爱普生 SCARA + 单轴变位机完整联动方案（RC700-A/RC90-B 控制器、RC + 软件）
分4 种控制层级，从低成本 IO 异步、PLC 总线协同，到机器人原生外部轴插补同步联动（焊接 / 点胶首选），逐层讲硬件接线、参数配置、EPSON SPEL + 程序实现。
一、四种联动方式对比
表格
| 控制方案 | 同步等级 | 通讯方式 | 适用场景 | 能否轨迹同步插补 |
|---|---|---|---|---|
| 1.IO 信号时序启停（异步） | 低 | NPN/PNP 数字 IO 互锁 | 变位机转到固定角度，机器人再作业；上下料、简易工装 | ❌ 独立运动，无轨迹同步 |
| 2.PLC 做主站总线协同 | 中 | Modbus TCP/EtherCAT | 整线 PLC 集中管控，多机联动 | ❌ 点位同步，不能随轨迹连续跟随 |
| 3. 机器人发脉冲控制伺服 | 中 | 脉冲 + 方向 | 低成本伺服变位机改造 | 有限点位同步，连续轨迹易滞后 |
| 4. 变位机作为机器人原生外部轴（O1） | 最高硬实时 | EtherCAT/CANopen 总线接入 RC 控制器 | 弧焊、连续点胶、螺旋轨迹、圆周均匀加工（核心推荐） | ✅ 多轴联合插补，TCP 轨迹恒定速度，无抖动 |
SCARA 是 4 轴（X/Y/Z/θ 旋转），挂载单轴变位机后系统变为5 轴联动系统，RC 控制器统一运动规划。
二、方案 1：IO 信号异步启停联动（最简单，不用同步插补）
1. 硬件接线
机器人 DO：变位机正转启动、反转启动、停止、到位复位；
机器人 DI：变位机伺服就绪、旋转到位信号、故障报警。
2. 逻辑时序（SPEL + 示例）
basic
' 变位机转到90度ON DO(1)WAIT DI(1)=ON '等待到位DI触发OFF DO(1)' SCARA执行抓取/点胶/焊接固定轨迹 MOVE P(10),SPEED=500MOVE P(11),SPEED=500' 变位机回原点ON DO(2)WAIT DI(2)=ONOFF DO(2)
缺点：只能点位等待，机器人走曲线 / 圆弧时变位机不能同步转动，焊接焊缝速度不均匀，飞溅、胶厚不一致。
三、方案 2：PLC 集中总线协同联动（整线集成常用）
PLC（西门子 / 三菱）做主站，同时下发：
给 SCARA：TCP 目标点位、速度；
给变位机伺服：旋转角度、转速；
机器人、变位机各自走完当前段，分别反馈完成信号给 PLC，再下发下一段指令。通讯：Modbus TCP（爱普生原生支持）、EtherCAT。局限：循环周期长（≥10ms），连续轨迹同步误差大，仅适合分段工序。
四、方案 3：脉冲 + 方向控制变位机伺服（低成本改造）
RC 控制器扩展脉冲输出卡，发脉冲数量 = 旋转角度，脉冲频率 = 转速。
basic
' 脉冲输出控制外部轴旋转180° OUTPULSE 1, 36000, 5000 '通道1，脉冲数，脉冲频率WAIT PULSEEND(1)
缺陷：无编码器闭环回传修正，长轨迹累积位置偏差，不适合高精度连续作业。
五、方案 4：外部轴硬实时同步插补联动（弧焊 / 点胶标准方案，重点详解）
（一）硬件架构
控制器：RC700-A/RC90-B，自带 EtherCAT/CANopen 外部轴接口；
单轴变位机伺服：EtherCAT 伺服驱动器，接入机器人控制器总线，不归 PLC 管控；
机械标定：变位机旋转中心、工件坐标系、TCP 工具坐标系在 RC + 内标定绑定，建立运动学耦合关系。
（二）RC + 软件分步配置步骤
步骤 1：启用外部轴 O1（旋转外部轴）
RC + 软件→系统设置→外部轴配置→新增 O1 旋转轴；
填入伺服电子齿轮比、编码器线数、旋转限位（±360°）、最大转速、加减速；
总线扫描到伺服驱动器，分配从站地址，控制器重启生效。
步骤 2：机械原点回归与坐标系标定
示教模式：O1 变位机、SCARA 各轴回零；
定义变位机工件坐标系 UCS：工件随变位机旋转，机器人 TCP 始终在工件局部坐标系运动；
标定 TCP 工具中心点，开启协调运动 Coordinated Motion。
步骤 3：联动运动模式（两种编程模式）
模式 A：点位同步 MOVJEXT（关节同步）
机器人 4 轴 + 变位机 O1 同时运动到各自目标角度，同时到达，用时一致：
basic
' P10：SCARA本体点位，O1=30°；P20：O1=120° MOVJEXT P(10), O1=30, SPEED=80MOVJEXT P(20), O1=120, SPEED=80
模式 B：连续轨迹同步 MOVLEXT 直线插补（焊接核心）
SCARA 走直线 / 圆弧 TCP 轨迹，变位机 O1 连续同步旋转，TCP 线速度全程恒定，焊缝速度均匀：
basic
' 开启协调插补 COORD ON' TCP直线运动，同时O1同步连续转动 MOVLEXT P(50), O1=45, SPEED=100, ACC=50MOVLEXT P(51), O1=135, SPEED=100, ACC=50COORD OFF
COORD ON：进入多轴联合插补模式，控制器统一规划 5 轴运动轨迹；运动规划周期 0.5ms 级硬实时，变位机旋转和 SCARA 末端轨迹完全同步，无滞后。
（三）随动跟随模式（EXTMOV，工件匀速旋转，机器人跟随加工）
适用：变位机匀速回转，SCARA 同步跟随做圆周点胶、圆周焊接：
basic
COORD ON' O1外部轴跟随TCP线速度，跟随系数0.05EXTMOV O1 FOLLOW 0.05MOVLEXT Pstart, Pend, SPEED=150EXTMOV O1 OFFCOORD OFF
变位机转速自动随机器人移动速度自适应匹配，不需要手动拆分每一段角度。
（四）安全与限位设置
O1 设置软限位（±360°）、硬件极限开关 DI 急停；
协调运动模式下，SCARA 工作区域自动叠加变位机旋转禁区，防止碰撞；
伺服故障 DI 触发后，机器人所有轴立即急停锁定。
六、焊接场景完整工作流程（对接 OTC 焊机）
RC + 标定变位机旋转中心、工件 UCS、焊枪 TCP；
EtherCAT 接入变位机伺服，O1 外部轴激活，协调运动开启；
SPEL + 程序：COORD ON→MOVLEXT 连续轨迹 + O1 同步旋转；
机器人 DO 同步触发 OTC 焊机起弧 / 收弧，变位机随焊缝匀速回转；
整条焊缝 TCP 线速度恒定，配合 OTC CBT/SynchroFeed 低飞溅波形，飞溅均匀可控。
七、常见调试问题解决
同步轨迹错位、焊缝偏斜→ 重新标定工件 UCS、TCP，修正外部轴电子齿轮比；
变位机启动抖动→ 降低 O1 独立加减速参数，协调模式下统一全局加速度；
连续运动末端累积偏差→ 开启外部轴编码器闭环位置修正，禁用脉冲开环模式；
SCARA Z 轴上下浮动→ 协调运动内开启轨迹平滑滤波，限制多轴同步加速度峰值。
总结
爱普生 SCARA 与单轴变位机真正意义上的轨迹同步联动，唯一标准方案是：变位机伺服通过 EtherCAT 总线接入机器人 RC 控制器→配置为 O1 外部轴→开启 COORD 协调插补→MOVLEXT/EXTMOV 联合编程，由同一控制器做多轴运动规划，实现毫秒级硬实时同步，完全满足弧焊、圆周点胶等高一致性工艺要求；IO/PLC 异步方案仅适合简单点位工序，无法连续轨迹同步。
