少子壽命檢測儀的檢測行程加長的改造方法

張龍飛（江蘇協鑫軟控設備科技發展有限公司,江蘇　徐州　221000）

少子壽命檢測儀的檢測行程加長的改造方法

張龍飛
（江蘇協鑫軟控設備科技發展有限公司,江蘇徐州221000）

摘要：簡要說明了少子壽命檢測儀設備的結構原理，詳細說明了加長檢測行程的改造方法及手段，并進行了實際測試與應用，具有推廣應用的實際意義。

關鍵詞:少子壽命檢測儀;檢測行程;改造;加長

1　引言

在太陽能行業的硅錠加工生產工藝中，普遍使用少子壽命檢測儀設備來檢測硅錠的少子壽命參數，是利用微波光電導衰減法（u-PCD）來測試少數載流子壽命的。在工作時儀器的檢測頭在水平面的X與Y兩個方向上進行掃描被檢測的硅錠側平面，從而進行檢測各項數據。設備在結構上包括：機架、兩個方向上的拖動機構（電機驅動）、硅錠基座、安裝底板、工控檢測系統等，該類設備基本上是從國外進口的設備。隨著生產產能的增加，硅錠的長度不斷增加，原檢測設備的檢測行程已不能適應硅錠的長度了，即檢測儀不能全長度檢測硅錠的少子壽命，該設備面臨被淘汰的命運。如采購長行程的國外某品牌的檢測設備，不僅采購周期長且費用高昂；如將舊設備進行改造升級，使其加長到能檢測長硅錠的范圍內，則可充分利用舊設備資源并產生可觀的經濟效益。

2　改造方法

（1）因左右檢測行程要加長，故相應地整機左右方向要加長。改造的重點是檢測儀的機械部分，即加長原安裝板、框架及外殼，增加長度方向（下圖左右方向）的內部空間。因檢測的前后方向行程未變，故設備寬度方向保持不變。據實測最長的硅錠，長度（左右）方向需要增加400毫米的內空尺寸，即改造時以左邊為基準不動，向右加長，原檢測儀外形如下圖:

圖1　改造前的檢測儀

（2）在電氣、軟件控制方面，仍然使用原設備自帶的軟件控制系統和工控機，原軟件只需適當調整左右行程參數即可。這方面可以進行模擬測試，事實上已通過試驗證明是可行的。

3　具體施工

基于上述的設計思想，需要重新設計、加工的零部件有：外殼體、左右方向的導軌架、傳動帶托架、拖鏈架、安裝底板、支承框架等；同時配套采購導軌滑塊組件、傳動帶、排線、光纖等。又因原左右行程加長了，設備原左端僅有滾輪而無導向機構，故需要另行增加左端的導向機構，使得機構前后運行時不致于左右兩處不同步，出現搖擺的現象，影響設備的檢測性能。

在加工材料的選用方面，盡量與原設備相同。實際上原設備使用的均為鋁合金材料，現使用6061、2A11等牌號的國產型材，符合質量較輕又有一定剛度及強度的要求。

在設備上需要安裝配合的零部件較多，考慮機械加工工藝時，盡量采用數控設備加工，如數控折彎、下料、磨削等，保證機械加工精度；相關零部件的安裝位置尺寸，多次測繪并校對，加工后嚴格檢驗，安裝一次成功，避免返修。

改造后的產品外觀上，盡量與原設備一致，表面處理工藝相應一致，如外殼板噴塑、安裝底板黑色氧極化等。

因被檢測的硅錠加長，質量加大了，故安裝底板下需另增加支承點，以承受較大的硅塊質量。初步改造后的檢測儀如下圖示：

圖2　改造后

因設備的左右行程加長了，故原來的左右移動的拖纜長度不夠，需要更換，相應地，該方向上的相關的電氣接線也需要更換，如光纖、通訊排線等。又因設備的前后行程沒有改變，故前后運行的拖纜、電氣接線等可用原系統而不需改變。

精密加工好的機械零部件、加長的相關電氣接線與原來設備總裝到一起，適當調整控制系統檢測行程的參數，即可形成一臺滿足用戶使用要求的新設備。

圖3　改造前左端導軌　

圖4　改造后左端導軌

4　應用效果

改造好的檢測儀經裝組、調試好后，在生產線上試運行了一段時間，并經用標準硅錠進行各項技術指標的測試，均符合要求。不過因為生產車間硅粉較多，硅粉塵進入了新更換的加長的導軌內，很快導致該導軌發出異響及運動阻力明顯增大，最后拖動電機因過載而報警停機。因此又重新采購了具有防塵效果的較高質量的導軌，整機使用效果反映良好。

5　結論

舊的少子壽命檢測儀改造后，其檢測行程變長了，可以檢測較長的硅錠，能夠滿足日益增長的硅錠產能需要。事實證明，該改造方法是可行的，并且能節約大量的設備投資，具有推廣普及的實際重大意義。