2025年工业机器人运维员故障诊断实操真题及答案

2025年工业机器人运维员故障诊断实操练习题及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.工业机器人示教器无法启动时，优先检查的硬件部件是（）。A.伺服驱动器电源模块B.示教器与控制柜的通信线缆C.机器人本体减速器D.末端执行器气路接口2.某六轴工业机器人运行中出现“关节1编码器数据异常”报警，最可能的故障点是（）。A.关节1伺服电机绕组短路B.编码器线缆连接器松动C.控制柜散热风扇故障D.示教器程序中速度参数设置过高3.工业机器人使用的24V直流电源模块输出电压仅为18V，可能的原因是（）。A.输入电压过高（超过264VAC）B.负载电流超过模块额定输出电流C.模块内部滤波电容容量增大D.电源模块散热片温度过低4.以下哪种情况会导致机器人“碰撞检测功能失效”？（）A.机器人本体润滑脂不足B.力传感器标定参数丢失C.伺服驱动器制动电阻老化D.示教器触摸屏校准偏差5.某ABBIRB120机器人执行焊接任务时，末端焊枪位置偏移量超过0.5mm，可能的机械故障是（）。A.控制柜PLC程序逻辑错误B.关节2谐波减速器齿隙增大C.示教器操作面板按键失灵D.伺服驱动器制动接触器粘连6.工业机器人安全回路中，急停按钮的标准串联方式是（）。A.常开触点串联B.常闭触点串联C.常开触点并联D.常闭触点并联7.机器人伺服驱动器显示“过载报警（Overload）”，但电机温度正常，最可能的原因是（）。A.电机编码器信号干扰B.驱动器电流检测电路故障C.机器人运行速度过高D.减速器润滑脂凝固8.以下不属于机器人电气系统组成部分的是（）。A.本体抱闸装置B.控制柜散热风机C.末端执行器电磁阀D.关节减速器9.某库卡KR6机器人运行中突然停机，控制柜显示“安全门未关闭”报警，但现场安全门已关闭，可能的故障是（）。A.安全门机械锁损坏B.安全门限位开关触点氧化C.机器人本体接地不良D.示教器程序中未调用安全信号10.工业机器人使用的绝对式编码器断电后（）。A.需要重新回零B.保留位置数据C.输出信号丢失D.需重新校准11.机器人焊接作业时，焊缝轨迹偏差的电气类故障可能是（）。A.焊丝送丝机电机故障B.机器人关节轴承磨损C.视觉传感器标定参数错误D.减速器背隙增大12.以下关于机器人“软限位”和“硬限位”的描述，错误的是（）。A.软限位通过程序设定B.硬限位通过机械挡块实现C.软限位触发后需手动复位D.硬限位触发会直接切断电机电源13.某发那科M20iA机器人示教器显示“系统过热”报警，优先检查的部件是（）。A.控制柜空调滤网B.机器人本体关节温度C.伺服驱动器制动电阻D.末端执行器气缸14.机器人伺服电机绝缘电阻低于（）时需更换或维修。A.0.5MΩB.1MΩC.5MΩD.10MΩ15.以下故障现象中，属于“控制程序类故障”的是（）。A.机器人启动时伺服驱动器无响应B.示教器无法调用已保存的轨迹程序C.关节3减速器异响D.末端执行器气路漏气二、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“无法进入自动运行模式”的可能原因包括（）。A.示教器处于“手动”模式B.安全回路急停按钮未复位C.机器人未完成初始化回零D.伺服驱动器报警未清除2.伺服驱动器“过流报警（OverCurrent）”的可能原因有（）。A.电机绕组短路B.编码器信号干扰C.驱动器IGBT模块损坏D.机械负载突然增大3.机器人本体异常震动的机械类故障可能是（）。A.关节轴承磨损B.减速器齿隙过大C.伺服电机转子动平衡差D.示教器程序中加速度设置过高4.工业机器人“末端执行器无法动作”的排查步骤包括（）。A.检查气路/电路供电是否正常B.确认控制信号是否输出C.测试执行器自身功能D.更换机器人本体控制器5.以下属于机器人“预防性维护”内容的是（）。A.定期更换减速器润滑脂B.清理控制柜散热滤网C.校准机器人重复定位精度D.维修损坏的伺服驱动器三、填空题（共10空，每空2分，共20分）1.工业机器人安全电压通常不超过______V（直流）。2.机器人伺服系统中，______负责将指令信号转换为电机驱动电流。3.绝对式编码器通过______码道区分位置信息。4.机器人急停回路断开后，需______（填写“自动”或“手动”）复位才能恢复运行。5.谐波减速器的三个基本部件是刚轮、柔轮和______。6.机器人重复定位精度检测常用工具是______（填写一种仪器名称）。7.示教器与控制柜的通信协议通常为______（填写常见工业总线类型）。8.伺服电机抱闸在______（填写“通电”或“断电”）状态下释放。9.机器人焊接作业中，______传感器用于检测焊缝位置偏差。10.控制柜内PLC的输入/输出模块需与______电压等级匹配。四、简答题（共3题，每题8分，共24分）1.简述工业机器人“伺服驱动器无显示”的排查流程。2.分析机器人运行时“关节异响”的可能原因（需区分机械类和电气类）。3.说明如何通过示教器“系统监控”功能诊断机器人通信故障（要求列出至少3项关键参数）。五、故障分析与综合应用题（共1题，21分）背景描述：某汽车厂点焊机器人生产线（品牌：安川MotomanMH24）出现以下故障：故障1：机器人启动后，示教器显示“关节4伺服驱动器报警（AL.16：过载）”，但关节4电机温度正常；故障2：在手动模式下，操作关节4正方向移动时无动作，反方向移动正常；故障3：机器人完成单步点焊后，焊枪未按程序要求抬起（焊枪由气缸驱动，气路压力0.6MPa正常）。要求：（1）针对故障1，列出可能的故障点及排查方法（8分）；（2）针对故障2，分析关节4单向无动作的可能原因（6分）；（3）针对故障3，设计焊枪未抬起的排查步骤（7分）。答案及解析一、单项选择题1.B（示教器无法启动多因通信线缆接触不良或损坏，优先检查物理连接）2.B（编码器数据异常多因线缆松动或编码器本身故障，电机短路会导致过流而非数据异常）3.B（电源模块输出电压降低常见于负载过载，输入电压过高会触发过压保护而非降压）4.B（力传感器标定参数丢失会导致碰撞检测失效，其他选项与碰撞检测无直接关联）5.B（谐波减速器齿隙增大直接影响末端定位精度，PLC程序错误属于控制类故障）6.B（安全回路需常闭触点串联，任一触点断开即切断回路，确保急停有效性）7.B（驱动器电流检测电路故障会误报过载，电机温度正常排除机械负载过大）8.D（减速器属于机械系统，其余为电气系统部件）9.B（安全门限位开关触点氧化会导致信号误判，机械锁损坏不影响电气信号）10.B（绝对式编码器通过码道存储位置，断电后数据保留）11.C（视觉传感器标定错误会导致轨迹偏差，送丝机故障影响焊接质量而非位置）12.C（软限位触发后通常可自动复位，硬限位需手动处理机械挡块）13.A（控制柜过热优先检查散热系统，空调滤网堵塞是常见原因）14.A（伺服电机绝缘电阻低于0.5MΩ时存在短路风险，需检修）15.B（程序无法调用属于控制程序类故障，其余为硬件故障）二、多项选择题1.ABCD（自动模式需满足模式切换、安全回路、初始化、无报警等条件）2.ACD（过流报警由电机短路、驱动器元件损坏或负载过大引起，编码器干扰导致信号异常而非过流）3.AB（轴承磨损、减速器齿隙过大属于机械故障，电机动平衡差为制造缺陷，加速度设置为程序问题）4.ABC（执行器无动作需排查供电、控制信号及执行器自身，更换控制器非优先步骤）5.ABC（预防性维护包括定期保养、校准，维修损坏部件属于故障处理）三、填空题1.422.伺服驱动器（或驱动器）3.二进制（或格雷）4.手动5.波发生器6.激光跟踪仪（或球杆仪、千分表）7.CAN总线（或Ethernet/IP、Profibus）8.通电9.视觉（或接触式）10.外部输入/输出四、简答题1.排查流程：①检查驱动器供电电源（220VAC/380VAC）是否正常，用万用表测量输入电压；②确认电源模块输出（如24VDC）是否正常，检查熔断器是否熔断；③观察驱动器指示灯状态（如电源灯、故障灯），判断是否有硬件损坏；④断开电机负载，测试驱动器空载是否显示，排除负载短路导致的保护；⑤更换同型号驱动器测试，确认是否为驱动器本体故障。2.可能原因：机械类：关节轴承磨损（滚动体或滚道损伤）、减速器齿面磨损（谐波或RV减速器）、润滑脂不足（导致金属摩擦）、本体连接螺栓松动（引起结构共振）；电气类：伺服电机转子动平衡差（高速运转时震动）、驱动器输出电流不平衡（导致电机扭矩波动）、编码器信号干扰（引起电机转速不稳定）。3.诊断方法：①查看“通信状态”参数（如控制柜与示教器、驱动器的通信是否为“OK”）；②监测“数据传输速率”（正常范围应稳定，波动大可能线缆接触不良）；③检查“错误代码历史”（是否有通信超时、CRC校验错误等记录）；④观察“实时数据”（如关节位置反馈与指令值的偏差，偏差过大可能通信延迟）。五、故障分析与综合应用题（1）故障1排查：可能故障点及方法：①伺服驱动器电流检测电路故障：使用万用表测量驱动器输出电流，与程序设定值对比，若偏差超过10%则更换驱动器；②电机编码器信号异常：用示波器检测编码器A/B/Z相信号波形，若存在丢码或幅值异常，检查编码器线缆或更换编码器；③机械负载卡阻：手动盘动关节4，若阻力不均，检查减速器润滑脂（是否凝固）或轴承（是否卡滞）；④驱动器参数设置错误：查看“过载保护阈值”参数（如设定值过低），恢复出厂设置后测试。（2）故障2分析：①伺服驱动器单向输出故障：驱动器内部IGBT模块一组损坏（如正方向驱动电路故障），导致仅能输出反方向电流；②电机绕组单向短路：用兆欧表测量电机三相绕组绝缘电阻，若某相电阻显著低于其他相，说明该相短路；③机械传动部件单向卡阻：检查关节4减速器输出轴与电机连接键（如平键断裂导致仅单向传动），或谐波减速器柔轮局部损坏（仅在正方向啮合时卡阻）。（3）故障3排查步骤：①检查控制信号：在示教器“IO监控”界面，确认