很好的实现PCB板边倒圆角

2022年11月15日 浏览：1735

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)

很好的实现PCB板边倒圆角的图1


 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?


很好的实现PCB板边倒圆角的图2


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。


很好的实现PCB板边倒圆角的图3


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】）


很好的实现PCB板边倒圆角的图4


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】


很好的实现PCB板边倒圆角的图5


方法一求凸点:  代码

很好的实现PCB板边倒圆角的图6

        
/// <summary>
        /// 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】
        /// </summary>
        /// <param name="gSur_Point_list"></param>
        /// <returns></returns>
        public List<gSur_Point> s_convex_polyon1(List<gSur_Point> gSur_Point_list)
        {
            add addCOM = new add();
            bool isOK = true;
            List<gSur_Point> PointList = new List<gSur_Point>();
            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<gSur_Point> Point2List = new List<gSur_Point>(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;
        }

很好的实现PCB板边倒圆角的图7

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】

很好的实现PCB板边倒圆角的图8


 方法二求凸包：代码

很好的实现PCB板边倒圆角的图9    

/// <summary>
        /// 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】
        /// </summary>
        /// <param name="gSur_Point_list"></param>
        /// <returns></returns>
        public List<gSur_Point> s_convex_polyon2(List<gSur_Point> gSur_Point_list)
        {
            Stack<gSur_Point> StackPoint = new Stack<gSur_Point>();
            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();
        }

很好的实现PCB板边倒圆角的图10


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】

很好的实现PCB板边倒圆角的图11


方法三求凸包：代码

很好的实现PCB板边倒圆角的图12      

/// <summary>
        /// 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 ！！！)
        /// </summary>
        /// <param name="gSur_Point_list"></param>
        /// <returns></returns>
        public List<gSur_Point> s_convex_polyon3(List<gSur_Point> 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<gSur_Point> StackPoint = new Stack<gSur_Point>();
            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();
        }

很好的实现PCB板边倒圆角的图13


公共方法与数据结构

很好的实现PCB板边倒圆角的图14

 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)             


很好的实现PCB板边倒圆角的图15


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


很好的实现PCB板边倒圆角的图16


四、凸点加倒圆角实现效果   

很好的实现PCB板边倒圆角的图17

声明：

本文转载自电子工程师笔记

从原理图到实实在在PCB电路板，这一过程其实也不容易！ EDA电子设计产业基础知识
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