2025年工业机器人系统运维师故障诊断模拟题库及答案

2025年工业机器人系统运维师故障诊断模拟题库及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.某六轴工业机器人在运行至第3关节90°位置时出现卡顿，最可能的机械故障原因是（）。A.伺服电机绕组短路B.谐波减速器齿隙过大C.示教器程序指令错误D.编码器信号干扰答案：B（谐波减速器在特定角度卡顿多因齿隙磨损或润滑不足）2.发那科（FANUC）机器人伺服驱动器显示ALM411报警（过电流），优先排查的电气部件是（）。A.外部24V电源模块B.电机动力电缆绝缘性C.示教器触摸板D.机器人本体接地电阻答案：B（ALM411通常由电机或电缆短路、驱动器内部IGBT损坏引起）3.工业机器人视觉传感器（如基恩士CVX系列）采集图像模糊，排除镜头污染后，应检查（）。A.光源亮度是否匹配B.机器人TCP校准误差C.伺服驱动器增益参数D.安全回路急停按钮状态答案：A（图像模糊常见原因为光源不足或镜头焦距未调）4.ABB机器人RAPID程序运行时提示“SYNTAXERROR”（语法错误），故障定位应优先检查（）。A.程序中变量声明是否完整B.伺服电机温度是否超限C.机器人本体振动值D.以太网通信模块状态答案：A（语法错误直接关联程序代码编写问题）5.某协作机器人（如优傲UR10）力传感器反馈力值异常波动，可能的非电气故障是（）。A.传感器信号电缆屏蔽层断裂B.末端执行器与工件接触点偏移C.驱动器制动电阻老化D.控制柜散热风扇停转答案：B（机械接触点偏移会导致力反馈异常）6.工业机器人绝对式编码器掉电后无法保存位置数据，可能的故障是（）。A.编码器电池电压低于2.7VB.伺服驱动器母线电容损坏C.示教器锂电池电量不足D.控制柜UPS电源输出不稳答案：A（绝对式编码器依赖内置电池保存位置数据）7.埃斯顿（ESTUN）机器人运行时出现“关节4过载报警”，排除负载过重后，应检查（）。A.关节4减速器润滑状态B.控制柜温湿度传感器C.安全光栅触发信号D.机器人TCP速度设置答案：A（过载报警可能因机械阻力增大，如减速器缺油）8.工业机器人通信总线（如PROFINET）周期性中断，用示波器检测总线信号，重点观察（）。A.信号幅值是否在2.5V±0.5VB.伺服电机电流波形C.示教器触控信号频率D.机器人本体接地电阻值答案：A（PROFINET总线标准信号幅值为2.5V差分信号）9.某SCARA机器人Z轴重复定位精度超差（标准±0.02mm，实测±0.05mm），用激光干涉仪检测后，发现定位误差呈周期性，可能原因是（）。A.Z轴导轨直线度偏差B.伺服驱动器比例增益过低C.同步带齿形磨损D.末端执行器重量不均答案：C（同步带磨损会导致周期性定位误差）10.工业机器人示教器黑屏但指示灯正常，优先排查（）。A.示教器与控制柜通信电缆B.伺服驱动器电源模块C.机器人本体编码器D.安全回路急停开关答案：A（黑屏但指示灯正常多为通信电缆接触不良）二、多项选择题（每题3分，共15分。至少2个正确选项，错选、漏选均不得分）1.工业机器人运行时出现“关节2振动异常”，可能的故障原因包括（）。A.关节2减速器润滑脂老化B.伺服驱动器速度环参数设置不当C.机器人安装底座水平度偏差D.示教器程序中运动指令加速度过大答案：ABCD（机械、电气、控制参数均可能导致振动）2.安川（YASKAWA）机器人控制柜内断路器频繁跳闸，可能的故障点有（）。A.伺服电机绕组对地短路B.制动电阻老化导致电流过大C.控制柜散热风扇电机绝缘损坏D.示教器锂电池漏液答案：ABC（断路器跳闸多因短路或过流，示教器电池不影响主回路）3.工业机器人视觉引导系统定位失败，可能的原因有（）。A.工件表面反光导致特征提取失败B.相机与机器人坐标系标定误差C.光源类型与工件材质不匹配D.伺服驱动器扭矩限制参数过小答案：ABC（视觉定位失败与视觉系统本身及标定相关，扭矩参数影响执行）4.工业机器人以太网通信（ModbusTCP）超时，可能的排查方向包括（）。A.检查IP地址是否冲突B.测试网线水晶头接触电阻C.确认防火墙是否屏蔽端口502D.校准机器人TCP坐标答案：ABC（通信超时与网络配置、物理连接、协议相关，TCP校准不影响通信）5.协作机器人碰撞检测功能失效，可能的故障原因有（）。A.力传感器零位漂移B.碰撞检测阈值参数设置过高C.伺服驱动器电流采样模块故障D.机器人本体接地电阻过大答案：ABC（碰撞检测依赖力反馈和电流监测，接地电阻不直接影响）三、填空题（每空2分，共20分）1.工业机器人RV减速器异响的常见排查步骤包括检查润滑状态、测量________、检测齿轮啮合间隙。答案：输出轴径向跳动2.发那科机器人伺服驱动器ALM401报警含义是________。答案：伺服准备就绪信号断开（SRDYOFF）3.ABB机器人RAPID程序中，用于错误处理的指令是________。答案：TRAP...ENDTRAP4.工业机器人绝对式编码器电池电压低于________V时，需及时更换。答案：2.75.激光干涉仪检测工业机器人重复定位精度时，需在同一位置采集________次以上数据。答案：56.协作机器人安全功能“手动引导”失效，可能是________或力矩传感器故障导致。答案：手动模式使能开关损坏7.工业机器人示教器触摸无响应，可通过________（工具）检测触摸模块电压是否正常（典型值5V）。答案：万用表8.某工业机器人关节4温度异常升高（＞60℃），可能原因是________或伺服驱动器过载。答案：减速器缺油9.PROFIBUS总线通信故障时，用________（工具）可检测总线终端电阻是否为120Ω。答案：万用表10.工业机器人程序突然丢失，可能是________（存储介质）故障或病毒感染导致。答案：控制柜内置CF卡四、简答题（每题8分，共32分）1.简述六轴工业机器人关节异响的故障排查流程。答案：（1）机械检查：①观察关节运行轨迹是否平滑，手推关节检查是否卡顿；②测量减速器输出轴径向/轴向跳动（标准≤0.03mm）；③检查润滑脂状态（是否发黑、结块）；④确认轴承是否磨损（用听诊器听是否有金属摩擦声）。（2）电气检查：①用示波器检测编码器信号（A/B/Z相）是否稳定；②测量伺服电机三相绕组电阻（平衡度≤5%）；③检查驱动器输出电流是否波动（正常应平稳）。（3）控制检查：①查看示教器报警日志是否有历史故障记录；②测试不同速度/负载下异响是否变化（若高速时加重，多为机械问题；低速时出现，可能是控制参数问题）；③重置驱动器参数至出厂值，观察异响是否消失（排除参数设置错误）。2.工业机器人示教器触摸无响应，如何进行故障诊断？答案：（1）硬件连接检查：①拔插示教器与控制柜通信电缆（如CAN总线电缆），用万用表检测电缆通断；②测量示教器供电电压（典型5V/12V），确认电源模块输出正常；③检查触摸模块接口是否松动（部分示教器触摸层与显示屏为分离式结构）。（2）软件驱动检查：①重启机器人系统，观察触摸功能是否恢复（可能因驱动程序临时崩溃）；②进入维护模式，运行触摸校准程序（若校准失败，可能是触摸层损坏）；③恢复示教器出厂设置（排除软件配置错误）。（3）硬件损坏判断：①更换备用示教器测试（若正常，原示教器触摸模块或主板故障）；②用示波器检测触摸模块输出信号（如I2C总线是否有数据传输）；③拆解示教器，检查触摸层是否有划痕或断裂（电容式触摸层易受物理损伤）。3.某工业机器人（负载50kg，重复定位精度±0.05mm）在搬运金属件时出现工件掉落，分析可能原因并提出解决方案。答案：可能原因及解决方案：（1）末端执行器问题：①气爪夹持力不足（检查气压是否低于额定值0.5MPa；更换磨损的气爪夹块）；②电磁吸盘失电（检测吸盘供电线路是否断路；检查控制器输出信号是否正常）；③机械夹爪弹簧老化（更换弹簧，调整预紧力）。（2）机器人运动问题：①加速度设置过大（导致工件惯性力超过夹持力，需降低运动指令中的ACC参数）；②轨迹规划不合理（如急停或转向时冲击过大，优化路径避免直角转弯）。（3）检测系统问题：①工件位置检测传感器失效（如光电传感器被遮挡，清洁传感器或调整安装位置）；②视觉引导定位误差（重新标定相机与机器人坐标系，提高定位精度）。（4）负载超限：①工件实际重量超过50kg（称重确认，更换更大负载机器人或优化工件设计）。4.工业机器人伺服驱动器报“过电压”（ALM），列出至少4项可能原因及排查方法。答案：可能原因及排查：（1）制动电阻损坏：①测量制动电阻阻值（应与驱动器标称值一致，如50Ω）；②观察电阻表面是否烧蚀（更换同规格电阻）。（2）电网电压波动：①用万用表检测输入电压（AC380V±10%为正常范围）；②加装稳压器或UPS（稳定输入电源）。（3）驱动器母线电容老化：①用纹波表检测母线电压波动（正常≤5%）；②更换驱动器内部电容（需专业人员操作）。（4）电机再生能量过大：①检查机器人是否频繁急停或高速下降（优化运动曲线，延长减速时间）；②确认机械制动装置是否正常（如抱闸未完全松开导致电机反电动势升高）。五、应用题（共13分）背景：某汽车厂采用的库卡（KUKA）KR162机器人（6轴，负载16kg，重复定位精度±0.04mm）在焊接工序中出现以下故障：运行至第4轴60°位置时突然停机，示教器显示报警代码“30628”（含义：轴4扭矩限制触发）。要求：（1）分析可能的故障原因（至少5项）；（7分）（2）设计故障排查流程（6分）。答案：（1）可能的故障原因：①轴4机械阻力增大：减速器润滑脂老化、轴承磨损、导轨卡滞；②轴4负载超重：末端焊枪或电缆拖链重量分布不均，超过16kg负载限制；③伺服驱动器扭矩限制参数设置过小（如T4_max设置为额定扭矩的80%，实际需要90%）；④轴4编码器信号异常：编码器电缆接触不良导致位置反馈错误，驱动器误判扭矩超限；⑤机械干涉：机器人运行至60°时，本体与周边设备（如焊机、夹具）发生碰撞；⑥伺服电机绕组局部短路：导致电流异常增大，触发扭矩保护；⑦驱动器电流采样模块故障：采样值偏差导致误报警。（2）故障排查流程：步骤1：记录现场状态。确认故障发生时的程序段（如PTP运动指令）、负载重量（称重焊枪+电缆≈15kg，未超限）、环境温度（控制柜温度28℃，正常）。步骤2：手动操作轴4。用示教器点动轴4至60°，观察是否卡顿（手感阻力明显增大，怀疑机械问题）。步骤3：机械部分检查。①拆卸轴4护罩，检查减速器润滑脂（呈黑色，需更换）；②用千分表测量输出轴径向跳动（0.06mm，超标准0.03mm）；③检查轴承（用听诊器听到异响，确认磨损）。步骤4：电气部分检查。①用万用表测量电机三相绕组电阻（UV=0.8Ω，VW=0.8Ω，UW=0.8Ω，平衡正常）