离线、在线与 3D AOI：如何选择合适的设备

如果您的产品组合经常变化、批量小，或者需要在 SMT 产线之外为 NPI 和返修做检测，就选离线 AOI。如果产量足以支撑按产线节拍检测每一块板、且无需操作员上板，就选在线 2D AOI；如果漏掉的主要是翘脚、共面度和焊锡体积等与高度相关的缺陷，就选在线 3D AOI。之后再根据板尺寸、传送轨道数量以及是否有插件元件来缩小选择范围。

离线、在线和 3D AOI 有什么区别？

这三类设备的区别在于板子如何送到相机下，以及相机测量什么。至少在 DaoAI 设备上，所有类型的检测逻辑都是同一套软件。

• 离线 AOI 放在产线旁。操作员手动放入每块板，设备夹紧、检测后再交还。不需要与传送线对接。
• 在线 2D AOI 安装在 SMT 传送线上，通常位于回流焊之后。板子自动进出，不良板无需操作员即可分流。
• 在线 3D AOI 是增加了高度传感器的在线 AOI。它测量元件和焊点的高度，而不是根据反射光推断。

插件产线还有第四种情况：波峰焊前后的检测，本指南最后会介绍。

产量和产品组合如何影响选择？

产量决定手动上板是否可以接受。如果一条产线每个工单只做几十块板，操作员把每块板放进离线设备不会成为瓶颈。当产线每班要生产数百甚至数千块相同的板时，在线传送就能省去这部分人工，并让检测跟上产线节拍。

产品组合决定您能承受多少编程时间。在基于规则的 AOI 上，每个新板型都需要数小时的编程和调试，这就是许多多品种工厂最后只在最大的订单上使用 AOI 的原因。有了只需一块标准板（golden board）、30 秒至 5 分钟即可完成的 AI 自动编程，编程时间就不再是决定因素，选离线还是在线，取决于产能和厂房面积。

一条实用的经验法则：

• 多品种小批量、NPI、实验室：离线。产线停机或换线时，设备也能继续工作。
• 中高产量、产品稳定：在线 2D。
• 高可靠性、细间距或对高度敏感的元件：在线 3D。
• 混合型工厂：大批量产线上用在线设备，另配一台离线设备做 NPI 和小批量。离线编程让您可以在一台设备上建立程序，再导入另一台设备。

需要覆盖多大的板尺寸和板厚？

列出您目前生产的最大板和拼板，以及未来几年预计会报价的最大尺寸。最大板尺寸无法靠调整来弥补，所以要先核对。DaoAI 公布的硬件数据为参考值；请用您自己的板确认。

在 DaoAI 产品线中，P1 和 P2 支持 50 × 50 mm 至 470 × 330 mm 的板。P1L 把离线检测扩展到 680 × 510 mm，适用于大板。在线方面，单轨的 P3 和 P5 最大支持 500 × 600 mm，双轨的 P3D 每轨最大 500 × 325 mm，P5D 每轨最大 500 × 300 mm。

还要核对板厚和净空。P3 和 P3D 支持 0.3 至 6 mm 厚的板，上方净空 30 mm、下方 20 mm；P5 和 P5D 支持 0.6 至 5 mm 厚的板，元件高度上方最高 50 mm、下方 40 mm。厚背板和高电解电容是常见的边界情况。

什么时候需要 3D AOI 的高度测量？

2D 设备根据多角度光在元件上的反射来推断高度。这对元件有无、偏移、极性、连锡和大多数焊点爬锡效果很好，但它终究是推断。

3D AOI 投射结构光图案并测量出高度图。这让翘脚、本体倾斜、共面度和焊锡体积都变成了测量值。DaoAI 的 P5 和 P5D 使用四个 Scheimpflug 结构光投影单元，每个方向一个，使用校准工具时高度精度可达 6 µm 或更好，测量范围为 25 mm。

以下情况值得选用 3D：

• 您生产细间距鸥翼形 IC、连接器或其他元件，翘脚可能通过 2D 检测。
• 您的客户在汽车、工业或其他高可靠性市场，共面度必须得到证明，而不能靠假设。
• 现场退货或 ICT 失效可追溯到从上方看起来没问题的焊点。

如果以上都不适用，一台光源良好、模型训练充分的 2D 设备通常能以更低的成本覆盖缺陷清单。无论哪种，标准板编程和反馈学习在 2D 和 3D 型号上的工作方式都相同。

单轨还是双轨？

双轨设备让两条轨道的板通过同一台设备检测。当您的贴片线本身就是双轨，或者单轨 AOI 会成为产线上最慢的一环时，双轨就有意义。

代价是板尺寸。P3D 使用与 P3 相同的光学系统，但每轨最大支持 500 × 325 mm，而不是 500 × 600 mm。P5D 相对 P5 也是如此。如果您的双轨产线上要跑大板，请对照每轨限值进行核对。

哪款 DaoAI 设备适合哪种场景？

对于 0201 或 01005 片式元件（英制尺寸），在线 2D 设备标称的最小元件为 0201 和 0.3 mm 间距 IC，01005 为可选项。3D 设备标称 0603 公制（0201 英制）。每个型号都标配自动编程、反馈学习、模型训练和离线运行；各设备的区别在于光学和传送方式。

P5 和 P5D 在线 3D 设备现已可供货。与产品线中每个型号一样，其标称规格为参考值，并非保证的极限值。

插件和波峰焊板怎么办？

插件组件需要两项 SMT AOI 覆盖不到的检测：波峰焊前，确认每个元件都在位、正确、方向正确且已插好；波峰焊后，确认每个焊点焊接良好且没有连锡。

DaoAI 的 A3 正是为此设计的。一台 A3 即可完成波峰焊炉前和炉后检测，并可检测板的两面。它是一台跨在现有波峰焊产线上方的桌面式设备，高度和宽度可调，不需要改造产线。P3 和 P5 也支持 DIP/插件检测。

预算应如何纳入考量？

硬件价格只是成本的一部分。一般来说，离线设备比在线设备便宜，3D 比 2D 贵。更大的变量是人工和工程时间。

• 上板人工：离线设备的每块板都需要操作员在机旁操作。把这部分成本与在线传送进行比较。
• 编程时间：基于规则的设备上每块新板所需的工时，乘以每月的新料号数量，往往比型号之间的价差还大。
• 误报复判：每一次误报都消耗操作员的时间，频繁“狼来了”的设备最终会被忽视。
• 付费选项：问清楚哪些软件功能要额外收费。在 DaoAI 设备上，自动编程、反馈学习和完全本地运行是每个型号都包含的，不作为附加选项销售。

我们的 AOI 投资回报率与回收期指南 介绍了如何用您自己的数字进行计算。

FAQ

离线 AOI 能满足量产需要吗？

能，只要产量允许操作员逐块上板。离线 AOI 常用于多品种小批量生产、NPI、打样和返修验证，在 DaoAI 产品线中，它运行与在线设备相同的检测软件。

已经有 SPI 了，还需要 3D AOI 吗？

SPI 在贴片前测量锡膏；3D AOI 在回流后测量元件和焊点。两者抓的是不同的缺陷，所以对于翘脚或共面度，SPI 不能取代 3D AOI。

单轨和双轨 AOI 有什么区别？

双轨设备让两条轨道的板通过同一台设备检测，产能更高。最大板尺寸按每轨计算，所以通常比单轨型号小。

在线 AOI 编程能不停线吗？

能。DaoAI 支持离线编程：在产线外的设备上建立程序，导出后导入生产设备即可。

板尺寸、产品组合和节拍，比任何表格都更能决定合适的设备。寄给我们一块您自己的板，我们将免费为您测试；或者 预约演示，由工程师告诉您需要哪款设备。