实现PCB板边倒圆角

GReq_mcu168 2022-05-07 10391

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描述

当PCB外形是直角时,通常工程制作外形(锣带）时,会将直角或尖角的地方倒成圆角，主要是为了防止PCB容易划伤板他扎伤人。

所以当客户没有特殊要求时,PCB外形是直角一般会默认倒角0.5mm圆角(如下图所示)

pcb

 

 一.PCB板边倒圆角点分析

 

  原PCB外形 如下图图示:看了这个PCB外形,产生有2个问题点：

    1.外形中哪些点需倒圆角?

    2.如何怎么倒圆角?

 pcb

 

 1.外形中哪些点需倒圆角?

看下图: PCB外形倒圆角的点,刚好就是我们凸包需求出的点,接下来我们将玩转凸包了,只要求出凸包，那么就可以实现PCB板边倒圆角啦。

 pcb

 

  求凸包的算法：我们可以借鉴算法导论中的查找凸包的算法（加以改进得到新的求凸包方法，详见【方法一】与【方法二】）

 pcb

 

 2.如何倒圆角?

  在下面有说明倒角方法.

 

 二. 求凸点

    方法一求凸点:【采用多轮遍历,一遍一遍将凹点踢除，剩于的即是凸点】

 pcb

    方法一求凸点:  代码

pcb

        /// 
        /// 求最大多边形最大凸包1  【采用多轮遍历将凹点踢除，剩于的即是凸点】
        /// 
        /// 
        /// 
        public List s_convex_polyon1(List gSur_Point_list)
        {
            add addCOM = new add();
            bool isOK = true;
            List PointList = new List();
            var isCCW = s_isCCW(gSur_Point_list);
            int sum = gSur_Point_list.Count() - 1;
            int n = gSur_Point_list.Count();
            for (int i = 0; i < n; i++)
            {
                int IndexPre = (i - 1) % sum;
                if (IndexPre == -1) IndexPre = sum - 1;
                int IndexCurrent = i % sum;
                int IndexNext = (i + 1) % sum;
                if (gSur_Point_list[IndexPre].type_point > 0) continue;
                if (gSur_Point_list[IndexCurrent].type_point > 0) continue;
                var multiVal = multi(gSur_Point_list[IndexPre].p, gSur_Point_list[IndexCurrent].p, gSur_Point_list[IndexNext].p);
                if ((isCCW && multiVal > 0) || (!isCCW && multiVal < 0))
                    PointList.Add(gSur_Point_list[IndexCurrent]);
                else
                    isOK = false;
            }
            List Point2List = new List(PointList);
            while (!isOK)
            {
                isOK = true;
                PointList.Clear();
                PointList.AddRange(Point2List);
                Point2List.Clear();
                sum = PointList.Count() - 1;
                n = PointList.Count();
                for (int i = 0; i < n; i++)
                {
                    int IndexPre = (i - 1) % sum;
                    if (IndexPre == -1) IndexPre = sum - 1;
                    int IndexCurrent = i % sum;
                    int IndexNext = (i + 1) % sum;
                    var multiVal = multi(PointList[IndexPre].p, PointList[IndexCurrent].p, PointList[IndexNext].p);
                    if ((isCCW && multiVal > 0) || (!isCCW && multiVal < 0))
                        Point2List.Add(PointList[IndexCurrent]);
                    else
                        isOK = false;
                }
            }
            return Point2List;
        }

pcb

方法二求凸包：【采用一边遍历找出凸点并加入队列，并同时将队列中的凸点队列中找出凹点踢除】

pcb

 方法二求凸包代码:

pcb

        /// 
        /// 求最大多边形最大凸包2  【采用一边遍历找出凸点并加入队列，并同时将队列中的凸点队列中找出凹点踢除】
        /// 
        /// 
        /// 
        public List s_convex_polyon2(List gSur_Point_list)
        {
            Stack StackPoint = new Stack();
            var isCCW = s_isCCW(gSur_Point_list);
            int sum = gSur_Point_list.Count() - 1;
            int n = gSur_Point_list.Count();
            for (int i = 0; i < n; i++)
            {
                int IndexPre = (i - 1) % sum;
                if (IndexPre == -1) IndexPre = sum - 1;
                int IndexCurrent = i % sum;
                int IndexNext = (i + 1) % sum;
                if (gSur_Point_list[IndexPre].type_point > 0) continue;
                if (gSur_Point_list[IndexCurrent].type_point > 0) continue;
                var multiVal = multi(gSur_Point_list[IndexPre].p, gSur_Point_list[IndexCurrent].p, gSur_Point_list[IndexNext].p);
                if ((isCCW && multiVal > 0) || (!isCCW && multiVal < 0))
                {
                    L1:
                    if (StackPoint.Count > 1)
                    {
                        var Top1Point = StackPoint.Pop();
                        var Top2Point = StackPoint.Peek();
                        multiVal = multi(Top2Point.p, Top1Point.p, gSur_Point_list[IndexCurrent].p);
                        if ((isCCW && multiVal > 0) || (!isCCW && multiVal < 0))
                            StackPoint.Push(Top1Point);
                        else
                            goto L1;   
                    }
                    StackPoint.Push(gSur_Point_list[IndexCurrent]);
                }
            }
            return StackPoint.Reverse().ToList();
        }

pcb

方法三求凸包:【按算法导论Graham扫描法 各节点按方位角+距离 逆时针排序  依次检查,当不属凸点于则弹出】

 pcb

 方法三求凸包代码

pcb

        /// 
        /// 求最大多边形最大凸包5  【按算法导论Graham扫描法 各节点按方位角+距离 逆时针排序  依次检查,当不属凸点于则弹出】
        /// 由于把各点的排列顺序重新排序了，只支持折线节点(当存在弧节点时会出异常 ！！！)
        /// 
        /// 
        /// 
        public List s_convex_polyon3(List gSur_Point_list)
        {
            var LeftBottomPoint = gSur_Point_list.OrderBy(tt => tt.p.y).ThenBy(tt => tt.p.x).FirstOrDefault();
            gSur_Point_list.RemoveAt(gSur_Point_list.Count - 1);
            gSur_Point_list.ForEach(tt =>
                                        {
                                            tt.Value = p2p_di(LeftBottomPoint.p, tt.p);
                                            tt.Angle = p_ang(LeftBottomPoint.p, tt.p);
                                        }
                );
            gSur_Point_list = gSur_Point_list.OrderBy(tt => tt.Angle).ThenBy(tt => tt.Value).ToList();
            gSur_Point_list.Add(gSur_Point_list[0]);
            Stack StackPoint = new Stack();
            var isCCW = true;
            int sum = gSur_Point_list.Count() - 1;
            int n = gSur_Point_list.Count();
            for (int i = 0; i < n; i++)
            {
                int IndexPre = (i - 1) % sum;
                if (IndexPre == -1) IndexPre = sum - 1;
                int IndexCurrent = i % sum;
                int IndexNext = (i + 1) % sum;
                var multiVal = multi(gSur_Point_list[IndexPre].p, gSur_Point_list[IndexCurrent].p, gSur_Point_list[IndexNext].p);
                if (isCCW && multiVal > 0)
                {
                    L1:
                    if (StackPoint.Count > 1)
                    {
                        var Top1Point = StackPoint.Pop();
                        var Top2Point = StackPoint.Peek();
                        multiVal = multi(Top2Point.p, Top1Point.p, gSur_Point_list[IndexCurrent].p);
                        if (isCCW && multiVal > 0)
                            StackPoint.Push(Top1Point);
                        else
                            goto L1;
                    }
                    StackPoint.Push(gSur_Point_list[IndexCurrent]);
                }
            }
            return StackPoint.Reverse().ToList();
        }

pcb

             

公共方法与数据结构

pcb View Code

 

 三.板边凸点倒圆角方法

     方法一：也最简单的倒角方法,我们将PCB板边凸点找出来后，可以直接借助genesis倒角功能就可以实现了

                   当然但偶尔会报错的, 且当N个小线段组成的尖角倒角会出错(要实现完美效果只有自己写倒角算法啦)             

             pcb

   方法二:自己写倒角算法，这个算法和加内角孔算法类似（这里只是介绍简单的倒角)考虑特殊的需要扩展

         可以参考这篇文章: https://www.cnblogs.com/pcbren/p/9665304.html

            pcb

 四.凸点加倒圆角实现效果   

pcb

 

——End——

审核编辑 ：李倩

 


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