WAVE FIXTURE AI

Gerber 进 · 治具工程图出 · 21 项自动化 · 会听人话的 CAD 助手

wave-fixture-ai 把波峰焊治具设计从手工描图变成一条命令：拖入 PCB Gerber 文件，自动生成沉板区、取手位、避位区、上锡区、压扣孔、定位销与治具外形，输出 DXF/STL/GLB；支持 3D 预览、元件干涉分析与自然语言参数调整（「避位区外扩1mm」等 29 参数确定性解析）。

English · 🤖 GitHub Action · 📄 llms.txt (AI 直读) · 🧪 真实世界验证 (16 缺陷) · 🔌 API · MIT

_{▲ 21 项自动化 · DXF / STL / GLB / CNC G 代码 / 生产报告交付 · Web 界面或命令行}

✨ 21 项自动化

🚦 DRC 生产安全门禁（工业级核心）

治具出图前跑 35 条设计规则检查，存在 blocking / error 时导出的 DXF 自动打水印（PREVIEW）， 禁止直接送 CNC 生产——这是"设计稿"与"生产件"之间的最后防线。

每条规则都带 出处（竞品逆向框架 + Macaos / AGICORP / APTPCB / PCBSync / MB Manufacturing 的 DFM 指南）， 不是拍脑袋的阈值。QA 闭环配套：

• Golden Sample 回归：golden.py 支持导出几何基准并断言 IoU ≥0.9、Hausdorff ≤0.5mm、圆孔位置/半径误差；
• 人工 Review：缺层/低置信度不自动猜，挂起 mandatory review；工程师确认后写入 layer_mapping.json（绑定 geometry SHA256——几何一变确认自动过期），pending 状态阻断生产放行。

🚀 快速开始（Web 界面，推荐）

# 安装（或 pip install -e . 后用 wave-fixture-ai 命令）
pip install -e .

wave-fixture-ai --port 8000

浏览器打开 http://localhost:8000，使用流程：

1. 拖入 Gerber 文件（.gbs/.gts/.gbl/.gtl/.gm1/.drl 等，可多选）
   建议包含：B_Mask + F_Mask + Edge_Cuts + B_Cu + F_Cu + .drl
2. 点「🚀 生成治具」→ 预览 2D + 下载 DXF/PNG
3. 点「🧊 生成 3D」→ 3D 旋转预览 + 下载 STL/GLB
4. （可选）干涉分析：再拖入 KiCad 工程文件 .kicad_pcb → 报告避位不足的元件
5. （可选）自然语言调整：输入如「避位区外扩1mm」→ 重新生成

🤖 在 CI 里用（GitHub Action）

在 PR 时自动为 PCB 生成波峰焊治具并跑 DRC 生产门禁——可制造性问题在 PR 阶段暴露， 防止把不可焊的板送去打样：

name: drc
on: [pull_request, push]
jobs:
  fixture-drc:
    runs-on: ubuntu-latest
    permissions:
      contents: read
    steps:
      - uses: actions/checkout@v4
      - uses: mo9652962-ai/wave-fixture-ai@main
        with:
          gerber-dir: gerber/           # 你的 Gerber 产物目录
          severity-threshold: error     # error/blocking 问题让 CI 失败

产出：fixture.dxf（通过则为生产版，未过自动带 PREVIEW 水印）+ drc-report.json 自动上传为 fixture-artifacts。详见 action.yml。本仓库 CI 每次 push 都在 用它审计自己的真实板用例（dogfood）。

⌨️ 命令行方式

# Phase 1（沉板区/取手位/压扣孔/定位销）
python fixture_phase1.py <gerber_dir> -o output/fixture.dxf

# Phase 2 完整（+避位区/上锡区/盖板/治具外形）
python fixture_phase2.py <gerber_dir> -o output/fixture-full.dxf

# 干涉分析（需 .kicad_pcb）
python -c "
from interference import parse_kicad_pcb, analyze_interference
comps = parse_kicad_pcb('board.kicad_pcb')
reports = analyze_interference('output/fixture.stl', comps)
"

🔌 API 端点

🔬 干涉分析说明

• 需要 .kicad_pcb 文件（Gerber 只有焊盘几何，无元件高度信息）
• 判定规则：元件盒在避位区覆盖 <85% 或 与治具 3D 重叠 >5mm³ → 报干涉
• 插件（PinHeader/Connector/USB 等）自动跳过（贯穿治具由「上锡区」处理）

💬 自然语言调整示例

避位区外扩1mm           → avoid_pad_extra: 0.3 → 1.3
沉板区外扩0.5mm          → sink_expand_mm: 0.2 → 0.7
盖板孔径改3mm            → cap_hole_r: 2.45 → 3.0
左右外扩加大20mm         → ext_left_right: 20.0 → 40.0

规则解析（确定性，不用 LLM）——工程参数调整要精确可复现。

🧰 技术栈

• gerbonara — Gerber/Excellon 解析（层自动识别 + KiCad10 G85 正则回退）
• shapely — 几何运算（外扩/倒角/凸包包围/坐标变换）
• ezdxf — DXF 输出
• trimesh + manifold — 3D 拉伸/布尔
• fastapi + uvicorn — Web 服务
• three.js — 前端 3D 渲染（ES module）

🏭 企业级交付（对标商业治具软件）

对标 Macaos Solder Pallet Designer（€1,500/年模块）的交付闭环，wave-fixture-ai 补齐四件企业级能力：

拼版阵列（Panelization）

小板一治具多片：界面输入 列×行 + 片间距，沉板/避位/上锡/定位销/狗骨头全量按阵列复制， 片间距挡锡墙默认 5mm（行业下限 3mm，低于阈值触发 DRC PANEL_GAP_TOO_SMALL）。

材料预设与成本估算

自动输出：毛坯板厚吸附（向上取档）→ 重量估算 → 材料费 + 机加工费 → 报价参考。 数据出处：Röchling 产品页 / Noves-China 板厚规格 / PCBSync 材料对比（见 materials.py 头注）。

CNC G 代码直出（.nc）

DXF 之外直接交付机床可执行程序（RS-274，G21 mm / G90 绝对 / G54 / 换刀 M6 / M30 收尾）：

1. 钻孔组：定位销孔按孔径分组自动换刀，分段啄钻；
2. 挖腔组：避位/上锡/盖板孔（螺旋铣孔）/沉板槽（板厚+0.3mm）/取手位——行距光栅粗铣 + 每层轮廓精铣；
3. 外形落料：刀具中心内缩一个刀径，切边落在治具边界。

进给/转速/层深/行距按材料预设给出安全默认值（合成石低进给高转速 + 强制吸尘提示）， 程序头注释材料/板厚/刀具表，尾部附加工估时（本页示例真实板 39.2 min）。

批量作业（YAML 作业规格，KiBot 惯例）

batch: "2026-W40 空调主板批"
defaults: { material: durostone, pallet_thickness: 10 }
jobs:
  - { name: aircon-main, gerber_dir: cases/case_002_aircon_kicad }
  - { name: stm32-carrier, gerber_dir: cases/case_003_stm32_4layer, panel_cols: 2 }

python batch_run.py job.yaml 一条命令产出整批 DXF/G 代码/工单 + 批次汇总， 单作业失败不中断批次（退出码可直接当 CI 门禁）。

波峰焊工艺窗口（作业指导书）

工单内置工艺参考窗口并做材料-工艺交叉校验：有铅 Sn63Pb37 锡炉 260±5°C/接触 2-5s、 无铅 SAC305 255-265°C/接触 4-8s（出处 Yint/Kester/Highqualitypcb，见 process.py）； 治具底面直接过波峰——材料耐温 <255°C（如高 Tg FR-4 180°C）触发 DRC MATERIAL_TEMP_WINDOW 警告。

生产工单报告（Markdown）

一次生成可归档/可传阅的 *-report.md：治具规格（含拼版）→ 材料与成本 → CNC 程序摘要 → DRC 结论 → 干涉汇总 → 交付物清单，每项带数据出处。

真实板示例（case_003，2×1 拼版）：治具 130×105mm · Durostone 10mm · 毛坯 0.356kg · 材料费 ¥149.5 + 加工费 ¥78.4 ≈ ¥227.9/套

🧪 真实板验证（Golden Cases）

两类真实生产板的端到端回归基准（cases/）：

uv run pytest -q --cov --cov-fail-under=80    # 130 测试 · 覆盖率 84%（CI 棘轮 80）
uv run pytest tests/test_golden_case*.py -v    # 25 项真实板黄金断言

端到端跑通的过程修掉了 11 个真实缺陷（层名兼容 / overrides 语义 / 同层多文件 / 微缺口闭合 / 压扣孔位置 / 定位销未筛选 / 销径规则 / matplotlib 依赖 / 前端门禁未渲染 / 干涉判定 OR→AND 误报 / 板框 gr_line 解析）——单测 52 全绿时仍未被发现， 只有真实数据、真实浏览器与黄金对比能暴露。方法论已沉淀为 real-world-validation 技能。

3D 干涉分析在真实板（36 元件）上的输出：报出的大体积元件（继电器 1886–2260mm³、 数码管 3163mm³）避位覆盖仅 0.04–0.60，是真实设计缺陷（大件落在避位区外会被治具压到）。

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MIT