Ratkaisu XY-vaiheisiin ja pieniin työstökeskuksiin, kuten 3D-tulostimiin.

Lineaarisia toimilaitteita on saatavana monenlaisia ​​kokoja, mutta useiden viime vuosien aikana valmistajat ovat korostaneet yhä kompaktimpia jalanjälkiä. Mutta riippumatta siitä, kuinka pieni toimilaite on, moottorin lisääminen voi tehdä koko järjestelmän kokonaiskoon liian suureksi tiukkaa tilaa varten. Jotkut valmistajat puuttuvat tähän ongelmaan integroimalla moottorin ja johtoruuvin (tai kuularuuvin) yhdeksi kokoonpanoksi, jota kutsutaan yleisesti hybriditoimilaitteiksi.

Hybridirakenteen yleisin muunnelma on askelmoottori, jossa on integroitu johtoruuvi, koska molemmilla komponenteilla on samanlaiset kuorman, nopeuden ja työntövoiman tiedot. Ja tässä on luultavasti integroitu asettelu tuottaa suurimman hyödyn, koska lyijyruuvisovelluksissa tarvittavat kuormat ja voimat ovat tyypillisesti pienempiä ja sopivat paremmin suunnitteluun, jossa ei ole ulkoista ohjausta (eli ei lineaarisia akseleita tai kiskoja tukemaan kuormaa). Ohjaimet voidaan kuitenkin integroida hybriditoimilaitteisiin, mikä antaa niille enemmän monipuolisuutta käytettäväksi sovelluksissa, kuten tarkkuuspaikannusjärjestelmissä, joissa kuormaa on tuettava sitä siirrettäessä.

Hybriditoimilaitteen perusta on onttoakselinen moottori. Yleisen moottorirakenteen, joka sisältää yksinkertaisen roottorin keskikohdan läpi kulkevan käyttöakselin, sijaan ruuviakseli tai ruuvimutteri asennetaan roottorin sisään. Kun ruuvin akseli on asennettu roottorin sisään, konfiguraatiota kutsutaan joskus käytettäväksi ruuvikokoonpanoksi, ja kun ruuvimutteri on asennettu roottorin sisään, konfiguraatiota kutsutaan yleisesti vedetyksi mutterikokoonpanoksi.

Käytettävä ruuvikokoonpano muistuttaa pään kiinnityksen suhteen eniten perinteistä ruuvikokoonpanoa, jossa ruuvin toinen pää on tuettu yhdellä tai kahdella aksiaalilaakerilla ja kytketty moottoriin, kun taas vastakkainen pää on joko "vapaa" (ei tueta ) tai tuettu yhdellä tai kahdella aksiaalilaakerilla. Erona ruuvikäyttöisessä hybriditoimilaitteessa on se, että ruuvin käyttöpää on asennettu suoraan moottorin roottoriin ja sitä tukevat roottorin sisällä olevat laakerit. Ulkoisia laakereita tai ruuviliitosta moottoriin ei tarvita. Kuten perinteinen ruuvikokoonpano, mutteri on asennettu moottorin ulkopuolelle ja ruuvin pyöriminen siirtää mutteria ruuvin akselia pitkin.

Käytetyssä mutterissa liike voi tapahtua kahdella tavalla: mutteri/moottori-yhdistelmää voidaan rajoittaa siten, että ruuvin akseli liikkuu edestakaisin, kun moottori pyörittää mutteria; tai ruuvin akselia voidaan rajoittaa siten, että moottori/mutterikokoonpano liikkuu paikallaan olevaa ruuvia pitkin. Kun ruuvin akselia on rajoitettu eikä sen anneta pyöriä, voidaan tyypillisesti saavuttaa suurempia nopeuksia, koska "piiskaamista" (hyppyköyden tyyppinen vaikutus, joka syntyy, kun ruuvia käännetään erittäin nopeasti) vältetään. Aksiaalilaakeri asennetaan tyypillisesti ruuvimutterin ulkokehälle (moottorin roottorin sisään) työntövoimien ottamiseksi vastaan.

Pienen koon edun lisäksi pienempi mekaaninen liitos voi heikentää järjestelmän yleistä yhteensopivuutta verrattuna vastaaviin järjestelmiin, joissa on ulkoisesti ruuviin kytketty moottori. Järjestelmissä, joissa ei ole lineaarisia ohjaimia, hybriditoimilaitteiden pääasialliset käyttöalueet ovat suhteellisen kevyiden kuormien työntäminen tai vetäminen tai tarkka asemointi, kuten tarkennus- ja skannaussovelluksissa.