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アンパンマン わくわくクレーンゲーム -2 (おもちゃ修理)

 前の記事で修理したアンパンマン わくわくクレーンゲームに関する、共通的な情報をここにまとめておきます。なお、アンパンマンのクレーンゲームにはいろんなバージョンがありますが、この記事で扱っているのは次の写真の物です。(基板のシルクの日付から推定すると、2014年9月以降の製造)

▼アンパンマン わくわくクレーンゲーム
アンパンマン わくわくクレーンゲーム
 アマゾンだとこれ→ アンパンマン わくわくクレーンゲーム が該当すると思われます。
 なお、アマゾンが紹介している新しいモデルは、これ→ アンパンマン NEWわくわくクレーンゲーム で、これについては以前修理した時の記事があります。

 おもちゃ修理の記事を読むと、この外観の物は古くは2009年頃の記事に出てきますが、プリント基板が今回修理を行った物と違っている気がします。昔のタイプ(モールド型)の物を、基板を新しくして販売を始めたのかも知れません。あるいは中華な製品でよくあるコピー商品なのかも知れません。

◆ まずは前の記事に載せきれなかった、駆動系のメカ写真です。

▼X軸駆動メカ
X軸駆動メカ

▼Y軸、Z軸駆動メカ
Z軸、Y軸メカ
 すべての軸は、ウォームギアを使って軸が直交するタイプになっています。こうするとギアボックスを小さく出来るのだと思います。

◆ 下側ケース内部

▼ケース内部
底のケース内部
 操作スイッチの裏側にプリント基板があります。配線が振動で切れたりしないように、末端が接着剤で補強してあって丁寧な作りになっています。

▼外部電源でテスト
外部電源を直結
 電池を抜いて外部の安定化電源(4.5V)で動かすと、電流がモニタ出来て便利です。矢印の位置にヒューズがあります。

▼プリント基板
プリント基板
 片面基板を使ったSMT実装になっています。裏側(部品面)は見ていませんが、シルクを見ると、トランジスタを使ったHブリッジが3組実装されていることが判ります。

 なお、シルク印刷には、MODEL:WH1278M 2014-08-28 ((HYD)) という表示があります。これが基板の設計日でしょうから、製品化されたのは早くても2014年9月頃になると思います。

 左端のコネクタがCN1でここからメカ部に接続されています。なお基板が薄くて曲がり易いので、コネクタを挿抜する時にダメージを与えないように注意が必要です。

▼メカ部配線図
クレーン周りの配線図
 配線を追ってみると上の回路図のようになっていました。配線の色がカラーコード順になっているので、メカ側から追いかける時に判り易いです。以前Ms工房さんが調べられたもの(URLは後記)と基板は違いますがコネクタのピンアサインは同じです。

▼コネクタ(CN1)からモーターを回す
コネクタからモーターを回す
 CN1のコネクタを抜いて、細い線をコネクタに差し込めば、外部電源でモーターを直接動かすことが出来るので便利です。なお、最近のコネクタのバネはマージンが少ないので、太すぎるピンを差し込むと、コンタクトが開きっぱなしになってしまうことがあるので、要注意です。

▼極性反転スイッチ
反転スイッチを使用すると便利
 このおもちゃを担当する時に、院長先生が貸して下さったもので、これがあると便利です。なおこのスイッチはセンター跳ね返りです。

 クレーンゲームの修理ではモーターの配線を外したり、延長したりすることが多いですが、このコネクタから操作すれば、配線に手を付けなくても済みます。

◆X軸メカケースの取り付け方法
 X軸のメカ(赤い箱)は、本体前後のレールを抱え込むように組み立て無いといけないので、作業がやっかいです。さらに、歯車などの部品は上側のケースに取り付けられているので、そのままやったら部品が落下してしまいます。丁寧にやるなら、おもちゃ全体をさかさまにして組み立てることになります。でもいささか強引ですが、ケースを変形させればX軸の部品をレールに入れることが出来ます。

▼X軸を本体のレールに入れる
後ろ側の入れ方
 まずは、手前側のネジだけを少し締めておいて手前側をレールに入れます。その後、後ろ側のケースを少し開いた状態で本体ケースの後ろ側を外側に変形させれば、後ろ側もレールに入れることが出来ます。
 ここは、後記のURLにある、DOJI3 さんのブログに詳しい解説が書かれているので、そちらをご覧になった方が判り易いと思います。

◆ その他
 このおもちゃの電源を入れても何も動かないことが稀にありました。その原因はつぎのようなことが起きているのでは無いかと思います。(あくまで仮説です)

 電源投入時に各軸の初期化処理が行われます。普通なら原点に戻っているので、原点検出のマイクロスイッチはONになっていて、初期化処理は何もしなくても済みます。もしメカ原点から離れた場所にあった場合は、各軸を原点に戻す処理が自動で行われます。
 ここで何かの拍子でメカが原点からすこしだけ外れた位置にあったとします。マイコンはモーターを回してメカを原点に持って行こうとしますが、原点に近い位置からスタートすると、勢いがつかないのでスイッチを入れることが出来ないという現象が発生するはずです。さらに、モーターがトルクリミッタクラッチの静止摩擦を上回るトルクを出せないため、何も音がしないことになります。

 こうなってしまうと、永久にスイッチが入るのを待ち続けることになって、おもちゃは動かなくなります。ちなみにこの現象が起こった時には電源電流は65mAくらいまで跳ね上がります。(通常動作中のモーター電流は25~35mAくらいです)

 こういうのはマイコンでタイムアウトを検出して、脱出と再初期化を自動でやらせればいいと思うのですが、どうしてやらないのでしょうね。

▼ケース背面の注意書き
後ろの注意書き
 ケースの後ろにこのような注意書きがあります。これは上に書いたような現象から脱出するための処置のような気がします。人が手で少し離れた位置に動かしてやれば、そこから正常に原点復帰できるようになるはずです。

 ちなみに「前後左右に動かす」のはかなり強い力が必要で、壊れそうな音がします。ウォームギアが入っているのでモーターの軸は回らないため、クラッチを滑らせて動かすことになりますが、そのためには、大きな力が必要になるということです。

◆まとめ
 アンパンマンのクレーンゲームの構造についてまとめてみました。間違いなどお気づきの点がありましたら、コメントで教えて頂けると幸いです。

以下は参考にさせて頂いたサイトです。ありがとうございました
・おもちゃの病院_メモさんの、修理例 [新]アンパンマンわくわくクレーンゲーム-1
 上記から始まる一連の記事が参考になります。

・おもちゃ病院 新津(新潟)  山谷保存会(神楽・天狗舞)さんの、おもちゃ病院入院修理:アンパンマンわくわくクレーンゲーム
 基板の回路図を公開されています。但し基板の設計は異なるし、メカも違ってます。でも何故か外観は今回の物と同じ。

・DOJI3のブログの、開院31回目(1/10)の診察16(アンパンマンわくわくクレーンゲーム)
 ケースの枠を変形させてクレーンのX軸のメカ全体を抜く方法を詳しく解説されています。(私だけじゃなかったと安心しました)
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