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2026年工业机器人系统运维员资格测试试卷及答案2026年工业机器人系统运维员资格测试试卷(考试时间:120分钟满分:200分)考生须知:请将姓名、准考证号填写在答题卡指定位置。所有答案必须写在答题卡上,写在试卷上无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题(本大题共20小题,每小题3分,共60分。每小题只有一个正确答案,请将正确选项的字母填涂在答题卡上。)1.在工业机器人系统中,负责将控制器发出的弱电信号转换为驱动电机所需强电功率的装置是()。A.减速器B.伺服驱动器C.编码器D.安全PLC2.六轴串联工业机器人中,通常承担手腕部旋转运动(即第四轴)的伺服电机安装位置位于()。A.基座内部B.大臂内部C.小臂后段或靠近手腕处D.末端执行器上3.某机器人的重复定位精度为±0.05mm,这意味着()。A.机器人绝对位置误差不超过0.05mmB.机器人按同一程序指令运行多次后,末端到达位置之间的最大偏差不超过0.1mmC.机器人工作空间内任意两点的距离误差为0.05mmD.机器人最大负载下的位置偏移量为0.05mm4.关于RV减速器(旋转矢量减速器)与谐波减速器的比较,下列说法正确的是()。A.RV减速器常用于关节型机器人的大臂、肩部等重载关节B.谐波减速器刚性比RV减速器高,更适合重载场合C.RV减速器的传动比范围通常比谐波减速器小D.两者均属于直接驱动装置,无需润滑5.在FANUC机器人系统中,示教器上显示报警代码"SRVO-105"通常表示()。A.电池电压低,编码器数据可能丢失B.伺服放大器过载C.机器人碰撞检测触发D.通信超时6.机器人工具中心点(TCP)标定精度直接影响()。A.机器人最大运动速度B.机器人的轨迹精度与作业质量C.机器人本体重量D.控制柜散热效率7.为防止工业机器人运动时与周边设备或人员发生碰撞,最可靠的硬件防护措施是()。A.降低机器人运行速度B.在安全围栏上安装安全门开关,并接入机器人安全回路C.增加照明亮度D.使用无线示教器进行远距离操作8.工业机器人常用的绝对式编码器与增量式编码器相比,其核心优势是()。A.价格更低B.断电后重新上电无需回原点即可获取绝对位置C.分辨率更高D.输出信号为模拟量9.某机器人控制柜内24V直流电源输出电压实测为22.5V,最可能导致的现象是()。A.伺服电机扭矩增大B.控制柜内风扇转速变快C.部分传感器或I/O模块工作异常或误动作D.机器人减速器温度下降10.在机器人涂胶应用中,为保证涂胶轨迹平滑且胶量均匀,运维人员应重点关注()。A.机器人本体颜色B.涂胶速度与胶枪开闭信号的同步性及轨迹圆滑度C.控制柜风扇转速D.示教器屏幕亮度11.关于机器人用润滑脂的更换周期,下列说法最合理的是()。A.终身免维护,无需更换B.根据制造商规定的运行小时数或使用年限定期更换C.每天开机前必须更换D.仅在机器人出现异响时更换12.在KUKA机器人的WorkVisual软件中,修改机器人I/O配置后,正确的操作流程是()。A.直接断电重启机器人控制器B.生成配置并下载到控制器,然后进行冷启动C.无需下载,自动生效D.重新安装WorkVisual软件13.机器人控制柜内主接触器频繁吸合、断开,可能的原因是()。A.控制柜温度过高B.急停回路接触不良或存在瞬时断路C.机器人负载过大D.示教器按键卡滞14.当六轴机器人第五轴(手腕摆动轴)电机过载报警,排除机械卡死后,最优先检查的电气项目是()。A.第五轴电机抱闸线圈电阻B.控制柜内24V电源电压C.第五轴伺服电机动力线相间绝缘电阻及编码器反馈线D.机器人底座水平度15.在机器人程序中使用"偏移"指令(如FANUC的OFFSET或KUKA的BASE偏移),其主要作用是()。A.改变机器人最大速度B.使程序中的目标点整体平移一定距离,便于快速调整工位偏差C.降低机器人能耗D.改变机器人坐标系的旋转方向16.机器人维护中,使用万用表测量伺服电机动力线U、V、W三相之间的电阻值,三相同阻值应为()。A.0ΩB.无穷大C.接近0Ω且三相平衡(毫欧级)D.100Ω左右17.关于工业机器人安全操作规程,下列说法错误的是()。A.进入机器人工作区域前,必须将机器人置于T1(手动低速)模式并携带示教器B.机器人自动运行时,严禁任何人进入安全围栏内部C.进行机器人维修时,只需按下示教器上的急停按钮即可,无需断开控制柜电源D.在机器人动作范围内进行点检时,应两人配合,一人监护一人操作18.机器人控制柜的IP防护等级为IP54,表示该控制柜()。A.完全防尘,可长时间浸没在水中B.防尘等级为5级(防尘),防水等级为4级(防溅水)C.可防止所有灰尘进入,可承受强力水柱冲洗D.不防尘,仅防垂直滴水19.某机器人应用项目需要搬运20kg的工件,机器人额定负载为10kg。正确的处理方式是()。A.直接使用,短时间超载不影响B.更换负载更大的机器人,或减小搬运工件的重量C.通过提高机器人运动速度来补偿D.拆掉机器人手腕部部分外壳以减轻重量20.在机器人系统中,EtherCAT总线通信出现"同步错误"报警,通常的排查顺序是()。A.先检查网线连接及屏蔽层接地,再检查从站配置和主站周期B.先更换伺服电机,再检查编码器C.先重装机器人操作系统,再检查示教器D.先更换控制柜内所有保险丝二、多项选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。每小题有两个或两个以上正确答案,多选、少选、错选均不得分。)21.工业机器人定期点检项目中,属于电气系统检查内容的有()。A.控制柜内各接线端子有无松动、氧化B.伺服电机动力线绝缘层有无破损、老化C.减速器润滑油位是否正常D.编码器电池电压是否正常E.机器人底座地脚螺栓力矩22.可能导致机器人运行中出现"路径偏差"或"轨迹抖动"的机械因素包括()。A.减速器齿轮磨损、背隙增大B.轴承损坏或润滑不良C.同步带张紧力不足或老化D.机器人安装基础松动E.伺服电机编码器电池电量低23.关于机器人零点标定(原点复归),下列说法正确的有()。A.更换伺服电机或编码器后必须重新进行零点标定B.机器人发生碰撞后,应检查零点数据是否丢失或偏移C.零点标定可以使用专用千分表或激光跟踪仪辅助完成D.零点标定仅需调整机器人第一轴即可E.零点标定完成后,机器人无需试运行即可直接投入高精度作业24.下列哪些情况属于机器人急停回路动作的触发条件()。A.操作者按下示教器或控制柜上的急停按钮B.安全围栏门被打开(安全门开关断开)C.机器人碰撞检测传感器触发D.机器人程序正常结束E.安全PLC检测到双通道急停信号不一致25.工业机器人常用的通信协议/总线类型有()。A.ProfinetB.EtherCATC.DeviceNetD.ModbusTCPE.RS-232(部分老设备)26.关于伺服电机抱闸(制动器)的维护,正确的说法有()。A.抱闸用于在电机断电时锁住电机轴,防止重力坠落B.抱闸间隙过大会导致制动效果下降,电机溜车C.抱闸线圈烧毁会导致电机无法松开,机器人关节卡死D.抱闸无需检查,属于免维护部件E.机器人长时间停机后重新启动,应测试抱闸功能是否正常27.在进行机器人控制柜内部清洁时,正确的操作有()。A.断电并等待至少5分钟,确认直流母线放电完成后进行B.使用压缩空气吹扫灰尘时,应控制气压并佩戴护目镜C.可使用湿抹布直接擦拭电路板D.检查散热风扇转动是否正常,清理风道堵塞物E.清洁完成后无需检查接线即可通电28.机器人系统中,与TCP(工具中心点)标定精度相关的因素包括()。A.标定工具的尖锐程度B.标定时采用的姿态数量及分布C.机器人各轴零点精度D.示教器屏幕显示亮度E.机器人本体的机械刚度29.下列属于工业机器人运维中"预防性维护"范畴的工作有()。A.按计划更换减速器润滑油B.定期检查并紧固各轴机械连接螺栓C.每天开机后试运行全轴低速运动,监听异响D.在机器人出现报警后才进行故障排查E.定期备份控制器参数和程序30.关于机器人更换SMB(串行测量板)电池,正确的操作步骤有()。A.机器人必须在通电状态下更换电池,防止编码器数据丢失B.更换前准备好新电池,并确保型号一致C.更换过程中避免正负极短路D.更换后无需任何操作,直接断电E.更换完成后,建议进行零点复归测试确认数据未丢失三、判断题(本大题共15小题,每小题2分,共30分。正确填"√",错误填"×"。)31.机器人控制柜上的急停按钮属于双通道安全回路,按下后所有伺服动力电源被切断。()32.工业机器人的额定负载是指机器人末端法兰盘在任意位姿下都能承受的最大质量,与重心位置无关。()33.在手动示教模式下(T1),机器人的最大速度被限制在250mm/s以内,这是安全标准要求。()34.更换机器人伺服电机时,只需断开控制柜总电源,无需等待直流母线放电即可操作。()35.机器人程序中,所有的目标点坐标都是基于大地坐标系(WorldFrame)定义的,与工具坐标系无关。()36.减速器的润滑脂加注量越多越好,可以确保充分润滑。()37.机器人运行中突然断电,在恢复供电后,增量式编码器机器人需要重新回零点,绝对式编码器机器人则不一定需要。()38.安全PLC(可编程逻辑控制器)与机器人控制器之间的安全信号传输可以采用普通的I/O模块,无需专用安全模块。()39.对于机器人的外部轴(如变位机、导轨),同样需要进行定期润滑和维护。()40.机器人示教器的触摸屏失灵时,可以通过外接鼠标或键盘进行部分操作,但这只是临时措施,应及时维修或更换。()41.机器人控制柜的散热风扇堵塞会导致控制柜内温度升高,进而可能触发过热报警或缩短电子元件寿命。()42.当机器人发生碰撞停机后,只需按复位键清除报警即可继续运行,无需检查机械本体。()43.工具坐标系标定完成后,机器人沿工具坐标系的Z轴方向移动时,末端工具的实际运动方向与Z轴方向一致。()44.工业机器人的重复定位精度通常高于其绝对定位精度。()45.机器人的额定负载是指机器人末端法兰盘在任意位姿下都能承受的最大质量,与重心位置无关。()四、填空题(本大题共15空,每空2分,共30分。将正确答案填写在答题卡相应位置。)46.工业机器人按结构坐标形式分类,常见的类型有直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、________型和________型。47.在FANUC机器人系统中,进行TCP标定时,常用的标定方法有三点法、________法和________法。48.伺服电机编码器主要分为________编码器和________编码器两大类,其中绝对式编码器又可分为单圈绝对式和多圈绝对式。49.机器人控制柜内主电路通常采用三相交流380V供电,经过整流滤波后得到________直流母线电压,再通过逆变器为伺服电机提供频率和电压可调的交流电。50.在KUKA机器人系统中,用于设定工具坐标系的指令是________,用于设定基坐标系的指令是________。51.工业机器人常用的减速器类型主要有________减速器、________减速器和行星齿轮减速器。52.机器人安全防护装置中,________(装置名称)用于检测机器人是否发生碰撞,当碰撞力超过设定阈值时,机器人会立即停止运动。53.机器人维护保养中,"三点法"标定工具坐标系时,需要机器人以不同姿态对准一个固定参考点,记录至少________个姿态点。五、简答题(本大题共4小题,每小题10分,共40分。要求回答要点完整,条理清晰。)54.简述工业机器人零点的概念及零点丢失后对机器人运行的影响。55.列举工业机器人日常维护中,针对控制柜应进行的至少5项检查内容。56.说明在机器人运维中,为什么要定期备份控制器的参数和程序?备份时应包含哪些主要内容?57.简述伺服电机"抱闸"的作用,并列举抱闸常见故障及其对机器人运行的影响。六、计算与分析题(本大题共2小题,共40分。要求写出主要计算步骤或分析过程。)58.计算题(20分):某六轴工业机器人第五轴(手腕摆动轴)采用谐波减速器,减速比为100:1。已知该轴伺服电机额定转速为3000r/min,电机编码器分辨率为17位(即每转131072脉冲)。请计算:(1)该轴输出端的最大转速(单位:r/min)。(2)电机以额定转速运行时,编码器每秒钟输出的脉冲数。(3)若要求第五轴输出端的分辨率(即最小转角)达到0.001°,请计算减速器输出端每转对应的编码器脉冲数是否满足要求。(已知减速器输出端每转对应编码器脉冲数=编码器分辨率×减速比,判断是否满足0.001°的分辨率要求,即每脉冲对应角度≤0.001°。)59.综合分析题(20分):某汽车零部件焊接生产线,一台工业机器人频繁出现"伺服电机过载"报警(报警代码对应第五轴)。现场运维人员进行了以下操作,请分析每一步操作是否合理,并指出可能存在的故障原因及最终处理方案。(1)首先在示教器上清除报警,重新启动机器人,报警暂时消失,但运行10分钟后再次出现。(2)怀疑机械负载过大,将机器人运动速度从100%降至50%,运行30分钟后报警仍出现。(3)检查第五轴减速器润滑油,发现油量充足,但润滑油颜色发黑且有金属碎屑。(4)用万用表测量第五轴电机动力线三相电阻,三相平衡且阻值正常。(5)将第五轴电机与减速器脱开,手动盘动减速器输入轴,感觉转动阻力较大且有不均匀的卡滞感。请给出该机器人的故障诊断结论,并制定详细的维修方案。七、综合应用题(本大题共2小题,共50分。要求结合工程实际,给出完整方案。)60.综合应用(25分):某企业计划对一台已使用5年的六轴工业机器人进行年度大保养。作为运维工程师,请制定一份详细的年度大保养计划表,内容需涵盖:保养前的准备工作、机械系统保养项目(含减速器、轴承、同步带、导轨等)、电气系统保养项目(含控制柜、伺服电机、编码器、线缆等)、润滑保养项目(含润滑脂型号选择要点、更换步骤)、安全功能检测项目(含急停回路、安全门、抱闸测试)、保养后的试运行与验收标准。61.故障排除与恢复(25分):某机器人工作站中,机器人本体与变位机(外部轴)通过EtherCAT总线通信。某日开机后,控制柜显示"外部轴通信丢失"报警,机器人无法动作。请设计一份系统的故障排查流程。要求:(1)列出至少8个可能的原因。(2)按照"由简到繁、由外到内"的逻辑顺序,写出排查步骤及每个步骤的判定标准。(3)若最终确定为变位机伺服驱动器损坏,请说明更换驱动器的完整操作步骤(包括断电、接线检查、参数恢复、通信测试、试运行等)。试卷结束,请考生仔细检查。2026年工业机器人系统运维员资格测试试卷答案及评分标准一、单项选择题(每小题3分,共60分)1.B(伺服驱动器将弱电控制信号转换为强电功率驱动电机)2.C(第四、五、六轴电机通常安装在小臂后段或靠近手腕处,通过传动机构驱动手腕)3.B(重复定位精度是指同一指令多次执行后位置的一致性偏差范围,±0.05mm即最大偏差不超过0.1mm)4.A(RV减速器刚度高、承载大,用于大臂肩部;谐波减速器体积小、传动比大,但刚度较低,用于手腕小关节)5.A(FANUCSRVO-105报警含义为电池电压低或编码器数据丢失)6.B(TCP精度直接影响机器人轨迹精度及作业质量,如涂胶、焊接、搬运等)7.B(安全门开关接入安全回路,打开时切断机器人安全信号,是标准硬件防护措施)8.B(绝对式编码器断电后依靠电池供电维持数据,上电无需回零)9.C(24V电压偏低会导致传感器、I/O模块工作电压不足)10.B(涂胶质量取决于速度稳定性和胶枪开关同步性)11.B(按制造商规定的运行小时数或年限定期更换润滑脂,通常首次1-2年,后续2-5年不等)12.B(修改配置后需生成并下载,再进行冷启动使配置生效)13.B(急停回路接触不良或瞬时断路会导致主接触器反复吸合释放)14.C(电机过载优先排查动力线绝缘及编码器反馈,确认电气连接是否正常)15.B(偏移指令用于将目标点整体平移,适应工位偏差)16.C(伺服电机动力线相间电阻为毫欧级且三相平衡)17.C(维修时必须断开控制柜总电源,并执行上锁挂牌程序,仅按急停不充分)18.B(IP54中5表示防尘,4表示防溅水)19.B(严禁超载使用,必须更换更大负载机器人或减轻负载)20.A(先排查物理层连接和干扰,再检查配置及周期设置)二、多项选择题(每小题4分,共40分)21.ABD(C为机械润滑,E为机械紧固)22.ABCD(E为电气因素,虽影响精度但非机械因素)23.ABC(D错误,零点标定需针对所有轴;E错误,标定后需试运行验证)24.ABCE(D为程序正常结束,不是急停条件)25.ABCDE(均为工业机器人常用通信方式)26.ABCE(D错误,抱闸需定期测试和检查间隙)27.ABD(C错误,不可用湿抹布擦电路板;E错误,清洁后需检查接线再通电)28.ABCE(D与TCP标定精度无关)29.ABCE(D为事后维修,非预防性维护)30.ABCE(D错误,更换后应通电测试确认数据完好)三、判断题(每小题2分,共30分)31.√32.×(额定负载与重心位置有关,偏心负载需降额)33.√34.×(需等待直流母线放电)35.×(目标点基于工具坐标系或用户坐标系)36.×(加注量过多会导致过热、泄漏)37.√38.×(必须使用专用安全I/O或安全总线)39.√40.√41.√42.×(碰撞后必须检查机械本体及零点)43.√44.√45.×(与重心位置有关,需进行负载校核)四、填空题(每空2分,共30分)46.关节型(或铰链型)、并联型(或Delta型)47.四点法、六点法(或直接输入法)48.增量式、绝对式49.约540V(或560V、510~580V均可)50.TOOL_DATA、BASE_DATA(或对应KUKA指令格式)51.RV(旋转矢量)、谐波52.碰撞传感器(或力矩传感器)53.三(3)五、简答题(每小题10分,共40分)54.参考答案要点:零点概念:机器人各关节编码器的机械原点位置,是机器人所有运动计算的基准。(3分)零点丢失影响:(1)机器人无法正确计算各轴绝对位置,所有示教点位置偏移;(2分)(2)运行轨迹错误,可能发生碰撞事故;(2分)(3)TCP标定数据失效;(1分)(4)必须重新进行零点标定并更新相关数据才能恢复运行。(2分)55.参考答案要点(每点2分,答出5点即可得满分):(1)检查控制柜内各接线端子是否松动、氧化、变色;(2)清洁控制柜内部灰尘,检查散热风扇运转正常;(3)测量24V直流电源输出电压是否正常(标准±10%);(4)检查主接触器、继电器触点有无烧蚀;(5)检查伺服驱动器散热器是否积灰、风扇是否运转;(6)检查控制柜门密封条是否完好,柜体接地是否可靠;(7)检查电缆进线口密封情况,有无破损。56.参考答案要点:备份原因:(1)控制器参数(如PID增益、负载参数)丢失或误修改会导致机器人性能下降或无法运行;(2分)(2)程序丢失会导致生产停产,重新编程费时费力;(2分)(3)定期备份可快速恢复系统,缩短故障停机时间;(2分)(4)为系统升级或更换控制器提供原始数据。(1分)备份内容:(1)机器人系统参数(伺服参数、轴参数、负载参数);(2)所有应用程序及宏程序;(3)I/O配置文件(安全信号、总线配置);(4)零点标定数据(如有);(5)TCP标定数据及工具坐标文件。(3分,答出3项及以上给3分)57.参考答案要点:抱闸作用:当机器人断电或急停时,抱闸线圈失电,依靠弹簧力抱紧电机轴,防止机器人关节在重力作用下坠落,确保安全。(3分)常见故障及影响:(1)抱闸线圈断路/短路:电机无法松闸或无法抱紧,关节卡死或下坠;(2分)(2)抱闸间隙过大:制动效果减弱,运行中关节可能松动或停止时溜车;(2分)(3)抱闸磨损(刹车片磨损):产生异响,制动力下降;(2分)(4)抱闸线路接触不良:时好时坏,造成运行中意外锁轴或无法锁轴。(1分)六、计算与分析题(共40分)58.计算题(20分)解:(1)输出端最大转速=电机额定转速÷减速比=3000÷100=30r/min(5分)(2)编码器每秒钟脉冲数=编码器分辨率×电机每秒转数=131072×(3000÷60)=131072×50=6,553,600脉冲/秒(7分)(3)减速器输出端每转对应的编码器脉冲数=编码器分辨率×减速比=131072×100=13,107,200脉冲/转(3分)每脉冲对应的输出端角度=360°÷13,107,200≈0.0000275°(3分)因为0.0000275°<0.001°,所以满足分辨率要求。(2分)59.综合分析题(20分)分析:(1)第一步操作:清除报警重启后暂时消失但复发——报警原因未消除,操作可暂恢复但不治本,合理但不够彻底。(2分)(2)第二步操作:降低速度后报警仍出现——说明不是单纯的动态过载(如加速度过大)问题,可能为机械或电气硬件问题,操作合理但结论需进一步判断。(3分)(3)第三步操作:检查润滑油发现油发黑有金属碎屑——这是重要线索,表明减速器内部存在磨损,齿轮或轴承损坏。(4分)(4)第四步操作:测量电机动力线三相电阻正常——基本排除电机电气故障(如相间短路、断路)。(3分)(5)第五步操作:脱开电机后手动盘动减速器,阻力大且有卡滞——确认机械故障在减速器内部。(4分)故障诊断结论:第五轴谐波减速器内部齿轮磨损严重,产生金属碎屑并导致转动阻力增大,最终引起电机过载报警。(2分)维修方案:(1)断电挂牌,拆卸第五轴电机与减速器;(2)更换新的谐波减速器(或返厂大修),更换时注意安装面清洁、涂抹指定润滑脂、按力矩要求紧固螺栓;(3)检查电机轴与减速器输入轴的同轴度,必要时调整;(4)重新安装电机,连接动力线与编码器线;(5)通电后进行零点标定(若更换电机或减速器影响零点);(6)低俗手动运行测试(T1模式),检查无异响、无过载报警;(7)逐步恢复自动运行,空载试运行30分钟以上,再带负载运行验证。(2分,答出关键步骤即可)七、综合应用题(共50分)60.年度大保养计划表(25分)一、保养前准备工作(3分)(1)停机并执行上锁挂牌程序(LOTO);(2)备份控制器参数及程序;(3)准备所需工具(扭矩扳手、万用表、示波器等)、润滑脂(按制造商要求型号,如壳牌HD润滑脂等)、滤芯、密封件等备件;(4)准备安全防护用品(护目镜、手套、绝缘鞋)。二、机械系统保养项目(6分)(1)减速器:检查油封有无渗漏,取样检查润滑油颜色及金属碎屑,按要求更换润滑脂(RV减速器加注量按厂家规定,如RV-20E约1.8L);检查减速器安装螺栓扭矩;(2)轴承:检查各关节轴承有无异响、间隙,必要时更换;(3)同步带(如适用):检查张紧度及磨损,按需调整或更换;(4)导轨/丝杠(外部轴):清洁并重新润滑,检查紧固件。三、电气系统保养项目(6分)(1)控制柜:清灰,检查各接线端子紧固,测量各直流电源电压,检查接触器/继电器触点,测试散热风扇;(2)伺服电机:检查动力线及编码器线插头紧固,测量绝缘电阻(对地≥10MΩ),检查电机尾部抱闸功能;(3)编码器:检查电池电压,更换接近寿命的电池;(4)线缆及拖链:检查动力线、信号线有无破损、老化,拖链运动灵活。四、润滑保养项目(4分)(1)按制造商要求选择润滑脂型号,如谐波减速器使用专用锂基脂,RV减速器使用极压锂基脂;(2)更换步骤:拆卸注油口和排油口螺栓,排放旧脂,用清洗剂清洗内部(如有要求),加注新脂至规定量,注意排气;(3)对润滑脂加注点(轴承、丝杠)加注适量润滑脂。五、安全功能检测项目(3分)(1)测试急停按钮功能(示教器、控制柜、手持盒);(2)测试安全门开关及安全回路通断;(3)测试抱闸功能:在机器人关节下垂位置断电,确认抱闸锁紧,无溜车。六、保养后试运行与验收(3分)(1)通电后执行零点复归,确认各轴零点准确;(2)T1模式下低速运行全轴,检查有无异响、振动、发热;(3)T2模式下中速

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