2025年(工业机器人技术)机器人系统维护试题及答案

2025年(工业机器人技术)机器人系统维护试题及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.工业机器人本体中，用于传递高精度旋转运动的核心传动部件是（）。A.同步带B.滚珠丝杠C.RV减速器D.谐波减速器2.六轴工业机器人的基坐标系原点通常定义在（）。A.底座中心与地面交点B.第一轴旋转中心与底座上表面交点C.第二轴旋转中心与大臂连接点D.末端执行器中心点3.以下哪种传感器常用于工业机器人的碰撞检测？（）A.光电编码器B.力矩传感器C.温度传感器D.接近开关4.工业机器人伺服系统中，若驱动器显示“过载报警（OL）”，最可能的原因是（）。A.编码器线缆接触不良B.电机抱闸未松开C.减速器润滑不足D.控制程序错误5.绝对式编码器与增量式编码器的核心区别在于（）。A.输出信号类型B.是否需要电池记忆位置C.测量精度D.响应速度6.工业机器人示教器操作时，“急停按钮”按下后，系统首先切断的是（）。A.控制电源B.伺服驱动电源C.示教器电源D.本体照明电源7.某六轴机器人关节3出现异响，初步排查应优先检查（）。A.伺服电机绕组绝缘B.减速器油位及磨损C.编码器信号稳定性D.控制参数PID值8.工业机器人维护中，“周期更换本体电池”主要是为了（）。A.保持操作面板背光B.维持绝对编码器位置记忆C.保障示教器供电D.防止控制主板数据丢失9.以下关于工业机器人润滑的描述，错误的是（）。A.谐波减速器需使用专用高粘度润滑脂B.RV减速器需定期更换齿轮油C.直线导轨应使用锂基润滑脂D.同步带无需润滑10.机器人控制柜内“EMC滤波器”的主要作用是（）。A.稳定输入电压B.抑制高频电磁干扰C.防止过电流D.提升功率因数11.若机器人运行中出现“位置偏差过大（LPOS）”报警，可能的原因是（）。A.伺服电机扭矩不足B.温度传感器故障C.空气压缩压力不足D.工具坐标系设定错误12.工业机器人安全规范中，“安全电压”的定义是（）。A.≤24VDCB.≤36VACC.≤48VDCD.≤60VAC13.某四轴码垛机器人重复定位精度超差（标准±0.05mm，实测±0.12mm），最可能的机械原因是（）。A.伺服电机轴承磨损B.减速器齿轮间隙增大C.传动同步带松弛D.导轨滑块润滑不足14.机器人控制系统中，“软限位”与“硬限位”的本质区别是（）。A.触发后是否切断动力电源B.限制范围大小C.响应速度D.调整方式15.以下哪种工具是机器人维护中用于检测伺服电机绝缘性能的专用仪器？（）A.万用表B.兆欧表C.示波器D.钳形电流表二、多项选择题（共5题，每题3分，共15分。每题至少2个正确选项，错选、漏选均不得分）1.工业机器人日常维护的主要内容包括（）。A.检查各关节润滑状态B.测试急停功能有效性C.备份控制系统程序D.校准工具坐标系2.导致机器人伺服驱动器“过压报警（OV）”的可能原因有（）。A.制动电阻损坏B.电网电压波动过高C.电机绕组短路D.驱动器散热不良3.以下属于工业机器人安全防护装置的有（）。A.安全光栅B.机械限位挡块C.示教器使能开关D.急停按钮4.谐波减速器的典型组成部件包括（）。A.刚轮B.柔轮C.行星轮D.波发生器5.机器人本体电缆维护需重点检查的内容有（）。A.外皮是否破损B.接头是否松动C.线缆弯曲半径是否符合要求D.绝缘电阻是否达标三、填空题（共10空，每空2分，共20分）1.工业机器人常用的传动部件中，（）适用于大负载、高精度场景，（）适用于轻负载、大减速比场景。2.机器人控制柜内温度应保持在（）℃范围内，湿度不超过（）%RH。3.绝对编码器电池的更换周期通常为（）年，更换时需确保机器人处于（）状态。4.伺服电机的绝缘电阻需≥（）MΩ（500V兆欧表测量），否则需进行烘干或维修。5.工业机器人重复定位精度的检测常用工具是（），轨迹精度检测常用工具是（）。四、简答题（共4题，每题7分，共28分）1.简述工业机器人伺服电机过热的可能原因及排查步骤。2.列举示教器无显示故障的5种可能原因，并说明对应的快速排查方法。3.说明RV减速器与谐波减速器在维护要点上的主要差异。4.机器人运行中突然停机且无报警信息，分析可能的电气与控制原因。五、综合应用题（共1题，17分）某企业一台FANUCM20iA搬运机器人（6轴，负载20kg）出现以下异常：运行至特定轨迹点（P10）时，关节2抖动明显，伴随“伺服扭矩波动大”报警；停机后手动盘车关节2，感觉阻力不均；控制柜内驱动器（A06B6114H205）显示“AL.31”（过载报警）。要求：（1）分析故障可能的机械、电气、控制类原因（8分）；（2）设计详细排查流程（6分）；（3）提出针对性维护措施（3分）。答案及解析一、单项选择题1.C（RV减速器用于大负载、高精度传动，谐波减速器用于轻负载）2.B（基坐标系原点通常定义为第一轴旋转中心与底座上表面交点）3.B（力矩传感器可检测碰撞时的力变化）4.C（减速器润滑不足会导致阻力增大，引发过载）5.B（绝对编码器无需回零，靠电池记忆位置；增量式需初始定位）6.B（急停优先切断伺服电源，保留控制电源）7.B（关节异响多由减速器磨损或润滑不良引起）8.B（绝对编码器电池用于存储位置数据，避免断电丢失）9.A（谐波减速器需低粘度润滑脂，RV减速器用齿轮油）10.B（EMC滤波器用于抑制电磁干扰，保障控制信号稳定）11.D（工具坐标系错误会导致实际位置与程序位置偏差）12.B（工业安全规范中，安全电压为≤36VAC）13.B（减速器齿轮间隙增大会直接影响重复定位精度）14.A（软限位触发后仅停止运动，硬限位会切断动力电源）15.B（兆欧表用于测量绝缘电阻，万用表测电压/电流）二、多项选择题1.ABCD（日常维护涵盖机械、电气、程序及参数校准）2.AB（过压报警常见于制动电阻失效或电网电压过高；绕组短路会导致过流）3.ABCD（安全光栅、机械限位、使能开关、急停均为安全装置）4.ABD（谐波减速器由刚轮、柔轮、波发生器组成；行星轮是RV减速器部件）5.ABCD（电缆维护需检查外观、连接、弯曲半径及绝缘性能）三、填空题1.RV减速器；谐波减速器2.540；853.12；断电（或关机）4.105.激光跟踪仪；球杆仪四、简答题1.可能原因：负载过大、电机散热不良（风扇故障/散热片积灰）、伺服参数设置不当（如电流限制过高）、减速器卡滞、编码器信号异常导致电机异常运行。排查步骤：①检查负载是否超额定值；②清理散热片并测试风扇转速；③查看伺服参数（如扭矩限制、加减速时间）；④手动盘车关节检查阻力；⑤用示波器检测编码器信号波形。2.可能原因及排查方法：①示教器电源线缆松动→重新插拔并测试电压（24VDC）；②显示屏损坏→更换备用屏测试；③主板故障→观察控制柜是否有报警（如通信中断）；④电缆内部断线→用万用表测线缆通断；⑤系统程序崩溃→重启或恢复出厂设置。3.维护差异：RV减速器：需定期更换齿轮油（周期12年），检查油位及金属碎屑（油样分析），重点维护行星轮与摆线针轮磨损；谐波减速器：需检查柔轮变形量（≤0.1mm），使用低粘度润滑脂（周期612个月），避免冲击负载导致柔轮断裂。4.电气原因：急停回路断路（如按钮触点氧化）、安全继电器故障、伺服驱动器供电熔丝熔断；控制原因：程序运行错误（如未定义的变量）、外部信号干扰（如IO输入异常）、控制器主板故障（如电容鼓包）。五、综合应用题（1）故障原因分析：机械类：关节2减速器磨损（齿轮间隙增大）、轴承损坏（盘车阻力不均）、导轨或连杆润滑不足；电气类：伺服电机绕组局部短路（扭矩波动）、编码器线缆接触不良（位置反馈异常）、驱动器功率模块老化（过载报警）；控制类：关节2的PID参数设置不当（响应过冲）、工具坐标系偏移（负载分布变化）、轨迹规划加速度过高（瞬时扭矩峰值）。（2）排查流程：①机械检查：手动盘车关节2，用扭矩扳手测量转动阻力（标准≤5N·m）；拆卸减速器端盖，观察齿轮磨损及油液金属碎屑（油样分析）；检查轴承游隙（≤0.02mm）。②电气检查：用兆欧表测电机绝缘电阻（≥10MΩ）；用示波器检测编码器A/B/Z相信号（幅值5V±0.5V，无杂波）；用功率分析仪测驱动器输出电流（应≤额定电流15A）。