Réparation d'un destructeur de documents par reverse engineering

Problème mécanique ? Électronique ? Toute une histoire...

Bonjour à tous.

J'avais prévu pour cette année 2017 d'écrire plus d'articles sur ce blog mais nous voilà déjà en février. Pourtant ne se sont pas les hacks qui ont manqué pour avec plusieurs réalisations mais pas d'articles pour les valoriser.

Je vais donc vous détailler ici comment je suis parvenu à réparer un destructeur de documents qui ne voulais plus rien manger.

L'appareil en question est tout récent et doit sans doute encore être couvert par sa garantie, mais je pense que mon temps sera mieux investi à le réparer moi-même (quitte à vraiment le casser et apprendre des choses) plutôt que de perdre du temps (et possiblement de l'argent) à essayer de l'envoyer en garantie.

Démontage

Tout d'abord il va falloir démonter le boitier afin de pouvoir voir l'agencement interne des différents composants et établir une première hypothèse de fonctionnement.

Étiquette constructeur percée pour accéder à la dernière vis

Warranty void if tampered ?

Comme à leur habitude, les constructeurs cachent la dernière vis qui empêche d'ouvrir le montage derrière une étiquette. Comme à mon habitude j'ai un peu fait le bourrin et essayé d'ouvrir le boitier avant de comprendre que la dernière vis était derrière l'étiquette du constructeur, heureusement sans casse pour cette fois.

Une fois toutes les vis retirées et regroupées dans un tiroir en plastique (super important si vous ne voulez pas à retrouver les vis sur le bureau ou pire par terre), on peut commencer à analyser le fonctionnement de l'objet récalcitrant.

Architecture globale

Présentation des différents éléments présents dans la machine

Dans les entrailles de la bête

Dans le boitier on retrouve plusieurs éléments :

  • Deux arbres orné de petites scies permettant la découpe du papier ;
  • Le moteur 230V qui entraîne les deux arbres de coupe ;
  • Le réducteur placé entre le moteur et l'arbre, permettant de décupler la force du moteur ;
  • Un microswitch permettant de détecter la présence du papier en mode automatique ;
  • Un petit circuit imprimé reliant tous les éléments électriques ensemble.

Premier essai de résolution

En utilisant la méthode La RACHE.

Logo de la méthode La RACHE

La méthode La RACHE, une pratique certifiée ISO-1664

Les symptômes sont les suivants : le broyeur ne découpe plus le papier en mode automatique, et la marche arrière en cas de bourrage papier (mode reverse), qui n'utilise pas le détecteur, ne fonctionne également plus.

Le moteur ne fait aucun bruit en mode reverse donc il y a peu de chances que ce soit un problème mécanique. J'essaye d'effectuer quelques mesures au multimètre sur le circuit pour essayer de vérifier que la tension passe partout mais sans grand résultat. Les composants sur la carte on l'air en bonne forme (comprendre : pas cramés).

Je ne comprends pas comment le circuit imprimé fonctionne, mon approche n'est pas la bonne.

Reverse engineering

On reprend depuis le début, on débranche la bécane du secteur, et on va essayer de retrouver le schéma d'ensemble du circuit électrique plutôt que l'approche du multimètre-à-tatons-sur-le-secteur qui ne fonctionne pas.

Les outils

Pour retrouver le schéma, un multimètre avec fonction bipeur est absolument indispensable. Il va émettre un bip lorsque les deux pointes sont en contact, ce qui va permettre de pointer et noter sur un feuille les connexions entre les différents éléments au fur et à mesure.

J'ai longtemps été réticent à acheter un multimètre avec cette fonction car je possédais déjà un multimètre (bien bas de gamme) que j'utilisais en ohmmètre (mais qui ne bipait pas). J'ai même réalisé un circuit bipeur avec un buzzer pour essayer de simuler cette fonctionnalité mais j'utilisais des fils tout pourris pour tester les contacts au lieu de vraies pointes de touche.

Bref c'est un investissement de plusieurs dizaines d'euros dont je suis très satisfait vu le confort d'utilisation apporté.

Reverse rapide

On commence donc un premier jet à l'aide d'une feuille A4, d'un crayon et d'une gomme (une erreur est vite arrivée si on confond des fils).

Schéma de fonctionnement du destructeur de documents

Premier jet du schéma de fonctionnement interne

Je décide de séparer le moteur du circuit imprimé, en notant la couleur des fils entre les deux schémas. C'est plus simple pour les tests mais par contre pas très lisible pour comprendre comment le tout fonctionne.

Mise au propre

Une fois premier schéma effectué on va pouvoir reprendre ça au propre et l'utiliser pour tracer un second schéma, cette fois ci complet et en un seul morceau plutôt que plusieurs bouts reliés par des fils.

Schéma final de fonctionnement du destructeur de documents

Version finale du schéma de fonctionnement interne

Afin de mieux comprendre par où passe le courant secteur lors de l'activation du bouton de mise en marche on peut surligner le chemin emprunté.

Schéma final de fonctionnement du destructeur de documents, chemin auto

Chemin emprunté lors de la mise en mode AUTO

Schéma final de fonctionnement du destructeur de documents, chemin reverse

Chemin emprunté lors de la mise en mode REVERSE

L'astuce de ce montage est l'interrupteur à deux pôles. Il permet de contourner ou non le capteur de détection de papier, mais également de changer le sens du moteur en parcourant les deux bobines du stator dans un sens ou dans l'autre.

La deuxième c'est la bonne

Maintenant que l'on a le schéma complet du système, on sait quoi chercher et où.

J'ai utilisé le bipeur du multimètre pour retrouver le schéma du circuit imprimé, par contre j'ai examiné visuellement les fils pour comprendre le fonctionnement du moteur.

Il va donc falloir utiliser le multimètre sur le moteur pour vérifier que le schéma théorique après inspection visuelle est correct ou si un contact ne se fait pas.

La protection thermique ?

Le problème pourrait provenir de la protection thermique qui ne fonctionnerait plus et qui serait toujours en contact ouvert, ce qui expliquerait que le moteur ne tourne plus dans aucun des deux sens.

La protection est attachée au bobinage du stator. Il faut donc faire sauter les deux colliers la tenant en position ainsi que tailler dans la gaine de protection pour pouvoir faire passer les pointes de touche.

Protection thermique associée au moteur

On coupe un peu la gaine de protection pour faire passer les pointes de touche

Le bipeur se met immédiatement à faire du bruit, la protection n'est donc pas grillée et laisse bien passer le courant.

Les bobines du moteur ?

Si la protection n'est pas en cause, il se peut qu'un fil soit coupé en son milieu entre le moteur et le circuit imprimé.

Le moteur n'étant pas du tout accessible avec l'arbre de coupe à côté (attention aux doigts, gants, toussa), il va donc falloir le démonter afin de pouvoir faire passer les pointes de touches là où bon nous semble.

Démontage du réducteur mécanique

Démontage du réducteur pour pouvoir retirer le moteur

Le moteur est fixé dans le réducteur via quatre vis que l'on peut voir à l'extérieur. Pas d'autre solution que de démonter le réducteur afin de pouvoir avoir accès aux têtes de vis.

Les quatre vis retenant le moteur sont dévissées

Dévissage des quatres vis retenant le moteur au réducteur

Les roues dentées sont barbouillées de graisse afin d'assurer une bonne rotation des éléments, je vous conseille là aussi l'utilisation de gants jetables afin de ne pas étaler de graisse un peu partout sur votre plan de travail.

Roues denté du réducteur pleines de graisse posées sur le carter du réducteur

Stockage temporaire des roues du réducteur dans le carter de celui-ci

On peut maintenant retirer le moteur et y avoir accès sans être gêné par les petites scies.

Le moteur extrait du réducteur

Le moteur est enfin accessible

Et c'est parti pour tester tous les fils du schéma en lien avec le moteur pour essayer de trouver un éventuel faux contact. Il faut passer en ohmètre plutôt qu'en bipeur pour les mesures avec les bobines car celles-ci ont une certaine résistance qui va faire que le bipeur ne fera pas de bruit alors que la bobine conduit bien.

En testant un peu tout on arrive à trouver la liaison fautive sur le schéma de fonctionnement.

Schéma global avec la liaison fautive identifée

Cette liaison ne fonctionne pas en mesurant sur le moteur !

Cela a du sens car on voit bien que ça provoque un disfonctionnement total du moteur.

Par contre impossible de savoir si c'est le fil qui relie la bobine du stator qui est en cause ou si c'est la bobine elle-même qui ne conduit plus. Il va falloir démonter la protection au niveau du stator afin de pouvoir avoir un nouveau contact entre le fil et la bobine. Cela nous permettra de trouver lequel des deux éléments est en cause.

Et là surprise…

Le fil reliant la bobine du stator au circuit est dessoudé

Le responsable de tout ce travail : un fil du stator dessoudé

Enfin on sait pourquoi plus rien ne fonctionne : la bobine du stator n'est plus reliée au fil censé l'alimenter. On va s'empresser de réparer ça pour effectuer un nouveau test sur le secteur.

Soudure à l'étain entre le fil du stator et le fil d'alimentation

Un petit coup d'étain pour remédier au problème

Avant de rebrancher le secteur on prend soin de bien isoler la partie qu'on a éventrée pour avoir accès aux contacts de la bobine.

Pose de scotch pour isoler les deux fils du stator

Un bout d'isolant est indispensable pour ne pas court-circuiter la bobine du stator

On met la machine en mode reverse pour voir si le moteur s'allume et on branche l'alimentation secteur. Le moteur se met immédiatement à tourner dans le vide (avec au passage de belles étincelles entre les balais et le rotor).

Remontage

La panne à l'air d'être réparée, il ne reste plus qu'à tout remonter dans les règles de l'art.

Passage de deux colliers à travers le corps du moteur

On fait passer deux colliers pour refixer la protection thermique reprotégée

On serre et coupe les deux colliers

Après sertissage c'est même plus joli que l'original

Puis on remet le moteur dans le réducteur, on revisse, on repositionne les engrenages, on referme le réducteur, on replace tous les éléments à leur place dans le boiter, on referme, on revisse, on reteste.

J'ai effectué ces étapes aussi vite que je viens de les écrire et dans ma précipitation j'ai oublié d'aligner l'interrupteur avec le bout de plastique qui lui correspondait sur le boiter. Dix vis dévissées et revissées plus tard, l'interrupteur est désormais aligné.

Conclusion

Papier "en panne" à l'entrée du destructeur de documents

En panne…

Papier "en panne" broyé en sortie du destructeur de documents

Mais c'était sans compter sur le proprio hacker du destructeur !

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