OCR und OCV auf Leiterplatten: Bauteilbeschriftungen mit KI verifizieren

OCR (optische Zeichenerkennung) liest den auf ein Bauteil oder eine Leiterplatte gedruckten Text, ohne dass vorgegeben ist, was zu erwarten ist, etwa eine Seriennummer oder einen Datumscode. OCV (optische Zeichenverifikation) prüft, ob der Text dem Sollinhalt entspricht, etwa dem Bauteilcode für diese Position. Auf einer bestückten Leiterplatte nutzt die AOI beides, um falsche Bauteile zu erkennen, verdächtige Beschriftungen zu markieren und jede Einheit für die Rückverfolgbarkeit zu erfassen.

Dieser Leitfaden erklärt, warum Beschriftungsprüfungen wichtig sind, wann Sie OCR und wann OCV einsetzen, wie das Lesen von Barcodes und Seriennummern dazu passt und wie die beiden Textmodelle von DaoAI funktionieren.

Warum Bauteilbeschriftungen auf einer Leiterplatte prüfen?

Ein Bauteil kann vorhanden, perfekt bestückt und gut gelötet sein und trotzdem das falsche Bauteil sein. Viele passive Bauteile und IC-Gehäuse sehen von oben identisch aus; der einzige Unterschied ist die aufgedruckte Beschriftung. Eine Beschriftungsprüfung ist oft der einzige automatisierte Weg, dies vor dem Test zu erkennen.

• Falsches Bauteil. Eine Rolle im falschen Feeder, ein Kommissionierfehler oder eine ersetzte Teilenummer kann ein gleich aussehendes Bauteil an die falsche Position bringen. OCV vergleicht die Beschriftung mit dem erwarteten Code und meldet die Abweichung.
• Gefälschte und nicht konforme Bauteile. Umbeschriftete oder nicht konforme Bauteile tragen oft Beschriftungen mit falscher Schrift, falschem Datumscode-Format oder Text, der nicht dem Standard des Herstellers entspricht. Eine Beschriftungsprüfung kann diese zur Untersuchung markieren. Sie allein kann nicht beweisen, dass ein Bauteil echt ist; dafür braucht es weiterhin Lieferantenkontrolle und, wo nötig, Laboranalysen.
• Polarität und Ausrichtung. Bei manchen Bauteilen ist die Ausrichtung des Aufdrucks ein praktischer Hinweis darauf, dass das Bauteil verdreht ist.
• Rückverfolgbarkeit. Werden Seriennummern, Chargencodes und Datumscodes gelesen und mit dem Prüfergebnis jeder Baugruppe gespeichert, lässt sich ein Feldausfall auf eine Charge, einen Lieferanten oder ein Fertigungsdatum zurückführen.

Was ist der Unterschied zwischen OCR und OCV?

Kurz gesagt: OCR fragt „Was steht hier?“, OCV fragt „Steht hier, was hier stehen soll?“

Die meisten Linien brauchen beides. Nutzen Sie OCR, um zu erfassen, was variiert, etwa Seriennummern. Nutzen Sie OCV, um zu bestätigen, was nie variieren darf, etwa den Bauteilcode an einer bestimmten Position. Beides kann auf derselben Baugruppe laufen.

Wann sollte ich OCR auf einer bestückten Leiterplatte einsetzen?

Setzen Sie OCR ein, wenn Sie den Text nicht im Voraus kennen können. Seriennummern, Datumscodes und Chargencodes ändern sich von Einheit zu Einheit oder von Charge zu Charge, sodass es nichts Festes gibt, wogegen verifiziert werden könnte. OCR liest sie und speichert das Ergebnis im Prüfdatensatz.

Die Schwachstelle von OCR sind ähnlich aussehende Zeichen. Je nach Schrift und Druckqualität sind eine Null und ein O oder eine 5 und ein S schwer zu unterscheiden. Eine gute OCR-Einrichtung erlaubt es, für eine bestimmte Beschriftung festzulegen, welche Zeichen als gleichwertig gelten, damit ein mehrdeutiges Zeichen keinen Pseudofehler auslöst.

Wann sollte ich OCV einsetzen?

Setzen Sie OCV ein, wenn Sie genau wissen, was aufgedruckt sein soll. Das Prüfprogramm enthält den erwarteten Text für jede Position, und die Maschine prüft, ob die Beschriftung vorhanden, korrekt und lesbar ist. Da sie mit einer Referenz vergleicht, statt jedes Zeichen von Grund auf zu erkennen, ist die Verifikation das naheliegende Werkzeug gegen falsche Bauteile.

Die Schwachstelle von OCV sind legitime Abweichungen. Dieselbe Teilenummer eines Zweitlieferanten kann eine andere Schrift, ein anderes Logo oder ein anderes Layout tragen. Die Prüfung braucht einen Weg, diese Abweichung zu akzeptieren, ohne die Prüfung für alle anderen Bauteile zu lockern.

Wie liest die AOI Barcodes und Seriennummern?

Über gedruckten Text hinaus kann die AOI im selben Prüfdurchlauf 1D-Barcodes, QR-Codes und andere 2D-Codes wie Data Matrix auf Leiterplatten und Nutzen lesen. Die dekodierte Seriennummer wird zum Schlüssel für den Datensatz dieser Einheit: ihre Bilder, ihr Urteil und alle gefundenen Fehler.

Bei Nutzen zählt das nach dem Nutzentrennen. Ist der Code jedes Einzelnutzens mit seinen eigenen Prüfergebnissen verknüpft, bleibt jede einzelne Baugruppe rückverfolgbar, sobald der Nutzen getrennt ist. Die Nutzeninspektion von DaoAI verknüpft auf diese Weise den Barcode oder die Seriennummer jedes Einzelnutzens mit seinen Ergebnissen.

DaoAI-Maschinen lesen 1D-Barcodes, QR-Codes und andere 2D-Codes wie Data Matrix, sodass derselbe Prüfdurchlauf jedes Codeformat abdeckt, das Ihr Kunde vorgibt.

Wie funktionieren die OCR- und OCV-Modelle von DaoAI?

KI-OCR und -OCV von DaoAI nutzt zwei separate Modelle, eines für jede Aufgabe, und Sie wählen Erkennung oder Verifikation passend zur Prüfaufgabe.

Das OCR-Modell: lesen

Das OCR-Modell liest Seriennummern, Datumscodes, Chargencodes und Bauteilbeschriftungen, ohne dass der erwartete Text vorher eingegeben werden muss. Der erkannte Text wird mit den Prüfergebnissen gespeichert, einschließlich Seriennummern für die Rückverfolgbarkeit auf Einheitenebene. Zeichen-Äquivalenzgruppen verringern Pseudofehler durch ähnlich aussehende Zeichen.

Das OCV-Modell: prüfen

Das OCV-Modell verifiziert bekannten Text wie Bauteilcodes, Referenzbezeichner und feste Leiterplattenbeschriftungen. Es meldet, ob der erwartete Text vorhanden, korrekt und lesbar ist.

Konfigurierbare Zeichenregeln

Vier Äquivalenzgruppen sind standardmäßig eingerichtet, und Sie können sie bearbeiten:

Was es auf einer Baugruppe liest

• Bauteilbeschriftungen: Bauteilcodes, Datumscodes und Herstellerkennzeichnungen auf dem Bauteilkörper, einschließlich lasergravierter Texte.
• Bestückungsdruck der Leiterplatte: Referenzbezeichner und anderer aufgedruckter Text.
• Barcodes und 2D-Codes: 1D-Barcodes, QR-Codes und andere 2D-Codes wie Data Matrix auf Leiterplatten oder Nutzen, während der Prüfung.
• Seriennummern: gespeichert mit dem Prüfergebnis jeder Einheit.

Umgang mit Lieferantenabweichungen

Trägt das Bauteil eines Zweitlieferanten eine andere Beschriftungsschrift oder Gehäusefarbe, kann ein Bediener es am Bewertungsbildschirm als OK markieren. Das Feedback-Lernen bringt dem Modell dann bei, dass diese Variante in der gesamten Bauteilgruppe akzeptabel ist, statt die Prüfung für jedes Bauteil zu lockern. Erkannter Text wird mit den Prüfergebnissen gespeichert, die als CSV in Ihr MES exportiert werden.

Was erschwert die Beschriftungsprüfung?

• Geringer Kontrast: lasergeätzter Text auf dunklem Epoxid oder verblasste Tinte.
• Winziger Text: Beschriftungen auf kleinen Gehäusen umfassen oft nur wenige Zeichen auf sehr kleiner Fläche, daher zählt die Kameraauflösung.
• Verzerrter oder unvollständiger Druck: verschmierte Tinte, Text, der teilweise von einem benachbarten Bauteil verdeckt wird, oder eine gewölbte Gehäuseoberfläche.
• Schrift- und Layoutänderungen: dasselbe Bauteil von verschiedenen Lieferanten oder mit verschiedenen Datumscodes.

Das sind die Fälle, die Sie vor dem Kauf testen sollten. Bringen Sie Ihre schlechtesten Muster mit, nicht Ihre saubersten.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Was ist der Unterschied zwischen OCR und OCV bei der AOI?

OCR liest Text, der der Maschine vorher nicht bekannt ist, etwa eine Seriennummer. OCV prüft, ob der gedruckte Text dem an dieser Position erwarteten Inhalt entspricht, etwa einem Bauteilcode.

Kann eine AOI gefälschte Bauteile erkennen?

AOI-Beschriftungsprüfungen können Bauteile markieren, deren Beschriftung nicht dem erwarteten Code oder Format entspricht – ein häufiges Anzeichen für umbeschriftete oder falsche Bauteile. Die Echtheit allein beweisen können sie nicht; Lieferantenkontrolle und Laboranalyse bleiben nötig.

Wie verhindern Sie, dass OCR 0 und O verwechselt?

Legen Sie Zeichen-Äquivalenzgruppen fest, sodass ähnlich aussehende Zeichen wie 0 und O oder 8 und B für diese Beschriftung als Übereinstimmung gelten. DaoAI liefert vier Standardgruppen, die Sie anpassen können.

Kann eine AOI Seriennummern für die Rückverfolgbarkeit lesen?

Ja. Eine AOI kann 1D-Barcodes, QR-Codes, andere 2D-Codes wie Data Matrix und gedruckte Seriennummern lesen und mit dem Prüfergebnis jeder Einheit speichern, sodass jede Baugruppe später rückverfolgt werden kann.

Die Leistung bei Beschriftungen beurteilen Sie am besten an Ihren eigenen Bauteilen. Senden Sie uns eine Ihrer eigenen Baugruppen, und wir testen sie kostenlos für Sie, einschließlich Ihrer verblassten, kontrastarmen oder schwer lesbaren Beschriftungen.