CN112890373A - 利用束缚元件进行三维印刷 - Google Patents

Abstract

本申请涉及利用束缚元件进行三维印刷。公开了形成印刷结构(218)的方法。该方法可以包括印刷印刷结构的层并且将元件(224)并入在印刷结构内。该元件可以被移除以便在印刷结构内形成孔道。在一些实施方案中，该元件可以被移除并且在形成另外的印刷结构时被重复使用。该元件也可以被保留以形成复合印刷结构。

Description

利用束缚元件进行三维印刷

本申请是申请日为2016年12月6日，申请号为201680071448.X，发明名称为“利用束缚元件进行三维印刷”的申请的分案申请。

背景

所呈现的实施方案总体上涉及三维印刷系统和方法。

三维印刷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印刷技术的各种技术相关联。

发明内容

本申请涉及以下方面:

1)一种印刷一个或更多个结构的方法，所述方法包括：

将印刷材料从喷嘴排出到印刷表面上；

使用所述印刷材料形成第一结构的至少第一层；

将元件的至少一部分邻近所述第一结构的所述第一层放置，其中，所述元件的所述至少一部分与所述第一层相接触；

使用所述印刷材料形成所述第一结构的至少第二层；以及

将所述元件的所述至少一部分至少部分地包围在所述第一结构内。

2)根据1)所述的方法，其中，所述印刷材料以液滴的形式被挤出。

3)根据1)至2)中任一项所述的方法，还包括印刷第二结构，以及将所述元件的至少另一部分放置在所述第二结构内。

4)根据1)至3)中任一项所述的方法，其中，所述元件包括抵抗附着至所述印刷材料的材料，并且其中，所述元件被构造成在所述第二结构内移动。

5)根据1)至4)中任一项所述的方法，其中，所述元件是绳。

6)根据5)所述的方法，其中，所述绳是用于鞋类物品的鞋带。

7)根据1)至4)中任一项所述的方法，其中，所述元件是可重复使用的杆。

8)根据7)所述的方法，还包括从所述第一结构移除所述可重复使用的杆。

9)根据8)所述的方法，其中，移除所述元件还包括在所述第一结构中形成通孔。

10)根据9)所述的方法，还包括将鞋带插入到所述第一结构的所述通孔中。

11)根据7)至10)中任一项所述的方法，还包括印刷第二结构，其中所述可重复使用的杆被至少部分地设置在所述第二结构内。

12)根据11)所述的方法，还包括从所述第二结构移除所述可重复使用的杆。

13)根据12)所述的方法，还包括将鞋带插入到所述第二结构的通孔中。

14)一种在服装物品上印刷一个或更多个结构的方法，所述方法包括：

将印刷材料从喷嘴排出到印刷表面上，其中，所述印刷表面是所述服装物品的表面；

使用所述印刷材料形成第一结构的至少第一层，其中，所述第一层包括凹部；

将元件的至少一部分至少部分地放置在所述凹部内；

使用所述印刷材料形成所述第一结构的至少第二层；以及

将所述元件的所述至少一部分至少部分地包围在所述第一结构内。

15)根据14)所述的方法，还包括形成第二结构，以及将所述元件的至少一部分至少部分地包围在所述第二结构内。

16)根据15)所述的方法，其中，所述元件是用于鞋类物品的鞋带，并且其中，所述鞋带在所述第一结构与所述第二结构之间连续地延伸。

17)根据14)至16)中任一项所述的方法，其中，所述喷嘴是3D印刷机的一部分。

18)根据14)至17)中任一项所述的方法，其中，所述印刷材料结合到所述服装物品的所述表面。

19)根据14)至18)中任一项所述的方法，其中，所述印刷材料包括热塑性材料。

20)根据14)至19)中任一项所述的方法，其中，所述元件的至少一部分包括低摩擦材料，并且其中，所述元件被构造成在所述第一结构内移动。

21)根据14)至15)中任一项所述的方法，其中，所述服装物品是用于鞋类物品的鞋面。

22)一种使用印刷系统印刷一个或更多个结构的方法，所述方法包括：

将印刷材料从喷嘴排出到印刷表面上；

使用所述印刷材料形成第一结构的至少第一层；

将元件的至少一部分邻近所述第一结构的所述第一层放置，其中，所述元件的所述至少一部分与所述第一结构相接触；

使用所述印刷材料形成所述第一结构的至少第二层；

将所述元件的至少另一部分至少部分地包围在所述第一结构内；

从所述第一结构移除所述元件的所述至少一部分；以及

在所述第一结构中形成孔道，其中，所述孔道在所述第一结构中形成盲孔孔眼。

23)根据22)所述的方法，其中，所述元件是可重复使用的杆。

24)根据23)所述的方法，其中，所述可重复使用的杆包括至少一个翼片。

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按比例绘制，而是将重点放在图示实施方案的原理上。此外，在附图中，相同的参考数字在全部的不同视图中指代相应的部分。

图1是三维印刷系统的部件以及可与该三维印刷系统一起使用的多个物品的实施方案的示意图；

图2是印刷设备和基底的实施方案的示意图；

图3是在操作期间的印刷设备的一部分的实施方案的示意图；

图4是在操作期间的印刷设备的一部分的实施方案的示意图；

图5是在操作期间的印刷设备的一部分的实施方案的示意图；

图6是印刷结构的实施方案的示意图；

图7是印刷结构和元件的实施方案的示意图；

图8是印刷结构与元件在一起的实施方案的示意图；

图9是印刷结构与元件在一起的实施方案的示意图；

图10是印刷结构与元件在一起的实施方案的示意图；

图11是在操作期间的印刷设备的一部分的实施方案的示意图；

图12是印刷结构的实施方案的示意图；

图13是印刷结构和元件的实施方案的示意图；

图14是印刷结构与元件在一起的实施方案的示意图；

图15是印刷结构与元件在一起的实施方案的示意图；

图16是印刷结构与元件在一起的实施方案的示意图；

图17是印刷结构与元件在一起的实施方案的示意图；

图18是印刷结构和元件的实施方案的示意图；

图19是印刷结构的实施方案的等距视图；

图20是印刷结构的实施方案的侧视图；

图21是印刷结构的实施方案的前视图；

图22是印刷结构的实施方案的后视图；

图23是印刷结构的实施方案的等距视图；

图24是印刷结构的实施方案的侧视图；

图25是印刷结构的实施方案的前视图；

图26是印刷结构的实施方案的后视图；

图27是印刷结构和元件的实施方案的示意图；

图28是印刷结构与元件在一起的实施方案的示意图；

图29是印刷结构与元件在一起的实施方案的示意图；

图30是印刷结构与元件在一起的实施方案的等距视图；

图31是具有圆形横截面的元件的实施方案的等距视图；

图32是具有矩形横截面的元件的实施方案的等距视图；

图33是具有三角形翼片(vanes)的元件的实施方案的等距视图；

图34是具有圆形翼片的元件的实施方案的等距视图；

图35是印刷设备中的鞋面与多个印刷结构的实施方案的示意图；

图36是印刷设备中的鞋面与多个印刷结构的实施方案的示意图；

图37是印刷设备中的鞋面与多个印刷结构的实施方案的示意图；以及

图38是具有多个印刷结构的鞋类物品的实施方案的等距视图。

详细描述

在一个实施方案中，本公开涉及一种印刷一个或更多个结构的方法。该方法包括：将印刷材料从喷嘴排出到印刷表面上，使用印刷材料形成第一结构的至少第一层，将元件放置在第一结构中，其中，该元件与第一结构相接触，使用印刷材料形成第一结构的至少第二层，以及将该元件至少部分地包围在第一结构内。

在另一个实施方案中，本公开涉及一种印刷一个或更多个结构的方法。该方法包括：将印刷材料从喷嘴排出到印刷表面上，其中印刷表面是服装物品的表面，以及使用印刷材料形成第一结构的至少第一层，其中第一层包括凹部。该方法还包括：将元件放置在第一结构中，其中该元件至少部分地设置在凹部内，使用印刷材料形成第一结构的至少第二层，以及将该元件至少部分地包围在第一结构内。

在另一个实施方案中，本公开涉及使用印刷系统印刷一个或更多个结构的方法。该方法包括：将印刷材料从喷嘴排出到印刷表面上，使用印刷材料形成第一结构的至少第一层，以及将元件放置在第一结构中，其中该元件与第一结构相接触。该方法还包括：使用印刷材料形成第一结构的至少第二层，将该元件至少部分地包围在第一结构内，从第一结构移除该元件，以及在第一结构中形成孔道，其中孔道在第一结构中形成盲孔孔眼。

在查看了以下附图和详细描述之后，实施方案的其他系统、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是三维印刷系统100(以下也简称为印刷系统100)的实施方案的示意图。图1还示出了可以与印刷系统100一起使用的数个示例性物品130。另外，图1描绘了可以在印刷期间被并入、放置或以其他方式使用的数个元件194。参考图1，印刷系统100还可以包括印刷设备102、计算系统104和网络106。

结构可以使用也被称为三维印刷(或下文简称为“印刷”)的添加制造工艺形成并且被附接到物品。术语“添加制造”(也称为“三维印刷”)是指通过添加工艺制作三维物体的任何设备和技术，在该添加工艺中材料层在计算机的控制下连续地沉积。可以使用的示例性添加制造技术包括但不限于：例如熔融沉积成型(fused deposition modeling)(FDM)的挤出方法、电子束自由形成制造(electron beam freeform fabrication)(EBF)、直接金属激光烧结(DMLS)、电子束熔化(EBM)、选择性激光熔化(SLM)、选择性热烧结(SHS)、选择性激光烧结(SLS)、基于石膏的3D印刷(plaster-based 3D printing)、分层体制造(LOM)、立体光刻(SLA)和数字光处理(DLP)。在一个实施方案中，添加制造设备可以是构造成印刷诸如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或聚乳酸(PLA)的热塑性材料的熔融沉积成型式印刷机。

添加制造工艺可以被用于在平坦的接纳表面上以及有轮廓的或非平坦表面上形成结构。例如，在图中所描绘的一些实施方案可以说明借以将材料印刷到物品的平坦表面，诸如具有平坦的或未组装的构型的鞋面的材料部分上的方法。在这种情况下，将材料印刷到表面上可以通过将材料沉积在同样平坦的薄层中来完成。因此，印刷头或喷嘴可以在一个或更多个水平方向上移动以施加第N层材料，并且然后在竖直方向上移动以开始形成N+1层。然而，应当理解的是，在其他实施方案中，材料可以被印刷到有轮廓的或非平坦的表面上。例如，可以将材料印刷到三维楦子上，其中楦子的表面是不平坦的。在这种情况下，施加到表面的印刷层也可以是有轮廓的。为了实现这种印刷方法，印刷头或喷嘴可以被构造成沿着有轮廓的表面移动以及倾斜、旋转或以其他方式移动，使得印刷头或喷嘴始终与正被施加印刷材料的表面大致正交地对齐。在一些情况下，印刷头可以被安装到机械臂上，诸如具有六个自由度的关节型机械臂。可替代地，在另外的其他实施方案中，具有有轮廓的表面的物体可以在喷嘴下被重新定向，使得印刷材料的有轮廓的层可以被施加到物体上。例如，实施方案可以利用Mozeika等人的于2013年1月17日公布(并且于2012年6月22日作为第13/530,664号美国申请提交)的题为“Robotic fabricator”的第2013/0015596号美国专利公开中所公开的任何系统、特征、部件和/或方法。实施方案还可以利用Cannell等人的于2012年2月28日授权的题为“Computerized apparatus and method for applied graphics tosurfaces”的第8,123,350号美国专利中所公开的任何系统、特征、部件和/或方法。因此，可以认识到的是，本实施方案不限于用于印刷到平坦表面的印刷工艺并且可以与能够印刷到具有任何种类的几何形状的任何种类的表面的印刷系统结合使用。

为了一致性和方便起见，在对应于图示的实施方案的全部的本详细描述中使用了方向性形容词。如贯穿本详细描述和在权利要求中使用的术语“纵向”指的是延伸部件的长度的方向。如贯穿本详细描述和在权利要求中所用的术语“纵向轴线”是指在纵向方向上定向的轴线。

如在整个本详细描述中和在权利要求中所用的术语“横向方向”是指延伸部件的宽度的从一侧到另一侧的方向。例如，横向方向可以在鞋类物品的内侧面与外侧面之间延伸，其中鞋类物品的外侧面是背离另一只足部的表面，而内侧面是面向另一只足部的表面。如贯穿本详细描述和在权利要求中所用的术语“横向轴线”是指在横向方向上定向的轴线。

如贯穿本详细描述和在权利要求中所用的术语“水平的”是指大体上平行于纵向方向、横向方向和在这两者之间的所有方向的任何方向。在部件被放置在地面上的情况下，水平方向可以与地面相平行。

如贯穿本详细描述和在权利要求中所用的术语“竖直的”是指沿着竖直轴线的、大致垂直于横向方向和纵向方向两者的方向。例如，在部件被平放在地面上的情况下，竖直方向可以从地面向上延伸。

应理解的是，这些方向性的形容词中的每一个可以应用于鞋底的各个部件。此外，如贯穿本详细描述和在权利要求书中所使用的术语“外表面”是指当由穿用者穿着时部件的将背对足部的表面。如贯穿本详细描述和在权利要求书中所使用的“内表面”或“内侧面”是指朝向内侧的部件的表面或当被穿用者穿着时面向足部的表面。

为了本公开的目的，上述方向性术语在关于鞋类物品或另一个服装物品使用时应指位于直立位置时的鞋类物品，其中鞋底面向地面，也就是说，如鞋类物品会在被站立在大体上水平的表面上的穿用者穿用时所定位的。

在图中所示的实施方案中，印刷系统100可与熔融丝制造(FFF)，也称为熔融沉积成型相关联。在Crump于1989年10月30日提交的题为“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)的印刷设备的示例，该美国专利在下文被称为“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、装置和方法中的任何。

印刷设备102可包括支撑各种系统、设备、部件或有利于物体(例如，零件、部件或结构)的三维印刷的其它设置的壳体110。尽管示例性实施方案描绘了用于壳体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/或设计的任何壳体。壳体110的形状和大小可以根据包括用于设备的期望的占地(foot-print)、可以在印刷设备102内形成的零件的大小和形状的因素以及可能的其它因素而变化。将理解的是，壳体110可以是敞开的(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，以及门来闭合)。

在一些实施方案中，印刷设备102可以包括保持或支持印刷物体(或支撑印刷物体的部件)的设置。在一些实施方案中，印刷设备102可包括台、平台、托盘或类似部件以支撑、保持和/或支持被印刷的物体或印刷材料正被施加到其上的物体。在图1的实施方案中，印刷设备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并且用作稳定的基底。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，相对于壳体110的前后和/或左右)以及垂直方向(例如，在壳体110内上下)上在壳体110内平移。此外，在一些情况下，托盘112可以构造成围绕与托盘112相关联的一个或更多个轴线旋转和/或倾斜。因此，可以设想的是，在至少一些实施方案中，托盘112可以变为任何期望的关于印刷设备102的喷嘴或印刷头的相对构造。在其他实施方案中，印刷设备102可以不包括托盘112。在一些实施方案中，托盘112可以是弯曲的、不规则形状的或成形为提供物品或物体可以放置或固定在其上的定制平台。在一些实施方案中，印刷设备102可以包括在托盘112内形成的开放空间或腔。

在一些实施方案中，印刷设备102可以包括用于将印刷材料(或印刷物质)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、部分地印刷的结构的表面或部分和/或非印刷的结构或部件的表面或部分。目标位置也可以被称为印刷表面148。在不同的实施方案中，用于输送印刷材料的设置包括例如印刷头和喷嘴。在图1的实施方案中，印刷设备102包括喷嘴组件116。

喷嘴组件116可以包括将印刷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型来布置。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。

喷嘴118可以构造有喷嘴孔眼119，其可以打开和/或关闭以控制从喷嘴118离开的材料的流动。具体地，喷嘴孔眼119可以与喷嘴通道121流体连通，该喷嘴通道121接收来自印刷设备102内的材料源(未示出)的材料供应。

在一些实施方案中，蜗杆驱动器可以用于以特定速率(其可以变化以实现所需要的来自喷嘴118的材料的体积流动速率)将丝推入喷嘴118中。在其他实施方案中，蜗杆驱动器被省略。例如，可以使用致动系统从喷嘴118拉出材料。应当理解，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，材料供应可以位于印刷设备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。

如下面将要描述的，印刷系统100能够包括用于促进将所印刷的设计或图形对准到物品上的设置。在一些实施方式中，可能有用的是，为使用者提供将物品与印刷系统100对准的方式，以便确保图形被印刷在该物品的期望的部分中。特别地，印刷系统100可以包括以便于容纳各种类型、形状、曲线和大小的物品的方式对物品的关于印刷设备102的定向进行编程的设置。

在一些实施方案中，喷嘴组件116与第一致动系统114相关联。第一致动系统114可以包括促进喷嘴组件116在壳体110内运动的各种部件、设备和系统。特别地，第一致动系统114可以包括使喷嘴组件116在任何水平方向上移动的设置。水平方向能够包括在本文中被称为第三方向164的纵向方向和/或在本文中也被称为第二方向162的横向方向或位于水平平面上的任何其他方向。第一致动系统114还可以包括使喷嘴组件116在任何竖直方向(在本文被标识为第一方向160)上移动的设置。喷嘴组件116在各个方向上的移动能够促成将材料沉积为形成三维物体或沿着三维的或弯曲的表面印刷的过程。为此，第一致动系统114的实施方案可以包括一个或更多个线路、轨道和/或类似设置，以在壳体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电机，例如步进电机或伺服电机，以沿着线路或轨道移动喷嘴组件116，和/或使一个或更多个线路或轨道相对于彼此移动。

为了描述的目的，具有弯曲表面的物体或物品指的是具有包括曲线、突起和变化的厚度的一个或更多个部分的物品130。例如，物品可以具有平坦的、平滑的、平整的或均匀的区域，其具有相对小的厚度。然而，同一物品也可以包括弯曲区域，该弯曲区域具有在其长度或面积的一些或全部上与直线偏离的表面。在一些实施方案中，弯曲表面能够包括规则的几何曲线，诸如与圆形、三角形、正方形和其他几何形状相关联的曲线，和/或它们也可以是不规则的，例如以成形为容纳或包括特定不均匀构型的物品的形式。

致动系统能够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。在其他实施方案中，致动系统可以在至少两个垂直的方向上移动喷嘴。在还有的其他实施方案中，致动系统可以在三个垂直的方向上移动喷嘴。例如，在图1中所示出的示例性实施方案中，第一致动系统114可以被构造成在第一方向160、第二方向162和第三方向164上移动喷嘴118。如在图1中所见，第一方向160可以与壳体110的竖直方向相关联，而第二方向162和第三方向164可以与壳体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，但其他实施方案可以被构造成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喷嘴。更进一步地，在其他情况下，致动系统可以在可以不正交的三个不同方向(例如，倾斜坐标系的方向)上移动喷嘴。

在某些实施方案中，第一方向160近似正交于诸如印刷表面148的表面。如本文所使用的，当方向偏离垂直于表面10度内时，该方向近似正交于该表面。例如，如所示出的，第一方向160近似正交于印刷表面148。

为了此讨论的目的，印刷表面可以对应于喷嘴正在印刷的表面。例如，在喷嘴118直接印刷到托盘112上的情况下，印刷表面与托盘112的表面相关联。在图1的实施方案中，印刷表面148被图示为托盘112的向上地面向喷嘴组件116的侧面。然而，应当注意的是，在其他实施方案中，印刷表面148可以包括通过喷嘴118进行印刷的物品或物体的表面或侧面。印刷表面148可以是大致平坦的，或者它可以是大体上弯曲的并且包括轮廓(contours)。在一个实施方案中，印刷表面148可以是大致正交于第一方向160的物体或物品的侧面或表面。因此，印刷表面148可以指物品的附接到印刷材料的表面，印刷材料诸如从喷嘴118挤出或以其他方式排出或发射的线或其他材料。

在某些实施方案中，印刷系统100能够选择性地移动喷嘴118。在一个实施方案中，印刷系统100同时在三个方向上移动喷嘴118。例如，印刷系统100可以使喷嘴118在第一方向160上移动远离托盘112，而同时在印刷表面148上方沿第二方向162和/或沿第三方向164移动喷嘴118。在另一个示例中，沿着一个方向的定位在印刷系统100选择性地沿另一个方向移动喷嘴118时得到维持。印刷系统100可以使喷嘴118在第一方向160上朝向印刷表面148移动或远离印刷表面148移动，而同时维持喷嘴118在印刷表面上方的在第二方向162上和在第三方向164上的基本定位。在另一个示例中，印刷系统100可以在第一方向160上维持距喷嘴118的印刷距离216(参见图2)，而同时平行于印刷表面148移动喷嘴118。

为了描述的目的，印刷距离216(如在图2中所示)指的是在喷嘴118与印刷表面148之间在竖直方向上的距离或高度。因此，在一些实施方案中，因为印刷表面148可以是弯曲的或者以其他方式在高度上变化，故当喷嘴在水平平面中移动时，印刷距离216可以在没有喷嘴118的任何对应的竖直运动的情况下增大或减小。换句话说，即使喷嘴118与托盘112之间的距离保持恒定，但由于下面的物品的有轮廓的几何形状，印刷距离216可以改变。在其他实施方案中，随着喷嘴118在水平平面中移动，印刷距离216可以保持恒定。在一个实施方案中，由于喷嘴118的竖直运动，喷嘴118与托盘112之间的距离可以改变，同时喷嘴118相对于印刷表面148保持恒定的印刷距离216。因此，印刷系统100能够保持喷嘴118与印刷表面148之间的大致恒定的距离，这能够促进直接印刷到具有某种曲率和/或表面纹理的物体。

为了提高印刷系统100的效率，在不同的实施方案中，一个或更多个元件194能够与可以被包括在印刷系统100中的第二致动系统190相关联。尽管示例性实施方案大致描绘了用于第二致动系统190的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/或设计的任何系统。致动系统的形状和大小可以根据包括被印刷上的物品、可以形成在印刷设备102内的零件的大小、形状和尺寸的因素以及可能的其它因素而变化。

第二致动系统190可以包括促进元件194在壳体110内运动的各种部件、设备和系统。特别地，第二致动系统190可以包括在任何水平方向和/或竖直方向上移动元件194以促进在印刷期间对元件194进行定位的设置。为此，第二致动系统190的实施方案可以包括一个或更多个线路、轨道和/或类似设置，以将元件194保持在壳体110内的各种定位和/或定向。实施方案还可以包括任何种类的电机，诸如步进电机或伺服电机，以沿着线路或轨道移动元件194，和/或使一个或更多个线路或轨道相对于彼此移动。

在一些实施方案中，在第二致动系统190中，可以存在诸如夹具或其它可调节抓握构件的固定设备192。固定设备192能够提供第二致动系统190与元件194之间的附接装置。在其他实施方式中，可以没有固定设备192。应当注意的是，第二致动系统190的部分可以被定位在印刷系统100内的各个位置中。在一个实施方案中，第二致动系统190可以包括用于从印刷结构移除元件194的设置。

因此，第二致动系统190可以被构造成在一个或更多个方向上移动元件。在一些实施方案中，致动系统可以在单个线性方向上移动元件。在其他实施方案中，致动系统可以在至少两个垂直方向上移动元件。在还有的其他实施方案中，致动系统可以在三个垂直方向上移动元件。例如，在图1中所示出的示例性实施方案中，第二致动系统190可以被构造成在第一方向160、第二方向162和第三方向164上移动元件194。如在图1中所见，第一方向160可以与壳体110的竖直方向相关联，而第二方向162和第三方向164可以与壳体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元件移动通过三个独立的x-y-z或笛卡尔方向的致动系统，但其他实施方案可以被构造成在与非笛卡尔坐标系(例如，球形坐标系、圆柱坐标系等)相关联的三个独立方向上移动元件。更进一步地，在其他情况下，致动系统可以通过可以不正交的三个不同方向(例如，倾斜坐标系的方向)移动元件。

在某些实施方案中，印刷系统100可以使用第二致动系统190或另一个机构选择性地移动元件。在一个实施方案中，印刷系统100在三个方向上同时移动元件194。例如，印刷系统100可以在第一方向160上移动元件194远离托盘112，而同时在大致平行于托盘112的方向上在第二方向162和/或第三方向164上移动元件194。在其他实施方案中，沿着一个方向的定位在印刷系统100选择性地在另一个方向上移动元件194时得到维持。在某些实施方案中，印刷系统100可以在第一方向160上将元件194移动到托盘112或移动远离托盘112，而同时沿着印刷表面148保持元件194在第二方向162上和在第三方向164上的基本定位。在一些实施方案中，印刷系统100可以在第一方向160上维持距元件194的印刷距离216，而同时使元件194平行于印刷表面148移动。例如，印刷系统100可以在第一方向160上维持距元件194的印刷距离216，而同时在第二方向162和/或第三方向164上移动元件194。

在一些实施方案中，第一致动系统114和/或第二致动系统190能够由用户手动操作。在其他实施方案中，可以存在用于自动操作第一致动系统114和第二致动系统190的设置。例如，一些实施方案可以包括用于将喷嘴118自动地驱动到沿着一个或更多个轨道的各个位置的马达和/或其他设置。此外，在自动化实施方案中，喷嘴118和/或元件194的位置或速度可以使用在印刷系统100中提供的控制器或使用诸如计算系统104的关联系统进行调整，这将在下面进一步详细讨论。

应当理解，为了说明的目的，在图1中示意性地示出了印刷设备102的部件、设备和系统。因此，将理解的是，实施方案可以包括未示出的附加设置，包括促进操作第一致动系统114、第二致动系统190和喷嘴组件116的特定零件、部件和设备。例如，第一致动系统114示意性地示出为包括数个线路或轨道，但是包括第一致动系统114的零件的具体构造和数量可以随实施方案不同而变化。

如上所讨论的，印刷系统100可以包括控制印刷设备102和/或接收来自印刷设备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(computing system)”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。这些资源中的任何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，印刷服务器可主要负责控制印刷设备102和/或与印刷设备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)以及用于设计印刷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，印刷结构的CAD表示189不仅可以包括关于结构的几何形状的信息，而且可以包括与印刷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与印刷设备102直接联系。网络106可以包括促进计算系统104和印刷设备102之间的信息交换的任何有线或无线的装置。在一些实施方案中，网络106还可以包括多种部件，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可以是促进印刷系统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。在其他情况下，网络106可以是有线网络，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。在另外的其他情况下，可以使用有线网络和无线网络和/或连接的组合。

印刷系统100可以如下操作，以提供使用3D印刷或添加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印刷设备102(或与印刷设备102通信的相关印刷服务器)解释的信息。在一些情况下，该设计可以转换为3D可印刷文件，诸如立体光刻文件(STL文件)。

在印刷之前，物品可以放置在托盘112上或可以使用第二致动系统190固定。一旦印刷过程(例通过用户)开始，印刷设备102就可开始将材料沉积到物品上。这可以通过(使用第一致动设备114)移动喷嘴118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，以便在热可塑材料沉积时增加热可塑材料的变形性(pliability)。

虽然附图中所示的一些实施方案描绘了使用熔融丝制造印刷技术的系统，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印刷技术。例如，印刷系统100可以使用贴住并拖曳印刷方法(tack and drag print method)。此外，还有其它实施方案可以包含熔融丝制造和另一种类型的3D印刷技术的组合，以获得特定印刷结构或零件的期望结果。

在不同的实施方案中，印刷设备102可以使用各种不同的材料来形成3D零件，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印刷材料或挤出材料用于形成零件的实施方案中，可以使用上面公开的材料中的任何两种或更多种。在一些实施方案中，印刷设备102可以挤出、排出或使用材料或线的组合物。

此外，与实施方案一起使用的添加印刷系统能够使用任何可印刷材料。术语“可印刷材料”或“印刷材料”旨在涵盖可以在添加制造过程期间印刷、喷射、发射或以其他方式沉积的任何材料。这种材料可以包括但不限于热塑性塑料(例如，PLA和ABS)和热塑性粉末、高密度聚乙烯、共晶金属、橡胶、模制粘土、橡皮泥、RTV有机硅、瓷、金属粘土、陶瓷材料、石膏和光聚合物以及已知能够用于在3D印刷中使用的其它材料。

如上面所讨论的，在一些实施方案中，印刷结构可以被直接印刷到一个或更多个物品130或物品130的一部分上。术语“物品”旨在包括服装物品(例如，衬衫、裤子、鞋类等)以及其他物体、纺织品或材料。如贯穿本公开所使用的，术语“鞋类物品”和“鞋类”包括任何鞋类和与包括鞋面、系带元件和鞋底结构的鞋类相关联的任何材料，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。在图1的实施方案中，物品130包括可以从印刷设备102直接接纳印刷结构的示例性物品，包括鞋面134或衬衫136。

此外，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可以接纳3D印刷的任何服装物品或装备的物品。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帽子、无边帽、衬衫、运动衫、夹克、袜子、短裤、裤子、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。物品的其它示例包括但不限于：护胫、膝垫、肘垫、肩垫以及任何其它类型的保护性装备。此外，在一些实施方案中，物品可以是不被配置为穿着的另外类型的物品，包括但不限于：球、袋子、手提包、背包以及可以不被穿着的其它物品。

为了将印刷材料直接施加到一个或更多个物品，印刷设备102可以是能够印刷到各种材料的表面上的。具体地，在一些情况下，印刷设备102可以是能够印刷到各种材料的表面上的，所述材料例如纺织品、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，而不需要置于基底和印刷材料的底部之间的释放层，并且不需要在其上印刷的完全或接近完全的平坦基底表面。例如，所公开的方法可以包括将树脂、丙烯酸、热塑性材料或油墨材料印刷到织物上，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、加工或经受另外的装配过程/步骤时，通常不会分层。如贯穿本公开使用的，术语“织物(fabric)”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印刷设备102将结构直接印刷到材料的表面上，但其它实施方案可包括将结构印刷到托盘或离型纸上，且然后以单独的步骤将印刷结构联接到物品的步骤。换句话说，在至少一些实施方案中，印刷结构不需要直接印刷到物品130的表面。

此外，在一些实施方案中，印刷设备102可以被构造成印刷并入或利用一个或更多个元件194的一个或更多个结构(例如，元件可以被放置在印刷结构内或沿着印刷结构放置)。元件194包括可以被插入在印刷结构的至少一部分中、设置在印刷结构的至少一部分中、铺设成与印刷结构的至少一部分相邻，放置成与印刷结构的至少一部分相接触或以其他方式并入印刷结构的至少一部分中的示例性元件。在一些实施方案中，元件194可以包括系带元件132或杆196。元件194也可以包括大小、尺寸、几何形状、材料组成、刚性、纹理和其他性质能够变化的其它物体或衬底。出于本公开的目的的元件可以包括但不限于绳、缆线、鞋带、杆、圆柱体、管、股线、线材或能够被设置为与印刷材料或印刷结构相邻的任何其他物体或材料。将在下文更详细地讨论元件194。

如先前所提到的，印刷设备102可以被构造成直接印刷到各种物品130上。例如，如在图2中所示，描绘了第一物品204。第一物品204包括用于鞋类物品的未组装的鞋面。在图2中，第一物品204包括鞋前部区域210、鞋中部区域212和鞋跟区域214，如上所述。此外，第一物品204包括外侧面206和内侧面208。在其他实施方案中，第一物品204能够包括任何类型的表面、物体或材料。在一些实施方案中，例如，第一物品204可以是鞋面或衬衫。在图2的示例性实施方案中，第一物品204是鞋面的一部分。为了描述的目的，物品或材料的其上发生印刷的表面将被称为印刷表面148。

如先前所提及的，喷嘴118被构造成发射、排出或挤出各种材料。在不同的实施方案中，印刷材料可以通过喷嘴118以液滴202的形式被排出、喷射或以其他方式发射。本领域的普通技术人员将认识到的是，液滴202的形式可以根据从喷嘴118喷射或以其他方式发射的实际材料而变化。在一些实施方案中，液滴202因此可以是任何粘性液体材料，或者甚至是半固体材料。与实施方案相一致，液滴202可以是适于在印刷系统100中使用的任何期望材料或材料的相。在一些实施方案中，所采用的喷嘴系统可以与诸如压电喷墨系统的喷墨印刷系统中所使用的喷嘴系统等同或相同。因此，在一些其他实施方案中，喷嘴可以与压电喷墨头相关联。

应当注意的是，在其他实施方案中，喷嘴118可以挤出其他材料。例如，喷嘴118可以挤出连续的线或离散的线节段。这样的线可以包括在“线结构构成与制造方法(ThreadStructure Composition and Method of Making)”中所描述的构成。

如将在下面进一步描述的，在不同的实施方案中，各种结构可以沿着第一物品204被印刷。例如，在图2中，沿着第一物品204的鞋中部区域212的外侧面206完成第一结构220。第二结构222与第一结构220相邻。在一些实施方案中，印刷结构218可以与元件224相集成或以其他方式与元件224相关联。这可以在图2中看出，其中包括一定长度的鞋带的元件224沿着第一物品204的鞋中部区域212设置。在一些实施方案中，元件224可以被插入或联接到印刷结构218。在一个实施方案中，元件224可以通过使用(参考图1所描述的)第二致动系统190而被放置到印刷表面148上。

在图2中，元件224被示出为穿过印刷结构218成环，由此每个印刷结构218具有开口或孔道，元件224穿过该开口或孔道被并入或放置。应当注意的是，开口或孔道不需要是圆形的。

图2中的第一结构220被示出为其中元件224的一部分被设置在其表面的一部分上。在一些实施方案中，随着印刷继续，元件224的一个或更多个部分可以被包围或被部分包围在第一结构220内。将在下面进一步详细地描述这个工艺的一些实施方案。为了描述的目的，元件在沿着上侧面或上表面与印刷结构相接触时被包围或被部分包围。换句话说，当元件已经使得所沉积的印刷材料至少部分地覆盖元件，和/或至少部分地接触印刷结构时，元件被部分包围。当元件被封装在结构内或在结构内被“束缚”时，元件被完全包围，并且元件的整个表面区域位于印刷结构内。换句话说，被完全包围的元件不具有暴露的部分或表面区域。

在下面的附图中，描绘了印刷系统100的一部分。为了方便起见，未示出印刷系统100的一些部件。应当理解的是，图3至图38仅仅为了说明的目的，并且上文参照图1和图2所描述的部件可以被包括在下面的说明书中或在下面的说明书中涉及，而未图示在附图中。

图3至图10提供了印刷设备102的局部视图，图示了通过利用元件在印刷结构的内部内印刷包括各种开口或其他设计的三维结构的方法。本文所说明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。因此，在图3至图10中所图示的方法仅用于说明的目的。在一些实施方案中，印刷能够发生在先前已经被制造或者制作或者被部分制造的印刷表面148上方，并且印刷能够在制造后(post-manufacture)发生。这能够允许更快速地以及更具成本效益地处理物品130的定制。

在图3至图10中所示出的示例性实施方案中，为了清楚起见，所示出的结构被直接印刷到印刷系统的托盘上。然而，可以认识到的是，在一些情况下，结构能够被直接印刷到物品(例如，鞋面或其他服装)的基底层上。

例如，在图3中，描绘了印刷设备102的一部分。液滴202通过喷嘴118被沉积到托盘112的印刷表面148上。在图3中，包括多个液滴202的印刷材料300开始合并(coalesce)。在图4中，已经由液滴202形成第一层400。喷嘴118已经在水平平面(例如，在第二方向162和/或第三方向164上)以及在竖直方向(例如，第一方向160)上移动，以将另外的液滴添加到第一层400。因此，开始形成第二层402。类似地，在图5中，第二层402已经完成，形成包括第一层400和第二层402的第一复合层500，同时形成第三层502。在一些实施方案中，在图3至图5中所描绘的过程可以重复多次以构建所期望的厚度、形状和/或面积的结构。

如参考图2所描述的，在一些实施方案中，印刷系统100能够保持喷嘴118与印刷表面148之间的印刷距离，以将液滴202附着到印刷表面148。与所公开的处理相关的印刷距离和其他印刷方面可以改变或以其他方式调整。在一些实施方案中，能够使用Jones等人的于2014年1月23日公布的并且题为“Footwear Assembly Method With 3D Printing”的第2014/0020192号美国专利公开中所描述的任何方法来形成结构。

在图6中，描绘了包括多个印刷材料层的第一部分结构(first partialstructure)600。第一部分结构600包括第一凹部602。在一些实施方案中，通过以台阶图案添加多个层来形成第一凹部602，该多个层包括第一部分结构600的包括第一凹部602的部分。例如，如在放大区域604中所见，第一凹部602的边缘是沿着第一部分结构600的表面的多个台阶610，该多个台阶610包括第一台阶606和第二台阶608。换句话说，在一些实施方案中，印刷结构的各个部分可以包括厚度、面积、材料、形状、设计上的差异以形成凹部、开口或其他特征。应当注意的是，在其他实施方案中，第一凹部602可以在印刷的较早时刻或者在稍后的时刻形成。

在不同的实施方案中，第一凹部602可以在大小或尺寸上变化。例如，第一凹部602可以大于或小于在图6中所示出的。在其他实施方案中，第一凹部602可以包括比在图6中所描绘的更窄或更宽的部分。在一些实施方案中，可以有多个凹部，或者该结构可以不包括凹部。

在不同的实施方案中，印刷结构可以包含各种元件。例如，在图7中，第一部分结构600被示出为邻近第二鞋带700。第二鞋带700可以在印刷过程的不同时刻沿着第一部分结构600被插入、放置、设置、铺设或以其他方式提供给第一部分结构600。在一些实施方案中，可以在第一凹部602形成之前呈现第二鞋带700。在其他实施方案中，可以在形成第一凹部602期间或之后提供第二鞋带700。

在一些实施方案中，可以暂停或中断印刷以允许并入诸如第二鞋带700的元件。然而，在其他实施方案中，在第二鞋带700被添加到第一部分结构600的同时印刷可以正在进行。在一个实施方案中，第二致动系统190可以被用于将第二鞋带700放置在第一部分结构600的凹部602内。

在一些实施方案中，第一凹部602的大小、形状和尺寸可以形成为至少部分地大致对应于元件的大小、形状和尺寸。例如，在图7中，第一凹部602提供大致匹配第二鞋带700的至少一部分的轮廓的凹部。换句话说，随着第二鞋带700竖直向下移动到凹部602中(即，在由箭头702所指示的方向上)，并且沿着凹部表面704铺设，第二鞋带700的至少一部分紧密地并且牢固地配合在由第一凹部602所提供的弯曲部分内。在其它实施方案中，第一凹部602可以大体上大于第二鞋带700或以其他方式提供对第二鞋带700的不太牢固的配合。例如，在一个实施方案中，可以没有凹部，或者凹部的弯曲部分可以接近平坦，使得第二鞋带700搁置在不是牢固地保持第二鞋带700的表面上。

在图8中，已经沿着第一部分结构600的凹部表面704放置第二鞋带700。随着在图9中继续印刷，添加的层被铺设在第一部分结构600以及第二鞋带700上方，形成第二部分结构902。第二部分结构902包括部分地利用先前形成的第一凹部602形成的第一孔道900。因此，第二鞋带700的一部分现在被第二部分结构902的第一孔道900覆盖或被包围在该第一孔道900中。在图10中，印刷完成，并且已形成第三结构1000。第二鞋带700被定位成使得第二鞋带700的一部分被完全设置在第三结构1000的内部部分内。在一些实施方案中，第二鞋带700可以附接在第一孔道900内，由此第二鞋带700大体上被锚定并固定在第三结构1000内。在其它实施方案中，第二鞋带700至少在某种程度上可以保持一定的移动性，并且能够穿过第一孔道900在大致水平的方向1002上移动。

应当注意的是，在不同的实施方案中，可以形成包括或并入单根鞋带的多个印刷结构。例如，在一个实施方案中，第三结构1000可以形成为具有第二鞋带700，并且第四结构也可以形成为包括第二鞋带700。还可以印刷包括第二鞋带700的额外的结构。在其他实施方案中，可以使用多个鞋带元件(或其他类型的元件)以形成相邻的印刷结构。

另外，尽管本文的实施方案描绘了完全由印刷材料形成的第一孔道900，但应当注意，在其他实施方案中，孔道的一个或更多个部分可以包括在其上印刷结构的衬底。换句话说，在一些实施方案中，孔道的底部部分可以由孔道所附接到的下面的物体形成(或提供)，包括诸如鞋面的基底材料或其他材料。

在不同的实施方案中，元件194可以被用于在印刷结构内形成其他类型的孔道。在一些实施方案中，孔道可以指印刷结构的内部中的任何开口。如将在下面进一步讨论的，孔道可以包括各种大小、形状、尺寸和/或厚度。孔道也可以是不对称或对称的，并且包括通孔或盲孔。应当注意的是，孔道可以包括各种形状，并且不必是圆形或圆柱形的形状，如下面将参考图31至图34所讨论的。

例如，在图11中，描绘了印刷设备102的一部分。液滴202通过喷嘴118沉积到托盘112的印刷表面148上。在图11中，包括多个液滴202的印刷材料1100开始合并。在一些实施方案中，如在图12中所示出的，在重复上面参考图3至图5所描述的过程之后，形成包括多个印刷材料层的第三部分结构1200。第三部分结构1200包括第二凹部1202。在一些实施方案中，通过以台阶图案添加多个层来形成第二凹部1202，该台阶图案由第三部分结构1200的与第二凹部1202相关联的部分构成，如上面参考图6所描述的。

在不同的实施方案中，印刷结构可以并入各种元件194。例如，在图13中，第三部分结构1200被示出在第一杆1300的下方。第一杆1300可以在印刷过程的不同时刻沿第三部分结构1200被插入、放置、设置、铺设或以其他方式提供给第三部分结构1200。在一些实施方案中，可以在形成第二凹部1202之前呈现第一杆1300。在其他实施方案中，可以在形成第二凹部1202期间或之后提供第一杆1300。

在不同的实施方案中，杆可以包括各种材料，包括但不限于：低摩擦聚合物材料、金属、合金、塑料、瓷以及本领域已知的可能的其他种类的材料。

在一些实施方案中，印刷可以被暂停或中断以允许并入诸如第一杆1300的元件。然而，在其他实施方案中，当第一杆1300被添加到第三部分结构1200的同时，印刷可以正在进行。在一个实施方案中，第二致动系统190可以被用于将第一杆1300提供给第三部分结构1200。

在一些实施方案中，第二凹部1202的大小和形状可以被选择为大致至少部分地对应于元件的大小、形状和尺寸。例如，在图13中，第二凹部1202提供大致匹配第一杆1300的至少一部分的轮廓的凹部表面1304。换句话说，随着第一杆1300在箭头1302的方向上移动并且沿着凹部表面1304铺设时，第一杆1300的至少一部分能够紧密且牢固地配合在由第二凹部1202所提供的弯曲部分内。在其他实施方案中，第二凹部1202可以大体上大于第一杆1300或以其他方式提供对第一杆1300的较不牢固的配合。例如，在一个实施方案中，可以不存在凹部，或者第二凹部1202的弯曲部分可以接近平坦，使得第一杆1300搁置在不是牢固地保持第一杆1300的表面上。

在图14中，第一杆1300已经沿着第三部分结构1200的凹部表面1304(参见图13)放置。能够看到第一杆1300包括第一部分1400、第二部分1402和第三部分1404。在一些实施方案中，第一部分1400和第三部分1404与第一杆1300的保持暴露的区域相关联，而第二部分1402对应于第一杆1300的与印刷结构相接触的区域。

随着在图15中继续印刷，添加的层被铺设在第三部分结构1200上方以及第一杆1300上方，形成第四部分结构1502。第四部分结构1502包括部分地利用先前形成的第二凹部1202形成的第二孔道1500。因此，第一杆1300的第二部分1402现在被第四部分结构1502的第二孔道1500覆盖或被包围在该第二孔道1500内。在图16中，印刷完成，并且已形成第四结构1600。第一杆1300被定位成使得第一杆1300的第二部分1402完全设置在第四结构1600的内部部分内，而第一部分1400和第三部分1404被定位在第四结构1600的外部。

在一些实施方案中，第一杆1300可以从第四结构1600移除或分离。在一个实施方案中，第二致动系统190可以被用于从第四结构1600移除第一杆1300。例如，在图17中，在箭头1700的方向上从第二孔道1500拉出第一杆1300。在一些实施方案中，第一杆1300可以仅部分地从第四结构1600移除，或者第一杆1300可以被重新定位在第四结构1600内。在一些实施方案中，随着第一杆1300移动通过第二孔道1500，第一部分1400被包围在第四结构1600内，同时第二部分1402移动离开第二孔道1500并且变得与第三部分1404一起暴露。在其他实施方案中，可以从另一个方向移除第一杆1300，使得第三部分1404变得被包围在第四结构1600内，同时第二部分1402移动离开第二孔道1500并且变得与第一部分1400一起暴露。在可替代实施方案中，第一杆1300可以保持在第二孔道1500内。应当注意的是，在移除第一杆1300后，就可以重新使用第一杆1300。

在一个实施方案中，如在图18中所示，当如通过箭头1802所描绘的移除第一杆1300时，形成具有中空或空的第二孔道1500的第五结构1800。在图19至图22中描绘了第五结构1800的各个方面。例如，在图19中，呈现了第五结构1800的等距视图。能够看到第五结构1800的第二孔道1500包括第一端部1900和第二端部1902(由虚线表示)。第一端部1900的开口与第二端部1902的开口流体连通。在图20中，示出了第五结构1800的侧视图。侧视图描绘了由虚线表示的第二孔道1500从第一端部1900到第二端部1902穿过第五结构1800的路径。图21是第五结构1800的正视图并且图22是第五结构1800的后视图。在图21中，能够看到与第二孔道1500的第一端部1900相关联的开口，并且类似地，在图22中，能够看到与第二孔道1500的第二端部1902相关联的开口。因此，第二孔道1500提供贯穿第五结构1800的长度的通孔孔眼或开口。在一些实施方案中，这个孔眼可以具有插入或并入在孔眼内的任何另外的物体或材料(包括但不限于第一杆1300或另一个元件)，或者它可以保持未填充。

因此，在不同的实施方案中，印刷系统100可以允许形成包括通孔或其他类型的开口的印刷结构。在一个实施方案中，通过移除元件，孔道可以是中空的或在印刷结构内提供空间。应当注意的是，在其他实施方案中，印刷系统100也可以用于在印刷结构内形成盲孔开口。例如，如在图23至图26中所看到的，描绘了第六结构2300的各个方面。在图23中，呈现了第六结构2300的等距视图。能够看到第六结构2300的第三孔道2302包括第一端部2304和第二端部2306(由虚线表示)。然而，第三孔道2302的第二端部2306被设置在第六结构2300的内部内。换句话说，与第一端部2304的开口不同，不具有超出第二端部2306直到第六结构2300的后侧面2308的流体开口。因此，第六结构2300包括盲孔孔眼，使得仅存在沿着第六结构2300的前侧面2310所设置的开口。在图24中，示出了第六结构2300的侧视图。侧视图描绘了由虚线表示的第三孔道2302通过第六结构2300从第一端部2304到第二端部2306的路径。图25是第六结构2300的前视图并且图26是第六结构2300的后视图。在图25中，沿着前侧面2310可以看到与第三孔道2302的第一端部2304相关联的开口。然而，在图26中，存在包括后侧面2308的大体上实心的印刷区域，而没有在图22中所描述的开口。换句话说，第三孔道2302提供穿过第六结构2300的一部分长度的盲孔孔眼或开口。在一些实施方案中，孔眼可以具有插入或并入在其内的任何物体或材料，或者它可以保持未填充。

在不同的实施方案中，形成将所并入的元件保留在结构内的复合印刷结构会是有用的。例如，保留了元件的印刷结构可以更具弹性、更加坚固并且更加抗变形。此外，复合印刷结构能够提供用在其他物品中的预装配的附加部件。在图27中，第五部分结构2700在印刷设备102的局部表示中被描绘为形成在托盘112上。第五部分结构2700包括第三凹部2704。在第五部分结构2700上方描绘了第二杆2702。如上所述，在一些实施方案中，第三凹部2704的大小、形状和尺寸可以被选择为至少部分地大致对应于元件的大小、形状和尺寸。例如，在图27中，第三凹部2704提供大致匹配第二杆2702的至少一部分的轮廓的凹部表面2708。换句话说，随着第二杆2702在箭头2706的方向上移动并且沿着凹部表面2708铺设，第二杆2702的至少一部分能够紧密地且牢固地配合在由第三凹部2704提供的弯曲部分内。在其他实施方案中，第三凹部2704可以大体上大于第二杆2702或以其他方式提供对第二杆2702的较不牢固的配合。例如，在一个实施方案中，可以不存在凹部，或者第三凹部2704的弯曲部分可以接近平坦，使得第二杆2702搁置在包括用于不是牢固地保持第二杆2702的轮廓的表面上。

在图28中，已经沿着第五部分结构2700的凹部表面2708(参见图27)放置第二杆2702。随着在图29中继续印刷，添加的层已经被印刷在第五部分结构2700上方以及第二杆2702上方，形成第七结构2900。第七结构2900包括部分地利用先前所形成的第三凹部2704形成的第四孔道2902。在图29的实施方案中，第二杆2702的大体上整个长度和宽度现在被第七结构2900的第四孔道2902覆盖或被包围在该第四孔道2902内。因此，在一些实施方案中，如在图30中所示，能够形成复合印刷结构3000，其中元件(诸如第二杆2702)被联接、附接、包围或以其他方式被设置在印刷结构内。共同地，在一些实施方式中可以形成更具弹性、刚性和/或包括印刷材料和所包括的元件这两者的性质的印刷结构。

在图30的实施方案中，复合印刷结构3000包括具有第一端部3002和第二端部3004的第四孔道2902。第二端部3004被设置在复合印刷结构3000的内部内。换句话说，第四孔道2902在复合印刷结构3000中形成盲孔孔眼。然而，应当注意的是，在其他实施方案中，诸如第二杆2702的元件可以被放置或并入到复合印刷结构3000中，使得第一端部3002和第二端部3004均被设置在第四孔道2902的内部中，并且在前侧面3006或后侧面3008上都不存在开口。因此，如上所述，在一些实施方案中，完全位于复合印刷结构3000内的完全包围元件是可能的。

应当注意的是，在其他实施方案中，复合印刷结构还可以包括在由元件被该结构保留时允许该元件的一些部分暴露的部分。例如，复合印刷结构可以具有沿着复合印刷结构的表面的各种开口，这些开口暴露所并入的元件或使所并入的元件可见。在一个实施方案中，复合印刷结构可以具有暴露所并入的元件的一个或更多个部分的窗口或缝隙。

应当理解的是，上面参考复合印刷结构所描述的实施方案还可以包括或并入没有被固定就位的元件。换句话说，印刷系统100可以形成具有可操作元件(operativeelements)的复合印刷结构。可操作元件可以包括相对于该可操作元件的另一个部分可移动的部分。如通过图6至图18所示出的，元件可以被设置在印刷结构内(例如，第二鞋带700在第三结构1000的第一孔道900中，或第一杆1300在第四结构1600的第二孔道1500中)。尽管在一些实施方案中，元件可以被移除(如在图16至图18中所示)，但在其他实施方案中，可以通过印刷结构保留相同的元件。另外，在一个实施方案中，被保留的元件可以被构造成穿过形成在印刷结构中的孔道移动或滑动。

在一些实施方案中，例如，复合印刷结构可以被设计成为鞋类物品中的系带系统提供引导管或路线安排部件。因此，在一些情况下，用户可能能够容易地收紧或松开被设置在印刷引导管内的鞋带(即，元件)。

各种元件可以被设置在印刷结构内，同时保留穿过印刷结构滑动或平移的能力。在一些实施方案中，本文所描述或提到的每个元件可以被构造使得它们被设置在印刷结构中，但是不被附接到印刷结构的任何部分。换句话说，元件可以被设置在印刷结构内并且还能够容易地穿过和/或沿着印刷结构移动。

因此，在一些实施方案中，第三结构1000中的第二鞋带700可以在大致水平的方向1002上移动。在一个实施方案中，第二鞋带700可能能够穿过第一孔道900平移式地(来回地)滑动或者移动。这可以为印刷结构提供用作针对元件的一部分的支撑件、引导件、路线安排件、覆盖件、保护件、套、管、锚定件或其他这种部件的能力，同时元件本身仍然能够穿过印刷结构移动。可以在图16和图17中看到另外的示例，其中示出了在第一杆1300穿过第四结构1600的第二孔道1500滑动或移动时的第一杆1300。在图18中，从第四结构1600移除第一杆1300。然而，在其他情况下，应当理解的是，第一杆1300可以保留在第四结构1300内。在一种情况下，如果期望的话，第一杆1300能够被构造成穿过第二通道1500滑动。还应当理解的是，在一些情况下，可以从印刷结构移除该元件，并且不同的元件可以被插入在相同的印刷结构内。因此，尽管在图18中从第四结构1300移除了第一杆1300，鞋带或另一个杆或者不同的元件全部可以被放置、并入到第二孔道1500中或与第二孔道1500一起使用。

印刷系统100可以以各种方式提供印刷结构中的元件的平移。在一些实施方案中，包括印刷结构的材料可以不同于包括元件的材料。在一些情况下，印刷材料和元件中的任一者或两者的材料可以是抗附着的。在不同的情况下，可以在印刷结构和/或元件中的每一个中使用不容易彼此结合或附着的材料的不相似或不兼容的材料，或者在一种情况下，使用排斥结合(repel binding)的材料。因此，在一些实施方案中，元件可以包括抵抗附着至印刷材料的材料。在一个实施方案中，元件可以包括一种或更多种材料，该一种或更多种材料包括较低摩擦系数，诸如具有在0.01与0.30的范围内的摩擦系数的材料。在其他实施方案中，印刷材料可以包括抵抗附着至元件的材料。在一个实施方案中，印刷材料可以包括具有较低摩擦系数的材料，诸如摩擦系数在0.01至0.30的范围内的材料。

此外，在其他情况下，元件的各个部分或孔道的内部(印刷材料)可以涂覆有或者以其他方式包括非粘性材料或低摩擦材料。低摩擦材料的一些示例包括但不限于聚合物涂层、碳氟化合物、聚四氟乙烯(PTFE)(例如特氟隆)、氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟烷氧基(PFA)、聚甲醛、油漆和弹性体涂层、阳极氧化铝、酚醛树脂、缩醛、聚酰亚胺、聚砜、聚苯硫醚、塑料、金属材料、陶瓷、有机硅、搪瓷铸铁、处理的铸铁(seasoned cast iron)、尼龙和/或其它材料。在一些情况下，被包括在元件或印刷材料中的涂层或材料能够包括热塑性塑料或热塑性聚合物。在其他情况下，所使用的材料可以包括热固性材料。

如上面所讨论的，在不同实施方案中，元件的形状、大小和其他特征可以不同。图31至图34呈现了可以被放置、使用、并入或以其他方式联接到印刷结构的元件的一些示例。在图31中，图示了圆柱形的第三杆3100。第三杆3100具有大致圆形的第一端部3102以及同样是圆形的第二端部3104。在图31的实施方案中，第三杆3100沿其长度是大致均匀的，并且第一端部3102和第二端部3104大体上相似。在图32中，描绘了矩形柱体类型的第四杆3200。第四杆3200在第一端部3202和第二端部3204处包括相对于第三杆3100更尖锐的边缘。类似于第三杆3100，第四杆3200沿其长度是大致均匀的，并且第一端部3202和第二端部3204大体上相似。

如在图中所见，可以使用不同的元件在印刷结构中形成不同的形状。因此，在一些实施方案中，可以使用包括附加的边缘、形状、部分或其他特征的元件。例如，在图33和图34中，描绘了可以与先前呈现在图31和图32中的元件形成对比的两个元件。图33和图34图示了大体上是矩形的第五杆3300和第六杆3400。然而，第五杆3300包括沿着第一端部3302设置的第一翼片3306和第二翼片3308。类似地，第六杆3400包括沿着第一端部3402设置的第一翼片3406和第二翼片3408。为了描述的目的，翼片是作为元件的一部分或沿着元件的长度设置的突起、不规则部分或附加的部件或零件。此外，在图33和图34的实施方案中，翼片是锥形的，由此每个翼片的宽度随着分别接近第五杆3300的第一端部3302和第六杆3400的第一端部3402而减小。锥形能够提供将杆从印刷结构上更平滑地移除。

元件的翼片和其他附加特征可以提供具有不同设计的印刷结构，并且允许插入各种形状的部件。在一些实施方案中，翼片能够增强印刷结构的美感。在另一个实施方案中，翼片可以帮助在孔道中形成使用印刷结构所必需的部分。

第五杆3300的第二端部3304不包括翼片，第六杆的第二端部3404也不包括翼片。在其他实施方案中，第五杆3300和/或第六杆3400可以包括不同类型或数量的翼片，并且可以包括不同大小和形状的翼片。例如，图33中的第五杆3300具有带有尖锐边缘的第一翼片3306，然而图34中的第六杆相对于第五杆3300具有带有圆弧边缘的第一翼片3406。因此，可以设计不同类型的杆以向印刷结构提供各种不同的开口和孔道或复合体。应当注意的是，在一些实施方案中，第三杆3100、第四杆3200、第五杆3300和/或第六杆3400可以是可重复使用的。因此，包括任何翼片的元件的形状应当允许它容易地从其所并入的印刷结构移除。

本实施方案的印刷结构可以提供增强的支撑。在一些情况下，一个或更多个印刷结构可以附接到下面的部件，诸如鞋面或其他物品的织物层，并且可以用于增强对部件的一部分的支撑。这可以发生在印刷结构比下面的材料(例如，织物、皮革等)更具刚性的情况下。

在一些实施方案中，如参考图2所提到的，印刷结构可以被包括在鞋面上。图35至图38描绘了包括本文所描述的印刷结构的示例的鞋面3500的实施方案。在一些实施方案中，可以形成印刷结构以提供鞋眼或其他系带部件。在图35中，鞋面3500包括多个部分结构3502，该多个部分结构3502已经形成在印刷表面148上，该印刷表面148是鞋面3500的表面。部分结构3502包括沿着外侧面206设置的第一部分结构3504和第二部分结构3506。其他部分结构3502沿着内侧面208设置。在图36中，多个鞋带元件3600已被引至鞋面3500。鞋带元件3600包括第三鞋带3602、第四鞋带3604、第五鞋带3606和第六鞋带3608。在图36中，第三鞋带3602和第四鞋带3604沿着内侧面208设置，并且第五鞋带3606和第六鞋带3608沿着外侧面206设置。鞋带元件3600已经沿着鞋面3500设置成使得印刷在鞋面3500上的每个部分结构与鞋带元件相接触。例如，第一部分结构3504与第六鞋带3608相接触，并且第二部分结构3506与第五鞋带3606相接触。在一些实施方案中，鞋带端部3610或另外的鞋带部件也可以被包括在鞋带元件3600中。在其他实施方案中，可以不存在附接到鞋带元件3600的附加部件。

在图37中，添加的印刷材料已经被添加到图35和图36的每个部分结构3502。鞋面3500包括多个结构3700。多个结构3700已将多个鞋带元件3600并入每个结构内。例如，第七结构3702已经并入了第六鞋带3608的一部分，并且第八结构3704已经并入了第五鞋带3606的一部分。在一些实施方案中，结构3700可以包括用于鞋带元件3600的一系列鞋眼。在其他实施方案中，结构3700可以包括鞋面3500的任何其他部件或部分。

图38提供了已被组装为三维鞋面3802的图35至图37的平坦鞋面3500的实施方案的图示。鞋面3802连同鞋底结构3804和鞋带3806一起构成第三物品3800。第三物品3800是鞋类物品3800，该鞋类物品3800包括带有鞋带元件3600的印刷结构3700。在不同的实施方案中，使用本文描述的技术，各种设计、图案、部件、元件、结构和其他特征可以被包括在物品中。

在该示例性实施方案中，带有鞋带元件3600的印刷结构3700能够为鞋面3802提供美学设计和/或用于控制鞋面3802的部分上的张力的装置。因此，在一些情况下，印刷结构3700可以被布置成控制鞋带元件3600的定位以提供特定的张紧配置。此外，在一些情况下，可以包括用于调节由鞋带元件提供的张力的设置，例如通过包括用于维持一个或更多个鞋带元件3600中的张力的机构。

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。虽然在附图中显示并在本详细描述中讨论了特征的许多可能组合，但是所公开的特征的许多其它组合也是可能的。任何实施方案的任何特征可以与任何其他实施方案中的任何其他特征或元件组合地使用或者取代任何其他实施方案中的任何其他特征或元件来使用，除非特别限制。因此，应理解，本公开中示出和/或讨论的任何特征可以以任何合适的组合一起实现。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多种修改和改变。

Claims (25)

1.一种服装或装备的物品，包括：

第一结构，所述第一结构由印刷材料形成，所述第一结构具有结合到所述服装或装备的物品的表面的第一印刷部分；

元件，所述元件具有第一部分，所述第一部分邻近所述第一结构的所述第一印刷部分，其中，所述元件的所述第一部分与所述第一结构相接触；以及

所述第一结构的第二印刷部分，所述第二印刷部分将所述元件至少部分地包围在所述第一结构内。

2.根据权利要求1所述的服装或装备的物品，其中，所述元件是绳。

3.根据权利要求1所述的服装或装备的物品，其中，所述元件是线材。

4.根据权利要求1所述的服装或装备的物品，其中，所述元件是圆柱体。

5.根据权利要求1所述的服装或装备的物品，其中，所述元件是管。

6.根据权利要求1所述的服装或装备的物品，其中，所述元件是可重复使用的杆。

7.根据权利要求6所述的服装或装备的物品，其中，所述可重复使用的杆包括至少一个翼片。

8.根据权利要求1所述的服装或装备的物品，其中，所述元件包括抵抗附着至所述第一结构的所述印刷材料的材料。

9.根据权利要求1所述的服装或装备的物品，其中，所述元件能够在所述第一结构内移动。

10.根据权利要求1所述的服装或装备的物品，其中，所述第一结构包括凹部，所述元件的所述第一部分被接纳在所述凹部中。

11.根据权利要求1所述的服装或装备的物品，其中，所述元件的所述第一部分被构造成能够从所述第一结构移除以形成第一孔道。

12.根据权利要求11所述的服装或装备的物品，其中，所述第一孔道是通孔。

13.根据权利要求11所述的服装或装备的物品，其中，所述第一孔道是盲孔孔眼。

14.根据权利要求1所述的服装或装备的物品，其中，所述元件的所述第一部分被所述第一结构的所述第一印刷部分和所述第二印刷部分完全包围。

15.根据权利要求1所述的服装或装备的物品，其中，所述服装或装备的物品是鞋类物品。

16.根据权利要求15所述的服装或装备的物品，其中，所述元件是鞋带。

17.根据权利要求1所述的服装或装备的物品，还包括：

第二结构，所述第二结构由所述印刷材料形成，所述第二结构具有结合到所述服装或装备的物品的所述表面的第三印刷部分；

所述元件具有第二部分，所述第二部分邻近所述第二结构的所述第三印刷部分，其中，所述元件的所述第二部分与所述第二结构相接触；以及

所述第二结构的第四印刷部分，所述第四印刷部分将所述元件至少部分地包围在所述第二结构内。

18.根据权利要求17所述的服装或装备的物品，其中，所述服装或装备的物品是鞋类物品并且所述元件是用于所述鞋类物品的鞋带，并且

其中，所述鞋带在所述第一结构和所述第二结构之间连续地延伸。

19.根据权利要求1所述的服装或装备的物品，其中，所述印刷材料包括热塑性材料。

20.一种服装或装备的物品，包括：

多个结构，所述多个结构由印刷材料形成，所述多个结构中的每一个包括：

第一印刷部分，所述第一印刷部分结合到所述服装物品或装备的表面；

元件，所述元件具有多个部分，所述多个部分邻近所述多个结构的所述第一印刷部分中的相应第一印刷部分，其中，所述元件的相应部分与该结构的所述第一印刷部分中的相应第一印刷部分相接触；以及

相应结构的第二印刷部分，所述第二印刷部分将所述元件至少部分地包围在该相应结构内。

21.根据权利要求20所述的服装或装备的物品，其中，所述服装或装备的物品是鞋类物品。

22.根据权利要求20所述的服装或装备的物品，其中，所述服装或装备的物品是可穿戴物品。

23.根据权利要求20所述的服装或装备的物品，其中，所述服装或装备的物品不是可穿戴物品。

24.根据权利要求20所述的服装或装备的物品，其中，所述服装或装备的物品是保护性装备的物品。

25.根据权利要求20所述的服装或装备的物品，其中，所述印刷材料包括热塑性材料。

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