2025年中职工业机器人（故障排查综合）试题及答案.doc

2025年中职工业机器人（故障排查综合）试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共40分）
答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。

1. 工业机器人在运行过程中突然停止运动，以下哪种情况不太可能是直接原因？（ ）
A. 电源故障
B. 程序错误
C. 机器人本体温度过高
D. 外部信号干扰

2. 当工业机器人出现重复定位精度超差的故障时，可能的原因是（ ）
A. 机械结构磨损
B. 控制系统参数设置不当
C. 电机故障
D. 以上都是

3. 机器人示教器屏幕显示异常，可能是（ ）
A. 示教器硬件损坏
B. 通信线路故障
C. 显示驱动程序问题
D. 以上都有可能

4. 工业机器人的某个轴运动时抖动严重，原因可能是（ ）
A. 联轴器松动
B. 编码器故障
C. 导轨润滑不良
D. 以上都对

5. 机器人在执行任务时频繁报错，错误代码表示某个传感器故障，首先应检查（ ）
A. 传感器的连接线路
B. 传感器的安装位置
C. 传感器的供电情况
D. 以上全部

6. 工业机器人末端执行器无法正常抓取工件，可能是（ ）
A. 气路堵塞
B. 夹爪磨损
C. 控制信号未传输
D. 以上都可能

7. 机器人运行时发出异常噪音，可能是（ ）
A. 齿轮箱缺油
B. 电机轴承损坏
C. 丝杆螺母副磨损
D. 以上都是

8. 若工业机器人的某个关节电机过热，应检查（ ）
A. 电机负载是否过大
B. 散热风扇是否正常工作
C. 电机驱动器参数设置
D. 以上各项

9. 机器人程序无法正常下载到控制器，可能是（ ）
A. 数据线损坏
B. 控制器存储容量不足
C. 程序语法错误
D. 以上都有可能

10. 工业机器人的防护门无法正常关闭，影响其正常运行，原因可能是（ ）
A. 门锁损坏
B. 门限位开关故障
C. 防护门电机故障
D. 以上都有

11. 机器人在自动运行模式下突然切换到手动模式，可能是（ ）
A. 手动操作按钮误触发
B. 自动运行程序存在逻辑错误
C. 安全防护系统误动作
D. 以上都有可能

12. 当工业机器人的某个轴的运动速度明显变慢时，可以考虑（ ）
A. 电机功率下降
B. 减速机故障
C. 运动控制参数设置改变
D. 以上都对

13. 机器人的视觉系统出现图像模糊的问题，可能是（ ）
A. 镜头脏污
B. 相机分辨率设置不当
C. 光源亮度不合适
D. 以上都可能

14. 工业机器人在焊接作业时出现焊接质量不稳定，可能是（ ）
A. 焊接电源参数不准确
B. 焊枪姿态不正确
C. 焊接材料质量问题
D. 以上都是

15. 机器人控制柜内发出异味，首先应检查（ ）
A. 电气元件是否有短路现象
B. 通风系统是否正常
C. 控制柜散热情况
D. 以上都要检查

16. 若工业机器人的某个轴无法回到零点位置，可能是（ ）
A. 零点开关损坏
B. 回零程序错误
C. 机械结构存在卡滞
D. 以上都有可能

17. 机器人在搬运重物时出现晃动过大的情况，原因可能是（ ）
A. 机器人负载能力不足
B. 运动轨迹规划不合理
C. 机器人平衡系统故障
D. 以上都对

18. 工业机器人的通信网络出现故障，可能导致（ ）
A. 机器人与外部设备无法通信
B. 程序无法远程监控和修改
C. 机器人运行不稳定
D. 以上都是

19. 机器人的示教器按键部分失灵，应检查（ ）
A. 按键本身是否损坏
B. 按键电路板连接情况
C. 示教器软件是否有异常
D. 以上全部

20. 当工业机器人在运行过程中出现紧急制动，可能触发的原因是（ ）
A. 安全光幕检测到人员进入危险区域
B. 机器人碰撞检测装置触发
C. 控制系统出现严重故障
D. 以上都是

第II卷（非选择题，共60分）
答题要求：请根据题目要求，在相应位置作答，解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。

（一）填空题（共10分，每空1分）
1. 工业机器人主要由______、______、______、______和______等部分组成。
2. 机器人故障排查的常用方法有______、______、______、______等。
3. 工业机器人的精度主要包括______精度和______精度。

（二）简答题（共20分，每题5分）
1. 简述工业机器人重复定位精度的概念及其对机器人工作的重要性。
2. 当工业机器人出现故障时，如何进行初步的故障诊断？
3. 说明工业机器人控制系统故障可能导致的几种常见现象。
4. 简述工业机器人机械结构故障排查的要点。

（三）分析题（共15分）
某工业机器人在运行过程中，突然出现某个轴运动异常，速度明显减慢且伴有轻微抖动。请分析可能导致该故障的原因，并说明排查步骤。

（四）案例分析题（共15分）
材料：某工厂的工业机器人在进行焊接作业时，焊接质量不稳定，出现焊缝不均匀、气孔等问题。
问题1：请分析可能导致焊接质量问题的原因。（7分）
问题2：针对这些原因，应采取哪些排查和解决措施？（8分）

（五）综合应用题（共20分）
材料：有一台工业机器人在搬运物料过程中频繁出现故障，导致生产停滞。故障现象为机器人在抓取物料时有时无法准确抓取，且在搬运过程中容易出现物料掉落的情况。
问题1：请详细分析可能导致该故障的各种原因。（10分）
问题2：针对这些原因，设计一套完整的故障排查和解决方案。（10分）

答案：
1. C
2. D
3. D
4. D
5. D
6. D
7. D
8. D
9. D
10. D
11. D
12. D
13. D
14. D
15. D
16. D
17. D
18. D
19. D
20. D

（一）
1. 机械本体、控制系统、驱动系统、末端执行器、感知系统
2. 观察法、测量法、对比法、替换法
3. 绝对定位、重复定位

（二）
1. 重复定位精度是指机器人重复到达某一目标位置的精确程度。它对机器人工作至关重要，比如在装配作业中，高精度的重复定位能确保零部件准确装配；在焊接等任务中，可保证焊缝的一致性和质量。
2. 首先观察机器人的运行状态，包括动作是否异常、有无异响、指示灯状态等。然后查看示教器显示的故障信息。接着检查机器人的电气连接、机械部件是否有松动、损坏等情况。还可通过与正常运行的机器人对比来初步判断故障。
3. 可能导致机器人动作失控、无法按照程序运行；各轴运动异常，如速度不准、抖动等；与外部设备通信中断；示教器显示异常，无法正常操作等。
4. 要点包括检查机械结构的连接部位是否松动，如螺栓是否拧紧；查看导轨、丝杆等传动部件的磨损情况；检查关节部位的润滑是否良好；确认各部件是否有变形、损坏等。

（三）
可能原因：电机故障，如电机绕组短路、断路，导致输出动力不足；减速机故障，内部齿轮磨损等影响传动；编码器故障，反馈信号不准确使运动控制失常；机械传动部件有异物卡住，影响运动顺畅性；运动控制参数设置错误。
排查步骤：先检查电机外观有无过热、异味，测量电机电阻判断是否正常；查看减速机润滑油位及有无异常声响；检查编码器连接线路及信号；检查机械传动部件是否有异物阻挡；核对运动控制参数设置。

（四）
问题1：焊接电源参数不准确，如电压、电流不稳定；焊枪姿态不正确，影响焊接效果；焊接材料质量问题，如焊丝直径不标准、焊剂性能不佳；焊接时的环境因素干扰，如风速、湿度等；机器人的焊接程序设置不合理。
问题2：排查电源参数，用专业仪器测量电压、电流是否符合标准；检查焊枪姿态，通过示教器调整并观察焊接效果；更换焊接材料，使用质量合格的产品；改善焊接环境，采取防风、除湿措施；优化焊接程序，根据实际情况调整焊接速度、起弧收弧参数等。

（五）
问题1：夹爪磨损，导致抓取力不足；气路问题，如气压不稳定、气路堵塞；夹爪开合控制信号不准确，可能是线路故障或控制器输出问题；机器人运动轨迹规划不合理，使抓取位置不准确；物料形状不规则或表面不平整，影响抓取效果。
问题2：先检查夹爪外观，测量磨损程度，如有必要更换夹爪；检查气路，测量气压，清理气路；检查夹爪控制信号线路，用万用表检测，如有问题修复或更换；重新规划机器人运动轨迹，通过示教器微调参数并测试；对于形状不规则物料，可设计合适的工装夹具辅助抓取。