2025年工业机器人故障诊断与设备维护试题及答案

2025年工业机器人故障诊断与设备维护试题及答案1.单项选择题（每题1分，共20分）1.1工业机器人伺服驱动器报警代码“AL.85”在安川Σ7系列中代表A.编码器电池欠压 B.过载 C.制动器异常 D.主回路欠压答案：A1.2下列哪一项不是造成六轴机器人重复定位精度超差的主要原因A.减速器背隙增大 B.伺服电机温漂 C.基座地脚螺栓松动 D.示教器电缆接触不良答案：D1.3使用激光跟踪仪检测机器人绝对精度时，必须首先完成A.TCP标定 B.基坐标系建立 C.环境温度补偿 D.工具重量设定答案：C1.4在IRB6700中，更换伺服电机后必须执行的维护操作是A.更新RevolutionCounter B.更换SMB电池 C.重新加载系统映像 D.校准力矩传感器答案：A1.5机器人控制柜内24Vdc电源纹波峰峰值超过A.50mV B.100mV C.200mV D.500mV即视为不合格答案：C1.6下列哪种传感器最适合用于在线监测谐波减速器柔性轴承的疲劳裂纹A.加速度计 B.AE声发射传感器 C.红外测温仪 D.霍尔开关答案：B1.7在ModbusTCP通信故障排查中，使用Wireshark抓包发现服务器返回0x8380，其含义为A.非法功能码 B.从站忙 C.网关路径不可用 D.数据长度错误答案：C1.8机器人控制柜散热风扇的MTBF值为50000h，若环境温度每升高10℃，寿命减半。当环境温度由25℃升至55℃时，新MTBF为A.12500h B.25000h C.50000h D.6250h答案：A1.9在KUKA.WorkVisual中，项目下载时报错“KSS00253”，其含义是A.项目包含不兼容的TechnologyPackage B.机器人序列号不匹配C.示教器未处于手动模式 D.主从时钟未同步答案：A1.10对机器人进行年度精度复检时，依据ISO9283标准，测量路径应为A.正方形四边 B.等边三角形 C.圆形 D.五边形答案：C1.11某生产线节拍为30s，机器人在第18s时报“电机温度过高”，最合理的临时措施是A.立即降速20%运行 B.更换大功率电机 C.关闭散热风扇降低噪音 D.提高伺服增益答案：A1.12在FANUCLRMate200iD中，要查看伺服放大器直流母线电压，应进入A.SYSTEM→SVPRM B.STATUS→AMP C.DIAG→SERVO D.SETUP→MASTER答案：B1.13机器人末端执行器电缆通过滑环连接时，最常见的失效模式是A.屏蔽层断裂 B.导体氧化 C.接触电阻增大 D.绝缘层熔融答案：C1.14使用Fluke435三相电能质量分析仪测得伺服驱动器5次谐波含量为28%，应优先A.加装直流电抗器 B.更换伺服电机 C.提高开关频率 D.降低制动电阻阻值答案：A1.15下列哪一项不是机器人控制柜EMC整改措施A.加装屏蔽支架 B.缩短接地环路 C.提高PWM载频 D.使用屏蔽电缆双端接地答案：C1.16在ABBIRC5中，若系统变量“SerialNumber”与机器人本体铭牌不符，将A.无法加载系统 B.无法进入手动模式 C.无法执行ProductionScreen D.无法加载EIO文件答案：A1.17机器人运行中突然出现“路径偏离”且伴随异响，最先应检查A.减速器润滑脂是否发黑 B.电机抱闸是否打开 C.工具重量是否超差 D.外部轴同步带张紧力答案：A1.18对六轴机器人进行负载辨识时，必须输入的参数是A.连杆DH参数 B.电机转子惯量 C.减速比 D.工具质心坐标答案：D1.19在YRC1000中，若安全板“ESTOP”LED闪烁，表示A.双通道不一致 B.24V缺失 C.安全门打开 D.示教器急停未复位答案：A1.20机器人控制柜内发现电容器顶部鼓包，其最可能失效机理是A.电解液干涸 B.薄膜击穿 C.等效串联电感增大 D.热敏电阻开路答案：A2.多项选择题（每题2分，共20分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）2.1造成机器人伺服电机“飞车”现象的可能原因有A.编码器反馈断线 B.制动器未打开 C.速度环比例增益过高 D.功率模块上下桥直通答案：ACD2.2下列哪些属于机器人控制柜日常点检项目A.散热风扇噪音 B.直流母线电容温度 C.示教器触摸屏亮度 D.伺服电机绝缘电阻答案：ABC2.3使用示波器测量IGBT驱动波形时，应A.采用差分探头 B.接地线最短化 C.带宽限制20MHz D.触发方式设为单次答案：ABD2.4机器人基坐标系发生漂移，可能的原因有A.地基沉降 B.关节零位丢失 C.外力碰撞 D.伺服电机退磁答案：ABC2.5关于机器人谐波减速器的维护，正确的是A.首次运行500h更换润滑脂 B.润滑脂注入量约为减速器腔体70% C.不同基油润滑脂可以混用 D.更换后需低速跑合30min答案：ABD2.6在EtherCAT网络中，导致“分布式时钟同步丢失”的原因有A.网线弯曲半径过小 B.从站晶振温漂 C.主站发送周期抖动 D.网络拓扑星型改为环型答案：ABC2.7机器人控制柜绝缘耐压测试时，下列做法正确的是A.断开所有半导体器件 B.测试电压500Vdc C.漏电流报警值设为5mA D.测试后必须放电答案：ABD2.8下列哪些信号属于YRC1000安全板双通道输入A.安全门 B.示教器急停 C.外部轴超程 D.模式选择开关答案：ABD2.9机器人年度保养中，需要更换的易损件有A.控制柜防尘滤网 B.示教器触摸笔电池 C.伺服电机风扇 D.减速器润滑脂答案：ACD2.10关于机器人工具坐标系标定，错误的做法有A.使用三点法时三点共线 B.工具尖端与固定尖对准误差小于0.2mm C.标定后未验证姿态精度 D.采用六点法时未覆盖+Z方向答案：ACD3.填空题（每空1分，共20分）3.1在安川Σ7系列中，编码器电池电压低于________V时，系统会报“编码器电池报警”。答案：2.73.2依据ISO146441，机器人控制柜洁净度要求不低于________级。答案：ISO83.3对六轴机器人进行负载惯量比计算时，惯量比=负载惯量÷________。答案：电机转子惯量3.4在ABBIRC5中，系统备份文件扩展名为________。答案：.pkg3.5机器人减速器润滑脂工作温度范围通常为10℃～________℃。答案：1203.6使用激光干涉仪检测机器人轨迹精度时，采样频率应不低于________Hz。答案：10003.7对伺服电机进行绝缘测试时，500Vdc下的绝缘电阻应大于________MΩ。答案：1003.8在KUKA中，变量$VEL_AXIS[1]代表________。答案：第一轴最大轴速度百分比3.9机器人控制柜内直流母线电容容值衰减超过________%时必须更换。答案：203.10对机器人进行风险评价时，依据ISO102181，伤害严重程度分为S1、S2和________。答案：S33.11在FANUC中，参数No.2214用于设定________。答案：碰撞检测灵敏度等级3.12机器人基座安装水平度误差应小于________mm/m。答案：0.53.13对谐波减速器进行跑合时，建议转速不超过额定转速的________%。答案：503.14使用红外热像仪检测伺服驱动器，热点温升超过________K视为异常。答案：303.15在EtherCAT网络中，从站节点地址采用________bit。答案：163.16机器人工具坐标系标定误差主要来源于________误差和姿态误差。答案：位置3.17对控制柜进行EMC测试时，辐射发射限值依据CISPR11Class________。答案：A3.18机器人年度保养后，必须在________模式下进行全速跑合。答案：T23.19在YRC1000中，安全板型号为________。答案：JZRCRYPU5113.20机器人伺服电机轴承润滑脂补充量一般为轴承腔体的________%。答案：30～504.判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）4.1机器人重复定位精度与绝对精度概念相同。 ×4.2更换伺服电机后无需重新校准工具坐标系。 ×4.3控制柜内直流母线电压跌落会导致“欠压”报警。 √4.4机器人运行中可带电插拔示教器。 ×4.5使用三点法标定工具坐标系时，三点应尽量分散。 √4.6机器人基坐标系一旦设定不可更改。 ×4.7对伺服驱动器进行制动电阻选型时，需考虑减速机背隙能量。 √4.8机器人控制柜防护等级IP54表示防尘防强烈喷水。 ×4.9在KUKA中，$MODE_OP可读取当前运行模式。 √4.10机器人谐波减速器柔性轴承裂纹可通过磁粉探伤检测。 √5.简答题（每题5分，共30分）5.1简述机器人伺服电机“过载报警”排查流程。答案：1.查看报警代码及历史曲线；2.检查负载惯量比是否超标；3.核对伺服增益是否过高；4.用钳形表测电机电流是否持续超额定；5.检查机械卡滞、减速器润滑；6.检查制动器是否完全打开；7.更换电机或减速器对比测试；8.记录并归档。5.2说明机器人控制柜防尘滤网堵塞对系统的影响。答案：堵塞导致风量减少，内部温升升高，电容寿命缩短，风扇轴承润滑脂加速老化，伺服驱动器过热降额，CPU因高温降频出现轨迹抖动，严重时触发过温停机，增加产线停机时间。5.3写出谐波减速器润滑脂更换步骤及注意事项。答案：1.机器人回到原点；2.断电挂牌；3.拆下减速器排油堵头；4.旧油完全排出；5.用新脂冲洗腔体；6.按规定量注入新脂（70%）；7.装回堵头；8.低速跑合30min；9.检查泄漏；10.记录日期、油量、型号。5.4解释EtherCAT“分布式时钟同步”原理。答案：主站发送广播帧，各从站记录接收时间戳，主站收集后计算链路延迟与时钟偏移，通过寄存器修正，使所有从站时钟误差<1μs，保证多轴同步。5.5列举机器人年度精度检测所需仪器及作用。答案：激光跟踪仪（测绝对位置）、激光干涉仪（测轨迹）、球杆仪（测圆度）、坐标测量机（测TCP）、温湿度计（补偿）、力矩扳手（确保安装一致性）。5.6简述机器人碰撞检测参数自整定方法。答案：1.空载低速运行各轴，记录电流波形；2.建立动力学模型；3.加载最大负载，重复测试；4.用最小二乘估计惯量、摩擦；5.设定碰撞阈值=估计力矩+3σ；6.在线验证并微调。6.计算题（每题10分，共30分）6.1某六轴机器人末端负载20kg，工具质心在法兰坐标系下为（0，0，200）mm，质量5kg。求对J6轴的附加惯量。（可近似为点质量）答案：J=mr²=(20+5)×0.2²=1kg·m²6.2伺服电机额定扭矩6N·m，减速比100，减速器效率90%，求输出端最大扭矩。答案：Tout=6×100×0.9=540N·m6.3机器人控制柜内总功耗2kW，风扇风量120m³/h，空气密度1.2kg/m³，比热容1000J/(kg·℃)，求理论温升。答案：P=ṁcΔT ṁ=120/3600×1.2=0.04kg/s ΔT=2000/(0.04×1000)=50℃7.综合分析题（每题15分，共30分）7.1现象：某汽车焊装线机器人运行2年后，在相同程序下焊点位置偏移1.2mm，重复定位精度由±0.05mm降至±0.25mm。现场检查基座螺栓无松动，伺服无报警。要求：1.给出可能原因排序；2.制定检测方案；3.给出恢复措施。答案：1.原因排序：减速器背隙增大→关节零位漂移→柔性电缆拉力变化→地基微沉降→工具磨损。2.检测：激光跟踪仪测绝对精度→球杆仪测J5/J6背隙→激光干涉仪测重复定位→百分表测基座水平→拆检减速器。3.恢复：更换减速器→重新Master→重新标定工具→更新负载参数→全速跑合→CPK验证>1.67。7.2现象：新装机器人首次上电后，控制柜报“整流模块过温”，环境温度25℃，负载<10%。要求：1.列出故障树；2.给出排查步骤；3.说明最终整改措施。答案：1.故障树：风扇不转→风道堵塞→制动电阻接线错误→整流模块损坏→热敏开关异常。2.排查：测风扇供电24V→测风速仪→红外测温→检查制动电阻是否接入母线→替换模块对比。3.整改：发现制动电阻误接至DC母线，导致能量回灌，拆除后加装独立制动单元，温度恢复正常。8.维护方案设计题（20分）8.1请为食品包装车间120台并联机器人（IP65防护，24h运行，环境温度10℃）设计五年预防性维护方案，要求：1.列出关键部件寿命曲线；2.给出