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1、(10)申请公布号 CN 103957672 A (43)申请公布日 2014.07.30 CN 103957672 A (21)申请号 201410075218.3 (22)申请日 2014.03.03 H05K 3/36(2006.01) (71)申请人 深圳市百能信息技术有限公司 地址 523860 广东省深圳市福田区天安数码 城天发大厦 6 楼 A 座 (72)发明人 曾宪雄 (74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 邓猛烈 孟金喆 (54) 发明名称 一种 PCB 拼板方法及装置 (57) 摘要 本发明涉及一种 PCB 拼板方法及装置， 该方 法包括 ： 将。
2、异形板溶入板间距后， 区分第一类异 形板和第二类异形板 ； 利用预置的规则分别生成 异形板不规则外围框线 NFP， 其中第一类异形板 在对应的矩形生成异形板不规则外围框线 NFP， 第二类异形板在原异形板上生成异形板不规则外 围框线NFP ； 当异形板的个数N大于1且不超过阈 值时， 将N个所述NFP两两合并生成N个异形板组 合图 ； 从 N 个异形板组合图中筛选出最优拼板组 合图。通过利用预置的规则将已溶入板间距的异 形板组合生成并筛选出最优拼板组合图， 组合过 程中将符合要求的异形板转化为矩形处理， 提高 了 PCB 生产的效率和组合方式的计算效率， 并且 降低了异形板的生产用料， 降低了。
3、成本。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 9 页 附图 12 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书9页 附图12页 (10)申请公布号 CN 103957672 A CN 103957672 A 1/3 页 2 1. 一种 PCB 拼板方法， 其特征在于， 包括以下步骤 ： 将每一异形板溶入板间距后， 区分第一类异形板和第二类异形板 ； 利用预置的规则分别生成异形板不规则外围框线 NFP， 其中第一类异形板在对应的矩 形生成异形板不规则外围框线 NFP， 第二类异形板在原异形板上生成异形板不规则外围框 线 NFP ； 当异形板。
4、的个数 N 大于 1 且不超过阈值时， 将 N 个所述 NFP 两两合并生成 N 个异形 板组合图 ； 从 N 个异形板组合图中筛选出最优拼板组合图 ； 其中， 所述第一类异形板为异形板的尺寸不超过阈值的异形板或异形板的面积占其外 接矩形的面积超过阈值的异形板 ； 第一类异形板之外的异形板为第二类异形板。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述利用预置的规则分别生成N个异形板 的不规则外围框线 NFP 的步骤具体包括 ： 选定第一异形板和第二异形板板， 将第一异形板的一端点作为起始点， 将第二异形板 的一端点作为参考点， 记录所述第二异形板沿所述第一异形板的边线运动一周的运动轨迹 。
5、为 NFP ； 将其余异形板两两交叉生成相应的 NFP。 3. 根据权利要求 2 所述的方法， 其特征在于， 所述选定第一异形板和第二异形板， 分别 将第一异形板和第二异形板的一端点作为起始点， 记录所述第二异形板沿所述第一异形板 的边线运动一周的运动轨迹为 NFP 的步骤具体包括 ： A1. 选定起始点 ； A2. 记录第一异形板从所述起始点沿所述第二异形板的边线运动时， 第二异形板两端 点的距离以及滑动方向 ； A3. 生成以所述第二异形板所有坐标点为起点、 方向为所述滑动方向旋转 180 度、 长度 为所述滑动距离的若干第一线段， 得到第一线段与所述第二异形板边线相交点集合 ； A4. 。
6、生成以所述第一异形板所有坐标点为起点、 方向为所述滑动方向、 长度为所述滑 动距离的若干第二线段， 得到第二线段与所述第一异形板边线相交点后加入所述相交点集 合 ； A5. 选取所述相交点集合中与第二异形板边线距离最小的交点及该交点对应的所述第 一异形板和所述第二异形板的边线， 判断所述最小的交点是否为所述起始点， 若是， 则执行 步骤 A6， 否则循环执行步骤 A2、 步骤 A3、 步骤 A4、 步骤 A5 ； A6. 连接获取到的所有最小的交点生成所述第二异形板 NFP。 4.根据权利要求1、 2或3所述的方法， 其特征在于， 所述将N个所述NFP两两合并生成 N 个异形板组合图的步骤具体。
7、包括 ： B1. 获得 N 个异形板的交叉组合 NFP 集合 ； B2.从所述交叉NFP集合中获取到所述第一异形板和所述第二异形板的第一组合NFP， 得到最佳定位点， 生成第一组合图并存储对应的定位点 ； B3. 从 NFP 集合中， 调出第一异形板 NFP 和第三异形板 NFP 的第二组合 NFP， 调出第二 异形板与第三异形板的第三组合NFP， 将所述第二组合NFP与所述第三组合NFP组合获得第 四组合 NFP 后， 得到最佳定位点， 生成第二组合图并存储对应的定位点 ； B4. 判断是否进行 N-1 次组合操作， 若否， 则循环步骤 B2、 B3。 权 利 要 求 书 CN 103957。
8、672 A 2 2/3 页 3 5. 根据权利要求 1、 2 或 3 所述的方法， 其特征在于， 所述利用预置条件从所述若干 NFP 中筛选出拼板 NFP 的步骤具体包括 ： C1. 取最大面积的组合图作为起始图形 ； C2. 取 N 个组合图中除所述起始图形外的任一组合图， 计算得到次优模式定位点， 生成 组合图集合 M ； C3. 遍历所述 N 个组合图， 取所述组合图集合 M 外的任一异形板组合图， 得到最优模式 定位点， 放入所述组合图集合 M ； C4. 判断是否完成 N-1 次循环， 若是， 则执行步骤 C5， 否则执行步骤 C3 ； C5. 筛选外框面积最小的为最终拼板组合图。 。
9、6. 一种 PCB 拼板装置， 其特征在于， 包括 ： 异形板分类模块， 用于将每一异形板溶入板间距后， 区分第一类异形板和第二类异形 板 ； NFP 生成模块， 用于利用预置的规则分别生成异形板 NFP， 其中第一类异形板在对应的 矩形生成异形板不规则外围框线 NFP， 第二类异形板在原异形板上生成异形板不规则外围 框线 NFP ； 组合模块， 用于当异形板的个数 N 大于 1 且不超过阈值时， 将 N 个所述 NFP 两两合并生 成 N 个异形板组合图 ； 筛选模块， 用于从 N 个异形板组合图中筛选出最优拼板组合图 ； 其中， 所述第一类异形板为异形板的尺寸不超过阈值的异形板或异形板的面。
10、积占其外 接矩形的面积超过阈值的异形板 ； 第一类异形板之外的异形板为第二类异形板。 7. 根据权利要求 6 所述的装置， 其特征在于， 所述 NFP 生成模块具体包括 ： 第一生成单元， 用于选定第一异形板和第二异形板， 将第一异形板的一端点作为起始 点， 将第二异形板的一端点作为参考点， 记录所述第二异形板沿所述第一异形板的边线运 动一周的运动轨迹为 NFP ； 第二生成单元， 用于将其余异形板两两交叉生成相应的 NFP。 8. 根据权利要求 7 所述的装置， 其特征在于， 所述第一生成单元具体包括 ： 第一生成子单元， 用于选定起始点， 记录第一异形板从所述起始点沿所述第二异形板 的边线。
11、运动时， 第二异形板两端点的距离以及滑动方向 ； 第二生成子单元， 用于生成以所述第二异形板所有坐标点为起点、 方向为所述滑动方 向旋转 180 度、 长度为所述滑动距离的若干第一线段， 得到第一线段与所述第二异形板边 线相交点集合 ； 第三生成子单元， 用于生成以所述第一异形板所有坐标点为起点， 方向为所述滑动方 向、 长度为所述滑动距离的若干第二线段， 得到第二线段与所述第一异形板边线相交点后 加入所述相交点集合 ； 第四生成子单元， 用于选取所述相交点集合 L 中与第二异形板边线距离最小的交点及 该交点对应的所述第一异形板和所述第二异形板的边线 ； 第五生成子单元， 用于连接获取到的所有。
12、最小的交点生成所述第二异形板 NFP。 9. 根据权利要求 6、 7 或 8 所述的装置， 其特征在于， 所述组合模块具体包括 ： 交叉集合单元， 用于获得 N 个异形板的交叉组合 NFP 集合 ； 权 利 要 求 书 CN 103957672 A 3 3/3 页 4 组合图生成单元， 用于从所述交叉 NFP 集合中获取到所述第一异形板和所述第二异形 板的第一组合 NFP， 得到最佳定位点， 生成第一组合图并存储对应的定位点 ； 以及从 NFP 集 合中， 调出第一异形板 NFP 和第三异形板 NFP 的第二组合 NFP， 调出第二异形板与第三异形 板的第三组合 NFP， 将所述第二组合 NF。
13、P 与所述第三组合 NFP 组合获得第四组合 NFP 后， 得 到最佳定位点， 生成第二组合图并存储对应的定位点 ； 判断单元， 用于判断是否进行 N-1 次组合操作， 若否， 则发送指令至组合图单元生成组 合图， 直到得到 N 个组合图。 10. 根据权利要求 6、 7 或 8 所述的装置， 其特征在于， 所述筛选模块具体包括 ： 第一筛选子单元， 用于取最大面积的组合图作为起始图形 ； 第二筛选子单元， 用于取 N 个组合图中除所述起始图形外的任一组合图， 计算得到次优模式定位点， 生成组合图集合 M ； 第三筛选子单元， 用于遍历所述N个组合图， 取所述组合图集合M外的任一异形板组合 图。
14、， 得到最优模式定位点， 放入所述组合图集合 M ； 第四筛选子单元， 用于筛选外框面积最小的为最终拼板组合图 第五筛选子单元， 用于判断是否完成 N-1 次循环， 若是， 则发送指令至第四筛选子单元 生成最终拼板组合图， 否则发送指令至第三筛选子单元遍历组合图。 权 利 要 求 书 CN 103957672 A 4 1/9 页 5 一种 PCB 拼板方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及 PCB（PrintedCircuitBoard， 印刷电路板） 技术领域， 具体是一种 PCB 拼板方法及装置。 背景技术 0002 目前， 在需要对多款同工艺的 PCB 产品进行合拼的情形下， 通常使。
15、用人工把多款 Pcs（一类 PCB 产品的最小出货单位） 合并成 1 个 Set（生产的最小单位， 由 Pcs 合成） 。在 需要进行拼板的 Pcs 为异形板的情况下， 但其排布在 Set 中的位置固定， 使得 Set 的板材利 用率通常较低。 发明内容 0003 本发明的主要目的在于提供一种 PCB 拼板方法和装置， 旨在降低 PCB 异形板拼板 的生产用料成本， 并快速生成拼板方案。 0004 为了达到上述目的， 本发明一方面提出一种 PCB 拼板方法， 包括以下步骤 ： 0005 将每一异形板溶入板间距后， 区分第一类异形板和第二类异形板 ； 0006 利用预置的规则分别生成异形板不规则。
16、外围框线 NFP， 其中第一类异形板在对应 的矩形生成异形板不规则外围框线 NFP， 第二类异形板在原异形板上生成异形板不规则外 围框线 NFP ； 0007 当异形板的个数 N 大于 1 且不超过阈值时， 将 N 个所述 NFP 两两合并生成 N 个异 形板组合图 ； 0008 从 N 个异形板组合图中筛选出最优拼板组合图 ； 0009 其中， 所述第一类异形板为异形板的尺寸不超过阈值的异形板或异形板的 面积 占其外接矩形的面积超过阈值的异形板 ； 第一类异形板之外的异形板为第二类异形板。 0010 另一方面， 本发明还提出一种 PCB 拼板装置， 包括 ： 0011 异形板分类模块， 用于。
17、将每一异形板溶入板间距后， 区分第一类异形板和第二类 异形板 ； 0012 NFP 生成模块， 用于利用预置的规则分别生成异形板 NFP， 其中第一类异形板在对 应的矩形生成异形板不规则外围框线 NFP， 第二类异形板在原异形板上生成异形板不规则 外围框线 NFP ； 0013 组合模块， 用于当异形板的个数 N 大于 1 且不超过阈值时， 将 N 个所述 NFP 两两合 并生成 N 个异形板组合图 ； 0014 筛选模块， 用于从 N 个异形板组合图中筛选出最优拼板组合图 ； 0015 其中， 所述第一类异形板为异形板的尺寸不超过阈值的异形板或异形板的面积占 其外接矩形的面积超过阈值的异形板。
18、 ； 第一类异形板之外的异形板为第二类异形板。 0016 本发明通过利用预置的规则将已溶入板间距的异形板组合生成拼板组合图， 并筛 选出最优拼板组合图， 组合过程中将符合要求的异形板转化为矩形处理， 提高了 PCB 生产 说 明 书 CN 103957672 A 5 2/9 页 6 的效率和组合方式的计算效率， 并且降低了异形板的生产用料， 降低了成本。 附图说明 0017 图 1 为本发明提供的 PCB 拼板方法一实施例的流程示意图 ； 0018 图 2 为图 1 所示的方法中溶入板间距后的异形板示意图 ； 0019 图 3a 为本发明一实施例中 PCB 拼板方法中选定的异形板 A 的示意图。
19、 ； 0020 图 3b 为本发明一实施例中 PCB 拼板方法中选定的异形板 B 的示意图 ； 0021 图 3c 为本发明一实施例中 PCB 拼板方法中异形板 B 沿异形板 A 运动一周的轨迹 示意图 ； 0022 图 3d 为本发明一实施例中 PCB 拼板方法中异形板 A 相对于异形板 B 的 NFP 示意 图 ； 0023 图 4 为图 1 所示的方法中生成异形板 A 的 NFP 过程中， 异形板 B 滑动方向及距离 示意图 ； 0024 图5为本发明又一实施例提供的PCB拼板方法中利用预置的规则分别生成异形板 不规则外围框线 NFP 的具体的流程示意图 ； 0025 图 6 为本发明又。
20、一实施例提供的 PCB 拼板方法中将 N 个所述 NFP 两两合并生成 N 个异形板组合图的具体的流程示意图 ； 0026 图7为本发明又一实施例提供的从N个异形板组合图中筛选出最优拼板组合图的 具体的流程示意图 ； 0027 图 8 为本发明实施例中提供的 PCB 拼板装置的结构示意图 ； 0028 图 9 为本发明实施例中提供的 NFP 生成模块的具体的结构示意图 ； 0029 图 10 为本发明又一实施例中提供的第一生成单元的具体的结构示意图 ； 0030 图 11 为本发明又一实施例中提供的组合模块的具体的结构示意图 ； 0031 图 12 为本发明又一实施例中提供的筛选模块的具体的结。
21、构示意图 0032 图 13 为本发明又一实施例中 PCB 拼板装置的结构示意图。 0033 本发明目的的实现、 功能特点及优点将结合实施例， 参照附图做进一步说明。 具体实施方式 0034 为了使本发明的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施例， 对 本发明进行进一步详细说明。应当理解， 此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明， 并不用于限定本发明。 0035 本发明实施例涉及 PCB 开料时使用的拼板方法， 具体涉及异形板的拼板方法。 0036 请参照图1， 为本发明实施例提出的PCB拼板方法， 如图1所示， 该方法包括以下步 骤 ： 0037 S100 ： 将每一异。
22、形板溶入板间距后， 区分第一类异形板和第二类异形板 ； 0038 其中， 所述第一类异形板为异形板的尺寸不超过阈值的异形板或异形板的面积占 其外接矩形的面积超过阈值的异形板 ； 第一类异形板之外的异形板为第二类异形板。 0039 在组合异形板的过程中， 板与板之间需要保留一定的间距， 该间距被称为板间距。 后续对异形板的操作的过程中 （例如钻孔操作、 切割操作） ， 板间距的存在可以保护异形板 说 明 书 CN 103957672 A 6 3/9 页 7 不被损害。 在本实施例中， 溶入板间距后的异形板宽高及相关参数对排样有决定性作用， 故 在异形板组合前， 需要将板间距溶入异形板中。由一个宽。
23、高为 D 的矩形围绕异形板组合运 动一圈， 所产生的轨迹线即为包含了板间距的新图形， 如图 2 所示， 为溶入板间距后的异形 板， 其中图示阴影部分为溶入的板间距区域。 0040 为了进一步提高拼板组合的效率， 需要对融入板间距之后的异形板进行适当分类 和处理， 具体将尺寸不超过阈值的异形板或异形板的面积占其外接矩形的面积超过阈值的 异形板分为第一类异形板， 其它的异形板分为第二类异形板。并且得到第一类异形板的最 小的外接矩形， 以最小外接矩形作为拼板过程中的代表， 相对于异形板， 矩形的拼接更为 方便快速， 并且对于尺寸不超过 10*10 的异形板和异形板的面积占其外接矩形的面积超过 99%。
24、 的异形板而言， 所多出的面积相对于提高的生产效率而言， 代价是非常微小的。 0041 S200 ： 利用预置的规则分别生成 N 个异形板的 NFP（NoFitPolygon， 不规则多边形 外框线） ， 其中第一类异形板在对应的矩形生成异形板不规则外围框线 NFP， 第二类异形板 在原异形板上生成异形板不规则外围框线 NFP ； 0042 在溶入了板间距区域后， 进一步利用预置规则分别生成异形板的 NFP， 每一 NFP 为 异形拼板两两交叉生成， 如异形板 A 和异形板 B 可以生成两个 NFP， 为异形板 B 绕异形板 A 运动一周的轨迹以及异形板 A 绕异形板 B 运动一周的轨迹。其具。
25、体的形成过程为 ： 任意选 定第一异形板 A（如图 3a 所示） 和第二异形板 B（如图 3b 所示） ， 设定第一异形板 A 的一端 点作为起始点、 第二异形板B的一端点作为参考点， 记录第二异形板B沿第一异形板的边线 运动一周的运动轨迹 （如图 3c 所示） ， 该运动轨迹即为异形板 A 相对于异形板 B 的外围 NFP （如图 3d 所示） 。若需要对多个异形板进行拼板操作， 则将其余异形板两两交叉生成相应的 NFP， 例如形成异形板B相对于异形板A的NFPBA等。 这样， 有N个异形板则会形成N个NFP。 0043 S300 ： 当异形板的个数 N 大于 1 且不超过阈值时， 将 N 。
26、个 NFP 合并成 N-1 个组合 NFP ； 0044 将 N 个 NFP 两两合并生成 N-1 个组合 NFP， 对于个数 N 大于 20 时， 此时的拍了组合 方式将会大大增加， 最优拼板组合图的获取时间将会大大提高， 反而不利于提高计算效率， 故限定个数超出阈值时， 直接采用人工手动方式处理。 0045 S400 ： 从 N-1 个组合 NFP 中筛选出最优拼板 NFP ； 0046 从生成的N-1个组合NFP中筛选出外框线面积最小的组合NFP， 使得其占据Set的 面积最小， 从而提高了每一 Set 的利用率。 0047 更为具体的， 请参照图5及图6， 图5为生成异形板A的示意图，。
27、 图6为生成异形板 CNFP 的流程示意图， 具体步骤 ： 0048 S101 ： 选定起始点 ； 0049 如图 4 所示， 选定异形板 C 的端点 Ci 和异形板 D 的端点 Dj 为起始点。 0050 S102 ： 记录第一异形板从所述起始点沿所述第二异形板的边线运动时， 第二异形 板两端点的距离以及滑动方向 ； 0051 如图 4 所示， 以异形板 D 从 Ci 滑动至 Ci+1 为例， 滑动距离为 Ci 至 Ci+1 的距离， 滑动方向如箭头所示。 0052 S103 ： 生成以所述第二异形板所有坐标点为起点、 方向为滑动方向旋转 180 度、 长 度为所述滑动距离的若干第一线段， 。
28、得到第一线段与所述第二异形板边线相交点集合 ； 说 明 书 CN 103957672 A 7 4/9 页 8 0053 生成以异形板 C 所有点坐标为起点、 滑动方向旋转 180 度为方向、 长度为 Ci 至 Ci+1 距离的若干线段， 判断该线段与异形板 D 的边线是否有相交， 若有， 则将对应的交点添 加至相交点集合 L1。 0054 S104 ： 生成以所述第一异形板所有坐标点为起点， 方向为滑动方向、 长度为所述滑 动距离的若干第二线段， 得到第二线段与第一异形板边线相交点后加入相交点集合 L1 ； 0055 生成以异形板 D 的所有点坐标为起点， 方向为滑动方向、 长度为 Ci 至 。
29、Ci+1 距离的 若干线段， 判断该线段与异形板 C 的边线是否有相交， 若有， 则将对应的交点加入相交点集 合 L1。 0056 S105 ： 选取所述相交点集合中与第二异形板边线距离最小的交点及该交点对应的 所述第一异形板和所述第二异形板的边线 ； 0057 选取相交点集合L1中与异形板C边线距离最小的交点， 以及该交点对应的异形板 C 和异形板 D 的边线。 0058 S106 ： 判断所述最小的交点是否为所述起始点， 若是， 则执行步骤 S107， 否则循 环执行步骤 S102、 步骤 S103、 步骤 S104、 步骤 S105 ； 0059 当判断到最小的交点为起始点时， 则已遍历。
30、了异形板 C 的所有端点。 0060 S107 ： 连接获取到的所有最小的交点生成所述第二异形板 NFP ； 0061 连接获取到的最小交点， 生成异形板 C 的 NFP ； 采用快速筛选线段相交、 限制提取 线段、 顶外围线不判断、 非阻止线不判断等模式得到交点。交点连成线， 则为 NFP 轨迹线， 在 轨迹线上可得到最佳定位点。取包含异形板 C 的 NFP 的面积最小矩形， 异形板 C 的 NFP 的 定位点即为最佳定位点。 0062 更为具体的， 快速筛选线段相交的实现过程为 ： 提前利用 2 条线段的端点坐标值 , 来排除一定不相交的线段对， 减少调用相交函数的运算时间。 0063 限。
31、制提取线段的实现过程为 ： 排除一些异形板 C 和异形板 D 的端点 , 使其不需引 出线段， 以减少线段相交的运算量。 0064 顶外围线不判断的实现过程为 ： 像异形板 C 和异形板 D 之类的外框 , 对象初始化 后得到每条线段是否为顶外围线 , 顶外围线的定义线段的 2 个端点均在以 XY 轴为正方向 的矩形的边线上。在生成相交集合 L1 的过程中， 若异形板 C 的滑动线和异形板 D 的顶点逆 时针对应的线段都为顶外围线， 则不需引线段判断 , 以减少线段相交的运算量。 0065 非阻止线不判断的实现过程为 ： 为排除线段与线段是平行的情况 , 以减少线段相 交的运算量。 0066 。
32、在前述实施例的基础上， 请参照图 6， 为另一实施例中将 N 个 NFP 合并生成若干组 合 NFP 的步骤更为具体的流程示意图， 如图 5 所示， 具体包括 ： 0067 S201 ： 获得 N 个异形板的交叉组合 NFP 集合 ； 将 N 个异形板分别交叉组合生成 NFP 集合。 0068 S202 ： 从交叉 NFP 集合中获取到第一异形板和第二异形板的第一组合 NFP， 得到 最佳定位点， 生成第一组合图并存储对应的定位点 ； 0069 以异形板 A 和异形板 B 为例， 从交叉 NFP 集合中获取到异形板 A 与异形板 B 的组 合NFP， 取最小包含组合NFP的矩形面积， 异形板A。
33、和异形板B的定位为最佳定位点， 生成异 形板 A 和异形板 B 的组合图并存储对应的定位点。 说 明 书 CN 103957672 A 8 5/9 页 9 0070 S203 ： 从 NFP 集合中， 调出第一异形板 NFP 和第三异形板 NFP 的第二组合 NFP， 调 出第二异形板与第三异形板的第三组合 NFP， 组合获得第四组合 NFP 后， 得到最佳定位点， 生成第二组合图并存储对应的定位点 ； 0071 以异形板 A、 异形板 B 和异形板 C 为例， 从交叉 NFP 集合中分别获取到异形板 A 与 异形板 C 的组合 NFP 以及异形板 B 与异形板 C 的组合 NFP， 两个组合。
34、 NFP 组合为包含三个异 形板的组合 NFP， 进一步获得异形板 A、 异形板 B 以及异形板 C 的最佳定位点， 生成三个异形 板的组合图并存储对应的定位点。 0072 S204 ： 判断是否进行 N-1 次组合操作， 若否， 则循环执行步骤 S202 与 S203， 直到进 行 N-1 次组合操作 ； 若是， 则结束流程， 此时获取到 N 个异形板组合图。 0073 请参照图 7， 为步骤 S300 更为具体的流程示意图， 如图 7 所示， S300 具体包括 ： 0074 S301 ： 选取最大面积的组合图作为起始图形 ； 0075 S302 ： 选取 N 个组合图中除起始图形外的任一。
35、组合图， 计算得到次优模式定位点， 生成组合图集合 M ； 0076 S303 ： 遍历所述 N 个组合图， 选取所述组合图集合 M 外的任一异形板组合图， 得到 最优模式定位点， 放入组合图集合 M ； 0077 S304 ： 判断是否完成 N-1 次循环， 若是， 则执行步骤 S305， 否则执行步骤 S303 ； 0078 S305 ： 筛选外框面积最小的为最终拼板组合图。 0079 优选地， 当所述异形板的个数 N 大于阈值或在预设时间范围内没有筛选出最优拼 板组合图时， 将异形板由高到低横向摆放， 生成用户手动摆放的操作界面 ； 0080 其中， 异形板的个数 N 的阈值为 20 ；。
36、 预设时间范围为 5 分钟。 0081 一般而言， 当个数 N 小于 20 时， 能够顺利得到最优的拼板的组合方式， 但是不能 排除部分图形特别复杂， 无法顺利得到最优拼板组合图， 当在预设的时间范围内没有得到 结果时， 将停止运算过程， 生成用户手动摆放的操作界面， 直接通过手动摆放完成操作， 手 动生成的拼板具有更高的灵活性， 相比于自动生成过程中每个异形板只能在 90、 180和 270选择， 手动操作的时候可以选择更为精细的旋转角度。 0082 进一步地， 当在预设时间范围内没有筛选出最优拼板组合图时， 采用最小最优比 例的模式确定对各种异形板的比例关系重新筛选最优拼板组合图。具体来讲。
37、， 假设有 A、 B、 C 三种异形板， 所需的比例是 5:2:3， 如果第一次最优拼板组合图生成不成功， 为了降低图 形处理的复杂度， 将比例调整为 2:1:1 进行筛选， 如果在预设时间范围内还是没有筛选出 最优拼板组合图， 再将异形板由高到低横向摆放， 生成用户手动摆放的操作界面。 虽然将比 例调整为 2:1:1 后会使得 A 和 B 两种异形板出现生产过量的情况， 但是相对于拼板所带来 的节约板材的效果， 这个程度的生产过量是可以接受的。 0083 本发明提出的 PCB 拼板方法， 通过利用预置的规则将已溶入板间距的异形板组合 生成拼板组合图， 并筛选出最优拼板组合图， 组合过程中将符。
38、合要求的异形板转化为矩形 处理， 提高了 PCB 生产的效率和组合方式的计算效率， 并且降低了异形板的生产用料， 降低 了成本。 0084 请参照图 8， 为本发明实施例提出的 PCB 拼板装置 100， 如图 8 所示， 该装 置包括 ： 0085 异形板分类模块 110， 用于将每一异形板溶入板间距后， 区分第一类异形板和第二 类异形板 ； 说 明 书 CN 103957672 A 9 6/9 页 10 0086 NFP 生成模块 120， 用于利用预置的规则分别生成异形板 NFP， 其中第一类异形板 在对应的矩形生成异形板不规则外围框线 NFP， 第二类异形板在原异形板上生成异形板不 规。
39、则外围框线 NFP ； 0087 组合模块1130， 用于当异形板的个数N大于1且不超过阈值时， 将N个所述NFP两 两合并生成 N 个异形板组合图 ； 0088 筛选模块 1140， 用于从 N 个异形板组合图中筛选出最优拼板组合图 ； 0089 其中， 所述第一类异形板为异形板的尺寸不超过阈值的异形板或异形板的面积占 其外接矩形的面积超过阈值的异形板 ； 第一类异形板之外的异形板为第二类异形板。 0090 在组合异形板的过程中， 板与板之间需要保留一定的间距， 该间距被称为板间距。 后续对异形板的操作的过程中 （例如钻孔操作、 切割操作） ， 板间距的存在可以保护异形板 不被损害。 在本实。
40、施例中， 溶入板间距后的异形板宽高及相关参数对排样有决定性作用， 故 在异形板组合前， 异形板分类模块 110 需要将板间距溶入异形板中。由一个宽高为 D 的矩 形围绕异形板组合运动一圈， 所产生的轨迹线即为包含了板间距的新图形， 如图 2 所示， 为 溶入板间距后的异形板， 其中图示阴影部分为溶入的板间距区域。 0091 为了进一步提高拼板组合的效率， 异形板分类模块 10 需要对融入板间距之后的 异形板进行适当分类和处理， 具体将尺寸不超过阈值的异形板或异形板的面积占其外接矩 形的面积超过阈值的异形板分为第一类异形板， 其它的异形板分为第二类异形板。并且得 到第一类异形板的最小的外接矩形，。
41、 以最小外接矩 形作为拼板过程中的代表， 相对于异形 板， 矩形的拼接更为方便快速， 并且对于尺寸不超过 10*10 的异形板和异形板的面积占其 外接矩形的面积超过 99% 的异形板而言， 所多出的面积相对于提高的生产效率而言， 代价 是非常微小的。 0092 在溶入了板间距区域后， NFP 生成模块 120 进一步利用预置规则分别生成异形板 的 NFP， 每一 NFP 为异形拼板两两交叉生成， 如异形板 A 和异形板 B 可以生成两个 NFP， 为异 形板 B 绕异形板 A 运动一周的轨迹以及异形板 A 绕异形板 B 运动一周的轨迹。 0093 组合模块 130 将 N 个 NFP 两两合并。
42、生成 N 个异形板组合图， 筛选模块 1140 从生成 的 N 个异形板组合图中筛选出外框线面积最小的最优拼板组合图， 使得其占据 Set 的面积 最小， 从而提高了每一 Set 的利用率。 0094 更为具体的， 请参照图 9， 为 NFP 生成模块 120 更为具体的结构示意图， 如图 8 所 示， NFP 生成模块 120 具体包括 ： 0095 第一生成单元 121， 用于选定任意两个异形板， 将第一异形板的一端点作为起始 点， 将第二异形板的一端点作为参考点， 使所述第二异形板沿所述第一异形板的边线运动， 记录所述第二异形板的运动轨迹为 NFP ； 0096 第二生成单元 122， 。
43、用于其余异形板两两交叉生成相应的 NFP。 0097 任意选定第一异形板 A（如图 3a 所示） 和第二异形板 B（如图 3b 所示） ， 设定第一 异形板 A 的一端点作为起始点、 第二异形板 B 的一端点作为参考点， 记录第二异形板 B 沿第 一异形板的边线运动一周的运动轨迹 （如图 3c 所示） ， 该运动轨迹即为异形板 A 相对于异形 板 B 的外围 NFP（如图 3d 所示） 。 0098 若需要对多个异形板进行拼板操作， 则第二生成单元 12 将其余异形板两两交叉 生成相应的 NFP， 例如形成异形板 B 相对于异形板 A 的 NFPBA 等。这样， 有 N 个异形板则会 说 明 。
44、书 CN 103957672 A 10 7/9 页 11 形成 N 个 NFP。 0099 进一步地， 如图 10 所示， 第一生成单元 121 具体包括 ： 0100 第一生成子单元 121a， 用于选定起始点， 记录第一异形板从所述起始点沿所述第 二异形板的边线运动时， 第二异形板两端点的距离以及滑动方向 ； 0101 第二生成子单元 121b， 用于生成以所述第二异形板所有坐标点为起点、 方向为所 述滑动方向旋转 180 度、 长度为滑动距离的若干第一线段， 得到第一线段与所述第二异形 板边线相交点集合 ； 0102 第三生成子单元 121c， 用于生成以第一异形板所有坐标点为起点， 方。
45、向为滑动方 向、 长度为滑动距离的若干第二线段， 得到第二线段与第一异形板边线相交点后加入所述 相交点集合 ； 0103 第四生成子单元 121d， 用于选取所述相交点集合 L 中与第二异形板边线距离最小 的交点及该交点对应的所述第一异形板和所述第二异形板的边线 ； 0104 第五生成子单元 121e， 用于连接获取到的所有最小的交点生成所述第二异形板 NFP。 0105 第一生成子单元 121a 选定异形板 C 的端点 Ci 和异形板 D 的端点 Dj 为起始点， 使 异形板 D 从起始点沿异形板 C 的边线运动， 滑动距离为异形板 C 两端点的距离， 并记录滑动 方向 ； 0106 如图 。
46、4 所示， 以异形板 D 从 Ci 滑动至 Ci+1 为例， 滑动距离为 Ci 至 Ci+1 的距离， 滑动方向如箭头所示。 0107 第二生成子单元 121b 生成以异形板 C 所有点坐标为起点、 方向为滑动方向旋转 180 度、 程度为 Ci 至 Ci+1 距离的若干第一线段， 判断该第一线段与异形板 B 的边线是否有 相交， 若有， 则将对应的交点添加至相交点集合 L2 ； 0108 第三生成子单元 121c 生成以异形板 B 的所有点坐标为起点， 方向为滑动方向、 长 度为 Ci 至 Ci+1 距离的若干线段， 判断该线段与异形板 A 的边线是否有 相交， 若有， 则将对 应的交点加入。
47、相交点集合 L2 ； 0109 第四生成子单元 121d 选取相交点集合 L2 中与异形板 A 边线距离最小的交点， 以 及该交点对应的异形板 C 和异形板 D 的边线， 判断该交点是否为起始点， 若否， 则由第二生 成子单元121b、 第三生成子单元121c遍历异形板C的所有端点， 若是， 则获取到了若干最小 交点 ； 0110 第五生成子单元 121e 连接获取到的最小交点， 生成异形板 A 的 NFP ； 采用快速筛 选线段相交、 限制提取线段、 顶外围线不判断、 非阻止线不判断等模式得到交点。交点连成 线， 则为 NFP 轨迹线， 在轨迹线上可得到最佳定位点。取包含异形板 C 的 NF。
48、P 的面积最小矩 形， 异形板 C 的 NFP 的定位点即为最佳定位点。 0111 快速筛选线段相交的实现过程为 ： 提前利用 2 条线段的端点坐标值 , 来排除一定 不相交的线段对 , 减少调用相交函数的运算时间。 0112 限制提取线段的实现过程为 ： 排除一些异形板 C 和异形板 D 的端点 , 使其不需引 出线段， 以减少线段相交的运算量。 0113 顶外围线不判断的实现过程为 ： 像异形板 C 和异形板 D 之类的外框 , 对象初始化 后得到每条线段是否为顶外围线 , 顶外围线的定义线段的 2 个端点均在以 XY 轴为正方向 说 明 书 CN 103957672 A 11 8/9 页。
49、 12 的矩形的边线上。在生成相交点集合 L2 的过程中， 若异形板 C 的滑动线和异形板 D 的顶点 逆时针对应的线段都为顶外围线 , 则不需引线段判断 , 以减少线段相交的运算量。 0114 非阻止线不判断的实现过程为 ： 为排除线段与线段是平行的情况 , 以减少线段相 交的运算量。 0115 在前述实施例的基础上， 请参照图 11， 为另一实施例中组合模块 130 的具体结构 示意图， 如图 12 所示， 具体包括 ： 0116 交叉集合单元 131， 用于获得 N 个异形板的交叉组合 NFP 集合 ； 0117 组合图生成单元 132， 用于从所述交叉 NFP 集合中获取到所述第一异形板和所述 第二异形板的第一组合 NFP， 得到最佳定位点， 生成第一组合图并存储对应的定位点 ； 还用 于， 0118 从。