カテゴリー: 2022年 修理実績

ドナーとなってくれたエルモを助ける その①

今回の記事は、少し趣の異なる記事となります。経過を都度アップしていきたいと思います。今回は、まずその①です。

先日、くすぐりエルモの修理記事をアップしました。こちら。

ざっくり説明すると、尻餅をつく際の駆動ギアの山がごっそりはがれてしまい、プラリペアなどでの補修も強度的にできなく、エルモのジャンク品から該当ギアを移植修理して成功したという内容です。

移植元のエルモは、ジャンクの不動品ということで入手してエルモになります。

該当ギアが無事であったので、そのまま移植し、その他の部品はまた他の修理時の部品取り用にと先のご依頼者様からご寄付をいただきました。

ですが、ドナーとなってもらい、他のエルモを助けてもらったので、このエルモ君も何とか修理してあげたいと思っておりました。

移植して、もうないギアをどう今後修理していこうかという宿題もありましたので、以下の点を考え修理に挑んでおります。

• 腰曲げギアボックス内のギア山めくれの修理方法の模索
• ドナーエルモの故障修理

では、まずこちらの記事で宿題にしておりましたギアの山がきれいにめくれてしまったギアはどのようにして修理すべきかです。

修理記事でも説明しておりますが、このギアですが、腰を曲げ尻餅をつく際の回転軸となります。直立から90度腰を曲げる動作時にモーターからの駆動を両足に伝える役目を担っております。

ギアの山がめくれたのは、この腰曲げ時に強いちからがかかり、運悪くギアの成形時の金型にプラスチックを流し込む際の粘着が界面で足りなくはがれてしまったようです。

当初は、ギアの山が無事な反対側で型取りし、山をプラリペアで成形できるかなと挑戦をしましたが、成形した部分が薄く、さらにこのギア自体の素材がジュラコンであるので、素材同士の粘着強度が足りなく、動作確認であっけなく木っ端微塵になりました。

成形による補修だ断念し他の案を模索します。

ここでこのギアの動作を観察します。

このギアは、当たり前ですが円形の周囲に山が刻んであります。

ですが、エルモの動作を観察すると、尻餅をつく際に直立状態から90度しか回転をさせません。そうなのです。ギアのほとんどが尻餅には寄与していないんです。

ここでひらめきました。360度回転するわけではないので、逆側の山が無事であれば180度回転させて取り付ければよいではないの？

画像のように180度回転させて取り付けると山の無事な側で駆動することになり、まったくもって問題なくなります。

ギアの山だけはね。。。

そうなんです、そうは簡単に問屋は卸しません。

両足に取り付けるギアの軸が、前方後円墳のようにRを切ってあります。

上方向が、Rを切ってある方向となります。

ですが、ここでもひらめきます。

軸は四角の1辺のみR形状なので、R形状のRを削り取ってしまえば、四角になりどの方向でも差し込みできるではないですか！

※恐らくのこのRは、組み立てる際の両足の方向合わせのために切っているRなので、その点に注意すれば良いということになります。

さて、このギアの材質は、ジュラコンなので削るというよりは、ナイフでカットするという方があっていますね。

早速、R部分を両足ともカットしてしまい、ギアの山の無事な方向が、かみ合うようにギアの位置を回転させ取り付けます。

よさそうですね。ギアの山がめくれてしまった場合の修理方法は、この方法で行けそうです。

次に稼働テストをさせるべく、ドナーエルモの故障自体を確認します。

入手時から電池ボックスの液漏れがあったので、液漏れ腐食はサクッと片付けてしまいます。

次に白エルモのほとんどで起きているピニオンの割れもサクッと交換してしまいます。

モーターのピニオンギア以外のギア掛けはないのでギアの嚙み合わせに注意しながら圧入します。

腰曲げ用のピニオンギアは、協会支給のピニオンギアを軸を熱し垂直圧入してエポキシ接着剤で固定します。

さて、これで通電稼働できるようになったところで、組みつけ動作をさせてみます。

おや！？おかしいです。

エルモがエビ反ります。。。

ただ、その後は、いつもの起動時の前後前後のプルプルが起きるので、Hブリッジのトランジスタが故障ではなさそうです。

ギアの回転テストのみ先に行うため、両足は取り付けずに角度センサーのみの右足のみで稼働させると、なんといきなり後ろに足が回転し始めます。

まだ何か不具合がありますね。角度センサーもしくは姿勢センサーからの信号正常に伝わっていないようです。

えびぞっているのですから、そもそも尻餅を付いていると勘違いしているのでしょう。

角度センサーの接点を掃除し各種導線の断線もチェックします。

姿勢センサーも分解し内部の接点を掃除しておき、制御基板までの導線も断線チェックします。

センサー内に金属球がありますので、蓋を取りお掃除します。

1極接触不良が出ておりました。金属の接点が異常に奥に曲がっており金属球と接触しておりません。恐らく製造時からの不具合のようなので、今回の故障とは無関係と思われます。

次に各種センサーからの導線が、制御基板の端子で正常に半田付けできているかも懸念されるので、各付け根とプルアップ/ダウン抵抗の半田付け部分を再度溶かし直しておきたいと思います。

と、ここで以前の修理時にHブリッジのトランジスタの破損の経験もあったので、一応大丈夫とは思いますが、トランジスタを外しチェッカーで念のため確認もしておきます。

Hブリッジの各トランジスタは取り外しチェッカーで確認しましたが問題ありませんでした。

センサーからの導線の半田部も溶かし直し再度動作確認をします。

＿｜￣｜o　チーン

まったく改善されていません。。。

基板端でもセンサーの導通確認をしましたが、正常でありますので、こうなると制御ICが実装されている子基板側の問題のように思われます。

引き続き、ドナーエルモの修理は継続し進捗あれば都度アップしていきたいと思います。

アンパンマン おしゃべりいっぱいことばずかん半田クラック修理

今回も地域のおもちゃ病院での診察の記事となります。

初期版のタッチペンで、起動時の音声やLEDも無事点灯するのですが、絵本の絵柄への反応がないということです。

この初期版もそうなのですが、ペン先を強く絵本に押し付けたり叩いたり、場合によっては口に入れたりということで、半田付け部の不具合が多いです。

乾電池の抜き忘れでの基板腐食が次に多い感じでかね。

さて、まずは地域のおもちゃ病院で開催場所で1次診察しました。

地域のおもちゃ病院だと限られた時間と工具で診察するには、以下をまず確認します。それでも原因が分からない場合は、入院扱いとして持ち帰り治具や測定器でじっくり調査します。

1. 電池の電源が基板端まで給電されているか？
2. スピーカーは生きているか？
3. 電解コンデンサーなどの部品が取れていないか？
4. ペン先の赤外線LEDは点灯しているか？

限られた時間と工具ではこの位はチェックできると思います。

今回の案件もペン先のLEDが点灯しないところまでは判明しました。赤外線LEDが点灯しない原因は、初期版特有のコネクタピンの半田取れ、赤外線LED自体の故障、赤外線LEDが制御できていないという感じかと思い明日。

コネクタピンの半田付け以外の故障は、オシロやチェッカーが必要なので、ペン先のイメージセンサーのモジュールとコネクタピンの半田付けのクラックを想定し再半田付けを行い復活するかどうか確認しました。復活しなければ、持ち帰りで精密検査をします。

結論から申し上げると、推測はあっていたのですが、目視では確認できないくらいの半田クラックでした。目視でもクラックもなく半田できているように見えました。

当日は、時間も限られていたので、コネクタのピンの根元の半田を一式溶かし直して復活しなかったので、そのまま持ち帰りました。だって、その他のおもちゃがどんどん来ているので、当日現地で処置できるものとそうでないもののトリアージをしないといけません。

持ち帰り再診察します。

カバーを慎重に外して赤外線LEDを剥き出しにします。

この状態でLEDの点灯を確認します。

片側しか付いていませんね。ちょうど過去に結線をあらったメモがあるので、そのメモに沿って導通をチェックします。

といっても、ピーピーチェッカーのプローブであてるこのできる端子は、LEDのリード線ぐらいなので、正直LED以外の半田付け部の導通は、つながっているのかどうかはわかりません。

赤外線LED端子をオシロで調べてみると、信号のパターンはもとよりどちらの端子もVccに張り付いたままです。

このアンパンマンのタッチペンの赤外線LEDは、カソード側をトランジスタで制御しているので、その制御ができていないようです。

おもちゃ病院の会場でも再半田付けをしたのですが、目視レベルではわからないクラックだったのかもしれません。気を取り直しコネクタのピンと赤外線LEDの足を綺麗に再半田付けしましたところ、無事絵柄への認識がするようになりました。

赤外線LEDの点灯は、リモコンチェッカーなどでもできなくはないのですが、搬送波38kHz用のセンサーを使っていたりするので反応が鈍く、最終的にはスマホのカメラでのぞき見してみるのがいいのかもしれません。ですが、日中は部屋の環境光もあり正直よく見えないんですよね。

オシロがあれば、リードの足に直接プローブをあてて電圧をパターンを目視もできますし。

明るい部屋でもサクッと点灯確認できる手段を考えてみたいと思います。

因みに、家電用のリモコンチェッカーとはパターンの仕様が違うのでこれも反応が鈍いです。

そうこういいながら無事修理は完了できました。

めでたしめでたし。

2023年4月3日（月）

後日談

タッチペンをお返ししてから三ヶ月、半田剥がれが再発してしまいました。

絵本へのタッチの際は、やさしくとお伝えしましたが、やはり小さいお子様には無理がありました。

初回の依頼時よりもかなり酷く剥がれてしまっております。

まずは、再度半田付けして動作を確認します。

半田を心持ち大盛りにして再半田して動作確認をしました。

無事動作確認もできたのですが、さて再発防止はどうしようかと考えます。

ペン先の半田剥がれは、この初期版の持病のようなものなので、剥がれが起きないようにします。弾性のエポキシ接着剤でコネクタ部とペン先を筐体に接着固定してしまいます。

また、基板もグラつかないように筐体に同じく接着してしまいます。

ですが、接着固定してしまうと、今後同様の故障や新規の故障修理ができなくなります。

この点は、ご依頼者に説明し了承をいただき作業します。

接着剤は、粘性の高いドロドロしたものを選びます。

イメージセンサー内部に染み込むと元も子もなくなるので、くれぐれも注意します。

間違っても、瞬間接着剤なんかは使ってはいけません。どうしてもなら、ジェル性の接着剤を使ってください。

これで、しばらく持ちこたえてくれることを祈るばかりです。

アンパンマン キラ★ピカ★いっしょにステージ ミュージックショー マイク断線修理

地域のおもちゃ病院で診察した記事となります。

鍵盤でメロディを奏でる際に各種の効果音などが楽しめるキーボードとなります。

今回のご依頼は、マイクが断線したらしく声が増幅してくれないとのことです。

よくある修理内容なのですが、接触不良など共有したい不具合がありましので記事として共有します。

既にマイクの声が増幅しないということで、増幅しない原因は、マイクの断線もありますが、コネクタの接触不良やアンプ回路の故障などもあります。

マイクのコネクタを確認すると、既にプラグ部の根元が曲がっているのが目視で分かったので、プラグの根元が折れて断線していると推測しました。

また、プラグとマイク内のコンデンサーマイクの端子の導通を確認しましたが、Hot側もCold側も導通がありません。

ほぼほぼ、この断線が主因と思いますが、まずは断線を修理してそれ以外の故障もないか確認します。

持ち込まれた際は、まだ内部の支柱の半分は付いていたのですが、目視でも曲がって折れているのは確認できました。折れ曲がりは、恐らくマイク端子が刺さった状態でケーブルをひっかけて引っ張ってしまった反動で曲がってしまったと思われます。このような折れは補修というレベルでは強度的に耐ええないのでコネクタの先を丸ごと交換します。

内部も確認すると、プラグ根元をコネクタ根元部も金属疲労で断線していました。

ここまで破損が大きいとコネクタの交換一択ですね。

ですが、今手元には3.5mmミニプラグのコネクタは、３端子のステレオタイプしかありません。モノラルのプラグが手元にないのですが、通販などで入手すると送料もかかるし、通販で調べてみると、なんとステレオとモノラルどちらも部品価格は一緒なんですよね。

ステレオプラグの方が高額かと思いきや同額であれば、その部品代のみでステレオプラグを代替えで取り付けたいと思います。

ステレオプラグをモノラルで使用するだけなので、R側とGNDをコネクタ内で短絡させて接続してしまいます。

因みに、L/R/GNDの位置関係は、こちらのページが参考になります。

こんな感じで半田付けしておきます。

この時点でマイクのテストはしておきます。

このコネクタですが、ケーブル穴径が大きく今回ような細目のケーブルで取り付けるとブカブカです。いつもの熱収縮チューブとビニールテープでしっかり固定できるようにケーブルに巻き付けて固定します。

しっかり固定できました。

で、差し込んで再度マイクテストをすると、

なんと！

声が出ていません。

なんでだー？

コネクタをくりくり回してみると、接触が悪いポイントがあるようです。

そうなんです。

このマイクピンのプラグの根元が当初、折れていたというのは前述したとおりですが、この折れが起きた際のケーブル引っ張りの反動が強すぎて本体側のジャック側にもその影響が出ていたんですね。

調べてみると、L端子のバネ部が曲がっており、基板の半田付けもクラック入っております。

曲がりを調整して基板の半田付けも再半田付けをすると、無事どの角度で差し込んでも良好にマイクが使用できました。

セガトイズ ディズニー マジカルスマートノート タッチパネル交換修理

先日、セガトイズ製のマジカルスマートノートという知育系パッドの液晶交換を行った。ご予算の関係で、入手可能なジャンク品からの部品移殖という策を取りました。

この時の移殖部品は、割れたタッチパネルおよび液晶のモジュール丸ごとを移殖しました。

互換性確認のスタッフブログ記事でも述べておりますが、新品の一体化モジュールを丸ごと交換するのは部品代がかなり高額になります。

当医院に液晶割れとして修理依頼のあった事例では、上層のタッチパネルのみが割れてしまった不具合ですので、できれば、上層のタッチパネルのみを交換できれば、さらに部品代を抑えることができます。

そこで、今回割れた上層のタッチパネルのみを交換してみたいと思います。

試験のサンプルは、先日修理を行った、アンパンマン すくすく知育パッドで取り外した割れたタッチパネル液晶です。

このタッチパネルのみを新品に交換し、マジカルスマートノートに装着して動作確認を行います。

タッチパネルは、液晶が入っているアルミ本体の周辺に両面テープで固定されております。画像は撮影していないのですが、あたためながらゆっくり剥がします。

強引に剥がすと、タッチパネルがさらに割れてしまいます。どうせ割れているのでと、強引に抉ってしまうと、ガラスの破片や粉の掃除が大変になります。

あたためは、ドライバーではなく、半田ごてを250℃ぐらいに設定して、ピンポイントに両面テープの上をなぞります。なぞりながら、ナイフを挟み込み一周をずらしながら剥がしていきます。

ナイフの先端が液晶画面に接触しないように注意します。

両面テープは、幅2mm程のテープです。両面テープの糊の残骸を除去します。ラベル剥がしを綿棒にシミらせ表面をなぞります。

タッチパネルのフラットケーブルは、液晶側のフラットケーブルに両面テープで留められており電極は半田ブリッジで導通させています。両面テープを端までめくり上げ、最後は半田を溶かして除去します。

タッチパネルを綺麗に剥がせたところで、液晶のみで描画のテストを行います。剥がす過程で壊してしまったのに気づかずに新品のタッチパネルを貼ってしまっては元も子もないですしね。

描画は大丈夫ですね。

次にタッチパネルは、幅105mmを入手しました。かなりお安く入手できるので、玩具修理でのタッチパネルのみの交換は有効と思います。

※左下の筋は、保護シールのしわです。

半田付けの電極の位置を横方向の合わせ位置とし、縦は、液晶の描画エリアの上限ギリギリにしないとイケません。

というのは、後で判明したのですが、半田付けするフラットケーブルの長さが短いです。今回は、余裕をもって貼り合わせたら、半田付けで電極がギリギリ届かず、泣く泣く半田でブリッジさせる事態になりました。画像は、後述します。

何はともあれ、ケーブルの半田付け位置を縦方向の位置決めで考えてください。

そもそもタッチ位置のキャリブレーションは、アプリの設定で行うので、この位置決めはどちらかというと、ハード的な位置決めの要素が強いです。

貼り合わせは、タッチパネル裏面のほぼシールを剥がすと既に両面テープが周囲に貼りつけられているので貼り合わせるだけでOK牧場です。

筐体にはめ込み半田付けを行います。ケーブルを貼り合わせる位置にあらかじめ両面テープを貼っておきます。どちらのフラットケーブルを曲げて不要なテンションがかからないように半田付け位置を決めます。

頑張って添わせてもギリギリ端子の端が足りませんでした。前述のタッチパネルの縦位置との兼ね合いになるので、ここは試行錯誤で経験を積む必要がありそうです。仕方ないので、半ば強引に半田付けしてしまいます。

半田を盛り導通チェックをしながら形も整えます。

動作確認も無事完了しました。

最終的には、マジカルスマートノートのご依頼様は、ジャンク品からの移殖をご希望されたので、タッチパネルのみを交換した液晶は、この後取り外しました。

作業的には、かなり工数の要る作業となりますが、タッチパネルのみの交換なので、費用を抑えることができます。途中、割れたタッチパネルを剥がす際にガラスの破片などに気を付けねばなりませんが、慣れるともっとスムーズにできるかなと思います。

手持ちにタッチパネルのみ割れた液晶が数個あるので、既にその分のタッチパネルも発注ずみですので、在庫を用意しておこうと思います。

タカラトミー ディズニー ワンダートイパッド2 クリスタル交換

知育玩具に使用されている4.3インチのタッチパネル付き液晶の互換性について調査した記事をこちらのスタッフブログに掲載した。

その互換性確認用として、フリマに動作がと～っても遅いというジャンク品が、格安で出品されていたので、購入してみました。

クリスタルの発振不良であることは、容易に推測できます。タッチパネル付き液晶は無事とのことなので、タッチパネル付き液晶の互換性確認が、第一の目的でしたが、修理もできてしまったので、その記事を共有したいと思います。

本来は、部品取り品なので修理を目的にはしておりませんでしたが、ドクターの性なのか修理してしまうんですよね。。。

まずは、こちらの一分半ほどの動作の様子をみてください。

笑っちゃうくらい、動作が遅くて、音声もゆっくりになっていますね。

開封してクリスタルの発振状況を確認しましょう。

基板のフラットケーブル横にありますね。シルクには、Y1のみの記載があります。

で、発振状況をオシロで確認します。

あらららという感じでしょうかね。

周波数のオーダーが、KHzであるのと、レベルもおかしいし、実は周波数を立ち上がりエッジのトリガでキャプチャさせていますが、すごく不安定でした。

動作が遅い原因は、このクリスタルの動作不良でしたね。

ドラえもん カメラでひらめきパッドの基板では、6MHzのシルクもありました。

ですが、ワンダートイパッド2の基板には、そのシルクの記載がないので、クリスタルを外して目視確認しましょう。

使用しているマルチメディア用のSoCは、そうそう違いものを使わないと思うので、同じ6MHzの外付けPLL回路ですね。

でさらに、6MHzのシリンダー型のクリスタルの手持ちがありません。

ですが、こちらのスタッフブログで考察した際に液晶を取り除いた、ドラえもん カメラでひらめきパッドが、2台あります。今回はこのジャンク品からクリスタルを移植してみます。

いきなりですが、スルーホールとVIAの違いって皆さん知っていますか？

スルーホールとは、リード型の素子を基板貫通穴に差し込んで半田付けする時の穴で、VIAは、基板の配線層間の接続に使われる穴の場合にこう呼ぶそうです。どちらも穴をあけてメッキするのですが、こういう呼び方の違いがあるようです。

今まで、意識しく区別していたのではないのですが、私も注意して呼ぶことにします。

さて、部品時の基板から外したクリスタルを取り付けます。

注意ですが、前述の画像はクリスタルを寝かしつけて固定していない画像になるので、基板に並行してに密着させ接着などで固定してください。

無事に正常動作に戻りましたね。

今回のワンダートイパッド2は、依頼者様からの修理依頼の案件ではないので、4.3インチ タッチパネル付き液晶の部品取りとして保管しようと思います。