工业机器人系统运维员知识考核试卷及答案

工业机器人系统运维员知识考核试卷及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.工业机器人的“重复定位精度”通常指的是（）。A.机器人末端执行器多次到达同一目标点的位置一致程度B.机器人从起始点到目标点的绝对位置误差C.机器人各轴运动的速度稳定性D.机器人负载能力的波动范围2.以下哪种减速器常用于工业机器人的关节传动？（）A.圆柱齿轮减速器B.谐波减速器C.蜗轮蜗杆减速器D.行星齿轮减速器3.工业机器人常用的绝对式编码器与增量式编码器的主要区别是（）。A.绝对式编码器需断电记忆位置，增量式无需记忆B.绝对式编码器直接输出位置编码，增量式输出脉冲信号C.绝对式编码器精度更高，增量式成本更低D.绝对式编码器适用于高速场景，增量式适用于低速场景4.工业机器人伺服系统中，“抱闸”的主要作用是（）。A.提高电机输出扭矩B.断电时锁定关节位置C.减少电机发热D.增强系统抗干扰能力5.以下哪种传感器常用于工业机器人的碰撞检测？（）A.温度传感器B.力/力矩传感器C.光电编码器D.接近开关6.工业机器人示教编程中，“用户坐标系”的作用是（）。A.定义机器人相对于地面的绝对位置B.定义末端执行器相对于工件的位置基准C.定义机器人各关节的零位参考点D.定义机器人运动的最大速度限制7.某六轴工业机器人的“轴3”为垂直升降轴，其运动异常时，优先检查的部件是（）。A.伺服电机编码器B.导轨润滑状态C.控制柜散热风扇D.示教器操作界面8.工业机器人常用的通信协议中，“Profinet”属于（）。A.串行通信协议（如RS485）B.工业以太网协议C.现场总线协议（如CAN总线）D.无线通信协议9.工业机器人“负载能力”参数指的是（）。A.机器人末端可承受的最大静载荷B.机器人末端可承受的最大动载荷（含惯性力）C.机器人整机可承受的最大重量D.机器人各关节减速器的最大输出扭矩10.以下哪种情况会导致工业机器人伺服电机过热？（）A.编码器信号干扰B.电机抱闸未完全释放C.示教器程序语法错误D.机器人本体接地不良11.工业机器人“零点校准”的目的是（）。A.确保各关节编码器位置与机械零位一致B.调整机器人运动的最大速度C.优化轨迹规划算法D.校准末端执行器的工具坐标系12.某工业机器人在运行中出现“过流报警”，可能的原因是（）。A.伺服驱动器电源电压过低B.电机绕组短路C.示教器电池电量不足D.机器人负载过轻13.工业机器人“轨迹规划”中，“直线插补”与“关节插补”的主要区别是（）。A.直线插补控制末端沿直线运动，关节插补控制各关节独立运动B.直线插补速度更快，关节插补精度更高C.直线插补仅用于点动操作，关节插补用于连续轨迹D.直线插补需定义工具坐标系，关节插补无需定义14.以下哪种工具是工业机器人运维中常用的电气检测工具？（）A.扭矩扳手B.激光跟踪仪C.万用表D.三坐标测量机15.工业机器人安全规范中，“急停按钮”的触发优先级（）。A.低于伺服报警B.高于所有其他控制信号C.与示教器操作信号同级D.仅在手动模式下有效二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分。每题至少2个正确选项，错选、漏选均不得分）1.工业机器人机械系统的核心部件包括（）。A.伺服电机B.减速器C.滚珠丝杠D.导轨2.工业机器人电气控制系统的组成部分包括（）。A.控制柜B.示教器C.伺服驱动器D.操作面板3.以下属于工业机器人安全防护装置的有（）。A.安全围栏B.光栅传感器C.急停按钮D.力控传感器4.工业机器人故障排查的基本步骤包括（）。A.观察报警信息B.检查机械结构是否卡滞C.重启控制柜D.验证程序逻辑5.工业机器人伺服系统常见的故障现象有（）。A.电机异响B.编码器报警C.抱闸无法释放D.示教器黑屏6.工业机器人“工具坐标系”的标定方法包括（）。A.四点法B.六点法C.激光跟踪仪标定D.手动示教法7.以下可能导致工业机器人重复定位精度下降的原因有（）。A.减速器磨损B.导轨润滑不足C.伺服参数漂移D.工具坐标系未标定8.工业机器人运行前的常规检查项目包括（）。A.各轴润滑状态B.电缆连接是否牢固C.控制柜温度是否正常D.示教器电池电量9.工业机器人“通信故障”可能的原因有（）。A.网线接口松动B.协议配置错误C.伺服驱动器电源故障D.编码器线路短路10.工业机器人“碰撞保护”的实现方式包括（）。A.软件力矩限制B.硬件限位开关C.力/力矩传感器反馈D.示教器急停触发三、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.工业机器人的“自由度”是指机器人能够独立运动的________数量。2.谐波减速器的核心部件包括波发生器、柔轮和________。3.工业机器人常用的安全电压等级为________V（交流）。4.伺服驱动器的主要功能是将________信号转换为电机驱动电流。5.工业机器人“TCP”指的是________（英文缩写全称）。6.绝对式编码器通过________直接输出位置信息，无需参考点复位。7.工业机器人“零点偏移”故障通常需要重新进行________操作。8.常用的工业机器人编程语言包括________（列举一种）。9.工业机器人“过载报警”可能是由于负载超过额定值或________导致。10.工业机器人“EMC”防护的核心是抑制________干扰。四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述工业机器人“RV减速器”与“谐波减速器”的应用差异。2.分析工业机器人伺服电机“编码器故障”的常见现象及排查步骤。3.说明工业机器人“工具坐标系标定”的必要性及基本流程。4.列举工业机器人“电气系统”日常维护的主要内容。5.解释工业机器人“安全区域监控”（SafetyZoneMonitoring）的功能及实现方式。五、应用题（共3题，第1题8分，第2题10分，第3题12分，共30分）1.计算与分析：某六轴工业机器人关节1的减速器减速比为100:1，伺服电机额定转速为3000r/min，求该关节的最大旋转速度（单位：°/s）。（提示：电机转1圈=360°，1分钟=60秒）2.故障排查：某工业机器人在自动运行中突然停机，示教器显示“关节2过流报警”，请列出至少5步排查流程，并说明每一步的目的。3.综合操作：某产线需更换工业机器人（品牌：发那科，型号：M20iA）的关节3伺服电机（原电机型号：αiF12），请简述更换后的调试流程（包括机械、电气、软件三个层面）。参考答案一、单项选择题1.A2.B3.B4.B5.B6.B7.B8.B9.B10.B11.A12.B13.A14.C15.B二、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.ABC4.ABD5.ABC6.AB7.ABCD8.ABCD9.AB10.ABC三、填空题1.关节（或轴）2.刚轮3.364.控制（或指令）5.工具中心点（ToolCenterPoint）6.码盘刻度（或绝对位置编码）7.零点校准（或回零）8.RAPID（或KRL、INFORM等）9.传动机构卡滞（或电机轴承损坏）10.电磁四、简答题1.应用差异：RV减速器抗冲击能力强、承载大，多用于工业机器人的基座、大臂等重载关节；谐波减速器体积小、精度高，多用于小臂、腕部等轻载、高精度关节。2.常见现象：机器人报“编码器故障”“位置偏差过大”，关节运动抖动或无法移动。排查步骤：①检查编码器电缆是否松动或破损；②用万用表测量编码器供电电压（通常5V或24V）是否正常；③更换同型号编码器测试；④检查伺服驱动器参数是否匹配（如编码器类型设置）。3.必要性：工具坐标系标定可确保机器人末端执行器（如焊枪、抓手）的实际位置与程序中的理论位置一致，避免轨迹偏差。基本流程：①在示教器中选择工具坐标系标定功能；②手动将工具末端触碰至少4个已知参考点（如固定工装的圆孔）；③系统通过坐标变换计算工具中心点（TCP）的偏移量；④保存标定结果并验证。4.日常维护内容：①检查控制柜内各模块（如伺服驱动器、电源模块）的指示灯是否正常；②清理控制柜散热滤网，确保通风良好；③检测动力电缆和信号电缆的绝缘性能（用兆欧表）；④校验急停按钮、安全门开关的响应时间；⑤备份机器人程序和参数，防止丢失。5.功能：通过设置虚拟或物理的安全区域，限制机器人进入危险区域（如人员操作区），避免碰撞事故。实现方式：①硬件层面：安装安全光栅、激光扫描仪等传感器，检测区域内是否有人员；②软件层面：在机器人控制系统中设置“禁止进入区域”“限制速度区域”等逻辑，当检测到越界时触发停机或减速。五、应用题1.计算过程：电机转速=3000r/min=3000/60=50r/s（转/秒）；关节转速=电机转速/减速比=50/100=0.5r/s；转换为角度：0.5r/s×360°/r=180°/s。答案：180°/s。2.排查流程：①查看报警日志，确认过流发生时的关节2负载电流值（目的：定位故障严重程度）；②手动盘动关节2，检查是否存在卡滞或异响（目的：判断机械部分是否故障，如减速器磨损、导轨卡顿）；③用万用表测量伺服驱动器输出端到电机的三相线电阻（目的：检测电机绕组是否短路或断路）；④更换同型号伺服驱动器测试（目的：排除驱动器内部功率模块故障）；⑤检查机器人运行程序，确认是否存在急加速、超载等不合理动作（目的：验证控制逻辑是否异常）。3.调试流程：机械层面：①安装新电机后，检查联轴器对中精度（用百分表测量偏差≤0.05mm）；②确认电机与减速器连接螺栓扭矩符合手册要求（如M8螺栓扭矩30N·m）；③手动盘动关节3，确保无卡滞。电气层面：①连接电机动力线