Ratkaisu XY-työstövaiheille ja pienille työstökeskuksille, kuten 3D-tulostimille.

Lineaaritoimilaitteita on saatavilla monenlaisina kokoina, mutta viime vuosina valmistajat ovat painottaneet yhä kompaktimpia kokoja. Mutta toimilaitteen koosta riippumatta moottorin lisääminen voi tehdä koko järjestelmän koosta liian suuren tilarajoitteisiin sovelluksiin. Jotkut valmistajat ratkaisevat tämän ongelman integroimalla moottorin ja johtoruuvin (tai kuularuuvin) yhdeksi kokoonpanoksi, jota yleisesti kutsutaan hybriditoimilaitteiksi.

Yleisin hybridirakenteen muunnelma on askelmoottori, jossa on integroitu johtoruuvi, koska näillä kahdella komponentilla on samanlaiset kuormituksen, nopeuden ja työntövoiman ominaisuudet. Ja juuri tässä integroidusta asettelusta on luultavasti eniten hyötyä, koska johtoruuvisovelluksissa tarvittavat kuormat ja voimat ovat tyypillisesti pienempiä ja sopivat paremmin rakenteeseen ilman ulkoista ohjausta (eli ei lineaarisia akseleita tai kiskoja kuorman tukemiseksi). Hybriditoimilaitteisiin voidaan kuitenkin integroida ohjaimia, mikä antaa niille enemmän monipuolisuutta käyttää esimerkiksi tarkkuuspaikannusjärjestelmissä, joissa kuormaa on tuettava sen liikkuessa.

Hybriditoimilaitteen perustana on onttoakselimoottori. Tavallisen moottorirakenteen sijaan, jossa yksinkertainen käyttöakseli kulkee roottorin keskellä, ruuviakseli tai ruuvimutteri on asennettu roottorin sisään. Kun ruuviakseli on asennettu roottorin sisään, kokoonpanoa kutsutaan joskus käytettäväksi ruuvikokoonpanoksi, ja kun ruuvimutteri on asennettu roottorin sisään, kokoonpanoa kutsutaan yleisesti käytettäväksi mutterikokoonpanoksi.

Kiertoruuvikokoonpano muistuttaa päätykiinnityksen osalta eniten perinteistä ruuvikokoonpanoa, jossa ruuvin toinen pää on tuettu yhdellä tai kahdella aksiaalilaakerilla ja kytketty moottoriin, kun taas vastakkainen pää on joko "vapaa" (ei tuettu) tai tuettu yhdellä tai kahdella aksiaalilaakerilla. Kiertoruuvihybriditoimilaitteen ero on se, että ruuvin käytetty pää on asennettu suoraan moottorin roottoriin ja sitä tukevat roottorin sisällä olevat laakerit. Ulkoisia laakereita tai ruuvi-moottorikytkentää ei tarvita. Kuten perinteisessä ruuvikokoonpanossa, mutteri on asennettu moottorin ulkopuolelle, ja ruuvin pyöriminen liikuttaa mutteria ruuvin akselia pitkin.

Käytetyssä mutterikokoonpanossa liike voi tapahtua kahdella tavalla: mutteri/moottori-yhdistelmää voidaan rajoittaa siten, että ruuvin akseli liikkuu edestakaisin moottorin pyörittäessä mutteria; tai ruuvin akselia voidaan rajoittaa siten, että moottori/mutteri-kokoonpano liikkuu paikallaan pysyvän ruuvin suuntaisesti. Kun ruuvin akselia rajoitetaan eikä sen anneta pyöriä, voidaan tyypillisesti saavuttaa suurempia nopeuksia, koska "piiskautumista" (hyppynarumainen vaikutus, joka syntyy, kun ruuvia kierretään erittäin nopeasti) vältetään. Aksiaalilaakeri on tyypillisesti asennettu ruuvimutterin ulkokehälle (moottorin roottorin sisäpuolelle) työntövoimien vastaanottamiseksi.

Kompaktin koon etuna on, että vähemmän mekaanisia liitäntöjä voi heikentää järjestelmän yleistä vaatimustenmukaisuutta verrattuna vastaaviin järjestelmiin, joissa on ulkoisesti ruuviin kytketty moottori. Järjestelmissä, joissa ei ole lineaarijohteita, hybriditoimilaitteiden pääasiallisia käyttöalueita ovat suhteellisen kevyiden kuormien työntäminen tai vetäminen tai tarkka paikannus, kuten tarkennus- ja skannaussovelluksissa.