KR20190140052A

KR20190140052A - 공기식 차폐 노즐

Info

Publication number: KR20190140052A
Application number: KR1020197035135A
Authority: KR
Inventors: 드라간 유르코비치; 체-솅 첸; 치엔-리앙 예흐
Original assignee: 나이키 이노베이트 씨.브이.
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2018-05-30
Publication date: 2019-12-18
Also published as: EP4223420A1; CN108970826A; US20220097083A1; CN208711971U; EP3630367B1; TW201902589A; EP3630367A1; WO2018222716A1; KR102525821B1; TWI668053B; US20180345300A1; CN108970826B; KR20220000939A

Abstract

노즐(100)은 접착제, 프라이머, 페인트, 또는 다른 코팅과 같은 재료를 기재 상에 분배한다. 노즐(100)에 의해 제공된 스프레이 패턴은 적어도 부분적으로, 기재 상의 재료의 도포 패턴을 규정한다. 공기 마스크 포트(202)가 압축 가스의 차폐 스트림을 방출한다. 차폐 스트림은 기재 상의 도포 라인을 넘는 재료의 도포를 제한하는 것을 지원하도록 기재를 향해 돌출한다. 공기-마스크 포트(202)를 갖는 노즐(100)은, 배향 범위가 차폐 스트림이 도포 라인을 넘어 도포되는 재료에 대한 배리어를 제공하게 하기 위해 유지되도록 도포 라인에 대해 이동될 수도 있다.

Description

공기식 차폐 노즐

노즐로부터의 제어된 재료 도포.

접착제, 페인트, 염료, 또는 코팅과 같은 재료는 스프레이 작업(spraying action)으로 기재(substrate)에 도포될 수도 있다. 스프레이 작업은 부분적으로, 노즐로부터 나오는 스프레이 패턴(spray pattern)의 선택을 통해 제어될 수도 있다. 스프레이 패턴은 재료 특성(예를 들어, 점도), 압력, 체적, 시간, 기재로부터의 거리 등과 같은 다양한 인자에 기초하여 커버리지(coverage)가 다양할 수도 있다. 이러한 스프레이 패턴의 가변성 때문에, 기재의 일부를 물리적으로 커버하는 것이 수용되도록 의도되지 않는다.

본원의 양태는 공기-마스크 포트(air-mask port) 및 분배 포트(dispensing port)를 갖는 노즐로부터 재료를 도포하는 방법을 고려한다. 상기 방법은 분배 포트로부터 재료가 도포될 기재에 대해 노즐을 위치설정하는 단계 및 이어서 분배 포트로부터 재료를 분배하는 단계를 포함한다. 분배 포트로부터 재료를 분배하는 동안, 상기 방법은 공기-마스크 포트로부터 가스를 배출하는 단계를 포함한다. 정렬축이 노즐의 공기-마스크 포트 및 분배 포트를 통해 연장된다. 달리 말하면, 정렬축은 캐리어 스트림의 원점과 차폐 스트림의 원점 사이에서 연장된다. 상기 방법은 분배 포트로부터 재료를 분배하는 동안 그리고 공기-마스크 포트로부터 가스를 배출하는 동안 정렬축이 75도 내지 105도의 각도 범위에서 도포 라인과 교차하도록 기재의 도포 라인을 따라 노즐을 이동하는 단계로 계속된다.

다른 양태는, 노즐 상에 중앙에 위치되어 분배 포트에서 노즐을 통해 압축 유체 스트림에 의해 재료를 분배하도록 되어 있는 분배 포트를 포함하는 노즐을 고려한다. 노즐은, 분배 포트에 대해 노즐 상에서 주변에 위치되어 공기-마스크 포트에서 노즐을 통해 압축 유체 스트림을 방출하도록 되어 있는 공기-마스크 포트를 또한 포함한다. 수평 평면에서 공기-마스크 포트의 단면적은 수평 평면에서 분배 포트의 단면적보다 작다.

이상의 개괄은 이하에 완전히 상세하게 제공되는 방법 및 시스템의 범주를 밝히고 한정하지 않도록 제공된다.

본 발명이 첨부 도면을 참조하여 본 명세서에 상세히 설명된다.
도 1은 그 양태에 따른, 공기-마스크 포트를 갖는 예시적인 노즐의 사시도를 도시하고 있고,
도 2는 그 양태에 따른, 도 1로부터의 노즐의 측면도를 도시하고 있고,
도 3은 그 양태에 따른, 절단선 3-3을 따른 도 2로부터의 노즐의 단면도를 도시하고 있고,
도 4는 그 양태에 따른, 도 1로부터의 노즐의 저면도를 도시하고 있고,
도 5는 그 양태에 따른, 도 1로부터의 노즐을 이용하는 예시적인 시스템을 도시하고 있고,
도 6은 그 양태에 따른, 공기-마스크 포트가 활성화되어 있는 노즐의 단면도를 도시하고 있고,
도 7은 그 양태에 따른, 공기-마스크 포트가 도포 라인을 따라 이동하고 있는 노즐의 예시적인 시퀀스를 도시하고 있고,
도 8 내지 도 11은 그 양태에 따른, 대안적인 공기-마스크 포트 구성을 도시하고 있고,
도 12는 그 양태에 따른, 분배 포트의 공통측에서 능동 공기-마스크 포트 및 보충 가스 나이프(gas knife)를 갖는 노즐을 도시하고 있고,
도 13은 그 양태에 따른, 분배 포트의 대향측에서 능동 공기-마스크 포트 및 보충 가스 나이프를 갖는 노즐을 도시하고 있고,
도 14는 그 양태에 따른, 공기-마스크 포트를 갖는 노즐로부터 재료를 도포하기 위한 예시적인 방법을 도시하고 있고,
도 15는 그 양태에 따른, 분배 포트로부터 재료를 분배하고 공기-마스크 포트로부터 가스를 배출하는 방법을 도시하고 있고,
도 16은 그 양태에 따른, 분배 포트를 갖는 제1 노즐 및 공기-마스크 포트를 갖는 제2 노즐을 도시하고 있고,
도 17은 하나 이상의 노즐에 대해 소정 거리에 예시적인 기재 표면을 갖는 도 16의 제1 노즐 및 제2 노즐을 도시하고 있고,
도 18은 그 양태에 따른, 도 16의 제1 노즐 및 제2 노즐을 도시하며, 제1 노즐은 선택적 물리적 마스크 연장부 및 선택적 일체형 공기-마스크 포트를 갖는 것을 도시하고 있고,
도 19는 그 양태에 따른, 분배 포트를 갖는 부가의 제1 노즐 및 공기-마스크 포트를 갖는 제2 노즐을 도시하고 있고,
도 20은 그 양태에 따른, 분배 포트를 갖는 또 다른 제1 노즐 및 공기-마스크 포트를 갖는 제2 노즐을 도시하고 있고,
도 21은 그 양태에 따른, 그와 연계된 물리적 마스크를 갖는 제1 노즐을 도시하고 있고,
도 22는 그 양태에 따른, 도 16의 제1 노즐 및 제2 노즐의 양태를 도시하며, 선택적 물리적 마스크 연장부를 갖는 제1 노즐 그리고 선택적인 제3 노즐을 도시하고 있고,
도 23은 그 양태에 따른, 도 22의 제1 노즐 및 제3 노즐의 아래에서 위로 본 도면을 도시하고 있다.

노즐은 의도된 타겟에 스프레이되는 재료를 지향한다. 예를 들어, 노즐은 잉크, 페인트, 접착제, 또는 다른 액체 또는 분말 재료와 같은 재료를 분무화(atomize) 또는 추진(propel)하기 위해 유체 스트림 내의 압축 공기를 타겟에 지향하는 데 효과적이다. 전통적인 노즐은 에어 캡(air cap)을 포함한다. 에어 캡은 스프레이 패턴을 형성하는 것을 담당할 수 있는 구성 요소이다.

몇몇 에어 캡은 외부 혼합 스프레이 캡이라 칭한다. 외부 혼합 스프레이 캡은 스프레이 재료의 출력에 근접하여 스프레이 재료(예를 들어, 잉크, 페인트, 접착제, 프라이머)와 상호 작용하는 규정된 스트림 내에 압축 공기를 방출하는 일련의 제트를 포함한다. 스프레이 재료와 공기의 규정된 스트림 사이의 상호 작용은 스프레이 재료를 캐리어 스트림으로서 타겟을 향해 운반한다. 스프레이 재료는 종종 타겟으로의 운반을 위해 공기의 스트림에 의해 분무화된다. 스프레이 라인이 에어 캡으로부터 타겟으로 연장된다. 스프레이 라인은 이를 중심으로 스프레이 패턴이 형성되는 축을 규정한다. 재료가 에어 캡으로부터 스프레이 라인을 따라 퍼질 때, 스프레이 패턴이 스프레이 라인으로부터 외향으로 반경방향으로 연장되기 때문에, 스프레이 라인은 도포 소스(예를 들어, 노즐)와 타겟 사이에 직선에 대한 기준으로서 사용될 것이다.

외부 에어 캡은 또한 에어 혼(air horn)을 포함할 수도 있다. 에어 혼은 캐리어 스트림을 성형하기 위해(즉, 스프레이 패턴을 성형하기 위해) 스프레이 라인에 대해 소정 각도로 공기와 같은 압축 유체 스트림을 방출한다. 에어 혼 스트림은 캐리어 스트림에 의해 분무화되는 스프레이 재료의 수 밀리미터 내에서 스프레이 라인과 교차한다. 이러한 교차, 교차각, 에어 혼 스트림 내의 유체의 상대 체적, 및 에어 혼 스트림 내의 유체의 상대 속도는 모두 캐리어 스트림의 최종 스프레이 패턴에 기여할 수 있다.

다른 에어 캡은 내부 혼합 에어 캡이라 칭한다. 내부 혼합 에어 캡은 노즐로부터 스프레이 재료를 배출하기 전에 노즐 내의 스프레이 재료를 분무화한다. 이는 스프레이 재료가 에어 캡으로부터 배출된 후에 스프레이 재료를 분무화하는 외부 혼합 에어 캡에 대조적이다.

다양한 에어 캡이 실제로 특정 스프레이 패턴으로 사용되어 왔지만, 스프레이 패턴의 조정은 전통적으로 노즐로부터 스프레이 배출의 지점에 또는 스프레이 재료가 캐리어 스트림에 의해 분무화되어 있는 장소에 근접하여(예를 들어, 1 내지 5 밀리미터만큼 근접하여) 발생하였다. 예를 들어, 외부 혼합 에어 캡의 에어 혼 스트림은 최종 스프레이 패턴을 성형하도록 공기 스트림을 활용하지만, 에어 혼 스트림과 캐리어 스트림의 상호 작용은 스프레이 재료 분무화 지점에 근접하여(예를 들어, 1 내지 5 밀리미터만큼 근접하여) 발생한다.

에어 혼의 사용을 통한 것과 같은, 전통적인 스프레이 패턴 형성은 스프레이 재료 퇴적 장소에 걸쳐 거시적 레벨 제어를 제공하지만, 스프레이 재료 퇴적의 부가의 제어가 예시적인 양태에서 구현될 수도 있다. 예를 들어, 본 명세서의 양태는 스프레이될 기재 또는 그 부근에서 캐리어 스트림과 교차하는 방향으로 공기의 스트림, 차폐 스트림을 방출하는 공기-마스크 포트를 고려한다. 공기-마스크 포트는 예시적인 양태에서, 공기-마스크 포트와 기재에서의 교점 사이로 연장되는 차폐축(masking axis)을 형성한다. 원통형 공기-마스크 포트를 위한 차폐축은 원통형 공기-마스크 포트의 원형 단면의 원점을 통해 연장되는 실린더 체적의 종축과 축방향으로 정렬된다. 차폐축은 양태에서 스프레이 축과 실질적으로(예를 들어, 10도 이내로) 평행하다. 또 다른 양태에서, 차폐축은 스프레이 축과 평행하다. 차폐 스트림은 차폐 스트림을 통해 퍼지도록 캐리어 스트림에 의해 운반되는 재료를 제한하거나 방지하기 위한 마스크로서 역할을 한다. 달리 말하면, 차폐 스트림은 전통적인 노즐 또는 에어 혼 구성보다 더 큰 정도의 제어 및 효용성을 제공하는 기재에서 스프레이 패턴을 제어하기 위한 배리어를 제공하는 것으로 고려된다.

그 양태는 노즐로부터 재료를 도포하는 방법을 고려한다. 상기 방법은 재료(예를 들어, 접착제, 착색제, 및 프라이머)가 노즐의 분배 포트로부터 도포되는 기재에 대해 노즐을 위치설정하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 분배 포트로부터 재료를 분배하는 단계를 포함한다. 분배축은 재료가 분배되는 방향으로(예를 들어, 재료 유동 방향으로 노즐과 기재 사이로 연장되는 라인에서) 분배 포트를 통과해 연장된다. 분배 포트로부터 재료를 분배하는 것과 동시에, 상기 방법은 공기-마스크 포트로부터 가스를 배출하는 단계를 포함한다. 공기-마스크 포트는 상이한 노즐일 수도 있고 또는 동일한 노즐이 분배 포트를 포함하는 노즐을 갖는다. 차폐축은 가스가 기재를 향해 배출되는 방향으로(예를 들어, 가스-유동 방향으로 공기-마스크 포트로부터 기재로 연장되는 라인에서) 공기-마스크 포트를 통과해 연장된다. 본 예에서, 정렬축이 분배 포트 및 공기-마스크 포트를 통해 연장된다(예를 들어, 정렬축은 분배축 및 차폐축과 교차함). 재료를 분배하고 가스를 배출하는 동안, 분배축이 기재의 기재 도포 표면으로부터 5 cm 이내(예를 들어, 5 cm 초과 또는 미만)에서 차폐축과 교차하도록 기재의 도포 라인을 따라, 예로서 컴퓨팅 시스템에 의해 제어된 다축 로봇을 통해 노즐을 이동한다.

본원의 다른 양태는 공기-마스크 포트 및 분배 포트를 갖는 단일 노즐로부터 재료를 도포하는 방법을 고려한다. 상기 방법은 분배 포트로부터 재료(예를 들어, 접착제, 프라이머, 페인트, 및 염료)가 도포될 기재(예를 들어, 편물, 직조물, 편조물, 부직포 재료와 같은 신발류 물품의 구성 요소 또는 임의의 재료)에 대해 노즐을 위치설정하는 단계 및 이어서 분배 포트로부터 재료를 분배하는 단계를 포함한다. 분배 포트로부터 재료를 분배하는 동안, 상기 방법은 공기-마스크 포트로부터 가스를 배출하는 단계를 포함한다. 정렬축이 노즐의 공기-마스크 포트 및 분배 포트를 통해 연장된다. 달리 말하면, 정렬축은 캐리어 스트림의 원점과 차폐 스트림의 원점 사이에서 연장된다. 상기 방법은 분배 포트로부터 재료를 분배하는 동안 그리고 공기-마스크 포트로부터 가스를 배출하는 동안 정렬축이 75도 내지 105도의 각도 범위에서 도포 라인과 교차하도록 기재의 도포 라인을 따라 노즐을 이동하는 단계로 계속된다.

다른 양태는, 노즐 상에 중앙에 위치되어 분배 포트에서 노즐을 통해 압축 유체 스트림에 의해 재료를 분배하도록 되어 있는 분배 포트를 포함하는 노즐을 고려한다. 노즐은, 분배 포트에 대해 노즐 상에서 주변에 위치되어 공기-마스크 포트에서 노즐을 통해 압축 유체 스트림을 방출하도록 되어 있는 공기-마스크 포트를 또한 포함한다. 수평 평면(예를 들어, 캐리어 스트림, 차폐 스트림에 수직인 평면)에서 공기-마스크 포트의 단면적은 수평 평면에서 분배 포트의 단면적보다 작다(예를 들어, 공기-마스크 포트의 단면적은 수평 평면에서 분배 포트의 단면적의 50%, 35%, 25%, 15%, 또는 10%임).

도 1은 그 양태에 따른, 공기-마스크 포트(202) 및 분배 포트(102)를 갖는 노즐(100)의 사시도를 도시하고 있다. 내부-혼합 캡이 일반적으로 도시되어 있지만, 외부-혼합 캡도 또한 본원에 제공된 개념과 관련하여 사용될 수 있다는 것이 고려된다. 노즐(100)은 접착제 스프레이 건과 같은 스프레이 디바이스에 부착될 수도 있다. 스프레이 디바이스는 하나 이상의 포트로부터, 압축 공기와 같은 압축 가스 등의 가스의 유동을 제어하는, 밸브와 같은 하나 이상의 제어부를 가질 수도 있다. 예를 들어, 제1 밸브는 선택적 공기-마스크 포트(202)로부터 방출되는 가스의 체적, 압력, 및/또는 속도를 제어하는 데 효과적일 수도 있다. 유사하게, 밸브와 같은 제어부는 분배 포트(102)로부터 스프레이 재료 및/또는 압축 유체의 체적, 압력, 및/또는 속도를 제어할 수도 있다. 분배 포트(102) 및 공기-마스크 포트(202)의 제어부는 협동하여 또는 독립적으로 작동될 수도 있다. 예를 들어, 스프레이 재료의 몇몇 용례에서, 차폐 스트림[즉, 공기-마스크 포트(202)로부터의 방출 가스]은 기재에 대한 노즐(100)의 장소에 따라 온(on)될 수도 있고 오프(off)될 수도 있다. 달리 말하면, 몇몇 양태에서, 차폐 스트림을 제어하는 제어부는 다른 장소(예를 들어, 스프레이 재료 커버리지를 달성하도록 의도된 내부 부분)에 마스크를 형성하지 않으면서, 차폐 스트림이 몇몇 장소에[예를 들어, 신발류 물품 구성 요소 상의 주계(perimeter) 또는 바이트라인(biteline)을 따라] 마스크를 형성하는 것을 허용할 수도 있는 것이 고려된다.

도 1은 예시의 목적으로 분배 포트 및 공기-마스크 포트 모두를 갖는 단일의 노즐을 도시하고 있지만, 공기-마스크 포트 및 분배 포트는 이하, 도 16 내지 도 20에 도시되어 있는 것과 같이, 서로 물리적으로 결합되거나 물리적으로 독립적인 상이한 노즐 내에 있을 수도 있는 것으로 고려된다. 따라서, 본원의 양태는 단일의 노즐을 예시하고 있지만, 단일의 노즐과 관련하여 설명된 특징들 및 제한들은 다중-노즐 접근법에 동등하게 적용되고 고려될 수도 있는 것으로 고려된다. 유사하게, 다중-노즐 구현예와 관련하여 설명된 특징들 및 제한들은 단일-노즐 접근법에 동등하게 적용되고 고려될 수도 있다.

도 1의 예에서, 노즐(100)은 도구 경로에서 제1 장소에서 기재에 근접하여(예를 들어, 5 밀리미터 내지 1 미터만큼 근접하여) 위치될 수도 있는 것으로 고려된다. 제어부가 활성화되어 분배 포트(102)로부터 기재로의 재료의 분배를 허용한다. 재료는 스프레이 패턴으로 분배된다. 스프레이 패턴은 노즐(100)에 의해 형성된다. 스프레이 패턴은 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 공기-마스크 포트(202)로부터 나오는 차폐 스트림의 사용에 의해 또한 선택적으로 형성될 수도 있다. 일단 재료가 가스의 스트림에 의해 분무화되는 것과 같이, 분배되면, 노즐(100)은 예로서 다축 로봇 아암에 의해 이동된다. 노즐의 이동은 예시적인 양태에서, 하나 이상의 컴퓨터-판독 가능 명령을 모션 경로로 변환하는 프로세서 및 메모리를 갖는 컴퓨팅 디바이스에 의해 제어된다. 컴퓨터-판독 가능 명령은 3차원이 아니면 적어도 2차원으로 노즐을 이동하기 위한 도구 경로를 규정한다.

분배 포트(102)로부터의 재료의 도포 중에, 노즐(100)은 공기-마스크 포트(202)로부터 차폐 스트림의 배출을 선택적으로 활성화할 수도 있다. 공기-마스크 포트(202)는 스프레이 재료의 외향 살포(dissemination)를 방지하거나 감소시키는 데 효과적인 공지의 배리어 스트림을 제공하는 층류와 같은, 규정된 패턴으로 가스 스트림과 같은 유체의 스트림을 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 노즐(100)이 스프레이 재료 도포 라인(예를 들어, 이 라인을 넘어 스프레이 재료가 기재에 도포되도록 의도되지 않은 라인)에서 도구 경로를 따라 이동됨에 따라, 공기-마스크 포트는 스프레이 재료가 도포 라인을 가로질러 도포되는 것을 방지하기 위해 차폐 스트림을 방출한다. 달리 말하면, 차폐 스트림은 공기-마스크 포트, 분배 포트, 및 도포 라인의 상대 위치에 기초하여 스프레이 재료를 기재에 선택적으로 도포하기 위해 기재 표면에서 스프레이 패턴을 개질한다. 이 상대 위치는 이하에 있어서 도 7에 설명될 것이다.

도 2는 그 양태에 따른, 도 1의 노즐(100)의 측면 프로파일을 도시하고 있다. 노즐(100)의 말단 표면(106)이 도시되어 있다. 말단 표면(106)은 스프레이 재료가 그로부터 분배 포트(102)를 통해 방출되는 표면이다. 도 3은 그 양태에 따른, 도 2의 절단선 3-3을 따른 단면도를 도시하고 있다.

도시되어 있는 바와 같이, 도 3에서, 노즐(100)은, 분배 포트(102) 외부로 스프레이 재료를 추진하는 것 그리고 공기-마스크 포트(202)로부터 차폐 스트림을 발생시키는 것 모두를 위해 공통 유체 스트림을 사용하는 것이 고려된다. 그러나, 앞서 제시된 바와 같이, 공기-마스크 포트는 대신에 캐리어 스트림과는 상이한 유체 또는 유체 소스를 갖는 독립적으로 제어된 스트림일 수도 있다.

도 3은 내부 포트, 채널 등에 관하여 간단화되어 있지만, 캐리어 스트림으로의 스프레이 재료를 위한 전달 기구(103)(예를 들어, 유체 커넥터, 밸브, 분배 노즐, 압력/펌프 소스, 재료 소스)의 부분이 도시되어 있다. 전달 기구는 재료(예를 들어, 접착제, 프라이머, 착색제)가 분배 포트(102)에 (예를 들어, 5 mm 만큼) 근접하여 말단 단부(105)에 전달되는 도관일 수도 있다. 노즐에서 내부로 유동하고 공기-마스크 포트(202) 및/또는 분배 포트(102) 모두(또는 개별적으로)에 공급되는 가스(예를 들어, 공기)는 이어서 기재를 향해 분배하기 위해 전달 기구(103)의 말단 단부(105)로부터 재료를 추진할 수도 있다.

도 4는 그 양태에 따른, 노즐(100)의 말단 표면 평면도를 도시하고 있다. 분배 포트의 분배 직경(104)이 도시되어 있다. 공기-차폐 포트의 차폐 직경(204)이 도시되어 있다. 공기-마스크 포트와 분배 포트 사이에서 연장되는 정렬축(110)이 도시되어 있다. 분배 포트를 통해 연장되고 정렬축(110)에 수직인 교차축(112)이 도시되어 있다.

예시적인 양태에서, 차폐 직경(204)은 분배 직경(104)보다 작다. 예를 들어, 차폐 직경은 1.5 밀리미터(mm) 내지 0.25 mm의 범위일 수도 있고, 분배 직경(104)은 3.5 mm 내지 1.5 mm의 범위일 수도 있다. 공기-마스크 포트의 단면적은 말단 표면(106)에 평행한 평면에서 분배 포트의 단면적보다 작은 것으로 고려된다. 예를 들어, 공기-마스크 포트는 0.2 mm²의 단면적을 가질 수도 있고, 분배 포트는 3.8 mm²의 단면적을 갖는다. 다른 예에서, 공기-마스크 포트의 단면적은 분배 포트의 단면적의 적어도 절반일 수도 있다.

또한, 공기-마스크 포트는 거리(108)만큼 분배 포트로부터 주계로 오프셋되는 것으로 고려된다. 거리(108)는 1.5 mm, 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm, 또는 7 mm와 같은, 임의의 거리일 수도 있다. 거리(108)는 효과적인 공기-마스크 구성을 달성하기 위해 예시적인 양태에서 분배 직경(104)의 적어도 125%일 수도 있다.

도 5는 그 양태에 따른, 노즐(100)을 구현하기 위한 시스템을 도시하고 있다. 노즐(100)은 로봇 아암(510)과 결합된다. 로봇 아암(510)은 컴퓨팅 디바이스(514)로부터의 하나 이상의 명령에 따라 노즐(100)을 위치설정하고 이동하는 것이 가능한 다축 이동 기구이다. 컴퓨팅 디바이스(514)는 로봇 아암(510) 및 부착된 노즐(100)의 이동을 제어하기 위해 로봇 아암(510)과 논리적으로 결합된다. 비전 시스템(512)이 또한 컴퓨팅 디바이스(514)와 논리적으로 결합된다. 개별 컴퓨팅 디바이스가 도 5의 시스템과 관련하여 도시되거나 고려된 구성 요소들 중 하나 이상에 논리적으로 결합될 수도 있는 것이 이해된다. 유체 소스(518)가 또한 노즐(100)과 유동적으로 결합된 것(516)으로 도시되어 있다. 유체 소스(518)는 공기와 같은 유체를 공기-마스크 포트(202)에 제공하여 차폐 스트림(508)을 형성한다. 재료 소스(520)가 노즐(100)과 유동적으로 결합되어 접착제, 프라이머, 페인트, 또는 염료와 같은 도포용 재료를 재료 스트림(506)으로서 제공한다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 재료 스트림(506)은 차폐 스트림(508)에 의해 영향을 받은 스프레이 패턴을 갖는다.

예시적인 기재가 신발 갑피(upper)와 같은, 신발류 물품(500)용 구성 요소로서 도시되어 있다. 편물, 직조물, 편조물, 부직포 직물과 같은 다른 기재가 고려된다. 기재는 평면형 또는 비평면형(예를 들어, 입체형 물품)일 수도 있다. 예를 들어, 기재는 의류(예를 들어, 셔츠, 반바지, 바지, 자켓, 모자, 양말 등) 내에 형성될 재료일 수도 있고 또는 의류 자체일 수도 있다. 도 5의 예에서, 재료 스트림(506)이 신발류 물품(500)에 도포되어 커버된 영역(504)을 형성한다. 커버된 영역(504)은 노즐(100)로부터 도포되는 바와 같은 재료 소스(520)로부터의 재료로 코팅되어 있다. 그러나, 재료는 도포 라인(502)을 넘어 기재에 도포되는 것이 방지되거나 실질적으로 방지된다. 본 예에서, 도포 라인(502)은 바이트라인이다. 바이트라인은 신발 갑피와 신발 밑창(sole) 사이의 접합부이다. 전통적으로, 접착제는 수동으로 도포 라인(502)까지 커버된 영역(504) 내에 도포된다. 접착제가 도포 라인(502)을 넘어 퍼지면, 접착제는 신발 갑피 상에 가시화되고 부적합한 미관의 신발을 생성할 수도 있다. 접착제가 도포 라인(502)에 실질적으로 도달하는 데 실패하면, 밑창은 신발류 물품(500)에 미부착되는 경향이 더 많게 될 수도 있다. 따라서, 도포 라인(502)을 넘어 재료를 실질적으로 과잉 도포하지 않고 도포 라인(502)까지 재료를 도포하는 능력이 물품의 효율적인 제조를 허용한다.

사용 시에, 하나 이상의 도구 경로가 컴퓨팅 디바이스(514) 내에 저장되는 것으로 고려된다. 비전 시스템(512)은 제1 예에서, 기재의 이미지를 캡처하고 이미지를 저장된 물품의 데이터베이스에 비교함으로써 신발류 물품(500)을 식별하는 데 효과적이다. 신발류 물품(500)을 식별하는 것에 응답하여, 연계된 도구 경로가 결정된다. 도구 경로의 결정은 식별된 물품을 위한 컴퓨터-판독 가능 메모리 내의 저장된 도구 경로를 검색하는 것을 포함할 수도 있다. 대안적으로, 컴퓨팅 디바이스(514)는 비전 시스템(512)에 의해 캡처된 정보에 기초하여 도구 경로를 생성하는 데 효과적이다. 이에 무관하게, 비전 시스템에 의해 캡처된 정보는 도구 경로를 위치설정하기 위한 기재 상의 위치를 결정하는 데 효과적일 수도 있다. 대안적으로, 도구 경로가 기재 상에서 시작되어야 하는 위치를 기계적으로 식별하기 위해 하나 이상의 제조 지그(예를 들어, 정합 개구, 툴링 정합부)가 사용될 수도 있다. 또한, 적절한 도구 경로의 생성 또는 검색을 위한 신발류 물품(500)의 결정을 위해 다른 식별 시스템(예를 들어, 바코드, RFID, 사용자 입력 등)이 구현되는 것이 고려된다. 비전 시스템(512)은 또한 또는 대안적으로 시스템의 하나 이상의 파라미터를 조정하기 위해 재료 도포를 모니터링하는 데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 분배 포트(102)로부터 분배되는 재료 및/또는 공기-마스크 포트(202)로부터 방출되는 유체는 도포 스테이지 중에 비전 시스템(512)에 의해 캡처된 정보에 기초하여 조정될 수도 있다.

유체 소스(518)는 탱크, 펌프, 발생기, 또는 다른 압력 소스일 수도 있다. 유체 소스(518)는 분위기 공기를 압축하는 압축기일 수도 있다. 유체 소스(518)는 압축되어 있는 비-분위기 가스(예를 들어, N2, O2, 및 CO2)의 탱크일 수도 있다.

재료 소스(520)는 내부에 재료가 수납되어 있는 탱크일 수도 있다. 재료 소스는 또한 노즐(100)에 재료를 이송하기 위한 펌프와 같은 기계 요소일 수도 있다. 재료 소스는 액체 재료 또는 고체 재료를 유지할 수도 있다. 예를 들어, 재료는 도포될 분말 코팅일 수도 있다. 재료는 도포될 액체 조성물일 수도 있다.

조합하여, 도 5의 구성 요소는 차폐 스트림을 방출하는 공기-마스크 포트의 사용을 통해 도포 라인을 넘는 재료의 도포를 방지하는 방식으로 재료를 기재에 도포하는 데 사용될 수도 있다. 도 5에 도시되어 있는 구성 요소 중 하나 이상은 생략될 수도 있고, 크기, 형상, 및/또는 양이 조정될 수도 있다[예를 들어, 다수의 컴퓨팅 디바이스(514)가 고려됨]. 부가의 구성 요소가 도 5의 범주 내에서 고려된다. 예를 들어, 기재(들)를 이동시키거나 다른 방식으로 위치설정하기 위한 하나 이상의 재료 반송 기구가 고려된다.

단일의 노즐이 예시의 목적으로 도 5에 도시되어 있지만, 2개(또는 그 초과)의 노즐이 도시되어 있는 다른 구성 요소와 함께 실제로 구현될 수도 있는 것이 고려된다. 예를 들어, 분배 포트를 갖는 제1 노즐이 공기-마스크 포트를 갖는 제2 노즐과 결합될 수도 있어, 공통 반송 기구(예를 들어, 로봇, 및 X-Y 평면 테이블)가 제1 및 제2 노즐의 모두를 일제히 이동시킬 수도 있다. 대안적으로, 분배 포트를 갖는 제1 노즐 및 공기-마스크 포트를 갖는 제2 노즐은 이산 이동 기구에 의해 서로 독립적으로 이동될 수도 있는 것으로 고려된다. 또한, 제1 노즐 및 제2 노즐은 공통 이동 기구(예를 들어, 다축 로봇)에 의해 거시적 스케일로 이동될 수도 있고, 반면에 각각의 노즐은 거시적-이동 기구와 각각의 노즐 사이에 위치된 다른 이동 기구(예를 들어, 제1 및 제2 노즐 사이의 상대각을 조정하기 위한 공압 실린더와 같은 피벗 조정기)에 의해 독립적으로 이동될 수도 있는 것으로 고려된다. 하나 초과의 노즐을 갖는 예에서, 도 5와 관련하여 설명된 독립 시스템 및 이산 시스템은 각각의 노즐을 위해 구현될 수도 있는 것으로 고려된다. 대안적으로, 도 5와 관련하여 설명된 시스템/구성 요소 중 하나 이상은 예시적인 양태에서, 제1 및 제2 노즐 모두에 사용될 수도 있는 것으로 고려된다.

도 6은 그 양태에 따른, 차폐 스트림(604)에 의해 개질된 바와 같은 재료 도포의 단면도를 도시하고 있다. 재료는 분배 포트(102)로부터 재료 스트림(602)으로서 기재를 향해 분배된다. 차폐 스트림(604)은 공기-마스크 포트(202)로부터 방출된다. 차폐 스트림(604)은 기재 상의 도포 라인(502)에서 재료 스트림(602)의 규정된 스프레이 패턴과 간섭한다. 이와 같이, 재료 스트림(602)으로부터의 재료는 도포 라인(502)을 넘어 퍼지지 않는다(또는 적어도 실질적으로 퍼지지 않음). 스프레이 패턴의 이 변형은 거리(x)(608)보다 큰 거리(y)(610)에 의해 입증된다. 거리(x)(608)는 공기-마스크 포트와 분배 포트 사이에서 연장되는 정렬축을 따라 분배축으로부터 도포 라인(502)까지이다. 거리(y)(610)는 공기-마스크 포트와 분배 포트 사이에서 연장되는 정렬축을 따라 분배축으로부터 기재와 스프레이 패턴의 교점까지이다. 차폐 스트림(604)이 생략되면, 거리(x)(608)와 거리(y)(610)는 동일할 수도 있다. 그러나, 차폐 스트림(604)으로 인해, 재료는 방출된 스프레이 패턴 커버리지보다 작은 도포 라인(502)까지 도포된다.

본 명세서에 제시될 때, "축"(즉, 차폐축, 분배축, 정렬축)은 제1 점으로부터 제2 점까지 연장되는 라인이지만, 이러한 라인은 물리적으로 존재하지 않는다. 이는 측정 및 위치설정을 위한 기준 라인이다. 예를 들어, 포트로부터 나오는 가스 스트림은 포트로부터 퍼짐에 따라 형상이 변할 수도 있기 때문에, 공통 기준은 포트로부터 나올 때 유체(예를 들어, 공기 스트림)의 평행한 경로를 표현하는 단일의 라인이다. 일반적으로, 이 축은 포트의 중앙 장소로부터 나오고, 이 축이 나오는 평균 재료 스트림 배향에 평행하게 배향된다. 전통적인 포트에서, 축은 유체가 통과하여 포트를 형성하는 측벽에 평행하게 연장된다.

노즐은 기재로부터 거리(606)를 유지한다. 거리(606)는 5 mm 내지 1 미터와 같은, 임의의 거리일 수도 있다. 도 6으로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 차폐 스트림(604)과 분배 포트(102)를 통해 연장되는 스프레이 라인 사이에 평행 관계가 형성된다. 거리(606)가 증가함에 따라, 외향 돌출 재료 스트림(602)은 거리(y)(610)만큼 증가한다. 그러나, 차폐 스트림(604)의 평행 관계로 인해, 거리(x)(608)는 변화하는 거리(606)에 따라 실질적으로 일정하게 유지된다. 이는 재료 분배 포트에 근접한 스프레이 패턴을 개질하는 전통적인 스프레이 패턴 개질제(예를 들어, 에어 혼)와 구별이다(예를 들어, 개질 스트림은 스프레이 라인과 평행한 것에 대조적으로 스프레이 라인 내로 각지게 형성됨). 예시된 예에서, 예로서 상이한 곡선 및 각도를 갖는 3차원 물품에 재료를 도포함으로써, 거리가 증가하거나 변경됨에 따라, 거리(606)에 대한 적은 제어가 도포 라인(502)으로의 재료의 도포를 보장하는 데 사용될 수도 있는데, 이는 차폐 스트림(604)에 의해 스프레이 패턴이 도포 라인(502)에서 종료되는 것이 보장되기 때문이다. 이와 같이, 노즐과 기재 사이에 유지된 거리는 예시적인 양태에서, 공기-마스크 포트(202)를 사용하지 않을 때보다 공기-마스크 포트(202)를 사용할 때 더 관대한 공차를 가질 수도 있다.

도 6(및 도 12, 도 13, 도 19 및 도 20)은 차폐 스트림과 스프레이 라인 사이의 평행 관계를 도시하고 있지만, 이하에 도 17 및 도 18에 도시되어 있는 바와 같이, 차폐 스트림(예를 들어, 차폐축)과 스프레이 라인(예를 들어, 분배축) 사이의 비평행 관계가, 기재에 근접한(예를 들어, 10 cm 이내, 5 cm 이내, 1 cm 이내) 2개의 스트림 사이에 교점을 생성하는 데 사용되는 것이 고려된다.

도 7은 그 양태에 따른, 도포 라인(502)을 따라 도구 경로를 따르는 노즐(100)의 시퀀스(700)를 도시하고 있다. 노즐은 712, 714, 716, 718, 720, 722, 724, 726, 및 728로 열거된 순서의 장소로 장소(730)까지, 710으로서 식별된 장소로부터 이동하는 것으로서 도시되어 있다. 달리 말하면, 노즐은 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 위치(710)로부터 장소(730)까지 도포 라인(502)을 따라 이동한다.

각각의 양태에서, 노즐의 회전 정렬은 분배 포트(102)와 공기-마스크 포트(202)(또는 임의의 다른 공기 마스크 포트 또는 물리적 마스크) 사이에서 연장되는 정렬축(702)이 도포 라인(502)에 수직이도록(704)(또는 15도 이내로 실질적으로 수직임) 유지된다. 달리 말하면, 차폐 스트림의 도포 중에 도포 라인(502)에 수직 관계로 정렬축(702)을 유지함으로써, 분배 포트(102)가 위치되어 있는 측에 대향하여 도포 라인(502)을 넘는 재료 도포를 방지하도록, 효과적인 공기 마스크가 생성된다. 예시적인 양태에서, 공기-마스크 포트(202) 또는 정렬축을 규정하는 데 사용된 임의의 다른 포트는 도포 라인(502)의 제1 측에 있고, 분배 포트(102)는 도포 라인(502)의 제2 측에 있다. 또 다른 양태에서, 공기-마스크 포트(202)와 분배 포트(102) 모두는 도포 라인(502)의 제1 측에 있다. 또 다른 양태에서, 공기-마스크 포트(202)는 도포 라인(502) 상에 위치된다. 또한, 제1 노즐이 분배 포트를 갖고 제2 노즐이 공기-마스크 포트를 가질 때에도, 정렬축이 공기-마스크 포트와 분배 포트 사이에 또한 연장되는 것으로 고려된다. 달리 말하면, 단일 또는 다중-노즐 접근법이 구현되는지에 무관하게 정렬축이 존재한다.

정렬축(702)과 도포 라인(502) 사이에 실질적으로 수직 관계를 유지함으로써, 차폐 스트림은 도포 라인을 넘는 재료 도포를 감소시키거나 방지하는 데 효과적이다. 예를 들어, 차폐 스트림은 유동이 층류이고, 따라서 재료에 일정한 마스크를 제공하는 것으로 고려된다. 일정한 마스크는 예시적인 양태에서, 재료의 스프레이 패턴에 대한 예측 가능한 장애물이 기재의 예측된 장소에서 재료를 효과적으로 분배하게 한다. 또 다른 양태에서, 규정된 각도(예를 들어, 75도 내지 105도)의 외부의 도포 라인에 대한 정렬 라인의 배향을 갖는 것은 공기 마스크가 도포 라인을 따른 재료의 도포를 지원하는 대신에 도포 라인을 따른 재료의 도포와 간섭하게 한다.

정렬축(702)은 도 7의 분배 포트(102) 및 공기-마스크 포트(202)에 기초하지만, 정렬축(702)은 대안적으로 제2 노즐 및/또는 제3 노즐의 공기-마스크 포트[예를 들어, 도 22의 공기-마스크 포트(2210)]와 같은 임의의 공기-마스크 포트 및 분배 포트에 기초할 수도 있는 것이 고려된다. 달리 말하면, 정렬축은 도 22의 공기-마스크 포트(2210)와 같은, 공기-마스크 포트 및 분배 포트를 통해 연장될 수도 있다. 따라서, 도 7의 설명은 일반적으로 도 7의 특정 공기-마스크 포트(202)에 관한 것이지만, 본 개시내용은 공기-마스크 포트[예를 들어, 도 7의 공기-마스크 포트(202), 도 22의 공기-마스크 포트(2210)] 또는 물리적 마스크[예를 들어, 도 19의 물리적 마스크(1914), 도 22의 물리적 마스크(2202)]와 같은 마스크와 분배 포트 사이에서 연장되는 정렬축에 동등하게 적용되도록 의도되고 고려된다. 이와 같이, 본 개시내용은 도포 라인과 정렬축 사이에 수직 관계(또는 임의의 규정된 각도 관계)를 유지하는 것을 표현하고 있다.

또한, 정렬축(702)은 분배 포트 및 물리적 마스크에 기초할 수도 있다. 달리 말하면, 도포 라인에 수직으로 유지되는 정렬축은 분배 포트 및 마스크(예를 들어, 물리적 마스크 및/또는 공기 마스크)를 통해 연장되는 것으로서 결정될 수도 있다. 도 7과 관련하여 설명된 이유로, 정렬축과 도포 라인 사이의 수직 관계는 도포 라인을 따른 재료의 제어된 도포를 허용한다.

도 8 내지 도 11은 그 양태에 따른, 대안적인 공기-마스크 포트 구성을 도시하고 있다. 도 8은 도 1 내지 도 4에 전술된 것과 유사한 구성(800)을 도시하고 있다. 공기-마스크 포트(202) 및 분배 포트(102)는 모두 수평 단면에서 원형이다. 공기-마스크 포트(202)는 분배 포트(102)의 직경(104)보다 작은 직경(204)을 갖는다. 더욱이, 공기-마스크 포트(202)는 거리(802)만큼 분배 포트(102)로부터 주변으로 오프셋된다. 예시적인 양태에서, 거리(802)는 직경(104)보다 크고, 직경(104)은 거리(204)보다 크다. 다양한 요소 및 위치의 이 상대 크기 설정은 예시적인 양태에서, 분배 포트(102)로부터 분배된 재료의 효과적인 차폐를 허용한다.

도 9는 그 양태에 따른, 수평 평면에서 타원형 단면을 갖는 공기-마스크 포트(902)의 구성(900)을 도시하고 있다. 공기-마스크 포트(902)는 정렬축에 수직인 장축 및 정렬축과 평행한 단축을 갖는다. 공기-마스크 포트(902)는, 거리(904)만큼의, 정렬축을 따라 측정된 폭을 갖는다. 거리(904)는 분배 포트(102)의 직경보다 작다. 공기-마스크 포트(902)는 예시적인 양태에서, 선형 차폐 스트림을 발생하는 데 효과적일 수도 있다.

도 10은 그 양태에 따른, 수평 평면에서 직선형 단면을 갖는 공기-마스크 포트(1002)의 구성(1000)을 도시하고 있다. 공기-마스크 포트(1002)는 정렬축에 수직인 장축 및 정렬축과 평행한 단축을 갖는다. 공기-마스크 포트(1002)는 거리(1004)만큼의, 정렬축을 따라 측정된 폭을 갖는다. 거리(1004)는 분배 포트(102)의 직경보다 작다. 공기-마스크 포트(1002)는 예시적인 양태에서, 선형 차폐 스트림을 발생하는 데 효과적일 수도 있다.

도 11은 그 양태에 따른, 이중 공기-마스크 포트(202, 203)의 구성(1100)을 도시하고 있다. 이중 공기-마스크 포트(202, 203)는 분배 포트(102)의 상이한 측에서 각각 정렬축(702) 상에 정렬된다. 본 예에서, 기재 표면에서의 제어는 재료 도포를 위해 달성될 수도 있다. 따라서, 재료가 이중 공기-마스크 포트(202, 203) 사이에 규정된 기재 상에 스트립으로 도포되도록 의도되면, 양 공기-마스크 포트는 동시에 차폐 스트림을 방출할 수도 있다. 공기-마스크 포트(203)를 제외하고 대안적인 공기-마스크 포트(202)가 사용될 수도 있다. 노즐을 180도 회전하는 대신에, 상이한 공기-마스크 포트가 차폐 스트림을 방출할 수도 있다. 달리 말하면, 노즐은 주어진 배향에서 주어진 차폐 스트림을 달성하기 위해 노즐의 이동을 감소시키면서 기재 상의 노즐의 부분에 대해 공기식 차폐 스트림을 생성하도록 독립적으로 활성화되는 2개 이상의 공기-마스크 포트를 가질 수도 있는 것으로 고려된다.

부가적으로, 2개 이상의 공기-마스크 포트는 상이한 크기, 형상, 및/또는 배향을 갖는 공기-마스크 포트를 갖는 노즐(또는 다수의 노즐) 상에서 독립적으로 제어 가능할 수도 있는 것으로 고려된다. 따라서, 상이한 스프레이 재료 또는 도포 라인을 위한 노즐을 교체하는 대신에, 독립적으로 제어되는 다양한 공기-마스크 포트가 다양한 또는 대안적인 마스크 패턴을 발생시키도록 활성화될 수도 있다.

도 12 및 도 13은 그 양태에 따른, 가스 나이프(1202)를 갖는 노즐의 부가의 양태를 도시하고 있다. 도 12는 공기-마스크 포트(202)와 동일한 분배 포트(102)의 측에서 정렬축을 따라 위치된 가스 나이프(1202)를 갖는 양태(1200)를 도시하고 있다. 본 예에서, 가스 나이프(1202)는 기재(1201)로의 재료의 오버 스프레이에 대한 보충 배리어로서 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 1차 스프레이 스트림은 602로서 도시되어 있다. 차폐 스트림(604)은 재료의 마스크를 형성하는 것으로서 도시되어 있다. 그러나, 몇몇 양태에서, 재료는 오버스프레이(1208)로서 차폐 스트림(604)을 통과하여 퍼질 수도 있다. 이 상황에서, 가스 나이프(1202)는 2차 차폐 스트림(1206)을 형성하기 위해, 압축 공기와 같은 가스를 방출하는 출구 포트(1204)를 갖는다. 따라서, 가스 나이프(1202)는 차폐 스트림(604)을 통과하여 퍼지는 오버스프레이(1208)를 위한 2차 차폐 효과를 생성하는 데 효과적이다. 본 예에서, 가스 나이프(1202)는 스프레이 라인에 대해 평행한 유체 스트림을 갖는 2차 스프레이 패턴 조정기이다. 따라서, 출구 포트(1204)는 공기-마스크 포트(202)가 분배 포트(102)로부터 오프셋된 것보다 분배 포트(102)로부터 더 큰 거리로 오프셋된다.

가스 나이프는 이산 유형의 공기 마스크이다. 가스 나이프는 분배 포트와는 별도의 노즐 내에 형성된 공기 마스크이다. 공기 나이프를 갖는 노즐은 물리적으로 결합되고(예를 들어, 일체로 형성되거나 이산적으로 결합됨) 정적으로 위치될 수도 있고 또는 분배 포트를 갖는 노즐에 대해 물리적으로 분리되고 동적으로 위치될 수도 있다. 따라서, 공기 마스크 및 연계된 특징부(예를 들어, 공기-마스크 포트)에 대한 본원에서의 참조는 본원의 가스 나이프 및 연계된 개시내용을 포함한다.

가스 나이프(1202)는 공기-마스크 포트(202) 및/또는 분배 포트(102)로부터 독립적으로 활성화되고 제어될 수도 있다. 이와 같이, 가스 나이프(1202)는 도구 경로의 몇몇 부분을 따라 활성화될 수도 있고 도구 경로의 다른 부분을 따라 활성화되지 않을 수도 있다. 가스 나이프(1202)는 공기-마스크 포트(202)와 동일한 유체 또는 상이한 유체 또는 유체 소스를 사용할 수도 있다. 가스 나이프(1202)는 공기-마스크 포트(202)보다 큰 체적 및/또는 큰 압력의 유체를 방출할 수도 있다. 예시적인 양태에서, 가스 나이프(1202)가 공기-마스크 포트(202)보다 도포 라인으로부터 더 멀리 있기 때문에, 몇몇 양태에서, 유체 유동의 더 많은 난류가 도포 라인으로부터 또한 허용 가능하기 때문에, 이러한 큰 압력 및/또는 체적은 허용 가능하다.

도 13은 공기-마스크 포트(202)와 상이한 분배 포트(102)의 측에서 정렬축을 따라 위치된 가스 나이프(1202)를 도시하고 있다. 본 예에서, 가스 나이프(1202)는 기재(1201)로의 재료의 오버 스프레이(1210)에 대한 배리어로서 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 분배 포트(102)가 장애물, 폐색, 또는 다른 스프레이-패턴-가변 결함[예를 들어, 분배 포트(102)의 형상을 변경하는 잔류 재료]을 형성하면, 가스 나이프(1202)는 오버스프레이(1210)가 가스 나이프(1202)를 넘어 도포되는 것을 감소시키는 것을 지원할 수 있다. 공기 나이프의 조합은 조합하여 또는 개별적으로 사용될 수도 있는 것으로 고려된다.

도 14는 그 양태에 따른, 노즐이 도포 라인(502')에 대해 있을 수도 있는 배향의 범위를 도시하고 있다. 공기-마스크 포트(202)와 분배 포트(102) 사이에서 연장되는 정렬축(702)은 도포 라인(502')과 수직 관계로 도시되어 있다. 그러나, 노즐은 몇몇 예에서 도포 라인(502')에 대해 75도 내지 105도로 배향될 수도 있는 것이 고려된다. 예를 들어, 정렬축(702')은 배향(202')으로 공기-마스크 포트로부터 연장된다. 정렬축(702')은 105도로 도포 라인(502')을 교차한다. 다른 예에서, 정렬축(702")은 배향(202")으로 공기-마스크 포트로부터 연장된다. 정렬축(702")은 75도로 도포 라인(502')을 교차한다. 몇몇 양태에서, 도포 라인에 대한 정렬축의 상대 위치는 도포 라인(502')을 따라 기재로의 재료의 도포에 충분한 차폐 스트림을 제공하기 위해 75도 내지 105도 배향 이내에 있을 수도 있다.

도 15는 그 양태에 따른, 공기-마스크 포트 및 분배 포트를 갖는 노즐로부터 재료를 도포하는 방법(1500)을 도시하고 있다. 블록 1502에서, 노즐은 기재에 대해 위치된다. 예시적인 양태에서, 노즐은 로봇 아암과 같은, 이동 기구에 의해 위치될 수도 있다. 노즐이 기재에 대해 배치되는 위치는 기재와 연계된 도구 경로에 의해 규정될 수도 있다. 도구 경로는 컴퓨팅 디바이스에 의해 제공되고 그리고/또는 결정될 수도 있다. 컴퓨팅 디바이스는 기재 및 도구 경로가 기재 상에 위치되어야 하는 장소를 식별하기 위해, 카메라를 갖는 비전 시스템과 같은 하나 이상의 구성 요소를 사용할 수도 있다. 비전 시스템은 예시적인 양태에서, 노즐이 도구 경로를 따라 적절하게 위치되는 것을 확인할 수도 있다.

블록 1504에서, 재료는 노즐의 분배 포트로부터 분배된다. 재료는 액체 또는 고체(예를 들어, 분말)일 수도 있다. 재료는 기재 상에 퇴적될 접착제, 프라이머, 페인트, 염료, 또는 다른 재료일 수도 있다. 재료는 재료를 분무화하여 기재에 운반하는 가스의 재료 스트림을 통해 분배될 수도 있다. 재료는 분배 포트로부터 액체의 압축 스트림으로서 분배될 수도 있다. 분배는 컴퓨팅 디바이스에 의해 제어될 수도 있다.

블록 1506에서, 가스가 동일한 노즐 또는 상이한 노즐(예를 들어, 공기 나이프)과 연계된 공기-마스크 포트로부터 방출 또는 배출된다. 가스는 압축 분위기 공기일 수도 있다. 가스의 방출은 분배되는 재료가 돌파할 수 없거나 돌파에 어려움을 갖는 가상 벽일 수도 있다. 따라서, 본 명세서에서 차폐 스트림이라 칭하는 압축 공기 스트림은 분배되는 재료로부터 기재의 가상 차폐를 생성한다. 차폐 스트림은 재료의 분배로부터 독립적으로 제어될 수도 있다. 또는, 대안적으로, 차폐 스트림은 예시적인 양태에서, 재료의 분배가 발생할 때 차폐 스트림의 분배도 발생하도록 분배 작업에 결합될 수도 있다.

블록 1508에서, 노즐은 기재의 도포 라인을 따라 이동되어, 노즐의 정렬축이 75도 내지 105도의 각도 범위로 도포 라인과 교차하게 된다. 재료를 분배하고 차폐 스트림을 배출하는 동안 노즐의 이동은 컴퓨팅 디바이스와 조합하여 이동 기구(예를 들어, 로봇 아암)에 의해 제어될 수도 있다. 몇몇 예에서, 공기-마스크 포트는 도포 라인의 제1 측에 있고, 분배 포트는 도포 라인의 대향 제2 측에 있다. 대안적인 예시적인 양태에서, 공기-마스크 포트 및 분배 포트는 도포 라인의 공통측에 있고, 공기-마스크 포트는 분배 포트보다 도포 라인에 더 근접하여 있다.

도 16은 그 양태에 따른, 분배 포트(1606)를 갖는 제1 노즐(1602) 및 공기-마스크 포트(1612)를 갖는 제2 노즐(1604)을 도시하고 있다. 제1 노즐(1602) 및 제2 노즐(1604)의 배향은, 이에 따라 나오는 최종적인 스트림이 기재 표면(1618)에 근접하여(예를 들어, 10 cm, 5 cm, 1 cm, 5 mm, 1 mm) 교차하도록 이루어진다. 스프레이 스트림(1610)과 공기-마스크 스트림(1614)의 교점은 재료 교점(1624)에 의해 그리고/또는 분배축(1620)과 차폐축(1622)의 교점(1626)에 의해 식별될 수도 있다. 일관성 및 간단화를 위해, 다양한 스트림이 조정될 수도 있는 특징(예를 들어, 크기, 형상)을 갖기 때문에, 제1 노즐 스트림과 제2 노즐 스트림 사이의 교점은 축방향 교점[예를 들어, 교점(1626)]에 대해 참조될 것이다.

분배축(1620)과 차폐축(1622) 사이의 각도(1628)는 기재 표면(1618)의 사전규정된 거리 내에서 교점(1626)이 발생하는 것을 보장하도록 설정된다. 예를 들어, 각도(1628)는 기재 표면(1618)으로부터 10 cm, 5 cm, 1 cm, 5 mm, 또는 1 mm 내에서 교점(1626)이 발생하는 것을 보장하도록 규정될 수도 있다. 각도(1628)의 목적은, 몇몇 양태에서 제1 노즐(1602)로부터 도포된 재료가 교점(1624)에서의 도포 라인과 같은, 도포 라인을 지나 퍼지지 않는 것을 보장하기 위한 것이다. 본원의 몇몇 양태는 기재로부터 노즐의 거리에 상대적으로 독립적인 가상 벽을 제공하도록 차폐축과 분배축 사이의 평행 관계를 고려하지만, 각도(1628)를 갖는 것은 하나 이상의 노즐과 기재(1616)의 기재 표면(1618) 사이의 거리가 제어될 때 도포 라인을 따른 재료 도포의 더 큰 제어를 제공할 수도 있다.

재료를 갖기 위한 비평면형 표면이 고려되기 때문에(예를 들어, 3차원 신발 갑피), 이동 기구는 제1 노즐(1602)과 표면 사이에 인지된 거리를 유지할 수도 있고, 이동 기구는 표면과 제1 노즐(1602) 사이의 거리를 보상하기 위해 도포 라인에 대한 제1 노즐(1602)의 위치를 조정할 수도 있는 것이 고려된다. 예를 들어, 분배 포트(1606)가 표면에 더 근접함에 따라, 분배축(1620)과 도포 라인 사이의 정렬축의 거리는 감소된다. 또한, 각도(1628)는 기재로부터 분배 포트(1606)[또는 제1 노즐(1602)]의 거리에 기초하여 이동 기구에 의해 동적으로 조정될 수도 있는 것이 고려된다. 이와 같이, 차폐축(1622)과 분배축(1620) 사이의 비평행 관계는 제1 노즐(1602)과 기재 사이의 거리의 편차를 보상하면서 재료의 제어된 분포를 달성하도록 활용될 수도 있다.

부가적으로, 제1 노즐(1602)은 공기-마스크 포트(1608)를 포함할 수도 있는 것이 고려된다. 공기-마스크 포트(1608)는 선택적으로 포함되고 그리고/또는 선택적으로 이용되고, 이하에 도 22에 도시되어 있는 바와 같이 선택적으로 생략된다. 또한, 공기-마스크 포트(1608)는 제1 노즐(1602)과 제2 노즐(1604) 사이에 위치된 것으로서 도시되어 있다. 도시되어 있는 이러한 상대 위치에서, 공기-마스크 포트(1608)는 스프레이 스트림(1610)을 더 안내하거나 성형하기 위해 유체의 스트림을 지향할 수도 있다. 대안적으로, 공기-마스크 포트(1608)는 제2 노즐(1604)로부터 대향측에 스프레이 스트림(1610)을 성형하거나 다른 방식으로 형성하는 것을 지원하기 위해 제2 노즐(1604)에 대향하여 위치될 수도 있다. 공기-마스크 포트(1608)는 예시적인 양태에서, 전술된 도 1의 공기-마스크 포트(202)와 관련하여 설명된 바와 같이 기능한다. 공기-마스크 포트(1608)는 예시적인 양태에서, 압축 가스와 같은 유체를 분배하도록 선택적으로 활성화된다. 이와 같이, 몇몇 작동 모드에서, 공기-마스크 포트(1608)는 유체를 분배하고, 다른 작동 모드에서, 공기-마스크 포트(1608)는 유체를 분배하지 않는다.

도 17은 그 양태에 따른, 제1 노즐(1602)에 대해 거리(1706)에서 예시적인 기재 표면(1704)을 갖는 도 16의 제1 노즐 및 제2 노즐을 도시하고 있다. 구체적으로, 도 17은 기재가 말단 표면(1702)으로부터 측정된 바와 같은 제1 노즐(1602)의 거리(1706) 내에 위치될 수도 있는 것을 도시하고 있다. 본 예에서, 분배축(1620)과 차폐축(1622)의 교점(1708)이 기재 표면(1704)에서 발생한다. 그러나, 도 16에 도시되어 있는 바와 같이, 차폐축과 분배축의 교점은 재료 유동 방향으로 기재 표면의 이후에 발생할 수도 있다. 유사하게, 교점은 재료-유동 방향으로 기재 표면 이전에 발생할 수도 있는 것으로 고려된다. 거리(1706)는 예시적인 양태에서, 10 cm, 5 cm, 및 1 cm 초과이다. 이는 전술된 에어 혼 개념에 대조적이다. 에어 혼은 재료 스트림을 교차하는 공기 스트림을 가질 수도 있지만, 교점은 공기 스트림 및/또는 재료 스트림을 방출하는 포트에 근접하여 발생한다. 본원에 제공된 양태는 대신에 표면으로부터 (양의 방향 및 음의 방향 모두에서) 10 cm, 5 cm, 1 cm 이내에서 발생하는 교점[예를 들어, 교점(1708)]을 고려한다. 본원에 제공된 범위로 공기 스트림 및 차폐 스트림을 이동할 것인 거리에서의 전통적인 에어 혼의 사용은 전통적인 에어 혼 노즐을 위한 적당한 또는 성취 가능한 거리를 제공하지 않을 것이다. 본원에 제공된 범위 내의 전통적인 에어 혼 스트림의 교점을 갖는 예에서, 에어 혼 자체는 뷰(view)로부터 표면을 모호하게 할 것이고 신발류 물품과 같은, 본원에 고려된 물품으로의 도포를 위해 실용적이지 않을 것인 이러한 작은 크기의 재료 패턴을 야기한다.

도 18은 그 양태에 따른, 도 16의 제1 노즐(1602) 및 제2 노즐(1604)을 도시하고 있는데, 제1 노즐(1602)은 선택적 물리적 마스크 연장부(1802) 및 선택적 일체형 공기-마스크 포트를 갖는다. 물리적 마스크 연장부(1802)는 재료 스프레이 패턴을 물리적으로 차단하거나 재료 스프레이 패턴을 중단시키는 유형의 요소(tangible element)이다. 물리적 마스크 연장부(1802)는 재료 스프레이 패턴 및 분배 포트를 향해 위치된 주 표면(1810)을 갖는다. 이 주 표면(1810)은 물리적 마스크 연장부(1802)의 방향으로 재료 스프레이 패턴의 추가의 확장을 방지하기 위해 분배 포트로부터 방출된 재료에 접촉할 수도 있다. 공기 마스크와는 달리, 물리적 마스크 연장부(1802)는 분배된 재료에 물리적 마스크를 제공할 수 있지만, 세정 및 다른 유지 보수를 또한 요구할 수도 있다. 또한, 물리적 마스크 연장부(1802)는 거리(1808)만큼 기재 표면(1806)으로부터 이격될 수도 있는 말단 단부(1804)를 갖는다. 거리(1808)는 물리적 마스크 연장부(1802)에 의해 제공된 차폐 효과의 더 큰 제어를 제공하도록 최소화될 수도 있지만, 거리(1808)는 제1 노즐(1602)이 도포 라인을 따르도록 이동될 때, 말단 단부(1804)와 기재 표면(1806) 사이의 물리적 간섭을 방지하도록 1 mm 이상일 수도 있다. 기재가 본질적으로 정합된 두께 재료 및/또는 치수이면, 예시적인 양태에서 신발류 물품에 대해 통상적인 바와 같이, 거리(1808)는 1 mm 초과이다. 물리적 마스크 연장부(1802)는 분배 포트의 제1 측에 위치될 수도 있고, 반면에 공기-마스크는 제2 측에 위치될 수도 있다. 먼저, 물리적 마스크 연장부(1802)가 공기-마스크 포트에 비교할 때 정렬축 상에서 분배 포트의 제1 측에 있는 것이 고려된다. 물리적 마스크 연장부(1802)는 물리적 마스크 연장부(1802)가 위치되는 노즐[예를 들어, 제1 노즐(1602)]에 일체형인 공기 마스크 포트와 관련하여 사용될 수도 있다. 부가적으로, 제2 노즐[예를 들어, 제2 노즐(1604)]은 제1 노즐의 분배 포트에 대해 물리적 마스크 연장부(1802)에 대향하여 위치될 수도 있는 것으로 고려된다. 공기 마스크와 물리적 마스크 연장부(1802)의 이 상대 위치설정은, 마스크(예를 들어, 공기 스트림)와 재료 사이의 인지된 간섭이 연속적으로 발생할 때 공기 마스크가 구현되고 마스크(예를 들어, 물리적 요소) 사이의 간섭이 예외로서 발생할 때 물리적 마스크 연장부(1802)가 구현될 수도 있도록 이루어질 수도 있다(예를 들어, 10% 미만의 재료 체적 분배는 마스크와의 접촉을 야기함).

도 19는 그 양태에 따른, 분배 포트(1906)를 갖는 부가의 제1 노즐(1902) 및 공기-마스크 포트(1910) 및 일체형 물리적 마스크(1914)를 갖는 제2 노즐(1904)을 도시하고 있다. 본 예에서, 분배 포트(1906)의 분배축과 실질적으로 평행한 차폐축을 갖는 공기-마스크 포트(1910)가 배향된다. 제2 노즐(1904)은 재료 스트림(1908)의 물리적 마스크로서 또한 역할을 하도록 크기 설정되고 위치된다. 예를 들어, 제2 노즐(1904)의 주 표면은 공기-마스크 스트림(1912)을 향상시키고, 치환하고, 또는 증대시킬 수 있는 물리적 차폐면을 제공한다. 물리적 마스크(1914) 및 공기-마스크 스트림(1912)의 사용은, 재료 스트림(1908)으로부터 재료의 대부분이 공기-마스크 스트림(1912)에 의해 지향되고 예외적인 재료[분배 포트(1906)로부터의 떠도는 재료(errant material)]가 물리적 마스크(1914)에 의해 차폐되는 구성을 제공한다. 물리적 마스크(1914)의 형상 및 크기는 재료 스트림(1908)의 의도된 도포 패턴을 달성하도록 선택된다. 제2 노즐(1904)은 제1 노즐(1902)에 대해 이동되어 물리적 마스크(1914)의 위치를 조정하여 재료 스트림(1908)을 조정할 수도 있는 것으로 고려된다. 부가적으로, 공기-마스크 스트림(1912) 및 재료 스트림(1908)은 독립적으로 작동되고 그리고/또는 변경될 수도 있는 것으로 고려된다.

도 20은 그 양태에 따른, 분배 포트(2006)를 갖는 또 다른 제1 노즐(2002) 및 공기-마스크 포트(2010)를 갖는 제2 노즐(2004)을 도시하고 있다. 도 20의 구성은 제1 노즐(2002) 및 제2 노즐(2004)의 상대 위치의 편차를 강조하고 있다. 예를 들어, 분배 포트(2006) 및 공기-마스크 포트(2010)는 거리만큼 재료 유동 방향으로 오프셋된다. 이 거리는 약 1 mm, 5 mm, 1 cm, 2 cm, 5 cm, 또는 그 사이의 임의의 값일 수도 있다. 분배 포트(2006) 및 공기-마스크 포트(2010) 내의 오프셋은 예시적인 양태에서, 농축된 공기-마스크 스트림(2012)이 재료 스트림(2008)과의 교점에 더 근접한 점에서 방출되게 한다. 각각의 포트의 오프셋을 통해 공기-마스크 포트(2010)와 공기-마스크 스트림(2012)과 재료 스트림(2008)의 교점 사이의 거리를 조정함으로써, 공기-마스크 스트림(2012)은 예시적인 양태에서, 재료 스트림(2008)에 대한 마스크로서 더 효과적일 수도 있다. 측방향 위치(예를 들어, 도 20의 좌측 및 우측)가 또한 예시적인 양태에서, 공기-마스크 스트림(2012) 및 재료 스트림(2008)의 교차(예를 들어, 상호 작용) 위치에 영향을 미치도록 조정될 수도 있는 것이 유사하게 고려된다.

도 21은 그 양태에 따른, 그와 결합된 물리적 마스크(2106)를 갖는 노즐(2102)을 도시하고 있다. 물리적 마스크(2106)는 그 양태에 따른, 재료 패턴을 조정하기 위해 재료 스트림(2104)과 상호 작용하는 주 표면(2108)을 갖는다. 도 21의 구성은 공기-마스크 스트림이 그 양태에서 선택적으로 생략될 수도 있고 그리고/또는 포함될 때 공기-마스크 스트림이 그 양태에서 재료 스트림(2104)으로부터 독립적으로 그리고 개별적으로 작동될 수도 있는 것을 강조하고 있다.

이와 같이, 하나 이상의 요소(예를 들어, 노즐, 포트, 물리적 마스크)가 상이한 장소에 위치되어 재료 스트림에 영향을 미칠 수도 있는 것이 본원에 제공된 다양한 구성에서 고려된다. 위치설정은 수직방향 및 측방향의 위치설정 변경을 포함한다. 부가적으로, 위치설정은 또한 배향 변경을 포함한다. 예를 들어, 하나의 요소(예를 들어, 제1 노즐)는 다른 요소(예를 들어, 제2 노즐)에 대해 회전될 수도 있다. 또한, 하나 이상의 요소는 생략되거나 추가될 수도 있는 것으로 고려된다. 예를 들어, 분배 포트를 갖는 제1 노즐은 또한 일체형 공기-마스크 포트를 가질 수도 있다. 이 동일한 예에서, 하나 이상의 포트(예를 들어, 제2 공기-마스크 포트)를 갖는 제2 노즐이 제공될 수도 있다. 공기-마스크 포트, 제2 공기-마스크 포트, 및 분배 포트는 예시적인 양태에서, 독립적으로 그리고 개별적으로 작동될 수도 있다.

도 22는 그 양태에 따른, 도 16의 제1 노즐(1602) 및 제2 노즐(1604)을 도시하고 있는데, 선택적 물리적 마스크(2202)를 갖는 제1 노즐(1602) 및 선택적인 제3 노즐(2214)을 도시하고 있다. 도 16으로부터의 노즐이 도시되고 참조되었지만, 본원에 제공된 임의의 노즐은 임의의 조합으로 구현될 수도 있는 것으로 고려된다. 예를 들어, 제2 노즐(1604)은 몇몇 양태에서 모두 생략될 수도 있다. 또한, 제1 노즐(1602)은 공기-마스크 포트[예를 들어, 도 16의 공기-마스크 포트(1608)]를 갖는 것으로서 도 22에 도시되어 있지만, 대안 양태에서, 공기-마스크 포트는 생략되거나 상이하게 위치될 수도 있는 것으로 고려된다.

물리적 마스크(2202)는 제1 노즐(1602)로부터 스프레이 패턴의 방향으로 제1 노즐(1602)로부터 연장된다[또는 제1 노즐(1602)을 따라 연장됨]. 물리적 마스크(2202)는 제1 노즐(1602)의 외부면에 평행한 곡률과 같은, 곡률을 가질 수도 있다. 곡률은 제1 노즐(1602)의 직경보다 크거나 작은 직경과 같은, 임의의 직경을 가질 수도 있다. 또한, 물리적 마스크(2202)의 만곡된 프로파일은, 예시적인 양태에서, 제1 노즐(1602)의 스프레이 패턴과 더 밀접하게 정렬하는 물리적 차폐면을 제공한다.

물리적 마스크(2202)는 1차 표면(2220) 및 대향하는 2차 표면(2222)을 포함한다. 1차 표면(2220)은 제1 노즐(1602)과 같은, 연계된 노즐의 스프레이 패턴에 노출된 표면이다. 1차 표면(2220)은 연계된 노즐로부터 방출된 스프레이 패턴을 제어하기 위한 물리적 마스크로서 역할을 한다. 1차 표면(2220)은 연계된 노즐로부터 방출된 접착제와 같은 재료를 축적할 수도 있다. 결국, 축적된 재료는 비의도된 방식으로 연계된 노즐로부터 스프레이 패턴과 간섭하거나 다른 방식으로 방해할 수도 있다. 축적된 재료는 의도된 스프레이 패턴 및 타겟 표면 상의 재료의 최종 도포를 방지할 수도 있다. 따라서, 본원의 양태는 물리적 마스크 세정 해결책을 고려한다.

포트(2224)는 압축 공기와 같은 유체(2226)를 1차 표면(2220) 상에 지향하여 1차 표면(2220)으로부터 축적된 재료를 제거한다. 유체(2226)는 소스(2218)를 통해 포트(2224)에 공급된다. 소스(2218)는 유체(2226)를 포트(2224)에 이송하기 위한 튜브(예를 들어, 공압 라인) 또는 다른 유체 도관일 수도 있다. 유체(2226)는 압축기, 저장조, 또는 다른 소스로부터 공급될 수도 있다. 포트(2224)는 예시적인 양태에서, 2차 표면(2222)으로부터 1차 표면(2220)으로 물리적 마스크(2202)를 통해 연장한다. 1차 표면(2220)에서, 포트(2224)는 1차 표면(2220)을 따라 유체(2226)를 지향하도록 구성된다(예를 들어, 지향된 출구). 달리 말하면, 공기 스트림이 물리적 마스크(2202)의 1차 표면(2220)에 지향되어 1차 표면(2220)으로부터 축적된 재료를 제거한다. 유체(2226)는 1차 표면(2220)으로부터, 축적된 재료와 같은 재료를 제거하는 데 효과적이다. 사용 시에, 포트(2224)는 1차 표면(2220)을 세정하기 위해 유체(2226)를 방출하는 것이 고려된다. 유체(2226)는 예시적인 양태에서, 요청 시에 방출된다. 예를 들어, 유체(2226)는 제1 노즐(1602)이 재료를 방출하지 않을 때 방출될 수도 있다. 달리 말하면, 포트(2224)는 제1 노즐(1602)에 독립적으로 작동한다. 포트(2224)는, 제1 노즐(1602)이 재료 분배 작업을 완료한 후와 같이, 제1 노즐(1602)로부터의 재료의 스프레이와 간섭하지 않는 시간에 작동한다(예를 들어, 공기를 방출함).

제3 노즐(2214)이 도 22에 도시되어 있지만, 이는 선택적이고, 몇몇 양태에서 생략될 수도 있다. 제3 노즐(2214)이 구현되는 예에서, 제3 노즐(2214)은 공기 마스크(2212)를 방출한다. 제3 노즐(2214)은 공기-마스크 포트(2210)로부터 유체를 방출하고 공급 라인(2216)으로부터 공급을 받는다. 공급 라인(2216)은 압축기, 탱크, 또는 다른 공급부와 같은 소스와 유동적으로 결합된다. 공기 마스크(2212)는 2차 표면(2222)을 향해 돌출한다. 공기 마스크(2212)는 예시적인 양태에서, 물리적 마스크(2202)의 말단 단부와 제1 노즐(1602)로부터의 재료가 도포되는 표면 사이의 공기 마스크로서 역할을 한다. 선택적으로 사용될 때, 공기 마스크(2212)는, 물리적 마스크(2202)가 재료가 도포되는 표면으로부터 물리적 간극(예를 들어, 접촉이 없는 오프셋 거리)을 유지하게 한다. 물리적 간극을 유지함으로써, 물리적 마스크(2202)가 표면에 대해 이동함에 따라 물리적 마스크(2202)와 표면 및/또는 도포된 재료의 간섭이 회피될 수도 있다.

제3 노즐(2214)은 방향 및/또는 회전에 있어서 임의의 축(2232)을 따른 것과 같이, 위치 및 배향에 있어서 조정 가능하다. 제3 노즐(2214)의 위치는 제1 노즐(1602), 제2 노즐(1604), 및/또는 물리적 마스크(2202)와 같은, 도시되어 있는 구성 요소 중 하나 이상에 관하여 조정될 수도 있는 것으로 고려된다. 조정 가능한 위치는 도 22의 하나 이상의 구성 요소로부터 수평으로 오프셋 거리를 포함할 수도 있다. 조정 가능한 위치는 공기 마스크(2212)가 지향되는 기재로부터 수직 방향으로 오프셋 거리(2230)를 포함할 수도 있다. 공기 마스크(2212)와 물리적 마스크(2202) 사이에 형성된 각도와 같은 배향이 조정되고 유지될 수도 있다. 공기 마스크(2212)와 기재 사이에 형성된 각도(2228)와 같은 배향이 또한 고려된다. 제3 노즐(2214)의 위치 및/또는 배향의 조정성은 공기-마스크 포트(2210)로부터 방출된 공기 마스크(2212)의 적절한 배치를 허용한다. 위치 및/또는 배향의 이러한 조정은 제1 노즐(1602)로부터의 재료의 다양한 스프레이 패턴 및/또는 제1 노즐(1602)로부터의 떠도는 재료의 다양한 공차를 보상할 수 있다.

도 23은 그 양태에 따른, 도 22로부터의 구성 요소의 부분의 아래에서 위로 본 도면을 도시하고 있다. 구체적으로, 제1 노즐(1602), 물리적 마스크(2202), 및 제3 노즐(2214)이 도 23에 도시되어 있다. 도 23은 제1 노즐(1602)의 곡률에 합치하는 만곡된 형태를 갖는 물리적 마스크를 도시하고 있다. 물리적 마스크(2202)의 곡률은 또한, 예시적인 양태에서 분배 포트(1606)로부터 방출된 스프레이 패턴에 합치할 수도 있다. 예를 들어, 분배 포트(1606)는 원추형 스트림을 방출하는 원형 포트로서 도시되어 있다. 물리적 마스크(2202)의 1차 표면(2220)의 곡률은 방출된 스트림과 물리적 마스크(2202)의 교점에서 분배 포트(1606)로부터의 방출된 스트림의 원추형 반경에 대응하는 반경을 가질 수도 있다. 또한, 도 23은 평행한 만곡된 표면을 갖는 1차 표면(2220) 및 2차 표면(2222)을 도시하고 있지만, 예시적인 양태에서, 2차 표면(2222)은 1차 표면(2220)과는 상이한 표면(예를 들어, 선형 표면)을 가질 수도 있는 것이 고려된다. 예를 들어, 예시적인 양태에서, 2차 표면은 제3 노즐(2214)로부터의 공기식 차폐 스트림과의 상호 작용이 물리적 마스크(2202) 말단 단부를 넘어 분배 포트(1606)로부터의 스트림과의 교점에서 직선형 에지를 형성한다. 또 다른 예에서, 2차 표면(2222)은 도 23에 도시되어 있는 바와 같이, 물리적 마스크(2202)의 말단 단부를 넘어 기재에 근접한 분배 포트(1606)로부터의 방출된 스트림과 상호 작용할 때 제3 노즐(2214)로부터의 공기식 차폐 스트림의 만곡된 교차 프로파일을 제공하기 위한 만곡된 표면이다. 만곡된 것으로서 도시되어 있지만, 1차 표면(2220)은 대안적으로 선형 표면과 같은, 아래에서 위로 본 평면도에서 상이한 표면 구성을 가질 수도 있는 것으로 고려된다.

포트(2224)는 물리적 마스크(2202)의 1차 표면(2220)과 분배 포트(1606) 사이에 위치된 것으로서 도시되어 있다. 포트(2224)는 비원형(예를 들어, 환형 4면 구조) 평면 형상을 갖는 것으로서 도시되어 있다. 그러나, 포트(2224)는 원형, 선형, 다각형 등의 형상을 가질 수도 있는 것으로 또한 고려된다. 포트(2224)의 형상은 물리적 마스크(2202) 형상, 1차 표면(2220) 형상, 및/또는 분배 포트(1606)로부터의 스프레이 패턴을 구현하도록 조정될 수도 있다.

공기-마스크 포트(2210)는 제3 노즐(2214) 상의 직선형 포트로서 도시되어 있다. 그러나, 양태는 예시적인 양태에서, 분배 포트(1606)로부터 유체 스트림과 일치하거나 대응하는 만곡된 프로파일과 같은, 만곡된 프로파일을 갖는 공기 마스크를 형성하는 포트 형상을 고려한다. 도 22에 관하여 설명된 바와 같이, 제3 노즐(2214)은 제1 노즐(1602) 및/또는 물리적 마스크(2202)와 같은, 다른 구성 요소에 대한 임의의 배향 또는 위치에 위치될 수도 있는 것이 고려된다. 위치 및 배향 이동은 타겟 기재와 상호 작용할 때 제1 노즐(1602)로부터의 출력을 제어하기 위한 효과적인 공기 마스크를 형성하는 것을 도울 수 있다.

이상으로부터, 본 발명은 명백하고 구조체에 고유한 다른 장점과 함께 전술된 모든 목적 및 물체를 얻기 위해 양호하게 적용된 것이라는 것을 알 수 있을 것이다.

특정 특징들 및 서브조합은 실용성이 있고, 다른 특징들 및 서브조합을 참조하지 않고 채용될 수도 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 이는 청구범위의 범주에 의해 고려되고 범주 내에 있다.

특정 요소 및 단계가 서로 관련하여 설명되었지만, 본 명세서에 제공된 임의의 요소 및/또는 단계는 본 명세서에 제공된 범주 내에 여전히 있으면서 그 명시적 제공에 무관하게 임의의 다른 요소 및/또는 단계와 조합 가능한 것으로서 고려된다. 다수의 가능한 실시예가 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 본 발명에서 이루어질 수도 있기 때문에, 본 명세서에 설명되거나 첨부 도면에 도시되어 있는 모든 요지는 한정의 개념이 아니라 예시적인 것으로서 해석되어야 한다는 것이 이해되어야 한다.

Claims

노즐로부터 재료를 도포하는 방법으로서,
상기 노즐의 분배 포트로부터 재료가 도포되는 기재에 대해 상기 노즐을 위치설정하는 단계;
상기 분배 포트로부터 상기 재료를 분배하는 단계로서, 상기 재료가 분배되는 방향으로 상기 분배 포트를 통과해 분배축이 연장되는 것인, 단계;
상기 분배 포트로부터 상기 재료를 분배하는 것과 동시에, 공기-마스크 포트(air-mask port)로부터 가스를 배출하는 단계로서, 상기 가스가 상기 기재를 향해 배출되는 방향으로 상기 공기-마스크 포트를 통과해 차폐축(masking axis)이 연장되고, 상기 분배 포트 및 상기 공기-마스크 포트를 통해 정렬축이 연장되는 것인, 단계;
상기 재료를 분배하고 상기 가스를 배출하는 동안, 상기 분배축이 상기 기재의 기재 도포 표면으로부터 5 cm 이내에서 상기 차폐축과 교차하도록 상기 기재의 도포 라인을 따라 상기 노즐을 이동시키는 단계
를 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 노즐을 위치설정하는 단계 및 상기 노즐을 이동시키는 단계는 컴퓨팅 디바이스에 의해 제어되는 다축 로봇 아암에 의해 수행되는 것인 방법.
제1항에 있어서,
상기 기재에 대한 상기 도포 라인의 위치를 결정하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제3항에 있어서, 상기 도포 라인의 위치를 결정하는 단계는 비전 시스템(vision system)으로 상기 기재의 이미지를 캡처하는 단계를 포함하는 것인 방법.
제3항에 있어서, 상기 도포 라인의 위치를 결정하는 단계는 상기 기재와 연계된 데이터 파일을 검색(retrieving)하는 단계를 포함하는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 기재는 신발류 물품의 부분인 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 기재는 비평면형인 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 재료는 접착제, 프라이머, 코팅, 페인트, 및 염료로부터 선택된 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 노즐과는 상이한 제2 노즐이 마련되며, 상기 제2 노즐은 공기-마스크 포트를 포함하는 것인 방법.
제9항에 있어서,
상기 제2 노즐의 위치 또는 배향을 조정하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 재료를 분배하는 단계는 적어도 부분적으로, 상기 분배 포트로부터 배출되는 압축 가스에 의해 상기 재료를 추진함으로써 달성되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 공기-마스크 포트는, 수평 평면에 있어서, 이 수평 평면에서의 상기 분배 포트의 단면적보다 더 작은 단면적을 갖는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 도포 라인을 따른 상기 노즐의 이동 중에 상기 공기-마스크 포트는 상기 도포 라인의 제1 측에 있고, 상기 분배 포트는 상기 도포 라인의 제2 측에 있는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 분배 포트는 상기 도포 라인을 따른 상기 노즐의 이동 중에 상기 기재로부터 오프셋 거리 범위 내에 유지되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 정렬축은 상기 도포 라인을 따른 상기 노즐의 이동 중에 상기 도포 라인에 수직으로 유지되는 것인 방법.
제1항에 있어서, 상기 노즐은 상기 노즐로부터 상기 기재를 향해 연장되는 물리적 마스크를 더 포함하는 것인 방법.
제16항에 있어서,
상기 물리적 마스크의 1차 표면에 공기 스트림을 지향시켜 상기 1차 표면을 세정하는 단계
를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 분배축으로부터 오프셋되고 상기 분배축에 평행한 가스 스트림을 방출하는 제2 공기-마스크 포트를 활성화하는 단계
를 더 포함하는 방법.
노즐로서,
상기 노즐 상에 위치되는 분배 포트로서, 이 분배 포트에서 상기 노즐을 통해 압축 유체 스트림에 의해 재료를 분배하도록 되어 있는 것인 분배 포트;
공기-마스크 포트로서, 상기 공기-마스크 포트는 상기 노즐 상에서 상기 분배 포트에 대해 주변에 위치되고 상기 공기-마스크 포트에서 상기 노즐을 통해 압축 유체 스트림을 방출하도록 되어 있는 것인 공기-마스크 포트
를 포함하며, 수평 평면에서 상기 공기-마스크 포트의 단면적은 상기 수평 평면에서 상기 분배 포트의 단면적보다 작은 것인 노즐.
제19항에 있어서, 상기 공기-마스크 포트는, 상기 공기-마스크 포트와 상기 분배 포트 사이에서 연장되는 정렬축에 걸쳐 측정될 때 적어도 상기 분배 포트의 폭의 거리만큼 상기 분배 포트로부터 주변으로 오프셋되는 것인 노즐.
재료 분배 시스템으로서,
제1 노즐로서, 이 제1 노즐 상에 분배 포트가 위치하며, 상기 분배 포트는 이 분배 포트에서 상기 제1 노즐을 통해 압축 유체 스트림에 의해 재료를 분배하도록 되어 있고, 상기 제1 노즐은 재료가 분배되는 방향으로 상기 분배 포트를 통과해 연장되는 분배축을 갖는 것인, 제1 노즐;
공기-마스크 포트를 갖는 제2 노즐로서, 상기 공기 마스크 포트는 이 공기-마스크 포트에서 제2 노즐을 통해 압축 유체 스트림을 방출하도록 되어 있고, 가스가 배출되는 방향으로 상기 공기-마스크 포트를 통과해 차폐축이 연장되고, 상기 분배축 및 상기 차폐축은 상기 분배 포트로부터 5 cm 초과의 거리에서 교차하는 것인, 제2 노즐
을 포함하는 재료 분배 시스템.