工业机器人故障诊断及排除考试题及答案

工业机器人故障诊断及排除考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.当工业机器人示教器出现“SRVO062BZAL”报警时，最可能的故障原因是（）。A.伺服放大器过热B.编码器电池电压低C.电机动力线断线D.控制器主板损坏答案：B2.在FANUC机器人中，若某一轴出现“SERVO023”过载报警，下列排查顺序最合理的是（）。A.检查抱闸→检查减速机→检查电机→检查线缆B.检查电机→检查减速机→检查抱闸→检查线缆C.检查线缆→检查电机→检查减速机→检查抱闸D.检查减速机→检查抱闸→检查电机→检查线缆答案：A3.使用KUKA机器人时，若KRC4控制柜的“ESC”诊断LED呈红色常亮，说明（）。A.安全回路正常B.安全回路被触发且未复位C.安全板电源丢失D.安全板与主计算机通信正常答案：B4.ABBIRC5控制器报“39407制动器电源过载”，下列措施中最先执行的是（）。A.更换伺服驱动单元B.检查制动器电缆是否短路C.更新RobotWareD.重新校准机器人零点答案：B5.在YASKAWADX200控制柜中，若示教器显示“4320”报警代码，其含义为（）。A.编码器通信异常B.伺服未就绪C.绝对值编码器电池异常D.电机过载答案：C6.工业机器人进行全速运行时，若某轴出现周期性异响，最不可能的原因是（）。A.减速机缺油B.电机轴承损坏C.伺服参数积分增益过高D.机械外壳固定螺栓松动答案：D7.当机器人TCP漂移但编码器数值无变化，应首先怀疑（）。A.电机温升过高B.减速机背隙增大C.工具坐标系被误修改D.伺服放大器故障答案：C8.在FANUC机器人中，执行零点复归（Mastering）时，必须使用的硬件是（）。A.示教器B.零点标定夹具或千分表C.伺服放大器D.编码器电池答案：B9.KUKA机器人中，变量“$VEL_AXIS[3]”表示（）。A.第3轴的当前位置B.第3轴的额定速度C.第3轴的当前速度百分比D.第3轴的加速度答案：C10.若ABB机器人出现“50056关节超出软限位”，正确的处理方法是（）。A.直接断电重启B.手动慢速移回工作区后修改软限位参数C.删除RAPID程序D.更换伺服电机答案：B11.在排除“SRVO138脉冲编码器不一致”报警时，不需要的操作是（）。A.更换脉冲编码器B.重新进行零点复归C.清除脉冲编码器报警D.检查电机动力线相序答案：D12.机器人伺服系统采用“三环控制”，从内到外依次是（）。A.位置环→速度环→电流环B.电流环→速度环→位置环C.速度环→电流环→位置环D.位置环→电流环→速度环答案：B13.若机器人TCP在直线运动中突然偏移10mm，且示教器无报警，最可能的原因是（）。A.伺服电机退磁B.减速机断齿C.工具坐标系被意外热启动初始化D.编码器电池耗尽答案：C14.在FANUC机器人中，使用“Data→Position”菜单无法修改的数值是（）。A.关节坐标值B.世界坐标值C.脉冲计数值D.用户坐标值答案：C15.当KUKA机器人出现“KSS15101安全停止0”时，表示（）。A.安全围栏门打开B.外部急停被按下C.软件限位触发D.伺服驱动温度高答案：B16.若机器人某一轴在手动模式下可以慢速运动，但自动模式下无法动作，应优先检查（）。A.抱闸继电器B.伺服电机C.程序中该轴速度设为0D.编码器电池答案：C17.在ABB机器人中，使用“MoveAbsJ”指令时，系统内部实际比较的是（）。A.世界坐标系下的TCPB.关节角度C.工具坐标系下的姿态D.工件坐标系下的位置答案：B18.若机器人示教器显示“MOTN018位置超出范围”，但关节角度物理上未超限，原因可能是（）。A.电机相序反B.编码器反馈方向反C.软限位参数被误修改D.伺服放大器损坏答案：C19.在YASKAWA机器人中，参数“S2C327”用于设置（）。A.编码器分辨率B.抱闸打开延时C.伺服增益切换条件D.绝对值原点偏移量答案：C20.若机器人运行中突然掉电，重新上电后必须进行的操作是（）。A.更换伺服放大器B.重新设置工具坐标系C.确认机器人位置是否变化并视情况复归零点D.删除所有程序答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列哪些情况会导致FANUC机器人“SRVO050碰撞检测报警”（）。A.机器人与夹具发生物理碰撞B.负载惯量参数设置错误C.伺服增益设置过高D.编码器电池电压低答案：A、B、C22.关于KUKA机器人安全回路，下列元件属于双通道强制导向型的是（）。A.急停按钮B.安全门开关C.模式选择开关D.伺服使能键答案：A、B、C23.在ABB机器人中，以下哪些操作会触发“重新启动并删除程序指针”（）。A.切换钥匙开关到手动B.执行“PPtoMain”C.断电重启D.修改工件坐标系答案：B、C24.机器人TCP标定方法包括（）。A.三点法B.四点法C.六点法（XZ方向）D.直接输入法答案：A、B、C、D25.下列哪些参数属于伺服驱动器“电流环”调节范畴（）。A.PgainB.IgainC.速度前馈D.电流滤波时间常数答案：A、B、D26.若机器人某一轴减速机润滑油发黑且含金属粉，可能的原因有（）。A.齿轮疲劳点蚀B.轴承磨损C.密封圈失效导致外界粉尘进入D.润滑油型号错误答案：A、B、C27.在FANUC机器人中，以下哪些文件存储于FROM（闪存）中（）。A.系统变量B.梯形图C.伺服参数D.用户报警信息答案：B、C、D28.关于YASKAWA机器人绝对值编码器电池更换，下列说法正确的是（）。A.可在机器人通电状态下更换B.更换后必须重新设置原点C.断电更换需在5min内完成D.电池电压低于2.5V必须更换答案：A、C、D29.机器人发生“随机漂移”时，应检查（）。A.编码器反馈电缆屏蔽层接地B.伺服放大器风扇C.电机抱闸是否完全打开D.外接电磁阀是否串扰答案：A、C、D30.在KUKA.WorkVisual中，用于诊断现场总线故障的工具包括（）。A.WiresharkB.BusTraceC.OscilloscopeD.ProjectDiagnosis答案：B、D三、填空题（每空1分，共20分）31.FANUC机器人中，执行零点复归的菜单路径为：________→________→________。答案：MENU→SYSTEM→Master/Cal32.ABB机器人默认工件坐标系wobj0的框架原点位于________。答案：机器人基坐标系原点33.KUKA机器人变量“$AXIS_ACT”返回的数据类型为________。答案：E6AXIS34.YASKAWA机器人报警“4320”对应的英文描述是________。答案：Batteryerrorofabsoluteencoder35.在伺服驱动器中，电流环带宽一般设置为速度环带宽的________倍。答案：5～1036.机器人减速机润滑油的更换周期通常按________小时或________年，先到为准。答案：10000；237.若FANUC机器人要屏蔽“碰撞检测”临时做维护慢速运行，可在系统变量________中改为FALSE。答案：$COLLISION_DETECTION38.ABB机器人中，用于读取当前TCP速度的函数是________。答案：vTCP39.KUKA机器人安全接口X11的针脚________与________为双通道急停输入。答案：1；240.在FANUC机器人梯形图中，地址“DO[101]”对应的物理I/O板为________槽。答案：CRMA15/CRMA16（答其一即可）四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.机器人零点丢失后，可直接通过视觉系统重新标定TCP，无需复归零点。（）答案：×42.在FANUC系统中，脉冲编码器报警必须在系统变量中清除后才能复位。（）答案：√43.KUKA机器人安全接口X13用于连接外部安全PLC，采用单通道即可满足Cat3要求。（）答案：×44.ABB机器人重启后，若程序指针丢失，可执行“PPtoMain”恢复。（）答案：√45.机器人伺服电机抱闸电压为24VDC，可直接用普通PLC输出点驱动。（）答案：×46.减速机润滑油粘度越高，机器人高速运行时的温升越低。（）答案：×47.在YASKAWA机器人中，参数S2C214用于设置外部轴减速比。（）答案：√48.若机器人电缆弯曲半径小于厂家规定，长期使用会导致编码器信号衰减。（）答案：√49.FANUC机器人系统变量$PARAM_GROUP[1].$SV_OFF_TIME用于设置伺服就绪延时。（）答案：√50.使用KUKA.WorkVisual进行项目下载时，如不勾选“Safe”选项，安全参数将不会被写入。（）答案：√五、简答题（共30分）51.（封闭型，6分）写出FANUC机器人出现“SRVO068DTERR”报警的完整排查流程。答案：1）确认报警轴：查看报警履历；2）断电检查脉冲编码器电缆插头有无松动、断线；3）用万用表测量反馈电缆屏蔽层与芯线绝缘电阻，应大于20MΩ；4）互换同型号伺服放大器控制插头，若报警随轴转移→放大器侧故障，否则编码器侧；5）更换脉冲编码器或反馈电缆；6）清除报警，重新上电，执行零点复归并校准。52.（开放型，6分）结合实例说明机器人“软浮动”（SoftFloat）功能在故障排查中的应用。答案：案例：某白车身焊装线，ABB机器人在插入焊枪电极帽时频繁报“50024接触力过大”。现场排查发现电极帽磨损导致尺寸偏差，但生产节拍要求不能停机更换。临时启用SoftFloat功能，将Z方向刚度降至5N/mm，插入阶段力控阈值由150N降至80N，机器人自动顺应位置偏差，报警消除，节拍损失0s，待周末集中更换电极帽。结论：SoftFloat可作为短期容错手段，快速区分是机械卡滞还是尺寸漂移，从而定位故障源。53.（封闭型，6分）列举KUKA机器人KRC4控制柜“安全停止0”与“安全停止1”的区别。答案：安全停止0：立即断开伺服使能，电机自由停车，属于不可控停止，停止类别0；安全停止1：控制器先发出减速指令，待轴速度低于阈值后再断开使能，属于可控停止，停止类别1；二者均通过双通道安全回路实现，但SS1需要安全运动功能（SafeOperation）支持。54.（开放型，6分）说明如何利用“分段电流法”判断减速机内部是否断齿。答案：1）将机器人该轴移至水平位置，拆除电机与减速机联轴器，释放抱闸；2）在伺服放大器监控窗口记录匀速段电流曲线；3）手动缓慢转动输入端一整圈，观察电流峰值；4）若出现周期性尖峰且角度间隔=360°/齿数，则判定断齿；5）拆下减速机端盖目试验证。优点：无需拆机即可初步定位，减少停机。55.（封闭型，6分）写出更换YASKAWADX200绝对值编码器电池的标准步骤及注意事项。答案：步骤：1）机器人通电→进入维护模式→记录各轴当前绝对值脉冲；2）保持通电，拔下旧电池插头→5s内插入新电池（3.6V锂亚硫酰氯）；3）退出维护模式→再次记录脉冲，若差值<10pulse则无需原点复归；4）若差值>10pulse，执行绝对值原点复位→重新校准用户坐标；5）填写更换记录，旧电池按危废回收。注意事项：断电更换需在5min内完成；禁止混用不同品牌电池；电池插头方向唯一，禁止暴力插拔。六、应用题（共50分）56.（计算/分析题，15分）某FANUCM20iA机器人第3轴减速机为RV42N，减速比201:1。维护手册要求该轴在最大负载20kg、重心300mm工况下，紧急停止时允许最大制动角度0.5°（电机侧）。实测该轴抱闸磨损，制动角度达1.2°。（1）计算超出的负载扭矩冲击（折算到电机侧，忽略摩擦）。（2）若更换抱闸后需验证，简述试验方案及合格判据。答案：（1）折算到电机侧角加速度：α=Δω/Δt；假设停止时间0.1s，Δω=(0.5°/201)×π/180=4.36×10⁻⁵rad→1.2°时为1.045×10⁻⁴radΔα=(1.0454.36)×10⁻⁴/0.1=6.09×10⁻⁴rad/s²转动惯量J：负载J_load=m·r²=20·0.3²=1.8kg·m²；折算到电机侧J’=J_load/i²=1.8/201²=4.46×10⁻⁵kg·m²ΔT=J’·Δα=4.46×10⁻⁵×6.09×10⁻⁴≈2.7×10⁻⁸N·m（极小，实际需考虑摩擦与传动效率，定性结论：制动角超标导致冲击翻倍以上）。（2）试验方案：1）将第3轴置于水平，末端加20kg负载，臂展最大；2）手动使能以10%速度向上运行10°后急停；3）用激光跟踪仪记录关节角，制动角≤0.5°合格；4）连续3次均合格视为通过。57.（综合题，20分）某汽车焊装线采用ABBIRB6700，配FroniusTPS5000焊机。现场频繁报“Welderror502—电弧中断”，机器人随之停机。已知：故障发生在距焊缝起点约30mm处，每次位置固定；更换焊丝、导电嘴无效；焊机报错时机器人TCP速度已由v1000降至v300；用示波器测量焊接电流，发现电流在故障点陡降，同时机器人IO板“ArcEst”信号由1变0；检查机器人程序，SeamData中Ignition=on，Retry=3；现场地线夹持在工件夹具，夹具绝缘电阻>1MΩ。任务：（1）给出故障树（FTA）顶层事件及下一级3条分支；（2）根据已知信息，定位最可能的根本原因；（3）给出验证方案及长期预防措施。答案：（1）顶层事件：电弧中断→分支：A.机器人侧信号异常；B.焊机侧功率异常；C.工件导电回路异常。（2）定位：工件导电回路异常。理由：故障位置固定，电流陡降，ArcEst信号同步丢失，说明电弧物理消失；地线夹持在夹具，夹具绝缘电阻虽>1MΩ，但焊接时大电流产生压降，若夹具与工件间有氧化或虚接，将导致局部电压不足，电弧无法维持。（3）验证：1）用毫欧表测量夹具—工件接触电阻，应<5mΩ；2）将地线直接夹在工件母材，连续运行50件，统计故障率；3）若故障消失，则确认根本原因。长期措施：1）地线改为直接夹持工件，夹具增加镀铜导电块；2）每班次用钢丝刷清理导电接触面；3）在机器人程序中添加“ArcEst”超时监控，若0.2s无信号立即停弧并提示人工检查，避免批量缺陷。58.（故障排除报告撰写，15分）背景：某3C行业装配线，FANUCLRMate200iD/7L，视觉引导装配手机螺丝。近期出现“视觉定位偏差±0.5mm”导致螺丝浮锁，良率由99.5%降至92%。已知：