科沃斯DEEBOTDW700地宝扫地机器人故障检修与拆机技巧
近日,朋友的科沃斯DEEBOT DW700地宝扫地机器人出现故障,右边刷不转,语音提示“地宝悬空,请放回地面”、“沿刷被缠绕,请清理”。
此机右边刷电机控制部分实绘电路见图1所示,图中贴片电阻阻值皆为标称值,未换算。
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一、电路简介
主机工作时,六反相斯密特触发器U30(76CT4SK HC14)⑥脚输出高电平,开关控制场效应管Q12(N11A)导通,可充电池GB(NI-MHSC 3000mAh12V)通过电源开关K、Q12的D、S极、过流检测电阻R144(R100)等,给边刷电机线圈供电,边刷转动。
当边刷转轴被杂物缠绕转动受阻时,电机电流增大,R144压降增大,双运放U18(A42S BEGP)⑤脚电压升高。当电压达到设定值时,CPU U7(GD32FL03,未画出)发出指令,停止电机转动,语音提示“沿刷被缠绕,请清理”。
电流检测电阻R50、R51(R033)、双运放U6(A42S BEGP)等,组成GB电量采样电路,在充电或清扫状态下,当R50、R51上的压降小于设定值时,CPU停止充电或认为电量不足,需要及时补充电量。
热敏电阻RT被置入电池组件之间,为电池过热检测电阻,常温下其阻值约150KΩ。电池温度升高,RT阻值减小。当RT阻值小于设定值时,CPU进入保护状态,停止工作。
2个驱动轮底槽一侧,各有1个微动开关(未画出),为驱动轮悬空检测开关。驱动轮弹出底槽时,开关断开,主机语音提示“地宝悬空,请放回地面”;驱动轮压进底槽时,开关闭合接通,进入可工作状态。2个开关组成“与”的关系,任何一个开路,主机都会语音提示“地宝悬空,请放回地面”。
二、拆机技巧
此机前红外线防撞检测板很容易拆卸,不做赘述,现重点介绍一下上盖和底座的分离。上盖和底座由6颗固定螺丝和2个锁扣紧紧地扣在一起,很难拆卸。若拆卸不得法,很容易将锁扣损坏,拆卸步骤如下:
1.揭开上盖板,取走集尘盒;
2.卸下底部6颗固定螺丝和8颗小螺丝,取下半圆形固定条,不要去揭铭牌标识,其底下无螺丝;
3.将前红外线防撞检测板向外侧拉一拉,留出空间,以便于插入螺丝刀。如果要修理电路板,也可以将防撞检测板的4个接插件全部拔下,使之与底座彻底分离。
4.上盖与底座的2个固定锁扣,位于集尘盒把手左右两侧上盖的凹槽处。以下是最关键的一步:用宽度约6mm的一字型螺丝刀,插入右侧“R”端驱动轮底槽与上盖的接缝处,也就是拉簧上部偏左一些的缝隙部位,一只手缓用力,向胸部方向推上盖凹槽处,另一只手缓用力,逆时针方向旋转螺丝刀,随着清脆的“咔”的一声,撬开右侧上盖与底座的锁扣;之后,再采用同样的手法,撬开左侧L端的锁扣,不过,此时螺丝刀要改为顺时针方向旋转。先拆左还是先拆右无所谓,看个人习惯,关键是要把螺丝刀插入接缝的最窄处。
三、故障检修
故障现象一:语音提示“地宝悬空,请放回地面”
分析与检修:出现此故障时,只要轻轻压一下主机上盖,或将主机拿起再重新放回地面,有时又可工作一段时间。
怀疑2个驱动轮底槽一侧的微动开关接触不良,拆下前红外线防撞检测板,拔下主板左右驱动轮7根接插排线J5、J6,用500型万用表R×1Ω挡,按下和弹起驱动轮,测J5、J6 2根黑线间电阻,结果测得右侧驱动轮J6排线黑线之间,在驱动轮被按下时,电阻不为零,很显然,其底槽一侧的微动开关接触不良。
按照上述拆卸方法,将上盖与底座分离,拆下右侧驱动轮组件,取下微动开关,将其放入酒精中浸泡,同时反复按压微动开关清洗触点,晾干后,测其触点闭合时电阻为0,微动开关恢复正常。
检修中发现,右侧驱动轮底槽里有一层灰绒绒,不拆下驱动轮组件,很难发现,估计上述故障,也与驱动轮被灰绒绒阻挡不到位有关,将其清理干净。
主机底部的3个下视红外线光电感应器,其透明的防尘罩里面也不干净,将其拆下,清理干净后归位。这3个下视光电传感器,原理与光电鼠标类似,主要用来检测主机是否走到地面的边沿处,比如将主机放在桌子上行走,当主机走到桌子边沿时,红外线接收管接收不到地面的反射光,CPU便确认主机已走到桌子边沿,马上停止前行,转入下一个动作。
将主机复原后试机,还提示“地宝悬空,请放回地面”。再次打开上盖,测右侧驱动轮微动开关,又接触不好,看来用酒精清洗开关不可靠。此开关不好找,只好将其连接的针脚用焊锡短接。
故障现象二:语音提示“沿刷被缠绕,请清理”
分析与检修:怀疑边刷轴套被杂物缠绕,拔下2个边刷,发现轴套上有很多头发和线头,清理干净后复原试机,故障依旧,怀疑电机或控制电路有问题。
打开前红外线防撞检测板,保持各排线处于连接状态,按下电源开关,启动主机瞬间,左侧电机旋转,此时,用500型表测得左侧L端边刷电机接插线J11红黑线之间DC电压,从0V缓慢升至10V。而用同样的方法,测得右侧R端边刷电机接插线J10红黑线之间电压,始终为0V,看来右侧电机控制电路有问题(见图2所示)。
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经检测发现过流检测电阻R144开路,开关控制场效应管Q12(N11A)三极短路。这两个元件损坏,很有可能电机也坏了。用500型表R×1Ω挡,对比左右侧边刷电机线圈非在路电阻,发现转动左侧边刷转轴,测得电机线圈电阻,有时约为10Ω,有时为约为17Ω,而右侧边刷电机线圈电阻却始终为4Ω左右,怀疑右侧电机线圈局部短路。
用计算机5V电源,短时间给右侧电机线圈供电,发现电机可以转动,但碳刷处冒烟,断电后摸得转轴处非常烫手,看来电机的确坏了。
网购同型号电机,缓慢转动边刷转轴,测得电机线圈正常电阻,有时约为13Ω,有时约为17Ω。电阻不一样,估计与碳刷和换向轴所处位置不同有关。N11A、R100不好找,分别用平衡车废线路板上的贴片场效应管ND06和0.1Ω/1W电阻代替。
复原后试机,右侧边刷电机仍不转。此时,测D极电压始终为12V,而ND06的G极电压,缓慢从0V上升到3.3V,这说明电机启动信号正常,ND06没有导通。看来ND06参数不对,不能代替N11A。N11A很难买到,也查不到具体参数,决定再用三极管S8050试一下,S8050的B、C、E分别对应N11A的G、D、S。
用软线连接焊好后,打开电源开关,短时间通电试机,观察右侧边刷电机转动且可控,但左侧边刷电机一直在转动,显然不对,很快就发现左侧电机碳刷和控制场效应管Q14(N11A)处冒烟,急忙断电。再测左侧电机控制场效应管Q14(N11A),发现其D、S极间短路,过流检测电阻R173(R100)还好,未开路。
转动左侧边刷电机转轴,测其线圈非在路电阻有时为4Ω,有时为17Ω,很显然,电机线圈也存在局部短路。
换上左侧边刷电机,Q14暂时用S8050代替,试机,主机工作正常, “地宝悬空,请放回地面”、“沿刷被缠绕,请清理”故障排除,但工作一会儿,故障又现,看来S8050顶不住,因暂时无法找到同型号的场效应管,只有等待找到后再换上。
换下的边刷电机,揭开上盖,将其分离,实物照片见图3所示。
观察线圈完好无损,未短路,但发现换向轴3个窄槽黑乎乎的,有积碳,估计短路与此有关。用牙签将窄槽积碳剔除掉,用酒精擦洗干净,之后,测窄槽任意两侧的电阻均为17Ω左右。复原上盖,缓慢转动电机边刷转轴,测电机红黑线之间电阻,有时约为13Ω,有时约为17Ω,边刷电机短路故障也排除。
再检查电机齿轮组件是否正常,打开组件的3个锁扣,发现从动轮轴上缠有很多头发,此头发是从边刷转轴处缠进齿轮组件内的,将其清理干净后复原。至此,两个齿轮组件也修好。
此类扫地机,采用有刷电机来扫地,使用久了,很容易导致电机换向轴处积碳短路发热,引起驱动板元件被烧坏。判断电机是否积碳也很简单,就是转动边刷转轴,测其红黑线之间线圈电阻,只要阻值在13Ω或17Ω左右,就说明电机转轴未积碳,否则,就需要开盖清理了,若清理不及时,左右两侧电机控制板上的Q14、R173、Q12、R144必坏无疑。
此故障也与平时不注意维护保养有关,如果平时清理及时,主机也不至于这么快就坏了。