拼板 AOI 检测：编程一块板，检测整块拼板

拼板 AOI 检测是指只为一个板位编程，由设备把该程序应用到拼板上的每一个板位，并对每个板位单独对位、判定和报告。做得好的话，一块 12 连板只需一次编程，而不是十二次，而且分板后每一块板都可追溯。在 DaoAI 设备上，您只需在一块子板周围画一个框，软件就会从图像中找出拼板上的其余板位。

AOI 中的拼板检测是什么？

小板通常以拼板形式生产：多块相同的板排列在一块拼板上，通过邮票孔连接筋或 V 割线连在一起，这样产线处理的是一块较大的拼板，而不是许多小板。

AOI 设备看到的是一块拼板，但客户收到的是一块块单板。因此检测程序要做两件事：判定每个板位上的每个元件，并把每个板位的结果分开保存，以便分板后跟随那块板。

每次设置拼板都会遇到几个术语：

• 拼板（panel）：沿产线流动的整个组件，包括工艺边和定位孔。
• 子板、板位或“连”：拼板中的一块板。2 × 6 的阵列就是 12 连板。
• 整板 Mark 点：工艺边上的基准标记，用于修正整块拼板在设备中的位置偏差。
• 局部 Mark 点：每块板上或细间距元件旁的基准标记，用于更精细的对位。
• 坏板标记（bad mark，X-out）：告诉下游设备跳过已被判废板位的标记。

为什么拼板编程时间很重要？

在基于规则的 AOI 上，工程师教一个板型通常需要 3 到 5 小时，元件数达数千个的板则要好几天。拼板还要在此基础上增加自己的设置：输入行数、列数和间距，为镜像板位设置旋转角度，然后检查检测框在拼板最远角上是否落在正确位置。

在大批量生产中，这部分成本会被数月的生产摊薄，但每一块新拼板和每一次改版仍然要付出这个成本。在多品种生产中，当一条产线每周要导入好几块新拼板，而有些订单只有几十块拼板时，设置时间可能比生产时间还长。

小的布局误差也会变成误报。如果您输入的间距稍有偏差，检测框每经过一个板位就离元件更远一点，离原点最远的板位会产生一连串报警，操作员很快就学会了忽视它们。关于这为什么重要，请参阅 如何缩短多品种 SMT 产线的 AOI 换线时间。

DaoAI 如何找到并编程拼板上的每个板位？

DaoAI 把拼板布局当作要从图像中识别的东西，而不是要手工输入的东西。拼板检测 流程如下：

1. 采集拼板图像。放入一块已知良好的拼板作为标准板（golden board）。AI 自动编程 在 30 秒至 5 分钟内写出检测程序；对于拼板，它会在同一次运行中生成拼板布局。
2. 框选一块子板。在一个板位周围画框并运行自动识别。系统会找出重复的板位，无需输入行数、列数或间距。这只需几秒钟，每块拼板只需做一次。
3. 让系统读取方向。AI 从图像中识别每块子板的方向，所以旋转或镜像的板位不需要手动输入角度。
4. 一个程序应用到所有板位。在一块子板上建立的程序会应用到整块拼板，检测区域在每个板位上自动对位。
5. 按板位检测和报告。每块子板都单独检测，结果也单独记录。

拼板还能给 AI 提供更多学习素材。各子板上相同的元件为同一个模型提供训练样本，在一个板位上所做的共享修改会应用到所有相同的板位，无需重复操作。

拼板上的 Mark 点和对位如何处理？

之所以需要 Mark 点，是因为没有一块拼板两次放在完全相同的位置。整板 Mark 点修正拼板级别的偏移和旋转；局部 Mark 点修正单板或细间距元件附近较小的误差。

单一整板修正的弱点在于拼板并非完全刚性。基材伸缩、连接筋弯曲和治具磨损意味着第 1 个板位可以对得非常准，而第 12 个板位却偏得足以让小型无源元件触发偏移报警。

DaoAI 按每块子板自身的特征进行对位，而不是按整块拼板对位，这有助于减少由错位导致的误报。对位标记会自动放置，您也可以自己点击标记中心。更换治具后，可以重新对位，而不必改动检测程序。

AOI 应该如何处理坏板标记和跳过的板？

当某个板位在组装前就被判废（例如在光板电测时），通常会用油墨、贴纸或刮花的区域标记出来。贴片机读取这个坏板标记（bad mark）后跳过该板位。AOI 也必须知道要跳过，否则它会把一块本来就不打算贴装的板上的每个元件都报为缺件。

处理不当时，一个打叉板位就会让复判站被“缺件”报警淹没，并拉低一块在上游就已报废的板的良率。良好做法是：

• 与 PCB 板厂约定每种拼板设计上统一的坏板标记位置和样式。
• 确保 AOI 在发送给 MES 的数据中把跳过的板位报告为“跳过”，而不是“不良”。
• 验收时要用真实的打叉拼板测试，而不只是用全部贴装的拼板。

DaoAI 能自动识别坏板标记，并提供多种坏板标记识别算法，您可以选择适合您板厂油墨、贴纸或刮花样式的那一种。

分板后如何保持每块板可追溯？

拼板一旦被分开，“拼板 4471 通过”这样的结果就没多大用了。每块板都需要自己的记录。DaoAI 把每块子板的条码或序列号与其检测结果关联起来，因此分板后单板仍然可追溯；它还能在检测过程中读取 1D 条码、QR 码、Data Matrix 等其他 2D 码以及序列号。

按板位的数据也是一种工艺工具。DaoAI 的 生产集成 功能报告整板和每块子板的直通率。当某个板位比其他板位更常出现不良时，这指向的是拼板上该位置的钢网开孔、支撑顶针或回流曲线问题，而不是元件问题。

如果拼板布局不规则或发生变化怎么办？

并不是每块拼板都是整齐的网格。有些为了多排几块板而混合方向；有些在定位孔周围间距不均。对于这些情况，您可以手动配置不规则的间距或混合方向，然后为该产品保存布局。

客户也会改变拼板方式，例如从 6 连的打样拼板改为 10 连的量产拼板。DaoAI 可以把现有的子板程序复用到不同的布局上，无需重新为板子编程。

如果某个板位确实不同，例如装了不同元件的变体，您可以单独编辑该板位，其他板位则继续使用共享程序。重新生成程序时，您的手动设置会保留。

哪款 DaoAI 设备适合您的拼板尺寸？

对于拼板生产，最大拼板尺寸往往是决定性的规格。所有 DaoAI 设备都运行同一套核心 AI 软件；它们的区别在于光学和传送方式。

以上所有型号的最小板尺寸均为 50 × 50 mm（≈ 1.97 × 1.97 in）。

FAQ

在 DaoAI 上设置拼板，需要输入行数、列数和间距吗？

不需要。您只需在一块子板周围画框，自动识别就会从图像中找出其余板位，包括行数、列数和间距。不规则布局可以手动配置，并为该产品保存。

拼板上的每块板都单独判定吗？

是的。每块子板都按自身特征对位，用共享程序检测，并单独记录结果，包括每个板位的直通率。

客户改变拼板布局时，程序能复用吗？

能。现有的子板程序可以复用到不同的拼板布局上，无需重新为板子编程。

分板后如何保持板子可追溯？

每块子板的条码或序列号都与其自身的检测结果关联。记录跟随的是单板，而不仅仅是拼板。

为什么某个拼板板位比其他板位更常出现不良？

持续不良的板位通常指向与位置相关的原因，例如该处的钢网开孔、板支撑或回流曲线。按板位的良率数据能让这种规律显现出来。

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