工业机器人系统运维员考试试题及答案

工业机器人系统运维员考试试题及答案一、单项选择题（共10题，每题2分，共20分）1.工业机器人常用的减速器中，适用于负载大、精度要求高的关节部位的是（）。A.谐波减速器B.RV减速器C.行星减速器D.蜗轮蜗杆减速器2.工业机器人的重复定位精度是指（）。A.机器人末端执行器到达同一目标点的一致程度B.机器人末端执行器从起点到终点的最大偏差C.机器人各轴运动的角度精度D.机器人坐标系的标定误差3.以下哪种编码器需要在每次开机时进行原点复位？（）A.绝对式编码器B.增量式编码器C.磁编码器D.光电编码器4.工业机器人示教编程中，“工具坐标系”的原点通常定义在（）。A.机器人基座中心点B.末端执行器的安装法兰中心C.末端执行器的工作端点（如焊枪尖端）D.工件坐标系的原点5.伺服电机的“过载保护”功能主要通过（）实现。A.温度传感器检测电机温度B.编码器反馈转速异常C.驱动器检测电流超过阈值D.机械抱闸强制制动6.工业机器人与PLC通信时，常用的工业以太网协议是（）。A.ModbusRTUB.CAN总线C.PROFINETD.RS4857.机器人底座固定螺栓松动可能导致的故障现象是（）。A.关节转动异响B.末端定位偏差增大C.伺服驱动器报警D.示教器无显示8.以下不属于机器人安全保护装置的是（）。A.急停按钮B.碰撞检测功能C.机械限位挡块D.示教器触摸屏幕9.工业机器人“轴校准”的主要目的是（）。A.调整各轴的运动速度B.修正编码器零位偏差C.优化轨迹规划算法D.延长减速器寿命10.清洗机器人关节导轨时，应使用的清洁材料是（）。A.钢丝球B.香蕉水C.无水乙醇D.机油二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分，错选、漏选均不得分）1.工业机器人伺服系统的组成部分包括（）。A.伺服驱动器B.伺服电机C.编码器D.减速器2.导致机器人末端执行器无法夹紧工件的可能原因有（）。A.气动夹具气源压力不足B.IO模块输出信号异常C.工件尺寸超差D.机器人重复定位精度达标3.工业机器人日常维护的内容包括（）。A.检查各轴润滑脂状态B.测试急停按钮有效性C.备份机器人程序D.更换伺服电机4.以下属于机器人电气系统组成的有（）。A.控制柜内PLCB.示教器电缆C.关节编码器D.机械臂结构件5.机器人运行中出现“过载报警”的可能原因是（）。A.负载重量超过额定值B.减速器润滑不良C.伺服驱动器参数设置错误D.编码器信号干扰6.工业机器人坐标系中，属于用户自定义的有（）。A.基坐标系B.工件坐标系C.工具坐标系D.世界坐标系7.示教器无法连接机器人控制柜的可能原因是（）。A.示教器电缆接口松动B.控制柜电源未开启C.机器人处于自动模式D.示教器电池电量不足8.机器人焊接作业时，焊缝偏移的可能原因有（）。A.工件定位夹具松动B.焊接工具坐标系未正确标定C.机器人运行速度过快D.减速器间隙过大9.以下符合机器人安全操作规范的是（）。A.进入机器人工作区域前按下急停按钮B.自动运行时站在安全围栏外观察C.调试程序时使用低速模式D.带电插拔示教器电缆10.工业机器人机械结构的关键部件包括（）。A.关节轴承B.驱动电机C.传动齿轮D.控制主板三、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.工业机器人的重复定位精度通常用______（单位）表示，一般精密型机器人可达±0.02mm。2.伺服电机的制动方式分为______制动（断电时依靠弹簧力抱紧）和电磁制动（通电时抱紧）。3.工业机器人常用的通信协议中，ModbusTCP基于______（网络类型）传输数据。4.机器人“零点校准”时，需将各关节移动至______位置，并通过编码器确认零位。5.气动夹具的日常维护需检查______（部件）是否老化，避免漏气导致夹紧力不足。6.机器人轨迹规划分为______规划（仅关注起点和终点）和连续路径规划（关注中间轨迹）。7.减速器的润滑周期通常根据______（参数）确定，如累计运行时间或负载情况。8.示教器的“手动增量模式”可设置移动步长，常见的步长有10mm、1mm、0.1mm和______。9.机器人控制柜内的______（部件）负责将交流电转换为直流电，为伺服驱动器供电。10.安全光栅的工作原理是通过______（技术）检测人员进入危险区域，触发机器人停机。四、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述绝对式编码器与增量式编码器的核心区别及应用场景。2.分析RV减速器在工业机器人中的优势（至少3点）。3.列出排查“机器人示教器无显示”故障的主要步骤。4.说明机器人“工具坐标系标定”的必要性及常用方法（如四点法）。5.列举工业机器人电气系统日常巡检的5项内容。五、应用题（共3题，共40分）1.重复定位精度计算（10分）某六轴机器人在同一目标点（X=100mm，Y=200mm，Z=300mm）进行10次定位测试，测得Z轴实际位置数据如下（单位：mm）：299.98、300.02、299.95、300.05、300.01、299.99、300.03、299.97、300.00、299.96。要求：计算该机器人Z轴的重复定位精度（保留3位小数）。2.故障分析与处理（15分）某机器人在搬运作业中频繁出现“伺服电机过热报警”，停机后触摸电机表面温度明显高于正常（正常≤60℃）。请分析可能原因（至少4点），并给出对应的处理措施。3.程序编写与调试（15分）使用某品牌工业机器人（支持示教编程）完成“从A点（坐标：X1,Y1,Z1）抓取工件，搬运至B点（坐标：X2,Y2,Z2）放置”的任务。要求：（1）编写简化的程序框架（包含关键指令）；（2）说明调试过程中需重点检查的内容（至少5项）。参考答案一、单项选择题1.B2.A3.B4.C5.C6.C7.B8.D9.B10.C二、多项选择题1.ABC2.ABC3.ABC4.ABC5.ABCD6.BC7.ABD8.ABCD9.ABC10.ABC三、填空题1.毫米（mm）2.机械（失电）3.以太网4.机械零点5.密封件（或气管）6.点到点（PTP）7.使用说明书（或厂商建议）8.0.01mm9.开关电源（或整流模块）10.红外光束遮挡四、简答题1.核心区别：绝对式编码器每个位置对应唯一编码，断电后可保存位置信息；增量式编码器通过脉冲计数确定位置，断电后需重新找零。应用场景：绝对式编码器用于需要实时位置记忆的高精度场景（如精密加工）；增量式编码器用于对成本敏感、允许开机复位的普通场景（如搬运）。2.优势：①承载能力强，采用行星轮与摆线针轮复合结构，可承受大径向/轴向负载；②精度保持性好，传动误差小（≤1弧分），长期使用后精度衰减慢；③寿命长，滚动轴承替代滑动摩擦，磨损率低；④刚性高，适合高速、高加速运动场景。3.排查步骤：①检查示教器电源指示灯是否亮起，若未亮则检查电池或电源适配器；②确认示教器与控制柜的通信电缆连接是否牢固（如HDMI线、USB线）；③重启控制柜，观察示教器是否恢复显示；④更换备用示教器测试，判断是否为硬件故障；⑤若上述步骤无效，检查控制柜内显示模块或主板是否损坏。4.必要性：工具坐标系定义了末端执行器的实际工作点（如焊枪尖端），未正确标定会导致轨迹偏移，影响作业精度。四点法步骤：①在工件上选取一固定点作为参考点；②示教工具在4个不同姿态下触碰该点，记录各姿态的关节坐标；③机器人系统通过坐标变换计算工具坐标系的原点和方向；④验证标定结果（重复触碰参考点，偏差应≤0.1mm）。5.巡检内容：①检查控制柜内各模块（如伺服驱动器、IO模块）指示灯是否正常（绿色运行，红色报警）；②测试急停按钮、安全门开关的信号输出是否有效（用万用表测量通断）；③查看电缆接头（如电机动力线、编码器线）是否松动或绝缘层破损；④记录伺服驱动器的运行电流（应≤额定电流的80%）；⑤检查散热风扇是否运转正常，过滤网是否堵塞（影响散热）。五、应用题1.重复定位精度计算（1）计算平均值：(299.98+300.02+299.95+300.05+300.01+299.99+300.03+299.97+300.00+299.96)/10=299.996mm（2）计算各点偏差：0.016,+0.024,0.046,+0.054,+0.014,0.006,+0.034,0.026,+0.004,0.036（3）计算标准差（σ）：σ=√[Σ(偏差²)/n]=√[(0.000256+0.000576+0.002116+0.002916+0.000196+0.000036+0.001156+0.000676+0.000016+0.001296)/10]=√(0.00924/10)≈0.0304mm（4）重复定位精度为±3σ（行业标准），即±0.091mm（保留3位小数）。2.故障分析与处理可能原因及措施：①负载过重：检查工件重量是否超过机器人额定负载（查看手册），若超重则更换小负载机器人或减轻工件重量；②减速器润滑不良：检查润滑脂状态（是否干涸、杂质），按周期更换指定型号润滑脂；③伺服驱动器参数错误：查看驱动器“过载阈值”“电流限制”参数，重新设置为厂家推荐值；④电机散热不良：检查冷却风扇是否损坏、控制柜通风口是否堵塞，清理散热片或更换风扇；⑤编码器故障：编码器信号异常导致电机频繁调整转速，用示波器检测编码器波形，更换损坏的编码器。3.程序编写与调试（1）程序框架（以KUKA机器人为例）：```DEFPICK_AND_PLACE();初始化BAS(INIT,0);移动至A点上方安全位置（避免碰撞）PTPA_APPROACHVel=20%;直线移动至A点抓取位置LINA_POSVel=10%;输出IO信号夹紧工件（如DO1=1）DO1=TRUEDELAY0.5;等待夹具动作完成;移动至A点上方安全位置LINA_APPROACHVel=20%;移动至B点上方安全位置PTPB_APPROACHVel=20%;直线移动至B点放置位置LINB_POSVel=10%;输出IO信号松开工件（如DO1=0）DO1=FALSEDEL