Solution pour les étapes XY et les petits centres d'usinage, tels que les imprimantes 3D.

Les actionneurs linéaires sont disponibles dans une large gamme de tailles, mais ces dernières années, les fabricants privilégient des empreintes de plus en plus compactes. Cependant, quelle que soit la taille de l'actionneur, l'ajout d'un moteur peut rendre l'ensemble du système trop volumineux pour les applications à espace restreint. Certains fabricants résolvent ce problème en intégrant un moteur et une vis-mère (ou vis à billes) dans un seul ensemble, ce que l'on appelle communément des actionneurs hybrides.

La variante la plus courante de la conception hybride est un moteur pas à pas avec vis-mère intégrée, car les deux composants présentent des spécifications similaires en termes de charge, de vitesse et de force de poussée. C'est sans doute là que la configuration intégrée offre le plus grand avantage, car les charges et les forces requises dans les applications à vis-mère sont généralement plus faibles et mieux adaptées à une conception sans guidage externe (c'est-à-dire sans arbres linéaires ni rails pour supporter la charge). Cependant, des guides peuvent être intégrés aux actionneurs hybrides, ce qui leur confère une plus grande polyvalence pour des applications telles que les systèmes de positionnement de précision, où une charge doit être supportée lors de son déplacement.

Un actionneur hybride repose sur un moteur à arbre creux. Contrairement à la conception classique d'un moteur, qui comprend un simple arbre d'entraînement traversant le rotor, l'arbre de la vis, ou l'écrou, est monté à l'intérieur du rotor. Lorsque l'arbre de la vis est monté à l'intérieur du rotor, on parle parfois d'assemblage à vis entraînée, tandis que lorsque l'écrou est monté à l'intérieur du rotor, on parle généralement d'assemblage à écrou entraîné.

La configuration de la vis entraînée est très similaire à celle d'un assemblage à vis traditionnel en termes de fixation des extrémités : une extrémité de la vis est supportée par un ou deux roulements axiaux et accouplée au moteur, tandis que l'autre extrémité est soit « libre » (non supportée), soit supportée par un ou deux roulements axiaux. La différence avec un actionneur hybride à vis entraînée réside dans le fait que l'extrémité entraînée de la vis est montée directement dans le rotor du moteur et est supportée par des roulements à l'intérieur du rotor. Aucun roulement externe ni accouplement vis-moteur ne sont nécessaires. Comme dans un assemblage à vis traditionnel, l'écrou est monté à l'extérieur du moteur et, en tournant, il se déplace le long de l'arbre de la vis.

Dans la configuration à écrou entraîné, le mouvement peut se produire de deux manières : l'ensemble écrou/moteur peut être contraint de telle sorte que l'arbre de la vis effectue un mouvement de va-et-vient lorsque le moteur fait tourner l'écrou ; ou l'arbre de la vis peut être contraint de telle sorte que l'ensemble moteur/écrou se déplace le long de la vis fixe. Lorsque l'arbre de la vis est contraint et ne peut pas tourner, des vitesses plus élevées peuvent généralement être atteintes, car l'effet de fouettement (effet de corde à sauter qui se produit lorsqu'une vis tourne très rapidement) est évité. Un roulement axial est généralement monté sur la circonférence extérieure de l'écrou (à l'intérieur du rotor du moteur) afin de reprendre les forces de poussée.

Outre l'avantage d'une taille compacte, la réduction des connexions mécaniques peut réduire la conformité globale du système par rapport à des systèmes similaires intégrant un moteur couplé à une vis. Dans les systèmes sans guidage linéaire, les principaux domaines d'application des actionneurs hybrides concernent la poussée ou la traction de charges relativement légères, ou le positionnement précis, notamment dans les applications de focalisation et de numérisation.