
PCBA 装配环节的质量把控至关重要,直接影响到整机的性能和稳定性。然而,贴片后的人工与半自动装配过程存在诸多难以察觉的问题,传统检测手段已无法满足高质量生产的需求。DaoAI AI-AOI 技术的出现,为这一难题提供了有效的解决方案。
在电子制造行业中,PCBA(Printed Circuit Board Assembly,印刷电路板组装)是电子产品生产的关键环节。工业控制板在完成贴片工序后,还需要进行大量的插装与装配工作,如连接器、排针、跳线、散热片、屏蔽罩等元件的安装,这些工作大多通过人工或半自动方式完成。整个生产过程具有高节拍的特点,即生产速度快,单位时间内产出量大。在这种高节拍的生产环境下,保证产品质量的一致性和稳定性成为了一项极具挑战性的任务。
痛点:为什么难
从量化角度来看,人工与半自动装配过程中,缺漏件、错件、反向等问题的出现概率不容忽视。据统计,在未采用有效检测手段之前,这类问题的发生率可能达到 5% -10%。而这些缺陷一旦流入到整机环节,所造成的返工成本极高,可能是板级返工成本的 10-20 倍。原有人工终检由于速度限制,每块板的检测时间可能长达 1-2 分钟,且受注意力的影响,只能抽看关键位,覆盖范围不足 30%,这就导致大量潜在的缺陷无法被及时发现。
这些问题之所以难以解决,根源在于多个方面。一方面,人工操作本身就存在一定的不确定性,长时间的高节拍工作会使工人的注意力下降,从而增加出错的概率。另一方面,部分缺陷在板级不一定影响外观,例如连接器未插到位,在板子表面可能看不出明显异常,只有在整机装配或现场使用时才会暴露出来,这就给检测带来了极大的困难。此外,不同板型的元件布局和种类繁多,传统的检测方法难以快速适应新的板型变化,导致换型效率低下。
技术原理
DaoAI AI-AOI(Automated Optical Inspection,自动光学检测)系统采用了先进的算法和成像技术。在算法方面,它借助 APDT 正样本学习,只需要各板型的少量良品(1-20 张)即可完成建模。通过对这些良品的学习,系统能够准确识别每个关键位的元件特征,包括元件的存在与否、型号、方向等信息。同时,语义误报过滤技术可以避免把允许的装配公差当成缺陷,大大提高了检测的准确性。
在成像方面,系统配备了高精度的摄像头,能够捕捉到微米级别的细节,保证对元件的清晰成像。与传统的人工检测和半自动检测方法相比,DaoAI AI-AOI 具有更高的检测速度和准确性。传统方法依赖人工的肉眼判断,容易受到主观因素和疲劳的影响,且检测速度慢;而半自动检测方法虽然在一定程度上提高了效率,但对于复杂的缺陷仍然难以准确识别。DaoAI AI-AOI 则通过自动化的检测流程和先进的算法,能够在高节拍的生产环境下实现全检,有效解决了传统方法的不足。
典型应用场景
- 连接器检测:检测连接器是否存在缺漏,型号是否正确,方向是否装反,以及是否插装到位。难点在于连接器的种类繁多,外形相似,部分连接器的安装位置较为隐蔽,不易被肉眼察觉。DaoAI AI-AOI 通过高精度的成像和先进的算法,能够准确识别不同型号的连接器,并判断其安装状态。
- 排针检测:检查排针是否齐全,是否存在弯曲、变形等情况。排针通常比较细小,人工检测容易遗漏,且难以判断其是否垂直安装。系统利用高分辨率的摄像头和精确的图像分析技术,能够清晰地检测到排针的状态。
- 跳线检测:确认跳线的连接是否正确,有无漏接或错接。跳线的线路较为复杂,人工检测时容易出现混乱。DaoAI AI-AOI 可以通过对线路的特征分析,准确判断跳线的连接情况。
- 散热片检测:查看散热片是否安装,安装位置是否正确,以及是否与其他元件干涉。散热片的安装质量直接影响到产品的散热性能,但在板级检测时,其安装情况可能难以直观判断。系统通过对散热片的形状、位置和周围环境的综合分析,能够有效检测出散热片的安装缺陷。
落地案例
某中型电子制造工厂,主要生产工业控制板,年产能达到数百万片。在未使用 DaoAI AI-AOI 系统之前,该工厂采用人工抽检的方式进行终检,缺漏件与连接器错漏装的问题时有发生,流入整机环节的相关缺陷率约为 3% -5%,终检工位需要配备大量的人力,且漏看风险较高。
DaoAI AI-AOI 系统的上线,为工厂的质量检测带来了显著的改善。
该工厂在上线 DaoAI AI-AOI 系统时,首先对系统进行了定制化配置,根据不同板型的特点进行模型训练。整个上线过程较为顺利,没有对正常生产造成较大影响。上线后,系统能够在高节拍下对装配后的整板进行全检,新板型切换时只需 5 分钟即可完成 0 代码换型,无需停线重配。
微链道爱解决方案与产品
微链道爱推出的 DaoAI AI-AOI 系统,是专门针对 PCBA 装配缺漏件与连接器错漏装问题的解决方案。该系统通过先进的算法和高精度的成像技术,实现了对装配后整板的完整性检测。系统具有快速建模、语义误报过滤、高节拍在线全检等特点,能够有效提高检测效率和准确性。同时,系统的 5 分钟 0 代码换型功能,大大提高了生产的灵活性和适应性,降低了换型成本。
在量化成效方面,DaoAI AI-AOI 系统的上线取得了显著的效果。缺漏件与连接器错漏装的综合检出率达到了 97%以上,这意味着流入整机环节的相关缺陷明显减少。同时,在线全检替代了人工抽检,终检工位的人力压力下降了 50% -60%,漏看风险也同步降低。此外,由于缺陷在板级就被拦截,返工成本大幅降低,提高了企业的生产效益和市场竞争力。
常见问题
贴片后人工与半自动装配易出现哪些问题?
贴片后人工与半自动装配易出现缺漏件、错件、反向等问题。这些问题在板级不一定影响外观,往往到整机才暴露。原有人工终检速度慢、覆盖范围有限,难以全面检测,导致返工成本高。DaoAI AI-AOI 系统可有效解决这些问题。
DaoAI AI-AOI 能检测哪些内容?
DaoAI AI-AOI 可对装配后的整板做完整性检测。具体覆盖缺漏件,如连接器、排针、跳线、散热件是否齐全;错装,即型号、极性、方向是否正确;未到位,也就是插装件是否插装到位,保障产品装配质量。
DaoAI AI-AOI 上线后有什么效果?
DaoAI AI-AOI 上线后,缺漏件与连接器错漏装综合检出率超 97%,有效拦截了装配类不良在板级。同时替代了人工抽检,降低终检工位人力压力 50% -60%,并减少了漏看风险,提高了生产效益。
本文由人工智能生成。文中客户案例为基于产品真实能力的模拟场景,成效数字为示例性质;官方标定口径以产品页为准。