2025年中职机器人故障诊断(工业机器人维修)试题及答案

2025年中职机器人故障诊断(工业机器人维修)试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.工业机器人示教器出现“急停被按下”报警，首先应检查（）。A.伺服电机B.控制柜主电源C.示教器及控制柜上的急停按钮D.减速器答案C2.机器人运行中发生“关节跟随误差过大”报警，最不可能的原因是（）。A.负载超重B.伺服电机编码器故障C.机器人基坐标设置错误D.机械传动部件卡死答案C3.工业机器人控制柜内的开关电源主要作用是（）。A.为伺服电机提供动力电源B.将交流电转换为直流控制电源C.为示教器提供交流电D.制动电阻的供电答案B4.六轴工业机器人第2轴通常采用的减速器类型是（）。A.谐波减速器B.RV减速器C.行星减速器D.摆线针轮减速器答案B5.测量工业机器人伺服电机绝缘电阻时，应使用（）。A.万用表B.兆欧表C.钳形电流表D.示波器答案B6.当机器人发生碰撞导致工具中心点（TCP）偏移时，最合理的处理方法是（）。A.更改工件坐标系B.重新标定TCPC.修改关节限位D.更换伺服电机答案B7.工业机器人控制柜风扇不转，可能导致的直接后果是（）。A.机器人运动速度变慢B.驱动器或控制器因过热而报警停机C.示教器黑屏D.机械臂抖动答案B8.检查机器人本体电池电压时，若电压低于规定值，可能会导致（）。A.机器人无法上电B.原点位置数据丢失C.伺服电机烧毁D.示教器触摸失灵答案B9.在排查机器人I/O通信故障时，若某个数字量输入信号始终为0，首先应检查（）。A.机器人加工程序B.外部传感器及接线C.伺服驱动器参数D.减速器润滑油答案B10.工业机器人伺服驱动器的“使能”信号（ServoON）通常由（）发出。A.示教器B.机器人主控制器C.外部PLCD.伺服电机答案B11.机器人执行圆弧运动（C指令）时报警“奇异点”，原因是（）。A.经过或靠近机器人腕部奇异点B.运动速度过快C.圆弧半径过大D.坐标系选择错误答案A12.更换工业机器人伺服电机后，通常需要进行的操作是（）。A.重新涂装B.更新减速器润滑脂C.零点标定（Mastering）D.更换本体电池答案C13.下列不属于工业机器人预防性维护项目的是（）。A.检查控制柜防尘滤网B.更换各轴减速器润滑油C.检查本体线缆磨损情况D.修改机器人运动轨迹程序答案D14.机器人示教器触摸屏局部失灵，最可能的原因是（）。A.屏幕排线松动或触摸屏老化损坏B.控制器主板故障C.伺服驱动器过热D.急停按钮被按下答案A15.在PROFIBUS或PROFINET通信中，若机器人作为从站与PLC通信中断，首先应检查（）。A.机器人本体电池B.通信网线或总线电缆及接头C.机器人末端执行器D.控制柜散热风扇答案B二、多项选择题（每题2分，共10分。多选、少选、错选均不得分）1.工业机器人控制柜内部主要包括的核心电气部件有（）。A.主控制器主板B.伺服驱动单元C.示教器PendantD.开关电源及I/O模块答案ABD解析示教器通常作为外部手持设备通过线缆与控制柜连接，不属于控制柜“内部”部件。2.导致工业机器人机械臂在运行中产生异常振动或抖动的原因可能有（）。A.伺服电机增益参数设置不当B.减速器内部齿轮磨损或损坏C.机械臂负载超出额定范围D.控制柜主电源电压过高答案ABC3.工业机器人零点标定（校准）的常见方法包括（）。A.千分表法B.刻度线对齐法（标记法）C.自动标定法（利用专用校准仪器）D.试凑法答案ABC4.进行工业机器人故障诊断时，应遵循的基本原则有（）。A.先外部后内部B.先机械后电气C.先静态后动态D.先复杂后简单答案ABC解析故障诊断应遵循“先简单后复杂”的原则，以最高效地排除常见低级故障，D选项错误。5.下列属于工业机器人日常维护（日检）内容的有（）。A.清理示教器及控制柜表面灰尘B.检查机器人本体有无漏油现象C.更换第1轴减速器润滑油D.检查各轴运行时有无异常噪音答案ABD解析更换减速器润滑油属于定期保养项目（如半年或一年一次），不属于日常维护内容。三、判断题（每题1分，共10分）1.工业机器人控制柜内的制动电阻主要用于吸收伺服电机在减速或停止时产生的再生能量。答案正确2.当机器人发生碰撞报警时，可以直接清除报警并继续运行程序，无需检查机械结构。答案错误3.谐波减速器具有传动比大、精度高、体积小的特点，常用于工业机器人的基座（第1轴）和手臂（第2轴）。答案错误解析谐波减速器常用于机器人的手腕部位（第4、5、6轴），而基座和手臂（第1、2、3轴）承受负载较大，通常使用RV减速器。4.工业机器人本体上的绝对值编码器在断电后，只要本体电池有电，就不需要重新进行零点标定。答案正确5.在排查电气故障时，可以使用万用表的电阻挡直接测量带电电路的通断。答案错误解析严禁带电测量电阻，否则极易烧毁万用表并引发安全事故。6.机器人示教器上的使能开关（Enable开关）必须按下一半（中间位置）才能使伺服电机上电。答案正确7.机器人工具坐标系（ToolFrame）的标定误差不会影响机器人的运动轨迹精度。答案错误8.若机器人伺服电机报“过载”故障，复位后即可立即满负荷高速运行。答案错误解析必须查明过载原因（如机械卡死、负载过大、参数错误等）并排除后，方可恢复运行。9.工业机器人的I/O信号中，数字量输入（DI）主要用于接收外部传感器的开关信号。答案正确10.机器人控制柜的防尘滤网如果堵塞，不会影响机器人的正常运行，只需在年度保养时更换即可。答案错误解析滤网堵塞会导致控制柜散热不良，极易引起内部电气元件过热报警甚至损坏，发现堵塞应及时清理或更换。四、简答题（每题5分，共20分）1.简述工业机器人“伺服电机过热”报警的常见原因及排查步骤。答案常见原因：(1)环境温度过高或控制柜散热不良；(2)机械负载过大或机械传动卡滞；(3)电机连续频繁启停或长时间超负荷运行；(4)伺服电机自带冷却风扇损坏。排查步骤：(1)检查控制柜风扇及防尘滤网，确保散热通道畅通；(2)检查机械臂各关节是否运转顺畅，有无卡死或润滑不良现象；(3)核对实际末端负载是否超过机器人额定负载；(4)检查电机尾部冷却风扇是否正常工作；(5)优化运动程序，避免频繁的急启急停。2.简述工业机器人零点丢失的常见原因，并说明零点丢失后的现象。答案常见原因：(1)本体编码器电池电压耗尽或电池接触不良；(2)伺服电机编码器损坏或更换电机后未进行标定；(3)机械本体受到剧烈撞击，导致减速器或电机相对物理位置偏移；(4)编码器连接线缆断开或松动。现象：(1)示教器报“原点丢失”或“绝对位置数据无效”等报警；(2)机器人无法在自动模式下运行；(3)关节坐标系下的显示角度与实际物理角度不符；(4)机器人运动轨迹发生严重偏移，盲目运行可能发生碰撞。3.在工业机器人故障诊断中，“先外部后内部”原则的具体含义是什么？请举例说明。答案含义：在排查故障时，首先检查机器人外部的环境、机械结构、外围设备及连接线缆，排除外部因素后，再拆卸或检查控制柜内部电气元件及本体内部结构。举例：当机器人报“I/O通信故障”时，应先检查外部PLC、传感器、通信网线及接头是否松动或损坏（外部），而不是直接拆开控制柜检查I/O板卡（内部）。当机械臂不动作时，先检查外部急停按钮、安全门开关及气源压力（外部），再检查内部伺服驱动器。4.简述工业机器人定期维护中，更换减速器润滑油（脂）的注意事项。答案(1)必须使用机器人制造商规定型号和规格的专用润滑油/脂，严禁不同品牌或型号混用；(2)更换前需将机器人运行至特定的排油姿态（使注油口和排油口处于规定角度）；(3)注油时应控制速度，避免内部压力过大损坏油封，通常需要打开排气塞；(4)注油完成后，需让机器人各轴低速运行一段时间，使润滑脂均匀分布，并排出多余空气；(5)最后检查并拧紧注油塞和排油塞，清理表面溢出的油污。五、案例分析与故障诊断题（每题15分，共30分）1.某车间一台六轴工业机器人在执行焊接程序时，突然停止运动，示教器显示报警信息：“安全回路断开”或“急停回路断开”。操作人员按下示教器上的复位按钮，报警无法清除。请根据上述现象，分析可能的原因，并写出详细的故障排查流程。答案：可能原因：(1)示教器上的急停按钮被按下或内部触点损坏；(2)控制柜面板上的急停按钮被按下或损坏；(3)外部安全设备（如安全光栅、安全门开关、外围急停按钮）被触发或线路断开；(4)示教器使能开关（Enable）未处于中间位置或内部微动开关损坏；(5)安全回路继电器、安全PLC或控制柜内部安全回路接线松动及损坏。排查流程：(1)检查急停按钮：检查示教器和控制柜上的急停按钮是否处于按下状态，若是，旋转释放；若已释放，断电后用万用表测量其常闭触点是否导通。(2)检查外部安全设备：检查安全门是否关好，安全光栅是否有遮挡，外部急停按钮是否复位；在示教器I/O监控界面检查相关安全信号的状态。(3)检查使能开关：确认操作人员是否正确按下使能开关至中间位置；若操作正确，检查使能开关内部触点是否接触不良。(4)检查电气接线：在断电情况下，检查安全回路相关的接线端子是否松动，外部安全线缆是否有破皮或断线。(5)检查内部安全模块：若以上均正常，检查控制柜内的安全继电器或安全控制模块的指示灯状态，必要时更换损坏的安全模块。2.一台工业机器人在进行第3轴（J3）单轴运动时，操作人员发现电机发出异常“嗡嗡”声，且机械臂伴随轻微抖动，运动速度无法达到设定值。示教器未显示任何报警信息。请分析该故障可能的原因，并设计一套诊断与验证方案。答案：可能原因：(1)机械故障：J3轴减速器内部磨损、缺油或轴承损坏；机械传动部件松动或卡滞。(2)电气故障：J3轴伺服电机三相动力线缺相或接触不良；电机动力线或编码器线屏蔽不良受干扰；伺服驱动器输出模块故障。(3)参数问题：J3轴伺服增益参数（如位置环、速度环增益）设置不当，导致系统振荡。诊断与验证方案：(1)机械部分排查：断电并释放抱闸，手动盘动J3轴（或使用手轮慢速拖动），感受是否有明显的机械卡滞或异响。检查J3轴减速器润滑油位及油质，确认是否缺油或油液变质。(2)电气部分排查：检查J3轴伺服电机动力线（U、V、W）接线端子是否松动，使用万用表测量三相绕组电阻是否平衡。检查动力线和编码器线的插头是否插紧，线缆在运动过程中是否有过度弯