CN112706399A - 粘合和拖曳打印 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及粘合和拖曳打印。公开了方法和装置。一种打印到基底上的方法包括从设置在打印系统中的材料源提供纱线。纱线是包括端头节段和卷线节段的长形连续件。卷线节段靠近材料源设置。端头节段从打印系统的喷嘴延伸。该方法还包括将端头节段附接到基底，并且在将端头节段附接到基底之后使喷嘴移动远离端头节段。通过打印系统的致动系统移动喷嘴。喷嘴沿着基底的移动增加端头节段与材料源之间的张力。纱线中的张力从材料源拉动卷线节段。

Description

粘合和拖曳打印
本申请是申请日为2016年09月21日，申请号为201680065508.7，发明名称为“粘合和拖曳打印”的申请的分案申请。
技术领域
本实施方案总体上涉及三维打印系统和方法。
背景
三维打印系统和方法可与包括熔融沉积成型(FDM)、电子束自由成形制造(EBF)、选择性激光烧结(SLS)以及其它种类的三维打印技术的各种技术相关联。
由三维打印系统形成的结构可以与由其它制造技术形成的物体一起使用。这些物体包括在各种鞋类物品和/或服装物品中使用的纺织材料。
发明内容
本申请主要涉及但不限于以下方面：
1)一种用于打印到基底上的方法，所述方法包括：
从设置在打印系统中的材料源提供纱线，所述纱线是至少包括端头节段和卷线节段的长形连续件；
其中，所述卷线节段靠近所述材料源设置，并且其中，所述端头节段从所述打印系统的喷嘴延伸；
将所述端头节段附接到所述基底；
在将所述端头节段附接到所述基底之后使所述喷嘴移动远离所述端头节段，其中，通过所述打印系统的致动系统移动所述喷嘴；
其中，使所述喷嘴移动远离所述端头节段增加所述端头节段和所述材料源之间的张力；并且
其中，所述纱线中的所述张力从所述材料源拉动所述卷线节段。
2)根据1)所述的方法，其中，从所述材料源拉动的所述卷线节段的长度与所述张力成比例。
3)根据1)所述的方法，其中，使所述喷嘴移动远离所述端头节段包括：
在垂直于所述基底的方向上使所述喷嘴移动到距所述基底预定的分开距离。
4)根据3)所述的方法，其中，使所述喷嘴移动远离所述端头节段还包括：
使所述喷嘴在与所述基底平行的方向上移动，同时保持距所述基底的所述预定的分开距离。
5)根据1)所述的方法，其中，在所述纱线中的所述张力从所述材料源拉动所述卷线节段之后，所述端头节段和所述卷线节段保持连续地附接至彼此。
6)根据1)所述的方法，其中，附接所述端头节段包括使所述端头节段结合到所述基底，并且其中，保持所述结合，同时使所述喷嘴移动远离所述端头节段。
7)根据6)所述的方法，其中，所述纱线包括可热塑材料；并且
其中，所述可热塑材料将所述端头节段结合到所述基底。
8)一种用于打印到基底上的方法，所述方法包括：
从打印系统内的材料源提供纱线，所述纱线是包括端头节段和中间节段的长形连续件；
使所述纱线的所述端头节段通过所述打印系统的喷嘴进给，所述喷嘴具有流入开口和流出开口；
其中，所述端头节段从所述流出开口延伸出所述喷嘴，并且其中，所述中间节段从所述流入开口延伸出所述喷嘴；
将所述端头节段附接到所述基底的第一附接区；以及
在将所述端头节段附接到所述第一附接区之后，使所述喷嘴移动远离所述第一附接区，从而从所述流出开口拉动所述中间节段，其中，通过所述打印系统的致动系统移动所述喷嘴。
9)根据8)所述的方法，其中，在将所述端头节段附接到所述第一附接区之后，使所述喷嘴移动远离所述第一附接区在所述纱线中提供第一张力；并且
其中，所述纱线中的所述第一张力拉动所述中间节段通过所述流出开口。
10)根据9)所述的方法，还包括：
在将所述端头节段附接到所述基底的所述第一附接区之前移动所述喷嘴；并且
其中，当在将所述端头节段附接到所述基底的所述第一附接区之前移动所述喷嘴时，从所述流出开口延伸出所述喷嘴的所述端头节段的长度保持恒定。
11)根据9)所述的方法，其中，所述材料源包括卷线；并且
其中，所述第一张力处于所述卷线与所述端头节段之间。
12)根据11)所述的方法，其中，所述第一张力使所述卷线旋转。
13)根据12)所述的方法，其中，使所述喷嘴移动远离所述第一附接区包括使所述喷嘴以移动速率沿着所述第一附接区的表面移动；
其中，所述第一张力使所述卷线以旋转速率旋转；并且
其中，所述旋转速率与所述移动速率成比例。
14)根据13)所述的方法，其中，使所述喷嘴移动远离所述第一附接区包括使所述喷嘴在近似正交于所述第一附接区的方向上移动。
15)根据9)所述的方法，其中，所述纱线中的所述第一张力从所述流出开口拉动第一长度的所述纱线，并且所述方法还包括：
将所述中间节段附接到所述基底的第二附接区；
在将所述中间节段附接到所述第二附接区之后使所述喷嘴移动远离所述第二附接区；
其中，在将所述中间节段附接到所述第二附接区之后使所述喷嘴移动远离所述第二附接区在所述纱线中提供第二张力；并且
其中，所述纱线中的所述第二张力从所述流出开口拉动第二长度的所述纱线。
16)一种用于打印到基底上的装置，所述装置包括：
材料源，其被构造成供应纱线，所述纱线是包括端头节段、中间节段和卷线节段的长形连续件，其中，所述卷线节段靠近所述材料源设置，并且其中，所述中间节段设置在所述端头节段和所述卷线节段之间；
喷嘴，其被构造成在流入开口处接收所述纱线并且从流出开口提供所述纱线；
其中，所述端头节段从所述流出开口延伸，并且其中，所述中间节段从所述流入开口延伸；
致动系统，其被构造成使所述喷嘴的所述流出开口移动到所述基底中；
其中，所述装置被构造为用于第一状态和第二状态；
其中，在所述第一状态期间，从所述流出开口延伸的所述端头节段是未固定的并且所述喷嘴移动，而不向所述纱线施加张力；并且
其中，在所述第二状态期间，从所述流出开口延伸的所述端头节段被固定到所述基底并且移动所述喷嘴向所述纱线施加张力。
17)根据16)所述的装置，其中，所述致动系统在所述第一状态期间使所述流出开口沿着三个垂直轴线移动。
18)根据17)所述的装置，其中，所述致动系统在所述第一状态期间使所述流出开口移动到所述基底中；
其中，当所述装置使所述流出开口移动到所述基底中时，所述端头节段被固定到所述基底；并且
其中，在所述端头节段被固定到所述基底之后，所述装置处于所述第二状态。
19)根据18)所述的装置，其中，在所述第二状态期间，所述纱线中的张力通过所述基底被施加在所述端头节段上。
20)根据18)所述的装置，其中，在所述第二状态期间，所述致动系统使所述喷嘴相对于所述端头节段移动一定距离；并且
其中，所述喷嘴分配与所述距离成比例的长度的所述纱线。
附图简述
参考以下附图和描述可更好地理解实施方案。附图中的部件不一定是按比例的，而是将重点放在图示实施方案的原理上。此外，在附图中，相同的参考标记在全部的不同视图中指代对应的部分。
图1是三维打印系统的部件以及可与该三维打印系统一起使用的多个物品的实施方案的示意图；
图2是图1的三维打印系统的打印设备的实施方案的示意图；
图3是打印系统的实施方案处于第一状态的示意图；
图4是根据示例性实施方案的使喷嘴朝向附接区移动的示意图；
图5是根据示例性实施方案的使喷嘴朝向图4的附接区降低的示意图；
图6是根据示例性实施方案的使喷嘴移动到图4的附接区中的过程的示意图；
图7是根据示例性实施方案的在使喷嘴移动到图4的附接区中之前的纱线的示意图；
图8是根据示例性实施方案的使喷嘴移动到图4的附接区中的过程的示意图；
图9是根据示例性实施方案的在使喷嘴移动到图4的附接区中之后的纱线的示意图；
图10是根据示例性实施方案的纱线附接到图4的附接区的示意图；
图11是图3的打印系统的实施方案处于第二状态的示意图；
图12是根据示例性实施方案的在第二状态期间使喷嘴升高离开图4的附接区之后的喷嘴的示意图；
图13是根据示例性实施方案的在第二状态期间使喷嘴平行于基底并且远离图4的附接区移动的过程的示意图；
图14是根据示例性实施方案的纱线具有端头张力(tag tension)和附接张力的示意图；
图15是根据示例性实施方案的在第二状态期间使喷嘴平行于基底并且朝向附接区移动的过程的示意图；
图16是根据示例性实施方案的喷嘴接收纱线同时使喷嘴降低到图15的附接区中的示意图；
图17是根据示例性实施方案的在第二状态期间使喷嘴移动远离图15的附接区的过程的示意图；
图18是根据示例性实施方案的图4的附接区使纱线的张力分开的和图15的附接区使纱线的张力分开的示意图；
图19是根据示例性实施方案的紧固件系统处于附接状态的示意图；
图20是根据示例性实施方案的图19的紧固件系统处于分离状态的示意图；
图21根据示例性实施方案的可穿戴电路的示意图；以及
图22是根据示例性实施方案的具有拉伸元件的物品的示意图。
详细描述
在一个方面中，一种打印到基底上的方法包括从设置在打印系统中的材料源提供纱线。纱线是包括端头节段(tagging segment)和卷线节段(reel segment)的长形连续件。卷线节段靠近材料源设置。端头节段从打印系统的喷嘴延伸。该方法还包括将端头节段附接到基底并且在将端头节段附接到基底之后使喷嘴移动远离端头节段。通过打印系统的致动系统来移动喷嘴。使喷嘴沿着基底移动增加了端头节段和材料源之间的张力。纱线中的张力从材料源拉动卷线节段。
在另一个方面中，一种打印到基底上的方法包括从打印系统内的材料源提供纱线。纱线是包括端头节段和中间节段的长形连续件。该方法还包括使纱线的端头节段通过具有流入开口和流出开口的喷嘴进给。端头节段从流出开口延伸出喷嘴。中间节段从流入开口延伸出喷嘴。该方法还包括将端头节段附接到基底的第一附接区。另外地，该方法包括在将端头节段附接到第一附接区之后使喷嘴移动远离第一附接区，从而从流出开口拉动中间节段。通过打印系统的致动系统来移动喷嘴。
在另一个方面中，一种用于打印到基底上的装置包括材料源、喷嘴和致动系统。材料源被构造成供应纱线。该纱线是包括端头节段、中间节段和卷线节段的长形连续件。卷线节段靠近材料源设置。中间节段设置在端头节段和卷线节段之间。喷嘴被构造成在流入开口处接收纱线并且从流出开口提供纱线。端头节段从流出开口延伸。中间节段从流入开口延伸。致动系统被构造成使流出开口移动到基底中。该装置被构造为用于第一状态和第二状态。端头节段在第一状态期间从流出开口延伸。端头节段在第一状态期间是未固定的。在第一状态期间，喷嘴移动，而不向纱线施加张力。端头节段在第二状态期间从流出开口延伸。端头节段在第二状态期间被固定到基底。在第二状态期间，喷嘴向纱线施加张力。
在查看了以下附图和详细描述之后，实施方案的其它系统、方法、特征和优点对于本领域的普通技术人员将是明显的或将变得明显。意图是所有这样的另外的系统、方法、特征和优点都被包括在本描述和本概述中，在实施方案的范围内，并且由所附权利要求保护。
图1是三维打印系统100(以下也简称为打印系统100)的实施方案的示意图。图1还示出了可以与打印系统100一起使用的数个示例性物品130。参考图1，打印系统100还可以包括打印设备102、计算系统104和网络106。
实施方案可以使用各种类型的三维打印(或增材制造)技术。三维打印或“3D打印”包括用于通过将连续的材料层沉积在彼此的顶部之上来形成三维物体的各种技术。可以使用的示例性3D打印技术包括但不限于：熔融丝制造(FFF)、电子束自由成形制造(EBF)、直接金属激光烧结(DMLS)、电子束熔化(EMB)、选择性激光熔化(SLM)、选择性热烧结(SHS)、选择性激光烧结(SLS)、石膏基3D打印(PP)、层叠物体制造(LOM)、立体光刻(SLA)、数字光处理(DLP)以及本领域中已知的各种其它3D打印技术或增材制造技术。
在图中所示的实施方案中，打印系统100可与熔融丝制造(FFF)(也称为熔融沉积成型)相关联。在图1中所示的实施方案中，打印系统100的打印设备102使用熔融丝制造来产生三维零部件。在Crump于1992年6月9日发布的题为“Apparatus and Method forCreating Three-Dimensional Objects”的第5,121,329号美国专利中公开了使用熔融丝制造(FFF)的打印设备的示例，该申请通过引用并入本文，并且以下被称为“3D物体”申请。本公开的实施方案可以利用在3D物体申请中公开的系统、部件、设备和方法中的一个或更多个。
打印设备102可包括外壳110，外壳110支撑各种系统、设备、部件或有利于物体(例如，零部件、部件、结构等)的三维打印的其它设置。尽管示例性实施方案描绘了用于外壳110的特定矩形盒状的几何形状，但是其它实施方案可以使用具有任何几何形状和/或设计的任何外壳。打印设备的外壳的形状和尺寸可以根据包括用于设备的期望的占用空间(foot-print)、可以在打印设备内形成的零部件的尺寸和形状的因素以及可能的其它因素而变化。应理解，打印设备的外壳可以是开放的(例如，提供具有大开口的框架)或者是闭合的(例如，用固体材料的玻璃或面板以及门闭合)。
在一些实施方案中，打印设备102可以包括保持或支持打印对象(或支撑打印对象的部件)的设置。在一些实施方案中，打印设备102可包括工作台、平台、托盘或类似部件以支撑、保持和/或支持被打印的对象或打印材料正被施加到其上的对象。在图1的实施方案中，打印设备102包括托盘112。在一些实施方案中，托盘112可以固定在适当位置。然而，在其它实施方案中，托盘112可以移动。例如，在一些情况下，托盘112可以构造成在水平方向(例如，相对于外壳110的前后和/或左右)以及竖直方向(例如，在外壳110内上下)上在外壳110内平移。此外，在一些情况下，托盘112可以被构造成围绕与托盘112相关联的一个或更多个轴线旋转和/或倾斜。因此，可设想的是，在至少一些实施方案中，托盘112可以和打印设备102的喷嘴或打印头一起移动成任何期望的相对构型。
在一些实施方案中，打印设备102可以包括用于将打印材料(或打印物质)输送到目标位置的一个或更多个系统、设备、组件或部件。目标位置可以包括托盘112的表面、部分地打印结构的表面或部分和/或非打印结构或部件的表面或部分。用于输送打印材料的设置包括例如打印头和喷嘴。在图1的实施方案中，打印设备102包括喷嘴组件116。
喷嘴组件116可以包括将打印材料输送到目标位置的一个或更多个喷嘴。为了清楚起见，图1的示例性实施方案描绘了喷嘴组件116的单个喷嘴118。然而，在其它实施方案中，喷嘴组件116可以构造有任何数量的喷嘴，该任何数量的喷嘴可以以阵列或任何特定构造来布置。在包括两个或更多个喷嘴的实施方案中，喷嘴可以构造成一起和/或独立地移动。例如，在下面讨论的打印系统的实施方案中，打印设备可以构造有至少两个喷嘴，该至少两个喷嘴可以以彼此独立的方式移动。
喷嘴118可以构造有喷嘴孔，该喷嘴孔可以被打开和/或关闭以控制从喷嘴118离开的材料的流动。具体地，喷嘴孔可以与喷嘴通道流体连通，该喷嘴通道接收来自打印设备102内的材料源142的材料供应。例如，材料供应可以是纱线成分。在一些实施方案中，材料供应可以包括可热塑材料和耐熔融材料。在至少一些实施方案中，材料供应(例如，可热塑材料和/或耐熔融材料)可以被提供为线圈，该线圈然后可以被展开并穿过喷嘴118被供给以沉积在目标位置处。在一些实施方案中，蜗杆驱动器可以用于以特定速率(其可以变化以实现从喷嘴118出来的材料的需要的体积流动速率)将材料供应推入喷嘴118中。在其它实施方案中，蜗杆驱动器被省略。例如，可以使用致动系统从喷嘴分配材料供应。应理解，在一些情况下，可以在喷嘴118附近的位置处(例如，在喷嘴组件116的一部分中)提供材料供应，而在其它实施方案中，材料供应可以位于打印设备102的一些其它位置处，并且经由管、导管或其它设置供给到喷嘴组件116。
加热系统可以被构造成向纱线提供任何温度。例如，在各种实施方案中，加热系统140提供特定温度范围内的温度。例如，加热系统140可以提供大于500℃的温度。在另一个示例中，加热系统140可以提供大于300℃的温度。在另一示例中，加热系统140可以提供大于230℃的温度。在一个示例中，加热系统140可以提供在110℃与200℃之间的温度。
在一些实施方案中，喷嘴组件116与致动系统114相关联。致动系统114可以包括有利于于喷嘴组件116在外壳110内运动的各种部件、设备和系统。特别地，致动系统114可以包括在任何水平方向和/或垂直方向上移动喷嘴组件116的设置，以有利于沉积材料以便形成三维物体。为此，致动系统114的实施方案可以包括一个或更多个轨、轨道和/或类似设置，以在外壳110内将喷嘴组件116保持在各种位置和/或定向。实施方案还可以包括任何种类的马达，例如步进马达或伺服马达，以沿着轨或轨道移动喷嘴组件116，和/或使一个或更多个轨或轨道相对于彼此移动。
在一些实施方案中，加热系统可以是固定的。如在图1中示出的，加热系统140可以附接到外壳110。在其它实施方案中，加热系统可以连同喷嘴一起移动。例如，可以通过致动系统114或另一个致动系统(未示出)使加热系统140相对于外壳110移动。即，在一些情况下，加热系统可以被集成到打印头中或者邻近于打印头附接。例如，加热系统140可以集成到喷嘴组件116。为了说明的目的，加热系统140在图1至图18中被示出为与喷嘴组件116分开。
在一些情况下，可能期望用打印设备的其它部件来移动喷嘴。在一些实施方案中，致动系统可以包括促进加热系统在外壳内运动的各种部件、设备和系统。例如，致动系统114可以包括促进加热系统140在外壳110内运动的各种部件、设备和系统(未示出)。类似地，在某些实施方案中，致动系统可以包括促进材料源在外壳内运动的各种部件、设备和系统。例如，致动系统114可以包括促进材料源142在外壳110内运动的各种部件、设备和系统(未示出)。此外，在各种实施方案中，致动系统被构造成使喷嘴组件与加热系统和/或材料源一起移动。例如，致动系统114被构造成使喷嘴组件116与加热系统140和/或材料源142一起移动。在其它实施方案中，致动系统被构造成使喷嘴组件独立于加热系统和/或材料源来移动。例如，致动系统114被构造成通过使用不同的轨、轨道和/或类似设置使喷嘴组件116独立于加热系统140移动。类似地，在另一个示例中，致动系统114被构造成使喷嘴组件116独立于材料源142移动。在其它实施方案中，工作台被移动并且喷嘴组件、加热系统和材料源的位置被维持。例如，托盘112被移动并且喷嘴组件116、加热系统140和材料源142的位置被维持。
致动系统可以被构造成在一个或更多个方向上移动喷嘴。在一些实施方案中，致动系统可以在单个线性方向上移动喷嘴。在其它实施方案中，致动系统可以在至少两个垂直方向上移动喷嘴。在还有的其它实施方案中，致动系统可以在三个垂直方向上或沿着系统的三个垂直轴线移动喷嘴。例如，在图1中所示出的示例性实施方案中，致动系统114可以被构造成使喷嘴118沿第一轴线160、第二轴线162和第三轴线164移动。如在图1中所见，第一轴线160可以与外壳110的竖直方向相关联，而第二轴线162和第三轴线164可以与外壳110的水平方向(例如，长度方向和宽度方向)相关联。当然，尽管示例性实施方案描绘了能够使喷嘴在三个独立的x-y-z方向或笛卡尔方向上移动的致动系统，但其它实施方案可以被构造成使喷嘴在与非笛卡尔坐标系(例如，球坐标系、圆柱坐标系等)相关联的三个独立方向上移动。更进一步地，在其它情况下，致动系统可以使喷嘴在可以不正交的三个不同方向(例如，倾斜坐标系的方向)上移动。
在某些实施方案中，第一轴线160近似正交于打印表面，诸如基底144的打印表面148。如本文所使用的，当方向偏离垂直于表面的10度内时，方向近似正交于表面。例如，如所示出的，第一轴线160近似正交于打印表面148。在其它实施方案中，第一轴线可以与打印表面不同地对齐。
在致动系统被构造成使喷嘴在两个或更多个垂直方向上移动的那些情况下，致动系统可以允许喷嘴在任何合适数量的垂直方向上同时移动。在一些实施方案中，致动系统可以使喷嘴在垂直方向中的两个或更多个垂直方向上同时移动。例如，致动系统114可以使喷嘴118在平行于第一轴线160的方向上移动，而同时使喷嘴118在平行于第二轴线162的方向上和/或在平行于第三轴线164的方向上移动。在一些实施方案中，在轴线处的位置可以被保持或维持在特定位置处，同时致动系统使喷嘴在平行于另一个轴线的方向上移动。例如，致动系统114可以在使喷嘴118在平行于第二轴线162的方向上移动的同时和/或使喷嘴118在平行于第三轴线164的方向上移动的同时使喷嘴118保持在第一轴线160的位置处。在另一个示例中，致动系统114可以使喷嘴118在平行于第一轴线160的方向上降低或升高，同时使喷嘴118保持在第二轴线162上的基底位置和/或使喷嘴118保持在第三轴线164上的基底位置。在其它实施方案中，致动系统可以使喷嘴每次沿着垂直方向之一移动。
应理解，为了说明的目的，在图1中示意性地示出了打印设备102的部件、设备和系统。因此，应理解，实施方案可以包括未示出的附加设置，包括促进致动系统114和喷嘴组件116的操作的特定零部件、部件和设备。例如，致动系统114被示意性地示出为包括数个轨或轨道，但是包括致动系统114的零部件的特定构造和数量可以根据实施方案不同而变化。
在不同的实施方案中，打印设备102可以使用各种不同的材料来形成3D零部件，包括但不限于：热塑性塑料(例如，聚乳酸和丙烯腈丁二烯苯乙烯)、高密度聚乙烯、共晶金属、橡胶、粘土(包括金属粘土)、室温硫化有机硅(RTV有机硅)、瓷、以及本领域已知的可能的其它种类的材料。在其中两种或更多种不同的打印材料或挤出材料用于形成零部件的实施方案中，可以使用上面公开的材料中的任何两种或更多种。
如上所讨论的，打印系统100可以包括控制和/或接收来自打印设备102的信息的设置。这些设置可以包括计算系统104和网络106。通常，术语“计算系统(computingsystem)”是指单个计算机的计算资源、单个计算机的计算资源的一部分、和/或彼此通信的两个或更多个计算机。这些资源中的任一个可以由一个或更多个人类用户操作。在一些实施方案中，计算系统104可以包括一个或更多个服务器。在一些情况下，打印服务器可主要负责控制打印设备102和/或与打印设备102通信，而单独的计算机(例如，台式机、笔记本电脑或平板)可促进与用户的交互。计算系统104还可以包括一个或更多个存储设备，该一个或更多个存储设备包括但不限于：磁存储设备、光存储设备、磁光存储设备和/或存储器(包括易失性存储器和非易失性存储器)。
在图1的示例性实施方案中，计算系统104可以包括中央处理设备185、观察界面186(例如，监视器或屏幕)、输入设备187(例如，键盘和鼠标)以及用于设计打印结构的计算机辅助设计(“CAD”)表示189的软件。在至少一些实施方案中，打印结构的CAD表示189不仅可以包括关于结构的几何形状的信息，而且可以包括与打印该结构的各个部分所需的材料相关的信息。
在一些实施方案中，计算系统104可以经由网络106与打印设备102直接联系。网络106可以包括促进计算系统104和打印设备102之间的信息交换的任何有线或无线设置。在一些实施方案中，网络106还可以包括各种部件，例如网络接口控制器、中继器、集线器、网桥、交换机、路由器、调制解调器和防火墙。在一些情况下，网络106可以是促进打印系统100的两个或更多个系统、设备和/或部件之间的无线通信的无线网络。无线网络的示例包括但不限于：无线个域网络(包括，例如蓝牙)、无线局域网络(包括利用IEEE 802.11WLAN标准的网络)、无线网状网络、移动设备网络以及其它种类的无线网络。在其它情况下，网络106可以是包括其信号通过双绞线(twister pair wires)、同轴电缆和光纤促进的网络的有线网络。在另外的其它情况下，可以使用有线和无线网络和/或连接的组合。
在一些实施方案中，打印结构可以直接打印到一个或更多个物品。术语“物品”旨在包括鞋类物品(例如，鞋)和服装物品(例如，衬衫、裤子等)。如贯穿本公开所使用的，术语“鞋类物品”和“鞋类”包括任何鞋类和与鞋类相关的任何材料(包括鞋面)，并且还可以适用于各种运动鞋类型，例如，包括棒球鞋、篮球鞋、交叉训练鞋、自行车鞋、橄榄球鞋、网球鞋、足球鞋和登山靴。如贯穿本公开所使用的，术语“鞋类物品”和“鞋类”还包括通常被认为是非运动的、正式的或装饰的鞋类类型，包括礼服鞋、休闲鞋、凉鞋、拖鞋、船鞋和工作靴。
尽管在鞋类的背景下描述了所公开的实施方案，但是所公开的实施方案还可以同样地适用于包括3D打印的任何衣服、服装或装备的物品。例如，所公开的实施方案可以适用于有檐帽子、无檐帽子、衬衫、运动衫、夹克、袜子、短裤、长裤、内衣、运动支撑服装、手套、腕带/臂带、袖子、头带、任何针织材料、任何编织材料、任何非编织材料、运动装备等。因此，如贯穿本公开所使用的，术语“服装物品”可以指任何服装或衣服，包括任何鞋类物品以及有檐帽子、无檐帽子、衬衫、运动衫、夹克、袜子、短裤、长裤、内衣、运动支撑服装、手套、腕带/臂带、袖子、头带、任何针织材料、任何编织材料、任何非编织材料等。
在示例性实施方案中，打印设备102可以构造成将一个或更多个结构直接打印到物品130中的一个物品的一部分上。物品130包括可以直接从打印设备102接收打印结构的示例性物品，示例性物品包括：头盔132，该头盔132包括三维构造；以及手套134，该手套134包括三维构造(例如，顶部)和平坦构造(侧部)。物品130还包括护胫136，该护胫136包括平坦构造(例如，前部)。因此，应理解，打印设备102可用于将打印材料施加到呈三维构造和/或平坦构造的物品。
为了将打印材料直接施加到一个或更多个物品，打印设备102可能能够打印到各种材料的表面上。具体地，在一些情况下，打印设备102可能能够打印到各种材料(例如，纺织品、天然织物、合成织物、针织物、编织材料、非编织材料、网状物、皮革、合成皮革、聚合物、橡胶和泡沫，或它们的任何组合)的表面上，而不需要置于基材和打印材料的底部之间的脱模层(release layer)，并且不需要在其上打印的基材表面完全或接近完全平坦。例如，所公开的方法可以包括将树脂、丙烯酸类、热塑性材料或油墨材料打印到织物(例如，针织材料)上，其中材料粘合/结合到织物，并且其中材料在弯曲、卷绕、加工或经受另外的组装过程/步骤时，通常不会分层。如贯穿本公开使用的，术语“织物”通常可用于指代选自任何纺织品、天然织物、合成织物、针织物、编织材料、非编织材料、网状物、皮革、合成皮革、聚合物、橡胶和泡沫的材料。
虽然一些实施方案可使用打印设备102将结构直接打印到材料的表面上，但其它实施方案可包括将结构打印到托盘或离型纸上，且然后以单独的步骤将打印结构联接到物品的步骤。换句话说，在至少一些实施方案中，打印结构不需要直接打印到物品的表面。
打印系统100可以操作如下以提供使用3D打印或增材过程形成的一个或更多个结构。计算系统104可以用于设计结构。这可以使用一些类型的CAD软件或其它类型的软件来实现。然后，该设计可以被转换成可以由打印设备102(或与打印设备102通信的相关打印服务器)解释的信息。在一些情况下，该设计可以转换为3D可打印文件，诸如立体光刻文件(STL文件)。
在打印之前，可以将物品放置在托盘112上。一旦打印过程(例如，通过用户)开始，打印设备102可开始将材料沉积到物品上。这可以通过移动喷嘴118(使用致动系统114)以使用沉积材料构建结构的层来实现。在使用熔融丝制造的实施方案中，从喷嘴118挤出的材料可以被加热，以便在可热塑材料沉积时增加可热塑材料的柔韧性。
在一些情况下，期望包括弹性层以防止托盘112冲击喷嘴118。如图1中所示出的，弹性层146可以被放置在托盘112上以将托盘112与基底144分开。在其它实施方案中，弹性层可以被省略。
在使用弹性层的那些情况下，弹性层可以具有任何合适的形状。弹性层的形状的示例包括矩形的、圆形的、三角形的、以及像用于鞋类物品的鞋面的形状。在一些实施方案中，弹性层可以具有对应于基底的形状。如图1中所示出的，弹性层146可以具有与基底144的矩形形状相对应的矩形形状。在其它实施方案中，弹性层和基底可以具有不同的形状。
在使用弹性层的那些情况下，弹性层可以由任何合适的材料形成。在一些实施方案中，弹性层可以由弹性材料形成以防止托盘与喷嘴之间的冲击。弹性材料的示例可以包括天然和/或合成橡胶、尼龙、聚苯乙烯、聚四氟乙烯(TEFLON)和聚乙烯。在其它实施方案中，弹性层可以由无弹性材料形成。
在使用弹性层的那些情况下，弹性层可以以任何合适的方式与基底一起定位。在一些实施方案中，基底可以直接接触弹性层。如在图1中所示出的，基底144可以直接接触弹性层146。在其它实施方案中，另一个层可以将基底与弹性层分开(未示出)。
虽然附图中所示的一些实施方案描绘了使用丝熔融制造打印技术的系统，但是应理解，还有其它实施方案可以包含一种或更多种不同的3D打印技术。此外，实施方案可以包含丝熔融制造和另一种类型的3D打印技术的组合，以获得特定打印结构或零部件的期望结果。
图2示出了三维打印系统100的打印设备102。如所示出的，打印设备102可以包括：托盘112；致动系统114，该致动系统114被构造成使喷嘴118沿着第一轴线160、第二轴线162和第三轴线164移动；加热系统140；以及具有纱线151的材料源142。应理解的是，图2中所示出的部件仅出于讨论目的从图1简化而来。例如，打印设备102可以包括具有多个喷嘴的喷嘴组件116。这样，图2的各种部件的特定定向和定位并非意图是限制性的而是应当如此处理。
如先前所提到的，打印设备102可以被构造成直接打印到各种物品上。如在图2中所示出的，打印设备102的托盘112可以支撑基底144。在该示例中，基底144可以是大体上平面的。应理解的是，基底144可以包括一个或更多个突出部和/或一个或更多个腔(未示出)。此外，打印设备102可以在具有任何合适形状的表面上打印。如所示出的，托盘112可以支撑矩形的基底144。在其它示例中，托盘可以支撑圆形的、三角形的和/或类似用于鞋类物品的鞋面的形状的基底(未示出)。在该示例中，弹性层146可以防止托盘112冲击喷嘴118。
图3是根据示例性实施方案的打印系统100的可替代视图。如所示出的，打印系统100可以包括：托盘112，该托盘112保持弹性层146和基底144；致动系统114，该致动系统114被构造成使喷嘴118沿着第一轴线160和第二轴线162移动；加热系统140；以及具有纱线151的材料源142。应理解的是，图3中所示出的部件仅出于讨论目的从图1和图2简化而来。例如，致动系统可以使喷嘴118沿着第三轴线(未示出)移动。这样，图3并不意图是限制的而是应当如此处理。
如前文所提及的，喷嘴可被构造成分配任何合适的材料。如图3中所示出的，喷嘴118可以分配纱线151。在一些实施方案中，这种纱线可以包括在Sterman等人的于2014年8月22日提交的题为“Thread Structure Composition and Method of Making”的美国专利申请号14/466,319中公开的一个或更多个特征，该美国专利申请通过引用并入本文。例如，在一些实施方案中，纱线可以包括耐熔融材料和/或可热塑材料。如在图3中所示出的，纱线151可以包括耐熔融材料222和可热塑材料220。在其它示例中，纱线151可以省略耐熔融材料和/或可热塑材料。
如本文所使用的，可热塑材料可以是在诸如玻璃化转变温度和/或熔融温度的预定温度以上大体上可塑的(或柔韧的)任何材料。在一个实施方案中，可热塑材料具有一个或更多个热性质，诸如玻璃-液体转变(“玻璃化转变”)温度和/或熔融温度。例如，可热塑材料可以是具有玻璃化转变温度和熔融温度的热塑性材料。如本文所使用的，热塑性材料可以包括例如丙烯酸类、尼龙、聚苯并咪唑、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯(TEFLON)及类似物。
如本文所使用的，术语“耐熔融材料”可以指没有熔融温度的任何材料(例如，在预定的温度以上燃烧的材料，诸如纸)或具有远高于预定阈值温度的熔融温度的任何材料(例如，具有明显高于约500℃的阈值温度的熔融温度的大多数金属)。耐熔融材料可以由各种材料形成。在一个实施方案中，耐熔融材料包括与纱线相关联的材料、用于形成纺织品的纱线和线。例如，耐熔融材料可以是棉。另外地，耐熔融材料的示例性材料可以包括羊毛、亚麻和棉以及其它的一维材料。可以使用各种纱线材料源来形成耐熔融材料。这样的源可以包括动物源、植物源、矿物质源和合成源。动物材料可以包括例如：毛发、动物毛皮、动物皮肤、蚕丝等。植物材料可以包括例如：草、灯心草(rush)、大麻、剑麻(sisal)等。矿物质材料可以包括例如：玄武岩纤维、玻璃纤维、金属纤维等。合成纱线可以包括例如聚酯、芳族聚酰胺、丙烯酸类、碳纤维等。
如先前所提到的，打印系统100和/或材料源142可以省略可以用于将纱线151推入喷嘴118中的蜗杆驱动器。此外，如进一步描述的，打印系统100可以使用致动系统114分配来自材料源142的材料。在一些实施方案中，材料源142可以包括各种驱动器或泵以有助于响应于张力而从材料源142释放材料。此外，材料源142可以提供任何合适的材料以促进通过打印系统100进行打印。
在一些实施方案中，加热系统可以被构造成将纱线的可热塑材料加热成液态以促进粘合和拖曳打印(tack and drag printing)。如在图3中所示，加热系统140可以构造成加热可热塑材料220，诸如例如纱线151的热塑性材料，以将可热塑材料220从固态转变成液态。相应地，在各种实施方案中，打印系统100可以被构造成通过使喷嘴118相对于基底144移动来将可热塑材料220附接到基底144上。然后，可热塑材料220可以从液态转变为固态以与基底144相结合。如进一步讨论的，一旦附接，致动系统114然后可以利用纱线151的附接分配来自材料源142的纱线151，从而促进使用各种材料。如所示出的，纱线151可以包括耐熔融材料222。例如，耐熔融材料222可以是纺织纱线、金属纱线、结构元件等等。
图3至图18示出了根据示例性实施方案的将纱线附接到基底上的粘合和拖曳方法。所示出的方法可以在各种设备上实施，可以利用各种材料，使用不同类型的基底等等。相应地，图3至图18中所示的方法仅用于说明的目的。
为了促进启动粘合和拖曳方法，纱线可以被进给通过打印系统的喷嘴。在一个实施方案中，纱线从材料源手动进给并且进给到喷嘴中。如在图3中所示出的，纱线151可以从材料源142手动进给并且进给到喷嘴118中。在其它实施方案中，纱线从材料源自动地进给到喷嘴中。例如，可以使用蜗杆驱动器(未示出)使纱线从材料源自动地进给并且进给到喷嘴中。
纱线可以被进给通过打印系统的喷嘴，以允许喷嘴使纱线沿着基底移动。在一些实施方案中，可以使用流入开口和流出开口通过喷嘴进给纱线。如在图3中所示出的，可以使用流入开口208和流出开口210通过喷嘴118进给纱线151的端头节段202。在该示例中，喷嘴118将纱线151限制在在流入开口208与流出开口210之间延伸的部分中。这样，喷嘴的移动可以转化为纱线的移动，从而允许喷嘴沿基底移动纱线。
纱线可以被认为具有任何数量的节段。在一些实施方案中，纱线可以包括用于附接到基底的端头节段、用于将喷嘴的移动转换成纱线的移动的中间节段以及设置在材料源上的卷线节段。如在图3中所示出的，纱线151可以包括用于将纱线151附接到基底144的端头节段202。在该示例中，纱线151可以包括用于使纱线151相对于基底144移动的中间节段204。在该示例中，纱线151可以包括卷线节段206以响应于纱线151中的张力来供应另外长度的纱线151。在其它实施方案中，纱线可以包括更少或更多的节段。例如，纱线可以包括用于将纱线附接到基底的一个或更多个附接节段(未示出)。在另一个示例中，纱线可以包括用于允许纱线与基底分离的一个或更多个分离节段(未示出)。在又一个示例中，卷线节段可以被省略。
端头节段可以以任何合适的方式与喷嘴一起定位，以促进将纱线附接到基底。在一些实施方案中，端头节段从流出开口延伸。如在图3中所示出的，端头节段202可以从流出开口210延伸。这样，喷嘴移动到基底中可以促进将纱线附接到基底。
中间节段可以以任何合适的方式与喷嘴一起定位，以促进将喷嘴的移动转换成纱线的移动。在一些实施方案中，中间节段可以被定位在喷嘴内。参考图3，中间节段204可以在流出开口210与流入开口208之间延伸。在一些实施方案中，中间节段可以从喷嘴的接收端延伸。如所示出的，中间节段204可以从流入开口208延伸。这样，喷嘴的移动可以被转换为纱线的移动以促进纱线移动。
可以利用打印系统以任何合适的方式定位卷线节段，以促进从材料源供应纱线。在一些实施方案中，卷线节段可以是材料源的一部分。如在图3中所示出的，卷线节段206可以被设置在材料源142中。在该示例中，材料源142可以是卷线并且纱线151的卷线节段206可以缠绕在材料源142上。在其它实施方案中，材料源可以以堆叠的方式卷绕纱线以促进卷线节段退绕(未示出)。这样，远离卷线节段定向的张力可以转化为从材料源供应纱线的卷线节段。
加热元件可以构造成加热纱线的一个或更多个节段以促进将纱线附接到基底。在一些实施方案中，加热元件可以加热纱线的中间节段，用于将纱线附接到基底。参考图3，加热系统140可以加热纱线151的中间节段204，用于将纱线151附接到基底144。在该示例中，在附接之后，张力可以从流出开口210分配经加热的中间节段204，用于将纱线151附接到基底144(见图10)。在一些实施方案中，加热元件可以加热纱线的端头节段，用于将纱线附接到基底(未示出)。在其它实施方案中，加热元件可以加热纱线的另外的和/或更少的节段。
在一些实施方案中，Sterman等人于2015年11月9日提交的题为“SelectiveAttachment of a Thread Structure”的第14/935,904号美国专利(现代理人案号为51-4208)的一个或更多个特征被用于提供选择性的附接功能，该美国专利通过引用并入本文。例如，致动系统可以保持距基底的分开距离，同时在一个或更多个未附接区上移动。在该示例中，致动系统可以使喷嘴移动到一个或更多个附接区中，使得基底的上表面与基底的下表面之间的分开距离减小了刺入距离。在其它实施方案中，选择性附接功能被省略。
在将纱线附接到基底之前，打印设备可以被认为是在第一状态操作。即，第一状态可以是未附接状态。在一个实施方案中，当纱线未被固定时，打印设备可以处于第一状态。参考图3，在端头节段202未被固定时，打印设备102可以处于第一状态。如本文所使用的，当纱线或节段可以远离物体自由移动而不损坏物体或纱线时，纱线或节段可以不固定到物品。例如，如在图3至图6中所示出的，当端头节段202可以远离基底144自由地移动而不撕裂基底144或纱线151时，打印设备102可以处于第一状态。
致动系统可以被构造成使喷嘴沿着基底和/或平行于基底移动以促进纱线的附接。参考图4，致动系统114可以使喷嘴118在平行于第二轴线162的方向上朝向基底144的打印表面148的附接区212移动。在该示例中，致动系统114还可以使喷嘴118在平行于第三轴线164(未示出)的方向上朝向基底144的打印表面148的附接区212移动。在其它示例中，致动系统114可以使喷嘴118在沿着第二轴线162和第三轴线164(未示出)两者延伸的方向上朝向基底144的打印表面148的附接区212移动。
在一些实施方案中，在第一状态期间，致动系统在使喷嘴平行于和/或沿着基底移动的同时保持喷嘴与基底之间的分开距离。参考图4，致动系统114在使喷嘴118沿着第二轴线162和/或沿着第三轴线164移动的同时保持喷嘴118与基底144的打印表面148之间的预定分开距离214。在其它实施方案中，致动系统在使喷嘴垂直于基底移动的同时使喷嘴沿着平行于基底的一个或更多个方向移动(未示出)。
致动系统可以被构造成使喷嘴垂直于基底并且朝向基底的上表面上的附接位置移动以促进纱线的附接。如在图5中所示出的，致动系统114使喷嘴118在平行于第一轴线160的方向上朝向基底144的打印表面148的附接区212移动和/或降低。
在一些实施方案中，致动系统保持喷嘴沿着平行于基底的一个或更多个方向的基底位置，同时使喷嘴垂直于基底移动。参考图5，致动系统114保持喷嘴118沿着第二轴线162和/或沿着第三轴线(未示出)的基底位置216，同时使喷嘴118在平行于第一轴线160的方向上移动和/或降低。在其它实施方案中，致动系统可以使喷嘴垂直于基底移动和/或降低，同时使喷嘴沿着平行于基底的一个或更多个方向移动(未示出)。
一些实施方案允许使用喷嘴将端头节段附接到基底。在一些情况下，致动系统可以使喷嘴移动到基底中以促进将纱线附接到基底。如在图6中所示出的，致动系统114可以使喷嘴118的流出开口210移动到基底144中以促进将纱线151附接到基底144。在一些实施方案中，纱线可以被放置成与基底的上表面直接接触。参考图6，纱线151可以被放置成与基底144的打印表面148直接接触。在其它实施方案中，流出开口和纱线可以被放置成与基底的上表面直接接触(未示出)。
应理解的是，当打印系统处于第一状态(例如，未附接或未固定)时，喷嘴的各种移动可以没有对应地增加纱线张力。参考图4至图6，纱线151的端头节段202的张力在图4至图6中所示的每次移动期间可以是恒定的。在一些实施方案中，纱线的中间节段(未示出)的张力在图4至图6中所示的每次移动期间可以是恒定的。在又一个示例中，纱线的卷线节段(未示出)的张力在图4至图6中所示的每次移动期间可以是恒定的。
纱线可以包括一种或更多种材料以促进将纱线附接到基底。在一些实施方案中，纱线包括可热塑材料。如在图7中所示出的，纱线151可以包括可以处于液态的可热塑材料220。在该示例中，致动系统114可以移动纱线151以促成使可热塑材料220进入基底144中。另外地，在该示例中并且如在图8中所示出的，可热塑材料220延伸通过打印表面148并且进入基底144中。此外，在该示例中并且如在图9中所示出的，可热塑材料220可以从液态转变成固态，从而将纱线151结合到基底144。在其它实施方案中，纱线包括其它材料。例如，纱线151可以包括粘合剂(未示出)。
纱线可以包括一种或更多种材料以促进张力(例如，拉动、附接，等)供应或分配纱线以附接到基底。在一些实施方案中，纱线包括耐熔融材料。例如，如在图7至图9中所示出的，当可热塑材料220处于液态时，耐熔融材料222处于固态。在该示例中，耐熔融材料222可以相应地将沿着耐熔融材料222的点的拉力转化成张力，从而促进使用张力来供应纱线以附接到基底。
在将纱线附接或固定到基底后，打印设备可以被认为在第二状态操作。即，第二状态可以是附接状态或固定状态。在一个实施方案中，当纱线被固定时，打印设备可以处于第二状态。例如，当端头节段202被固定时，打印设备可以处于第二状态。例如，如在图9至图18中所示出的，当端头节段202通过可热塑材料220结合到基底144时，打印设备102可以处于第二状态。
一旦纱线被附接到基底，致动系统可以以任何合适的方式定位喷嘴，以促进从喷嘴分配纱线。在一些实施方案中，致动系统可以使喷嘴在正交于基底的方向上移动。例如，致动系统114可以提升喷嘴118以分配纱线(见图12)。在另一个示例中，致动系统114可以降低喷嘴118以分配纱线。在一些实施方案中，致动系统可以使喷嘴沿着基底和/或平行于基底移动(见图13)。在一些实施方案中，致动系统可以使喷嘴移动远离端头节段(见图12和图13)。在其它实施方案中，致动系统可以不同地移动喷嘴以促进从喷嘴分配纱线。
在一些实施方案中，通过致动系统使喷嘴远离附接区的移动从喷嘴的流出开口供应或分配纱线的中间节段。参考图10，致动系统114可以使喷嘴118在平行于第一轴线160的方向上并且远离附接区212移动。在该示例中，通过使喷嘴118移动远离附接区212，纱线151的中间节段204可以从喷嘴118的流出开口210分配。这样，在不使用诸如蜗杆驱动器的挤压机系统的情况下，致动系统114的移动可以从喷嘴118供应纱线151。
在一些实施方案中，致动系统可以从喷嘴供应纱线，同时保持中间节段与材料源之间的张力。如在图11至图12中所示出的，致动系统114可以从喷嘴118供应纱线151，同时保持中间节段204与材料源142之间的预附接张力230。在该示例中，喷嘴118沿着纱线151改变位置并且因此保持预附接张力230。在其它实施方案中，致动系统可以从喷嘴供应纱线并且可以改变中间节段与材料源之间的张力(未示出)。
在将端头节段附接到基底之后，喷嘴可以远离基底移动到距基底任何合适的分开距离。在一些实施方案中，喷嘴可以远离基底移动到距基底的预定分开距离。如在图12中所示，喷嘴118可以在平行于第一轴线160的方向上向上移动到预定的分开距离214。在其它实施方案中，喷嘴可以与基底不同地定位。
在将端头节段附接到基底之后，致动系统可以被构造成使喷嘴在任何合适的方向上移动以促使分配纱线。在一些实施方案中，致动系统可以使喷嘴移动远离附接区和/或基底。如在图12中所示，致动系统114可以使喷嘴118在平行于第一轴线160的方向上并且远离附接区212和基底144移动和/或提升。在一些实施方案中，致动系统可以使喷嘴沿着基底移动。如在图13中所示，致动系统114可以使喷嘴118在平行于第二轴线162的方向上和/或在平行于第三轴线(未示出)的方向上移动。在该示例中，纱线151的卷线节段206可以通过张力232从材料源142供应。如所示出的，在第二状态期间，纱线151中的张力232可以通过基底144施加在端头节段202上。这样，在不使用诸如蜗杆驱动器的挤出机系统的情况下，致动系统的移动可以从材料源142供应纱线151。
在一些实施方案中，喷嘴可以移动远离端头节段以促进分配纱线。如在图12至图13中所示，致动系统114可以使喷嘴118在平行于第一轴线160、第二轴线162和第三轴线164中的一个或更多个的方向上移动，以使喷嘴118移动远离端头节段202。在该示例中，可以通过张力232从材料源142供应纱线151的卷线节段206。这样，在不使用诸如蜗杆驱动器的挤出机系统的情况下，致动系统的移动可以从材料源142供应纱线151。在其它实施方案中，喷嘴可以朝向端头节段移动以促进分配纱线。
在致动系统沿着基底移动喷嘴以促进从材料源分配纱线的那些情况下，喷嘴可以与基底间隔开任何合适的距离。在一些实施方案中，在使喷嘴沿着基底移动期间，喷嘴可以与基底间隔开预定的分开距离。如在图13中所示，当喷嘴118沿着第二轴线162和/或第三轴线(未示出)移动并且远离附接区212移动时，喷嘴118可以间隔开预定的分开距离214。在其它实施方案中，在使喷嘴沿着基底移动期间，喷嘴与基底之间的分开距离可以变化(未示出)。
在一些实施方案中，致动系统可以在中间节段和附接区处的端头节段之间产生附接张力。参考图13，致动系统114可以在中间节段204和附接区212处的端头节段202之间提供附接张力233。在该示例中，附接张力233等于张力232。在其它示例中，附接张力233与张力232是不同的。
一些实施方案允许从材料源分配纱线与喷嘴的移动相关。在一些实施方案中，材料源供应与由喷嘴所移动的距离成比例的第一长度的纱线。如在图13中所示，致动系统114可以使喷嘴118移动距离250。在该示例中，距离250可以是在平行于第二轴线162的方向上和/或沿着基底144的方向上。在该示例中，材料源142可以供应或分配等于距离250的长度252的纱线151。在其它实施方案中，可以不同地分配来自材料源的纱线。
在一些实施方案中，材料源供应与沿着纱线的张力成比例的长度的纱线。参考图13，致动系统114可以移动喷嘴118，从而产生张力232和附接张力233。在该示例中，材料源142可以响应于张力232和/或附接张力233来供应或分配长度252的纱线151。在其它示例中，致动系统可以产生比张力232和/或附接张力233小(或大)的张力，并且材料源可以供应或分配比长度252小(或大)的长度的纱线。在其它实施方案中，材料源响应于张力而不同地供应纱线。
在一些实施方案中，纱线中的张力可以从流出开口分配一定长度的纱线。如在图13中所示，纱线151中的张力232可以导致喷嘴118从流出开口210分配长度254的纱线151。因此，从流出开口210分配纱线151可以与通过致动系统114移动喷嘴118有关。在其它实施方案中，可以从流出开口不同地分配纱线。
在材料源旋转的那些情况下，致动系统可以使材料源旋转以从材料源供应纱线。如在图13中所示，致动系统114可以在端头节段202与材料源142之间提供张力232。在该示例中，张力232转换成材料源142的旋转速率234以供应纱线151。在其它实施方案中，材料源可以不同地旋转。
在致动系统使材料源旋转的那些情况下，材料源可以以任何合适的旋转速率旋转。在一些实施方案中，材料源可以具有与喷嘴的移动速率成比例的旋转速率。如在图13中所示，旋转速率234可以与喷嘴118沿着距离250的移动成比例。因此，致动系统114可以产生材料源142的旋转速率234以从材料源142供应纱线141。在其它实施方案中，材料源可以具有不同的旋转速率。
致动系统可以被构造成允许任何合适的张力以促进分配纱线。在一些实施方案中，张力可以从附接区延伸。如在图14中所示，附接张力233可以从附接区212延伸并且沿着中间节段204延伸。这种张力可以被用于从喷嘴118分配纱线151。类似地，在一些实施方案中，端头张力可以从附接区延伸。例如，端头张力236可以从附接区212延伸并且沿着端头节段202延伸。这样的张力可以用于将端头节段202定位到基底144上。在其它实施方案中，可以使用其它张力。
应理解的是，各种张力可以包括不同水平的张力和/或松弛。参考图14，端头张力236可以是松弛的或没有拉紧的(未示出)。在该示例中，附接张力233可以由所施加的力产生。例如，附接张力233可以由致动系统114所施加的力产生以将喷嘴118和中间节段204定位在打印表面148上。在该示例中，端头张力236可以由所施加的力产生。例如，端头张力236可以由用手所施加的力产生以将端头节段202定位在打印表面148上。类似地，附接张力可以是松弛的(未示出)或者可以具有与端头张力不同程度的张力(例如，每米牛顿)。
在一些实施方案中，致动系统可以供应来自材料源的纱线，同时使喷嘴定位到打印表面的另一个附接区。如在图15中所示，致动系统114可以使喷嘴118移动到打印表面148的附接区238。在该示例中，将喷嘴118定位在附接区238上可以导致材料源142和附接区212处的端头节段202之间的张力240，从而从材料源142分配纱线151的卷线节段206。
如在图13和图15中所示出的，喷嘴的位移可以是不同的并且可以导致不同长度的纱线由材料源所供应。例如，将喷嘴移动距离250可以产生张力232，从而导致供应长度252的纱线151(见图13)。相比之下，将喷嘴移动距离251可以产生张力240，从而导致供应长度253的纱线151(见图15)。这样，可以使用致动系统产生各种位移距离以从材料源供应不同长度的纱线。
在一些实施方案中，流出开口供应与沿着纱线的张力成比例的长度的纱线。例如，纱线151中的张力232可以从流出开口210拉动长度254的纱线151(见图13)。在该示例中，纱线151中的张力240可以从流出开口210分配长度255的纱线151(见图15)。这样，可以使用致动系统产生各种位移距离以从喷嘴的流出开口供应不同长度的纱线。
在操作于第二状态时，致动系统可以使喷嘴移动到基底中以促进将纱线随后附接到基底。如在图15至图16中所示，致动系统114可以将喷嘴118的流出开口210移动到基底144中，以促进使纱线151附接到基底144的打印表面148的附接区238。在一些实施方案中，纱线可以被放置成与基底的上表面直接接触。如所示出的，纱线151可以被放置成与基底144的打印表面148直接接触。在其它实施方案中，流出开口和纱线可以被放置成与基底的上表面直接接触(未示出)。
在一些实施方案中，致动系统可以使喷嘴定位成将纱线接收到流出开口中，同时使喷嘴移动至基底中。如在图15至图16中所示，致动系统114可以使喷嘴118定位成使纱线151接收至流出开口210中直到纱线151的位置242，同时使喷嘴118的流出开口210移动或降低到基底144中。在其它实施方案中，致动系统可以保持喷嘴沿着纱线的位置，同时使喷嘴移动到基底中。
应理解的是，纱线随后附接到附接区可以改变沿着纱线的张力。如在图17中所示，中间节段204的在流入开口208与卷线节段206之间延伸的部分203可以具有张力240。在该示例中，中间节段204的在附接区212与附接区238之间延伸的部分205可以具有松弛张力246。因此，纱线的部分和/或节段可以具有不同的张力。
在一些实施方案中，附接区可以将纱线的不同张力区分开。如在图18中所示，附接区212可以将端头张力236与松弛张力246分开。在该示例中，附接区238可以将松弛张力246与张力240分开。在其它实施方案中，纱线的不同附接件将纱线的相同张力区分开。
图19至图20示出了通过各种实施方案的一个或更多个步骤所制造的示例性物品。如图19中所示，紧固件系统300可以包括基底302。基底302的示例包括鞋类物品和服装物品的一部分。如图19中所示，基底302可以包括纱线结构304。如先前所提到的，各种实施方案允许有诸如纺织纤维的耐熔融材料。如所示出的，纺织纤维306可以附接到基底302。在该示例中，紧固件310可以附接到基底302。此外，在该示例中，纺织纤维306可以通过使纺织纤维306围绕紧固件310环绕而可释放地附接到紧固件310。如在图20中所示，可以通过使纺织纤维306从紧固件310解除环绕来移除纺织纤维306。
图21示出了通过各种实施方案的一个或更多个步骤所制造的另一个示例性物品。如在图21中所示，可穿戴电路400可以包括基底402。在该示例中，基底402可以是例如衬衫。在其它实施方案中，基底402可以是任何类型的服装。服装的示例可以包括帽子、裤子等等。此外，在其它示例中，基底402可以是鞋类(例如，鞋)、配件制品(例如，背包)等的一部分。如所示出的，基底402可以包括纱线结构404。如先前所提到的，各种实施方案允许有诸如导电金属的耐熔融材料。如在图21中所示出的，铜导体406可以附接到基底402。这样，可穿戴电路400可以允许电路来促进使用电气设备。例如，可穿戴电路400可以允许心率监测器传感器被并入到衬衫设计中。
图22示出了通过各种实施方案的一个或更多个步骤所制造的又一个示例性物品。如图22中所示，物品500包括基底502。基底502的示例可以包括鞋、衬衫、帽子和裤子。此外，在其它示例中，基底502可以是任何类型的消费品，例如配件制品(例如，背包)。如所示出的，基底502可以包括纱线结构504。如先前所提到的，各种实施方案允许有诸如由碳纤维形成的拉伸元件的耐熔融材料。如所示出的，碳纤维506可以附接到基底502。如此在物品500中包含碳纤维506可以允许改善物品500的性能。例如，物品500可以具有增强的足弓支撑。
尽管已经描述了多种实施方案，但是本描述旨在是示例性的而不是限制性的，并且对于本领域普通技术人员来说将明显的是，在实施方案的范围内的更多的实施方案和实现方式是可能的。任何实施方案的任何特征可以与任何其它实施方案中的任何其它特征或元件组合地使用或替代任何其它实施方案中的任何其它特征或元件，除非特别限制。因此，除了根据所附权利要求及其等同物之外，实施方案不受限制。而且，在所附的权利要求的范围内可以做出各种修改和改变。

Claims (23)

1.一种将打印材料施加到物品的表面的方法，所述方法包括：
将第一材料和第二材料同时分配通过打印系统的喷嘴系统，所述第一材料和所述第二材料共同地限定所述打印材料的连续节段；
在所述表面的第一附接区域处朝向所述表面移动所述喷嘴系统；
将所述连续节段的第一部分附接并结合到所述第一附接区域；
在将所述连续节段的所述第一部分附接到所述第一附接区域之后，使所述喷嘴系统移动远离所述表面并且远离所述第一附接区域；
在第二附接区域处朝向所述表面移动所述喷嘴系统；并且
将所述连续节段的第二部分附接并结合到所述表面的所述第二附接区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述喷嘴系统包括第一喷嘴，所述第一材料和所述第二材料通过所述第一喷嘴被分配。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一材料是可热塑材料并且所述第二材料是耐熔融材料。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述耐熔融材料包括纱线材料。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述纱线材料包括纺织品。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述纱线材料包括植物材料。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，所述纱线材料包括动物材料。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，从材料源分配所述第一材料和所述第二材料，所述材料源包括所述第一材料和所述第二材料的卷线。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一材料和所述第二材料包括纱线成分。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述喷嘴系统从所述第一附接区域移动到所述第二附接区域包括使所述喷嘴系统平行于所述表面移动。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一材料和所述第二材料从所述喷嘴系统的流出开口喷出。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，在将所述第一部分附接和结合到所述第一附接区域之后使所述喷嘴系统移动远离所述第一附接区域拉动所述第一材料和所述第二材料离开所述喷嘴系统的流出开口。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述物品是可穿戴物品。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述可穿戴物品是服装物品。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述可穿戴物品是鞋类物品。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，使所述喷嘴系统移动远离所述表面并且远离所述第一附接区域包括使所述喷嘴系统朝向从所述物品的所述表面延伸的结构移动，使得所述连续节段的第三部分接触所述结构，
其中，所述第三部分被定位在所述连续节段的所述第一部分和所述第二部分之间。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述连续节段的所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分形成线圈。
18.一种将打印材料施加到可穿戴物品的表面的方法，所述方法包括：
将耐熔融材料和可热塑材料同时分配通过打印系统的喷嘴系统，所述耐熔融材料和所述可热塑材料共同地限定所述打印材料的连续节段；
在所述表面的第一附接区域处朝向所述表面移动所述喷嘴系统；
将所述连续节段的第一部分附接并结合到所述第一附接区域；
在将所述连续节段的所述第一部分附接到所述第一附接区域之后，使所述喷嘴系统移动远离所述表面并且远离所述第一附接区域；
其中，所述喷嘴系统包括第一喷嘴，所述耐熔融材料和所述可热塑材料通过所述第一喷嘴被分配。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述可穿戴物品是服装物品。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述可穿戴物品是鞋类物品。
21.一种用于制造鞋类物品的紧固件系统，所述紧固件系统包括：
基底，所述基底包括纱线结构；以及
附接到所述基底的紧固件，
其中，在制造所述鞋类物品时，纺织纤维附接到所述基底。
22.根据权利要求21所述的紧固件系统，其中，通过使所述纺织纤维围绕所述紧固件环绕将所述纺织纤维可释放地附接到所述紧固件。
23.根据权利要求22所述的紧固件系统，其中，通过使所述纺织纤维从所述紧固件解除环绕来移除所述纺织纤维。
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