Solução para mesas XY e pequenos centros de usinagem, como impressoras 3D.

Os atuadores lineares estão disponíveis em uma ampla variedade de tamanhos, mas, nos últimos anos, os fabricantes têm enfatizado cada vez mais a compactação do formato. No entanto, independentemente do tamanho do atuador, a adição de um motor pode tornar o tamanho total do sistema muito grande para aplicações com restrições de espaço. Alguns fabricantes estão resolvendo esse problema integrando um motor e um fuso de esferas em um único conjunto, nos chamados atuadores híbridos.

A variação mais comum do projeto híbrido é um motor de passo com um fuso de esferas integrado, visto que os dois componentes possuem especificações semelhantes em termos de carga, velocidade e força de empuxo. E é aqui que o layout integrado oferece o maior benefício, já que as cargas e forças necessárias em aplicações com fuso de esferas são tipicamente menores e mais adequadas para um projeto sem guias externas (ou seja, sem eixos ou trilhos lineares para suportar a carga). No entanto, guias podem ser integradas em atuadores híbridos, conferindo-lhes maior versatilidade para uso em aplicações como sistemas de posicionamento de precisão, onde uma carga precisa ser suportada durante o movimento.

A base de um atuador híbrido é um motor de eixo oco. Em vez do projeto comum de motor, que inclui um eixo de acionamento simples passando pelo centro do rotor, o eixo do parafuso ou a porca do parafuso é montado dentro do rotor. Quando o eixo do parafuso é montado dentro do rotor, a configuração às vezes é chamada de conjunto de parafuso acionado, e quando a porca do parafuso é montada dentro do rotor, a configuração é comumente chamada de conjunto de porca acionada.

A configuração de parafuso acionado é muito semelhante a um conjunto de parafuso tradicional em termos de fixação das extremidades, onde uma extremidade do parafuso é suportada por um ou dois rolamentos axiais e acoplada ao motor, enquanto a extremidade oposta é "livre" (sem suporte) ou suportada por um ou dois rolamentos axiais. A diferença em um atuador híbrido de parafuso acionado é que a extremidade acionada do parafuso é montada diretamente no rotor do motor e suportada por rolamentos internos ao rotor. Não são necessários rolamentos externos nem acoplamento parafuso-motor. Assim como em um conjunto de parafuso tradicional, a porca é montada externamente ao motor e a rotação do parafuso move a porca ao longo do eixo do parafuso.

Na configuração de porca acionada, o movimento pode ocorrer de duas maneiras: o conjunto porca/motor pode ser restringido de forma que o eixo do parafuso se mova para frente e para trás conforme o motor gira a porca; ou o eixo do parafuso pode ser restringido de forma que o conjunto motor/porca se mova ao longo do parafuso estacionário. Quando o eixo do parafuso é restringido e não pode girar, velocidades mais altas geralmente podem ser alcançadas, uma vez que o "chicoteamento" (o efeito de corda de pular que ocorre quando um parafuso é girado muito rapidamente) é evitado. Um rolamento axial é normalmente montado na circunferência externa da porca do parafuso (dentro do rotor do motor) para absorver as forças de empuxo.

Além da vantagem do tamanho compacto, ter menos conexões mecânicas pode reduzir a flexibilidade geral do sistema, quando comparado a sistemas similares que incorporam um motor acoplado externamente a um parafuso. Em sistemas sem guias lineares, as principais áreas de aplicação para atuadores híbridos envolvem empurrar ou puxar cargas relativamente leves, ou posicionamento preciso, como em aplicações de foco e escaneamento.