עבור מרבית יישומי התנועה הליניארית, מערכות מונעות חגורה או בורג קונבנציונאליות פועלות היטב. עם זאת, סוגיות יכולות להתעורר כאשר נדרשים מרחקים לינאריים ארוכים יותר.

מערכות מונעות חגורה הן בחירה מובנת מאליה כאשר נדרשים תנועות לינאריות ארוכות. מערכות פשוטות יחסית אלה משתמשות בכונני גלגלת כדי ליצור מתח לאורך החגורה, וניתן להביא אותם במהירות למהירויות גבוהות. עם זאת, מכיוון שמערכות אלה מגיעות למשיכות ארוכות יותר, סוגיות יכולות להתעורר עם חגורות נפילות. לא ניתן לשמור על המתח לאורך אורך המערכת.

יש גם מטבעו הרבה לתת במערכת מחגורות הגומי או הפלסטיק עצמן. גמישות זו לאורך אורך המערכת עלולה לגרום לרטט או קפיצה, מה שיוצר השפעה מצליפה על הכרכרה. אם תהליך ספציפי לא יכול להתמודד עם זה, מערכת מונעת בורג עשויה להיות אפשרות טובה יותר. למערכות מונעות בורג יש אלמנט מכני קבוע שמבטיח שליטה מלאה על הכרכרה בכל עת עם עצירה ומיקום מדויקים.

בטיחות היא יתרון נוסף של מערכות מונעות בורג. מערכות מונעות חגורה פחות בטוחות בגלל האפשרות לשבירת החגורה. תקלה כזו לא תהיה מבוקרת, וביישומים אנכיים העומס עלול ליפול ולפגיעה במכונות או אפילו כוח אדם. למערכת מונעת בורג אין את הבעיה הזו. אפילו עם כישלון, מערכת מונעת בורג תמנע את הנפילה של העומס ותבטיח את הבטיחות.

מבחינה היסטורית, הבעיה עם מערכות מונעות בורג הייתה הקושי להגיע לאורכי שבץ ארוך יותר. בדרך כלל ניתן לספק מערכות מונעות בורג באורך של עד 6 מטרים באמצעות זוגות של בלוקים מיסבים כדי לתמוך בברג ולעצור כל אפקט שוט במהירויות סיבוב גבוהות יותר. אפילו במהירויות נמוכות יותר, ברגים ארוכים יותר זקוקים לתמיכה כנגד כיפוף הנגרם על ידי משקלם שלהם. מערכת תמיכה בלוק מיסבת זו מורכבת באופן מסורתי מזוגות בלוקים הקשורים למוט או חוט. הזוגות נעים יחד לאורך מערכת התנועה הליניארית.

כאשר מערכת דורשת מכה ארוכה יותר, ניתן להוסיף עוד זוגות בלוק נושאים כדי לתמוך בבורג בחטיבות רגילות לאורך אורכו. קיום עד שלושה או אפילו ארבעה זוגות העובדים יחד יכול להיות מעשי, אך חיבור המוטות או החוטים בין הבלוקים הופך להיות קשה מעבר למספר זה.

משיכות ארוכות יותר

האתגר הראשון להשגת שבץ ארוך יותר הוא ליצור מערכת שיכולה להציע יותר נקודות תמיכה עבור הברג הארוך יותר. פיתרון אחד הוא לחסל את המערכת המחוברת עבור הבלוקים, ובמקום זאת להשתמש במערכת בה הבלוקים יכולים לקרוס זה לזה ולהיפרד עם הצורך. ברגע שהבלוקים מגיעים למצב הסט שלהם, הם נשארים שם כדי להנחות ולתמוך בבורג. במערכת כזו, ניתן לממש 10, 12 או אפילו 13 נקודות תמיכה עם זוגות בלוקים. מערכת תמיכה זו עבור בורג הכדורים או בורג המוביל יכולה לאפשר מרחקי נסיעה ארוכים ללא כיפוף או הקצפה.

כדי לחרוג מאורך 6 מטר, האתגר הבא הוא ליצור בורג ארוך יותר. עם זאת, בגלל מעצורים בחומר הגלם הקיים, הברגים מיוצרים בדרך כלל רק עד 6 מטרים. אז איך ניתן להשיג אורך שבץ של יותר מעשרה מטרים? התשובה נעוצה בחיבור שני ברגים יחד והפעלת כמה טכניקות ייצור מדויקות.

ברגי עופרת ופרגלי כדורים מיוצרים על קו מתגלגל, וכל חלק עשוי להיות מיוצר עם סטיית עופרת שונה במקצת. כדי להצטרף לשני חלקים יחד, אם כן, יש להתגבר על הבדלים בסטיית עופרת. כדי שיצטרפו בהצלחה לשני ברגים, יש להשתמש בסטייה הקטנה ביותר האפשרית. יש לעצב במכונה במדויק את הברזל בכדור, ולהבטיח שהחום אינו נכנס לחלק ולשנות את הקוטר או הגיאומטריה של עופרת. אפילו סטייה קטנה עד 0.01 או 0.001 מילימטר יכולה ליצור בעיות למערכת הסופית.

לאחר עיבוד שבבי, הברגים נשואים יחד באמצעות ברז וחור עם סטייה מינימלית בין שני המוליכים. סוף סוף הם מאובטחים באמצעות דבק בעל חוזק גבוה. (ריתוך הברגים יחד ישנה שוב את הגיאומטריה ויוצר בעיות.)

מערכות מונעות בורג עם מערכות חסימות תמיכה מתקפלות וברגים מיוצרים מדויקים ניתן לבצע באורך של 10.8 מטר ומעלה. למערכת באורך שבץ של 2 עד 3 מטר תהיה מהירות מקסימאלית של כ -4,000 סל"ד. בדרך כלל עם מערכת ארוכה יותר, יהיה צורך להוריד את המהירות הסיבובית במידה ניכרת כדי למנוע הקצפה. עם זאת, עם תומכים נוספים, מערכת מונעת בורג באורך של עד 10 מטרים יכולה לפעול במהירות של 4,000 סל"ד.

יישומים לאורך זמן

מערכות מונעות בורג עם אורכי שבץ ארוך משמשים במגוון רחב של תעשיות כדי לספק מיקום ליניארי מדויק. דוגמה טובה היא מערכת ריתוך אוטומטית לצינור מתכת וצינורות. נדרש מיקום מדויק של זרבובית ריתוך על אורכי נסיעה ארוכים. ביישומים שבהם מרותכים חומרים באיכות גבוהה, כמו טיטניום, הפעולה מתבצעת בוואקום כדי למנוע חמצון של המתכת.

יישומים רבים בענף הרכב דורשים אורכי נסיעה ארוכים. לדוגמה, רובוטים של שישה ציר מורכבים לרוב למפעילים לינאריים ארוכי פעימות לריתוך או פעולות נטיית מכונות. אם כי מהירות עשויה להיות לא גורם קריטי להובלת זרועות רובוט, נדרשים אורך ארוך ומיקום מדויק מאוד.

ייצור הכבל האופטי הוא פעולה מהירה ורציפה שלא ניתן להפסיק מבלי לסכן את איכות הסיבים המיוצרים. הכבלים סוללים על סלילים גדולים. כאשר סליל אחד מלא, יש להחליף אותו במהירות כדי למזער את אובדן המוצר. דיוק ומהירות חיוניים לעיבוד יעילות. מערכות ארוכות בורג יכולות להציע את שניהם ביישום זה, יחד עם היכולת לטפל בעומס הכבד של הסלילים.

כל יישום הדורש תנועה של ציוד כבד במישור האנכי נהנה מהקשיחות והפונקציונליות הבטוחה של בורג ליניארי. בתעשיית המטוסים, למשל, מצלמות דיוק גבוהות מועברות למעלה ולמטה. ברגים נושאים את המשקל הכבד בצורה בטוחה ומדויקת. ביישומים כאלה, מערכות מדריך כדור מיוחדות עם כדורי קוטר גדולים משמשים לתפוס את רגע העומס הדינמי.

שיפורים במערכות קיימות

ביישומי תנועה לינאריים רבים לאורך זמן, הברזל הכדור נותר פתוח לחלוטין. ישנם שני בעיות נפוצות במערכות כאלה: או שהמערכת אינה יכולה לפעול במהירות הרצויה, או שקשה לתחזק את המערכת, מכיוון שהברג הפתוח מושך אבק ופסולת, הדורש ניקוי קבוע כדי למנוע כישלון מוקדם של אגוז הכדור.

ביישומים כאלה, התמיכה הנוספת המסופקת על ידי תצורת בלוק הנשיאה המוערכת פירושה שהברג יכול להיות מופעל במהירות גבוהה בהרבה. ניתן לפתור בעיות ניקוי ואמינות באמצעות מערכת מכוסה ואטומה המגנה על הבורג ומציעה הפחתה משמעותית בדרישות התחזוקה. הבורג המצורף מוגן מפני חדירת אבק ופסולת, וללא ניקוי קבוע, יכול לשמור על ביצועים ואמינות מיטביים.

במערכת כזו, ניתן לצייד את הכרכרה בערוצים קדוחים ולחבר עם פטמת גריז. זה מאפשר שימון מנקודה אחת מבלי שתצטרך לפתוח את המארז. מכיוון שאף פעם לא צריך לפתוח את היחידה, כמויות מוגבלות של אבק או מים יכולים לחדור למערכת. זה מוגן אפילו בסביבות הכי מלוכלכות.