2025年工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)運(yùn)維師故障診斷模擬題庫(kù)及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.某六軸工業(yè)機(jī)器人在運(yùn)行至第3關(guān)節(jié)90°位置時(shí)出現(xiàn)卡頓，最可能的機(jī)械故障原因是（）。A.伺服電機(jī)繞組短路B.諧波減速器齒隙過(guò)大C.示教器程序指令錯(cuò)誤D.編碼器信號(hào)干擾答案：B（諧波減速器在特定角度卡頓多因齒隙磨損或潤(rùn)滑不足）2.發(fā)那科（FANUC）機(jī)器人伺服驅(qū)動(dòng)器顯示ALM411報(bào)警（過(guò)電流），優(yōu)先排查的電氣部件是（）。A.外部24V電源模塊B.電機(jī)動(dòng)力電纜絕緣性C.示教器觸摸板D.機(jī)器人本體接地電阻答案：B（ALM411通常由電機(jī)或電纜短路、驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部IGBT損壞引起）3.工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)傳感器（如基恩士CVX系列）采集圖像模糊，排除鏡頭污染后，應(yīng)檢查（）。A.光源亮度是否匹配B.機(jī)器人TCP校準(zhǔn)誤差C.伺服驅(qū)動(dòng)器增益參數(shù)D.安全回路急停按鈕狀態(tài)答案：A（圖像模糊常見(jiàn)原因?yàn)楣庠床蛔慊蜱R頭焦距未調(diào)）4.ABB機(jī)器人RAPID程序運(yùn)行時(shí)提示“SYNTAXERROR”（語(yǔ)法錯(cuò)誤），故障定位應(yīng)優(yōu)先檢查（）。A.程序中變量聲明是否完整B.伺服電機(jī)溫度是否超限C.機(jī)器人本體振動(dòng)值D.以太網(wǎng)通信模塊狀態(tài)答案：A（語(yǔ)法錯(cuò)誤直接關(guān)聯(lián)程序代碼編寫(xiě)問(wèn)題）5.某協(xié)作機(jī)器人（如優(yōu)傲UR10）力傳感器反饋力值異常波動(dòng)，可能的非電氣故障是（）。A.傳感器信號(hào)電纜屏蔽層斷裂B.末端執(zhí)行器與工件接觸點(diǎn)偏移C.驅(qū)動(dòng)器制動(dòng)電阻老化D.控制柜散熱風(fēng)扇停轉(zhuǎn)答案：B（機(jī)械接觸點(diǎn)偏移會(huì)導(dǎo)致力反饋異常）6.工業(yè)機(jī)器人絕對(duì)式編碼器掉電后無(wú)法保存位置數(shù)據(jù)，可能的故障是（）。A.編碼器電池電壓低于2.7VB.伺服驅(qū)動(dòng)器母線電容損壞C.示教器鋰電池電量不足D.控制柜UPS電源輸出不穩(wěn)答案：A（絕對(duì)式編碼器依賴內(nèi)置電池保存位置數(shù)據(jù)）7.埃斯頓（ESTUN）機(jī)器人運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)“關(guān)節(jié)4過(guò)載報(bào)警”，排除負(fù)載過(guò)重后，應(yīng)檢查（）。A.關(guān)節(jié)4減速器潤(rùn)滑狀態(tài)B.控制柜溫濕度傳感器C.安全光柵觸發(fā)信號(hào)D.機(jī)器人TCP速度設(shè)置答案：A（過(guò)載報(bào)警可能因機(jī)械阻力增大，如減速器缺油）8.工業(yè)機(jī)器人通信總線（如PROFINET）周期性中斷，用示波器檢測(cè)總線信號(hào)，重點(diǎn)觀察（）。A.信號(hào)幅值是否在2.5V±0.5VB.伺服電機(jī)電流波形C.示教器觸控信號(hào)頻率D.機(jī)器人本體接地電阻值答案：A（PROFINET總線標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)幅值為2.5V差分信號(hào)）9.某SCARA機(jī)器人Z軸重復(fù)定位精度超差（標(biāo)準(zhǔn)±0.02mm，實(shí)測(cè)±0.05mm），用激光干涉儀檢測(cè)后，發(fā)現(xiàn)定位誤差呈周期性，可能原因是（）。A.Z軸導(dǎo)軌直線度偏差B.伺服驅(qū)動(dòng)器比例增益過(guò)低C.同步帶齒形磨損D.末端執(zhí)行器重量不均答案：C（同步帶磨損會(huì)導(dǎo)致周期性定位誤差）10.工業(yè)機(jī)器人示教器黑屏但指示燈正常，優(yōu)先排查（）。A.示教器與控制柜通信電纜B.伺服驅(qū)動(dòng)器電源模塊C.機(jī)器人本體編碼器D.安全回路急停開(kāi)關(guān)答案：A（黑屏但指示燈正常多為通信電纜接觸不良）二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分。至少2個(gè)正確選項(xiàng)，錯(cuò)選、漏選均不得分）1.工業(yè)機(jī)器人運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)“關(guān)節(jié)2振動(dòng)異?！?，可能的故障原因包括（）。A.關(guān)節(jié)2減速器潤(rùn)滑脂老化B.伺服驅(qū)動(dòng)器速度環(huán)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)C.機(jī)器人安裝底座水平度偏差D.示教器程序中運(yùn)動(dòng)指令加速度過(guò)大答案：ABCD（機(jī)械、電氣、控制參數(shù)均可能導(dǎo)致振動(dòng)）2.安川（YASKAWA）機(jī)器人控制柜內(nèi)斷路器頻繁跳閘，可能的故障點(diǎn)有（）。A.伺服電機(jī)繞組對(duì)地短路B.制動(dòng)電阻老化導(dǎo)致電流過(guò)大C.控制柜散熱風(fēng)扇電機(jī)絕緣損壞D.示教器鋰電池漏液答案：ABC（斷路器跳閘多因短路或過(guò)流，示教器電池不影響主回路）3.工業(yè)機(jī)器人視覺(jué)引導(dǎo)系統(tǒng)定位失敗，可能的原因有（）。A.工件表面反光導(dǎo)致特征提取失敗B.相機(jī)與機(jī)器人坐標(biāo)系標(biāo)定誤差C.光源類型與工件材質(zhì)不匹配D.伺服驅(qū)動(dòng)器扭矩限制參數(shù)過(guò)小答案：ABC（視覺(jué)定位失敗與視覺(jué)系統(tǒng)本身及標(biāo)定相關(guān)，扭矩參數(shù)影響執(zhí)行）4.工業(yè)機(jī)器人以太網(wǎng)通信（ModbusTCP）超時(shí)，可能的排查方向包括（）。A.檢查IP地址是否沖突B.測(cè)試網(wǎng)線水晶頭接觸電阻C.確認(rèn)防火墻是否屏蔽端口502D.校準(zhǔn)機(jī)器人TCP坐標(biāo)答案：ABC（通信超時(shí)與網(wǎng)絡(luò)配置、物理連接、協(xié)議相關(guān)，TCP校準(zhǔn)不影響通信）5.協(xié)作機(jī)器人碰撞檢測(cè)功能失效，可能的故障原因有（）。A.力傳感器零位漂移B.碰撞檢測(cè)閾值參數(shù)設(shè)置過(guò)高C.伺服驅(qū)動(dòng)器電流采樣模塊故障D.機(jī)器人本體接地電阻過(guò)大答案：ABC（碰撞檢測(cè)依賴力反饋和電流監(jiān)測(cè)，接地電阻不直接影響）三、填空題（每空2分，共20分）1.工業(yè)機(jī)器人RV減速器異響的常見(jiàn)排查步驟包括檢查潤(rùn)滑狀態(tài)、測(cè)量________、檢測(cè)齒輪嚙合間隙。答案：輸出軸徑向跳動(dòng)2.發(fā)那科機(jī)器人伺服驅(qū)動(dòng)器ALM401報(bào)警含義是________。答案：伺服準(zhǔn)備就緒信號(hào)斷開(kāi)（SRDYOFF）3.ABB機(jī)器人RAPID程序中，用于錯(cuò)誤處理的指令是________。答案：TRAP...ENDTRAP4.工業(yè)機(jī)器人絕對(duì)式編碼器電池電壓低于________V時(shí)，需及時(shí)更換。答案：2.75.激光干涉儀檢測(cè)工業(yè)機(jī)器人重復(fù)定位精度時(shí)，需在同一位置采集________次以上數(shù)據(jù)。答案：56.協(xié)作機(jī)器人安全功能“手動(dòng)引導(dǎo)”失效，可能是________或力矩傳感器故障導(dǎo)致。答案：手動(dòng)模式使能開(kāi)關(guān)損壞7.工業(yè)機(jī)器人示教器觸摸無(wú)響應(yīng)，可通過(guò)________（工具）檢測(cè)觸摸模塊電壓是否正常（典型值5V）。答案：萬(wàn)用表8.某工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)4溫度異常升高（＞60℃），可能原因是________或伺服驅(qū)動(dòng)器過(guò)載。答案：減速器缺油9.PROFIBUS總線通信故障時(shí)，用________（工具）可檢測(cè)總線終端電阻是否為120Ω。答案：萬(wàn)用表10.工業(yè)機(jī)器人程序突然丟失，可能是________（存儲(chǔ)介質(zhì)）故障或病毒感染導(dǎo)致。答案：控制柜內(nèi)置CF卡四、簡(jiǎn)答題（每題8分，共32分）1.簡(jiǎn)述六軸工業(yè)機(jī)器人關(guān)節(jié)異響的故障排查流程。答案：（1）機(jī)械檢查：①觀察關(guān)節(jié)運(yùn)行軌跡是否平滑，手推關(guān)節(jié)檢查是否卡頓；②測(cè)量減速器輸出軸徑向/軸向跳動(dòng)（標(biāo)準(zhǔn)≤0.03mm）；③檢查潤(rùn)滑脂狀態(tài)（是否發(fā)黑、結(jié)塊）；④確認(rèn)軸承是否磨損（用聽(tīng)診器聽(tīng)是否有金屬摩擦聲）。（2）電氣檢查：①用示波器檢測(cè)編碼器信號(hào)（A/B/Z相）是否穩(wěn)定；②測(cè)量伺服電機(jī)三相繞組電阻（平衡度≤5%）；③檢查驅(qū)動(dòng)器輸出電流是否波動(dòng)（正常應(yīng)平穩(wěn)）。（3）控制檢查：①查看示教器報(bào)警日志是否有歷史故障記錄；②測(cè)試不同速度/負(fù)載下異響是否變化（若高速時(shí)加重，多為機(jī)械問(wèn)題；低速時(shí)出現(xiàn)，可能是控制參數(shù)問(wèn)題）；③重置驅(qū)動(dòng)器參數(shù)至出廠值，觀察異響是否消失（排除參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤）。2.工業(yè)機(jī)器人示教器觸摸無(wú)響應(yīng)，如何進(jìn)行故障診斷？答案：（1）硬件連接檢查：①拔插示教器與控制柜通信電纜（如CAN總線電纜），用萬(wàn)用表檢測(cè)電纜通斷；②測(cè)量示教器供電電壓（典型5V/12V），確認(rèn)電源模塊輸出正常；③檢查觸摸模塊接口是否松動(dòng)（部分示教器觸摸層與顯示屏為分離式結(jié)構(gòu)）。（2）軟件驅(qū)動(dòng)檢查：①重啟機(jī)器人系統(tǒng)，觀察觸摸功能是否恢復(fù)（可能因驅(qū)動(dòng)程序臨時(shí)崩潰）；②進(jìn)入維護(hù)模式，運(yùn)行觸摸校準(zhǔn)程序（若校準(zhǔn)失敗，可能是觸摸層損壞）；③恢復(fù)示教器出廠設(shè)置（排除軟件配置錯(cuò)誤）。（3）硬件損壞判斷：①更換備用示教器測(cè)試（若正常，原示教器觸摸模塊或主板故障）；②用示波器檢測(cè)觸摸模塊輸出信號(hào)（如I2C總線是否有數(shù)據(jù)傳輸）；③拆解示教器，檢查觸摸層是否有劃痕或斷裂（電容式觸摸層易受物理?yè)p傷）。3.某工業(yè)機(jī)器人（負(fù)載50kg，重復(fù)定位精度±0.05mm）在搬運(yùn)金屬件時(shí)出現(xiàn)工件掉落，分析可能原因并提出解決方案。答案：可能原因及解決方案：（1）末端執(zhí)行器問(wèn)題：①氣爪夾持力不足（檢查氣壓是否低于額定值0.5MPa；更換磨損的氣爪夾塊）；②電磁吸盤(pán)失電（檢測(cè)吸盤(pán)供電線路是否斷路；檢查控制器輸出信號(hào)是否正常）；③機(jī)械夾爪彈簧老化（更換彈簧，調(diào)整預(yù)緊力）。（2）機(jī)器人運(yùn)動(dòng)問(wèn)題：①加速度設(shè)置過(guò)大（導(dǎo)致工件慣性力超過(guò)夾持力，需降低運(yùn)動(dòng)指令中的ACC參數(shù)）；②軌跡規(guī)劃不合理（如急?；蜣D(zhuǎn)向時(shí)沖擊過(guò)大，優(yōu)化路徑避免直角轉(zhuǎn)彎）。（3）檢測(cè)系統(tǒng)問(wèn)題：①工件位置檢測(cè)傳感器失效（如光電傳感器被遮擋，清潔傳感器或調(diào)整安裝位置）；②視覺(jué)引導(dǎo)定位誤差（重新標(biāo)定相機(jī)與機(jī)器人坐標(biāo)系，提高定位精度）。（4）負(fù)載超限：①工件實(shí)際重量超過(guò)50kg（稱重確認(rèn)，更換更大負(fù)載機(jī)器人或優(yōu)化工件設(shè)計(jì)）。4.工業(yè)機(jī)器人伺服驅(qū)動(dòng)器報(bào)“過(guò)電壓”（ALM），列出至少4項(xiàng)可能原因及排查方法。答案：可能原因及排查：（1）制動(dòng)電阻損壞：①測(cè)量制動(dòng)電阻阻值（應(yīng)與驅(qū)動(dòng)器標(biāo)稱值一致，如50Ω）；②觀察電阻表面是否燒蝕（更換同規(guī)格電阻）。（2）電網(wǎng)電壓波動(dòng)：①用萬(wàn)用表檢測(cè)輸入電壓（AC380V±10%為正常范圍）；②加裝穩(wěn)壓器或UPS（穩(wěn)定輸入電源）。（3）驅(qū)動(dòng)器母線電容老化：①用紋波表檢測(cè)母線電壓波動(dòng)（正常≤5%）；②更換驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部電容（需專業(yè)人員操作）。（4）電機(jī)再生能量過(guò)大：①檢查機(jī)器人是否頻繁急?；蚋咚傧陆担▋?yōu)化運(yùn)動(dòng)曲線，延長(zhǎng)減速時(shí)間）；②確認(rèn)機(jī)械制動(dòng)裝置是否正常（如抱閘未完全松開(kāi)導(dǎo)致電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)升高）。五、應(yīng)用題（共13分）背景：某汽車廠采用的庫(kù)卡（KUKA）KR162機(jī)器人（6軸，負(fù)載16kg，重復(fù)定位精度±0.04mm）在焊接工序中出現(xiàn)以下故障：運(yùn)行至第4軸60°位置時(shí)突然停機(jī)，示教器顯示報(bào)警代碼“30628”（含義：軸4扭矩限制觸發(fā)）。要求：（1）分析可能的故障原因（至少5項(xiàng)）；（7分）（2）設(shè)計(jì)故障排查流程（6分）。答案：（1）可能的故障原因：①軸4機(jī)械阻力增大：減速器潤(rùn)滑脂老化、軸承磨損、導(dǎo)軌卡滯；②軸4負(fù)載超重：末端焊槍或電纜拖鏈重量分布不均，超過(guò)16kg負(fù)載限制；③伺服驅(qū)動(dòng)器扭矩限制參數(shù)設(shè)置過(guò)?。ㄈ鏣4_max設(shè)置為額定扭矩的80%，實(shí)際需要90%）；④軸4編碼器信號(hào)異常：編碼器電纜接觸不良導(dǎo)致位置反饋錯(cuò)誤，驅(qū)動(dòng)器誤判扭矩超限；⑤機(jī)械干涉：機(jī)器人運(yùn)行至60°時(shí)，本體與周邊設(shè)備（如焊機(jī)、夾具）發(fā)生碰撞；⑥伺服電機(jī)繞組局部短路：導(dǎo)致電流異常增大，觸發(fā)扭矩保護(hù)；⑦驅(qū)動(dòng)器電流采樣模塊故障：采樣值偏差導(dǎo)致誤報(bào)警。（2）故障排查流程：步驟1：記錄現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)。確認(rèn)故障發(fā)生時(shí)的程序段（如PTP運(yùn)動(dòng)指令）、負(fù)載重量（稱重焊槍+電纜≈15kg，未超限）、環(huán)境溫度（控制柜溫度28℃，正常）。步驟2：手動(dòng)操作軸4。用示教器點(diǎn)動(dòng)軸4至60°，觀察是否卡頓（手感阻力明顯增大，懷疑機(jī)械問(wèn)題）。步驟3：機(jī)械部分檢查。①拆卸軸4護(hù)罩，檢查減速器潤(rùn)滑脂（呈黑色，需更換）；②用千分表測(cè)量輸出軸徑向跳動(dòng)（0.06mm，超標(biāo)準(zhǔn)0.03mm）；③檢查軸承（用聽(tīng)診器聽(tīng)到異響，確認(rèn)磨損）。步驟4：電氣部分檢查。①用萬(wàn)用表測(cè)量電機(jī)三相繞組電阻（UV=0.8Ω，VW=0.8Ω，UW=0.8Ω，平衡正常）