًا بترتيب X) قدرات تحميل متساوية في جميع الاتجاهات، إلا أنه ينتج عنه ذراع عزم أقصر يتم تطبيق الأحمال المتدلية عليه، مما يقلل من قدرة تحمل عزم التحميل. أما الترتيب المتقابل (المعروف أيضًا بترتيب O) فيوفر ذراع عزم أكبر، وبالتالي قدرات تحمل عزم تحميل أعلى.

لكن حتى مع الترتيب المتقابل، تتميز الموجهات الخطية بمسافة قصيرة نسبيًا بين مسارات الكرات (تساوي تقريبًا عرض السكة)، مما يحد من قدرتها على تحمل عزم الدوران الناتج عن الأحمال المتدلية في الاتجاه Y. ولمعالجة هذا القيد، يسمح استخدام سكتين متوازيتين - مع محمل واحد أو محملين على كل سكة - بتحليل عزم الدوران إلى قوى على كل كتلة محمل. ولأن المحامل الخطية تتمتع بقدرة تحمل قوى أعلى بكثير من قدرتها على تحمل العزوم (وخاصة عزم الدوران)، يمكن زيادة عمر المحمل بشكل ملحوظ. ومن الفوائد الأخرى لاستخدام سكتين توجيه مزدوجتين والسماح بتحليل العزوم إلى قوى، أن المحامل الخطية تنحرف عمومًا بشكل أقل تحت تأثير القوى المجردة مقارنةً بأحمال العزوم.

تتضمن العديد من تصميمات المحركات الخطية سكتين متوازيتين مع آلية الدفع - سواء كانت سيرًا أو برغيًا أو محركًا خطيًا - مدمجة بين السكتين. مع أنه ليس من الضروري أن تكون آلية الدفع متمركزة بين سكتي التوجيه، إلا أن ذلك يساعد على ضمان توزيع متساوٍ للحمل على جميع المحامل، ويقلل من ظاهرة التذبذب، أو عدم انتظام قوى الدفع على كل سكة ومجموعة محامل. كما يقلل هذا الترتيب من ارتفاع المحرك، مما يجعله صغير الحجم نسبيًا بالنظر إلى قدرة التحميل العالية وعزم الدوران التي توفرها سكتا التوجيه المزدوجتان.