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

Os atuadores lineares estão disponíveis em uma ampla gama de tamanhos, mas, nos últimos anos, os fabricantes têm priorizado tamanhos cada vez mais compactos. No entanto, independentemente do tamanho do atuador, a adição de um motor pode tornar o sistema completo grande demais para aplicações com espaço limitado. Alguns fabricantes estão resolvendo esse problema integrando um motor e um fuso de avanço (ou fuso de esferas) em um único conjunto, no que é comumente chamado de atuadores híbridos.

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

A base de um atuador híbrido é um motor de eixo oco. Em vez do projeto comum de motor, que inclui um eixo de transmissão simples que passa 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 é às vezes 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 mais semelhante a um conjunto de parafuso tradicional em termos de fixação final, onde uma extremidade do parafuso é suportada por um ou dois mancais axiais e acoplada ao motor, enquanto a extremidade oposta fica "livre" (sem suporte) ou suportada por um ou dois mancais 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 é suportada por mancais dentro do rotor. Não são necessários mancais externos ou acoplamento do parafuso ao motor. 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 com porca acionada, o movimento pode ocorrer de duas maneiras: a combinação porca/motor pode ser restringida de modo 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 modo 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 podem ser alcançadas, evitando-se o "chicote" (o efeito de corda de pular que ocorre quando um parafuso é girado muito rapidamente). Um mancal axial é normalmente montado na circunferência externa da porca do parafuso (dentro do rotor do motor) para absorver as forças de empuxo.

Além do benefício do tamanho compacto, ter menos conexões mecânicas pode reduzir a conformidade geral do sistema, em comparação com sistemas semelhantes 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 varredura.