מערכות טבעת ומסילות מבוססות גלגלי הנחיה הן קומפקטיות יותר ומציעות דיוק מיקום טוב יותר ויותר אפשרויות לתנוחות נשיאת מטען בהשוואה למערכות מסוע חלופיות עבור יישומים עקמומיים.

במאמץ המתמשך להפחית את עלויות הייצור, מגמה אחת במתקני ייצור היא קיבוץ תחנות עבודה צפופות ככל האפשר כדי למזער את תנועת החומרים ולחסוך שטח רצפה יקר. משמעות הדבר היא שחומרים צריכים לנוע לאורך מסלולים עקמומיים מורכבים יותר ויותר. רוב מערכות ההנחיה והמפעיל הזמינות מסחרית הן בעלות עיצובים ליניאריים ואינן יכולות להתמודד בקלות עם מסלולים לא ליניאריים. עם זאת, מערכות הנחיה ומפעיל עקמומיות, כגון מערכות טבעת ומסילה מבוססות גלגלי הנחיה, זמינות עבור מצבים כאלה.

מערכות טבעות ומסלולים
בלב מערכות הטבעת והמסילה המבוססות על גלגלי הנחיה נמצאים גלגלי הנחיה בעלי מיסבי חריץ V ומגלשות קצה V. לגלגלים ולמגלשות יש משטחי ריצה משלימים בעלי פרופיל V המאפשרים לגררות המצוידות בגלגלי הנחיה לנוע בצורה חלקה לאורך המגלשות תוך התנגדות לתנועה צידית או סיבובית, אפילו תחת עומסים גבוהים. גררות יכולות לעקוב אחר מסלולים ישרים או מעגליים באמצעות שימוש במקטעי גלגול ישרים וטבעתיים, או מסלולים מורכבים ועקמומיים באמצעות שילוב של מקטעי גלגול ישרים וטבעתיים. ביישומי תנועה סיבובית, ניתן להרכיב את הגלגלים באופן סטטי ולסובב את מגלשות הטבעת יחסית אליהם. ניתן גם להמיר חלק ממערכות ההנחיה העקמומיות למערכת מופעלת באמצעות תוספת רכיבים כגון חיבורי גררה, רכיבי הנעה ומנועים.

מסילות טבעתיות ומסילות ישרות לגלגלי הנחיה מגיעות בגדלים רבים של פרופילים כדי להתאים לגלגלים בגדלים שונים ויכולות עומס שונות. מסילות ישרות מגיעות גם באורכים שונים ומסילות טבעת זמינות עם רדיוסי עקמומיות וטווחי זווית שונים. חלק מהמסילות הטבעתיות זמינות עם מרכזים חלולים או מוצקים, הנקראים גם דיסקיות טבעת. אפשרויות מסילה אחרות יכולות לכלול תצורות V שונות ומדפים משולבים להפעלה באמצעות גלגלי שיניים.

עיצובים של מערכות טבעת וזחלים מבוססות גלגלי הנחיה הופכים אותם לאחת האפשרויות העמידות ביותר בפני זיהום וקורוזיה. גלגלי הנחיה מכילים בדרך כלל מספיק חומר סיכה כדי להחזיק מעמד לאורך החיים הצפוי שלהם, יש להם אטמים קבועים כדי למזער אובדן חומר סיכה וחדירת פסולת. לרכיבי המערכת יש צורות פשוטות שאינן לוכדות פסולת ורבים מהם עשויים מפלדת אל-חלד לעמידות נוספת בפני קורוזיה.

פתרונות עקמומיים מסורתיים
דרכים מסורתיות להתאמה לעיצובים של מובילים ומפעילים עקומים כוללות מערכות מסוע וטבעות סיבוב. מערכת מסוע סרט היא הסוג הפשוט ביותר של מסוע ומכילה בדרך כלל רצועות רחבות עטופות סביב גלילים גליליים במסגרת. מנועים מסובבים את הגלילים, מה שגורם לרצועות להעביר מטען המונח על גביהן. בעוד שמערכות מסוע סרט פשוטות יותר יכולות להזיז מטענים בקווים ישרים בלבד, ניתן ליצור מסלולים עקומים על ידי הרכבת מספר מסועים ישרים בטור בזוויות אופסט לאורך המסלול הרצוי, או על ידי שימוש ברצועות עם מקטעי סיבוב המחוברים זה לזה, כגון מסועי מזוודות בשדות תעופה.

מערכת מסוע גלילים דומה לגרסת רצועה, אלא שהרצועה הרחבה מוחלפת בסדרה של גלילים צמודים זה לזה המותקנים במערכת מסגור שתפקידה לעקוב אחר מסלול עקמומי מוגדר. מערכות מסוע גלילים יכולות להיות מופעלות באמצעות מנועים המחוברים ישירות לגלילים או באמצעות רצועות הנעה ביניים, או ללא הפעלה, כאשר המטען מונע על ידי כוח הכבידה או באופן ידני.

מערכות עגלות עיליות מורכבות ממערכות מסילות עקמומיות המותקנות גבוה מעל הרצפה, עם קרונות גלגלים התלויים את המטען שלהם מתחת. קרונות מערכת עגלות עיליות ניתנים להזזה ידנית או למשיכה באמצעות שרשראות מונעות במנוע הפועלות לאורך המסילה. טבעות סיבוב (הנקראות גם מיסבי שולחן מסתובב) הן למעשה מיסבי מכונה גדולים המשתמשים בכמויות גדולות של אלמנטים מתגלגלים קטנים. זה מאפשר להן לשמור על קיבולות עומס גבוהות תוך מתן קיימים פנימיים של קדח גדולים ומסילות בעלות פרופיל דק. טבעות סיבוב יכולות לכלול מערכות הילוכים מעובדות לתוך המסילות שלהן להנעה ישירה.

כיצד מערכות צלצול ומסלול משתלבות
מערכות טבעת ומסילה מבוססות גלגלי הנחיה יכולות להציע דיוק מיקום טובים יותר בהשוואה למערכות מסוע, הבדל שיכול להיות חשוב ביישומים שבהם המטען שביר או שיש להחזיק אותו בצורה קשיחה ומדויקת לצורך עיבוד תוך כדי העברתו דרך המערכת. הגלגלים במערכות טבעת ומסילה מבוססות גלגלי הנחיה מתוכננים להיות טעונים מראש היטב כנגד המגלשה, ובכך למנוע מהגררה לזוז לכל כיוון שאינו לאורך נתיב הנסיעה המיועד.

רמת דיוק מיקום זו בדרך כלל אינה אפשרית במערכות מסוע, שבהן המטען מוגבל בעיקר לאלמנטים הנעים על ידי כוח הכבידה. מערכות מסוע גלילים ומסועים אינן מספקות אילוץ אופקי ויכולות לדרוש מסילות הנחיה צדדיות כדי למנוע מהמטען ליפול מצידי האלמנטים הנעים. המטען יכול להיות נתון לרעידות מתמשכות מכיוון שהוא מועבר כל הזמן מגליל או לולאת חגורה אחת לאחרת, ויכול להסתבך עם רכיבי מערכת המסוע אם יש להם צורות לא תואמות, מה שגורם לקצבי זרימה לא סדירים, התנגשויות וחסימות. לעגלות מערכת עגלות עיליות יש אילוץ אופקי מספיק רק כדי למנוע נפילה מהמסילה והן בדרך כלל משתמשות בחיבורים לא קשיחים כגון שרשראות או ווים כדי לשאת מטען, מה שמאפשר להן להתנדנד בחופשיות ואולי לפגוע בעצמים אחרים.

ההסתמכות של מערכות מסוע על כוח המשיכה לצורך הגבלת מטען מגבילה גם את המיקומים האפשריים שבהם ניתן לשאת את המטען ואת היכולת להזיז את המטען אנכית. מערכות מסוע גלילים וגלילים חייבות לשאת את המטען ישירות מעל האלמנטים הנעים שלהן ואינן יכולות להוביל אותם במעלה או במורד שיפועים תלולים. קרונות מערכת עגלה עילית חייבים שהמטען שלהם יהיה תלוי ישירות מתחתם ליציבות ואינם יכולים לנוע במעלה או במורד מקטעים תלולים מכיוון שהמטען התלוי יכול לגעת במסילה או במטען בקרונות סמוכים. עם זאת, במערכת טבעת ומסילה המבוססת על גלגלי הנחיה, ניתן להרכיב את המטען בצורה מאובטחת בכל מיקום יחסית לקרון. ניתן גם להוביל את המטען בכל כיוון, ללא קשר לכוח המשיכה, מכיוון שגלגלי הקרון מהודקים היטב כנגד המגלשות ומאפשרים תנועה רק לאורך הנתיב המיועד.

מערכות טבעת ומסילה מבוססות גלגלי הנחיה יכולות לדרוש פחות מקום, מבנה תמיכה ותחזוקה בהשוואה למערכות מסוע אחרות. עם מתקני הרכבה מתאימים, הקרונות יכולים לשאת מטען רחב בהרבה מהם. זה מאפשר למערכות אלו ולמבנה התמיכה שלהם להיות קומפקטיים יותר מאשר מערכות מסוע רצועות וגלילה, שאלמנטי הגלגול שלהן צריכים להיות רחבים יותר מהמטען המיועד שלהם. עגלות עיליות יכולות לשאת מטען רחב יחסית אך דורשות מבני תמיכה חזקים וגדולים מכיוון שמערכות המסילה שלהן צריכות להיות מוגבהות מספיק גבוה כדי שהמטען התלוי מתחתיהן יהיה נגיש ונקייה מכל מכשול בגובה הקרקע. הגודל הגדול יחסית של מבני התמיכה עבור מערכות מסוע הופך אותן גם לקשות ויקרות ביותר להרכבה ותצורה מחדש. מערכות מסוע גם קשות יותר לניקוי מאשר מערכות טבעת ומסילה מבוססות גלגלי הנחיה מכיוון שרכיביהן גדולים יותר, רבים יותר ובעלי צורות מורכבות שלוכדות פסולת ביתר קלות.

טבעות סיבוב מתאימות יותר ממערכות מסוע ליישומים הדורשים תנועה מעגלית בלבד מכיוון שהן יכולות להיות קומפקטיות יותר, קלות יותר, וזמינות ביחידות בודדות מורכבות במלואן שניתן לשלב אותן מהר יותר ביישום. הן גם מציעות דיוק וחלקות טובים יותר, וניתן להרכיב עליהן מטען, כמו מערכות מבוססות גלגלי הנחיה, אך עדיין יש להן כמה חסרונות בהשוואה לאחרונות.

בעוד שמערכות סיבוביות זחל"ת מבוססות גלגלי מדריך וטבעות סיבוב יכולות להיות בעלות קלות הרכבה דומה, הראשונות יכולות להיות קלות יותר לתחזוקה הודות לרכיבים הניתנים להחלפה. טבעות סיבוב מורכבות בדרך כלל במלואן במפעל הודות להרכבה ועיבוד שבבי מדויקים הנדרשים לביצועים חלקים ומדויקים. בדרך כלל יש להחליף את הטבעת כולה אם אפילו רכיב אחד מתקלקל, מה שמקשה על התחזוקה שלהן בשטח. מכיוון שלעתים טבעות סיבוב הן מבנה ההרכבה העיקרי עבור רכיבי יישום, החלפת טבעת סיבוב יכולה לדרוש גם הרכבה מחדש של כל מה שמורכן עליה.

עבור מערכות סיבוביות מבוססות גלגלי הנחיה, יש להחליף רק את הרכיבים הפגומים מכיוון שעיצוב ההתאמה המשותף שלהם מאפשר להרכיב ולהשתמש ברכיבים בודדים בכל מערכת תואמת, ולא רק ביחידה מסוימת בעלת התאמה מתאימה כמו טבעות סיבוב. ניתן גם ביישומים מסוימים להחליף רכיבים פגומים במערכות זחלים מבוססות גלגלי הנחיה מבלי לפרק רכיבים אחרים.

טבעות סיבוב יכולות להציע קשיחות וחלקות טובות יותר ממערכות מסוע, אך בדרך כלל אינן טעונות מראש. טעינה מוקדמת של רכיבי הגלגול לקשיחות וחלקות טובות יותר נפוצה במיסבי מכונות קטנים יותר, אך נדירה בטבעות סיבוב מכיוון שרכיבים גדולים קשים יותר לעיבוד מדויק וצורתם והתאמתם מושפעות יותר מגורמים חיצוניים. פגמי ייצור קטנים, עיוות רכיבים עקב עומסים חיצוניים או משטחי הרכבה לא אחידים, או התפשטות תרמית לא אחידה עקב שינויי טמפרטורה גדולים בין רכיבים נוטים יותר להשפיע על העומס המוקדם במיסבים גדולים יותר כמו טבעות סיבוב.

שינויים בעומס מראש עלולים לגרום למרווח פנימי של רכיבים, מה שמפחית את קשיחות המערכת, או להפרעות גבוהות המקשות על הסיבוב ופוגעות ברכיבים. רמת העומס מראש של טבעת סיבוב תלויה במידות הרכיב הפנימיות ולא ניתן לכוונן אותה לאחר ההרכבה. גורמים חיצוניים כגון משטחי הרכבה לא אחידים והתפשטות תרמית יכולים גם הם לשנות את העומס מראש במערכות סיבוביות מבוססות גלגלי הנחיה. עם זאת, הם פחות בעיה מכיוון שהעומס מראש מוגדר במהלך ההרכבה ביישום וניתן לכוונן אותו בקלות לאחר מכן.

למחלקי טבעת מבוססי גלגלי הנחיה יכול להיות יתרון גודל משמעותי על פני טבעות סיבוב ביישומים הדורשים פחות מ-360° של מהלך. טבעות הסיבוב חייבות להיות מעגליות לחלוטין כדי לספק מעגלי מהלך מלאים עבור רכיבי הגלגול שלהן, גם אם היישום דורש הרבה פחות מ-360° של מהלך. במערכות סיבוביות מבוססות גלגלי הנחיה, אורך קשת מקטע המחליק הטבעתי צריך להיות ארוך מספיק רק כדי לתמוך בכל גלגלי ההנחיה (שיכולים להיות מעטים עד שלושה) לאורך קשת התנועה המלאה.

תכנון מערכות הנחיה או מפעיל עקמומיות יכול להיות קשה יותר מתכנון מערכות ליניאריות. עם זאת, התקנת מערכות כאלה יכולה לשפר את פשטות ויעילות הובלת המטען וטיפול בו. מערכות טבעת ומסילה מבוססות גלגלי הנחיה יכולות לפשט את תהליך התכנון ולבצע ביצועים טובים יותר מסוגים אחרים של מערכות הנחיה ומפעיל לא ליניאריות.