少子壽命檢測(cè)儀的檢測(cè)行程加長(zhǎng)的改造方法

張龍飛（江蘇協(xié)鑫軟控設(shè)備科技發(fā)展有限公司,江蘇　徐州　221000）

少子壽命檢測(cè)儀的檢測(cè)行程加長(zhǎng)的改造方法

張龍飛
（江蘇協(xié)鑫軟控設(shè)備科技發(fā)展有限公司,江蘇徐州221000）

摘要：簡(jiǎn)要說明了少子壽命檢測(cè)儀設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理，詳細(xì)說明了加長(zhǎng)檢測(cè)行程的改造方法及手段，并進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試與應(yīng)用，具有推廣應(yīng)用的實(shí)際意義。

關(guān)鍵詞:少子壽命檢測(cè)儀;檢測(cè)行程;改造;加長(zhǎng)

1　引言

在太陽(yáng)能行業(yè)的硅錠加工生產(chǎn)工藝中，普遍使用少子壽命檢測(cè)儀設(shè)備來檢測(cè)硅錠的少子壽命參數(shù)，是利用微波光電導(dǎo)衰減法（u-PCD）來測(cè)試少數(shù)載流子壽命的。在工作時(shí)儀器的檢測(cè)頭在水平面的X與Y兩個(gè)方向上進(jìn)行掃描被檢測(cè)的硅錠側(cè)平面，從而進(jìn)行檢測(cè)各項(xiàng)數(shù)據(jù)。設(shè)備在結(jié)構(gòu)上包括：機(jī)架、兩個(gè)方向上的拖動(dòng)機(jī)構(gòu)（電機(jī)驅(qū)動(dòng)）、硅錠基座、安裝底板、工控檢測(cè)系統(tǒng)等，該類設(shè)備基本上是從國(guó)外進(jìn)口的設(shè)備。隨著生產(chǎn)產(chǎn)能的增加，硅錠的長(zhǎng)度不斷增加，原檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)行程已不能適應(yīng)硅錠的長(zhǎng)度了，即檢測(cè)儀不能全長(zhǎng)度檢測(cè)硅錠的少子壽命，該設(shè)備面臨被淘汰的命運(yùn)。如采購(gòu)長(zhǎng)行程的國(guó)外某品牌的檢測(cè)設(shè)備，不僅采購(gòu)周期長(zhǎng)且費(fèi)用高昂；如將舊設(shè)備進(jìn)行改造升級(jí)，使其加長(zhǎng)到能檢測(cè)長(zhǎng)硅錠的范圍內(nèi)，則可充分利用舊設(shè)備資源并產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

2　改造方法

（1）因左右檢測(cè)行程要加長(zhǎng)，故相應(yīng)地整機(jī)左右方向要加長(zhǎng)。改造的重點(diǎn)是檢測(cè)儀的機(jī)械部分，即加長(zhǎng)原安裝板、框架及外殼，增加長(zhǎng)度方向（下圖左右方向）的內(nèi)部空間。因檢測(cè)的前后方向行程未變，故設(shè)備寬度方向保持不變。據(jù)實(shí)測(cè)最長(zhǎng)的硅錠，長(zhǎng)度（左右）方向需要增加400毫米的內(nèi)空尺寸，即改造時(shí)以左邊為基準(zhǔn)不動(dòng)，向右加長(zhǎng)，原檢測(cè)儀外形如下圖:

圖1　改造前的檢測(cè)儀

（2）在電氣、軟件控制方面，仍然使用原設(shè)備自帶的軟件控制系統(tǒng)和工控機(jī)，原軟件只需適當(dāng)調(diào)整左右行程參數(shù)即可。這方面可以進(jìn)行模擬測(cè)試，事實(shí)上已通過試驗(yàn)證明是可行的。

3　具體施工

基于上述的設(shè)計(jì)思想，需要重新設(shè)計(jì)、加工的零部件有：外殼體、左右方向的導(dǎo)軌架、傳動(dòng)帶托架、拖鏈架、安裝底板、支承框架等；同時(shí)配套采購(gòu)導(dǎo)軌滑塊組件、傳動(dòng)帶、排線、光纖等。又因原左右行程加長(zhǎng)了，設(shè)備原左端僅有滾輪而無導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，故需要另行增加左端的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，使得機(jī)構(gòu)前后運(yùn)行時(shí)不致于左右兩處不同步，出現(xiàn)搖擺的現(xiàn)象，影響設(shè)備的檢測(cè)性能。

在加工材料的選用方面，盡量與原設(shè)備相同。實(shí)際上原設(shè)備使用的均為鋁合金材料，現(xiàn)使用6061、2A11等牌號(hào)的國(guó)產(chǎn)型材，符合質(zhì)量較輕又有一定剛度及強(qiáng)度的要求。

在設(shè)備上需要安裝配合的零部件較多，考慮機(jī)械加工工藝時(shí)，盡量采用數(shù)控設(shè)備加工，如數(shù)控折彎、下料、磨削等，保證機(jī)械加工精度；相關(guān)零部件的安裝位置尺寸，多次測(cè)繪并校對(duì)，加工后嚴(yán)格檢驗(yàn)，安裝一次成功，避免返修。

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

因被檢測(cè)的硅錠加長(zhǎng)，質(zhì)量加大了，故安裝底板下需另增加支承點(diǎn)，以承受較大的硅塊質(zhì)量。初步改造后的檢測(cè)儀如下圖示：

圖2　改造后

因設(shè)備的左右行程加長(zhǎng)了，故原來的左右移動(dòng)的拖纜長(zhǎng)度不夠，需要更換，相應(yīng)地，該方向上的相關(guān)的電氣接線也需要更換，如光纖、通訊排線等。又因設(shè)備的前后行程沒有改變，故前后運(yùn)行的拖纜、電氣接線等可用原系統(tǒng)而不需改變。

精密加工好的機(jī)械零部件、加長(zhǎng)的相關(guān)電氣接線與原來設(shè)備總裝到一起，適當(dāng)調(diào)整控制系統(tǒng)檢測(cè)行程的參數(shù)，即可形成一臺(tái)滿足用戶使用要求的新設(shè)備。

圖3　改造前左端導(dǎo)軌　

圖4　改造后左端導(dǎo)軌

4　應(yīng)用效果

改造好的檢測(cè)儀經(jīng)裝組、調(diào)試好后，在生產(chǎn)線上試運(yùn)行了一段時(shí)間，并經(jīng)用標(biāo)準(zhǔn)硅錠進(jìn)行各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的測(cè)試，均符合要求。不過因?yàn)樯a(chǎn)車間硅粉較多，硅粉塵進(jìn)入了新更換的加長(zhǎng)的導(dǎo)軌內(nèi)，很快導(dǎo)致該導(dǎo)軌發(fā)出異響及運(yùn)動(dòng)阻力明顯增大，最后拖動(dòng)電機(jī)因過載而報(bào)警停機(jī)。因此又重新采購(gòu)了具有防塵效果的較高質(zhì)量的導(dǎo)軌，整機(jī)使用效果反映良好。

5　結(jié)論

舊的少子壽命檢測(cè)儀改造后，其檢測(cè)行程變長(zhǎng)了，可以檢測(cè)較長(zhǎng)的硅錠，能夠滿足日益增長(zhǎng)的硅錠產(chǎn)能需要。事實(shí)證明，該改造方法是可行的，并且能節(jié)約大量的設(shè)備投資，具有推廣普及的實(shí)際重大意義。