TW201902589A - 噴嘴、材料分配系統以及從噴嘴施加材料的方法 - Google Patents

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Abstract

一種噴嘴、材料分配系統以及從噴嘴施加材料的方法。所述噴嘴通過分配孔口將材料分配到基板上，所述材料例如是黏合劑、底塗劑、油漆或其它塗料。所述噴嘴所提供的噴射圖案至少部分地限定所述材料到所述基板上的施加圖案。與所述噴嘴成一體式的空氣遮罩孔口或單獨的噴嘴排出加壓氣體的遮罩流。所述遮罩流朝向所述基板投射，以輔助限制所述材料施加到所述基板上的施加線以外。所述空氣遮罩孔口和所述分配孔口能夠相對於所述基板和/或所述施加線移動，以使得所述遮罩流提供對正在施加的所述材料的屏障。

Description

噴嘴、材料分配系統以及從噴嘴施加材料的方法
相關申請的交叉引用
本申請要求2017年5月31日提交的名稱為“空氣遮罩噴嘴（Air Mask Nozzle）”的美國臨時申請62/513,134的優先權。前述申請的全文以引用的方式併入本文中。
本發明是有關於來自噴嘴的受控材料施加。
例如黏合劑、油漆、染料或塗料的材料可利用噴射動作而施加到基板上。噴射動作可部分地通過選擇從噴嘴發出的噴射圖案進行控制。基於多種因素，例如材料特徵（例如，黏度）、壓力、體積、時間、與基板相距的距離等等，噴射圖案在覆蓋範圍方面可發生變化。因為噴射圖案的這一可變性，實體地覆蓋基板中並不意圖接收材料的部分已用於防止過度噴射，並且被稱為遮罩。
本文中的各方面設想一種從具有空氣遮罩孔口和分配孔口的噴嘴施加材料的方法。方法包含：相對於材料將從分配孔口施加到的基板定位噴嘴，並接著從分配孔口分配材料。在從分配孔口分配材料時，方法還包含從空氣遮罩孔口排出氣體。對準軸線延伸通過噴嘴的空氣遮罩孔口和分配孔口。換句話說，對準軸線在載體流的起點和遮罩流的起點之間延伸。方法繼續進行，沿著基板的施加線移動噴嘴，以使得對準軸線以75度到105度的角度範圍內的角度與施加線相交，同時從分配孔口分配材料且從空氣遮罩孔口排出氣體。
另一方面設想一種噴嘴，所述噴嘴包括分配孔口，所述分配孔口居中定位在噴嘴上，並且通過穿過噴嘴的加壓流體流在分配孔口處有效地分配材料。噴嘴還包含空氣遮罩孔口，所述空氣遮罩孔口在週邊相對於分配孔口定位在噴嘴上，並且在空氣遮罩孔口處有效地排出穿過噴嘴的加壓流體流。空氣遮罩孔口在水平面中的截面積小於分配孔口在水平面中的截面積。
提供這一發明內容是為了闡明在下文以完整細節提供的方法和系統的範圍，但不限制所述範圍。
噴嘴將噴射材料射向預期目標處。例如，噴嘴將用於霧化或推動例如墨水、油漆、黏合劑或其它液體或粉末材料的材料的呈流體流形式的壓縮空氣有效地射向目標處。傳統的噴嘴包括氣冠（air cap）。氣冠是可負責限定噴射圖案的元件。
一些氣冠被稱為外部混合噴射帽。外部混合噴射帽在極為接近噴射材料的輸出處包含排出所限定的流中與噴射材料（例如，墨水、油漆、黏合劑、底塗劑）相互作用的壓縮空氣的一連串噴口。噴射材料和所限定的空氣流之間的交互作用將噴射材料作為載體流朝向目標傳遞。噴射材料通常通過空氣流進行霧化以傳遞到目標。噴射線從氣冠延伸到目標。噴射線限定噴射圖案形成所繞著的軸線。因為當材料沿著噴射線從氣冠延伸時，噴射圖案可從噴射線徑向向外延伸，所以噴射線將用作施加源（例如，噴嘴）和目標之間的直線的參考物。
外部氣冠還可包括空氣喇叭（air horn）。空氣喇叭以相對於噴射線成某一角度的方式排出壓縮流體流（例如空氣），以對載體流進行塑形（即，對噴射圖案進行塑形）。空氣喇叭流在噴射材料通過載體流霧化的幾毫米範圍內與噴射線相交。此相交點、相交角度、空氣喇叭流中的流體的相對體積以及空氣喇叭流中的流體的相對速度都可以影響載體流所產生的噴射圖案。
其它氣冠被稱為內部混合氣冠。在從噴嘴排出噴射材料之前，內部混合氣冠在噴嘴內對噴射材料進行霧化。這和外部混合氣冠大不相同，外部混合氣冠在從氣冠排出噴射材料之後對噴射材料進行霧化。
儘管在實踐中各種氣冠已經被用於特定噴射圖案，但是傳統上已經出現在極為接近噴射材料從噴嘴排出的點或其中噴射材料已經通過載體流霧化的點（例如，相距1-5毫米）處對噴射圖案進行調整。例如，外部混合氣冠的空氣喇叭流對空氣流施加影響以對所得噴射圖案進行塑形，但是空氣喇叭流和載體流的交互作用出現在極為接近噴射材料霧化點（例如，相距1-5毫米）處。
儘管例如通過使用空氣喇叭的傳統噴射圖案形成提供了對噴射材料沉積位置的宏觀水準控制，但是在示範性方面中，還可實施對噴射材料沉積的額外控制。例如，本文中的各方面設想一種沿著在待噴射的基板附近或在基板處與載體流相交的方向排出空氣流、遮罩流的空氣遮罩孔口。在示範性方面中，空氣遮罩孔口形成在空氣遮罩孔口和基板處的相交點之間延伸的遮罩軸線。圓柱形空氣遮罩孔口的遮罩軸線與延伸通過圓柱形空氣遮罩孔口的圓形橫剖面的原點的圓柱體體積的縱向軸線軸向對準。在一方面中，遮罩軸線與噴射軸線基本上並行（例如，在10度範圍內）。在又一方面中，遮罩軸線與噴射軸線平行。遮罩流充當限制或阻止材料通過載體流傳送從而延伸通過遮罩流的遮罩。換句話說，設想遮罩流提供用於控制基板處的噴射圖案的屏障，其提供的控制和有效性程度比傳統的噴嘴或空氣喇叭配置高。
本發明的各方面設想一種從噴嘴施加材料的方法。方法包括：相對於材料（例如，黏合劑、著色劑和底塗劑）將從噴嘴的分配孔口施加到的基板定位噴嘴。方法包含從分配孔口分配材料。分配軸線在分配材料的方向上延伸通過分配孔口（例如，在沿著材料流方向延伸於噴嘴和基板之間的線上）。在從分配孔口分配材料的同時，方法還包含從空氣遮罩孔口排出氣體。空氣遮罩孔口可為不同噴嘴，或與包括分配孔口的噴嘴相同的噴嘴。遮罩軸線在朝向基板排出氣體的方向上延伸通過空氣遮罩孔口（例如，在沿著氣體流方向從空氣遮罩孔口延伸到基板的線上）。在本實例中，對準軸線延伸通過分配孔口和空氣遮罩孔口（例如，對準軸線相交於分配軸線和遮罩軸線）。在分配材料和排出氣體時，例如通過受計算系統控制的多軸機械手沿著基板的施加線移動噴嘴，以使得分配軸線與遮罩軸線在基板的基板施加表面的5公分（例如，5公分上下）內相交。
本文中的另一方面設想一種從具有空氣遮罩孔口和分配孔口的單噴嘴施加材料的方法。方法包含：相對於材料（例如，黏合劑、底塗劑、油漆和染料）將從分配孔口施加到的基板（例如，鞋類物品的元件或任何材料，所述材料例如是針織、紡織、編織、無紡材料）定位噴嘴，並接著從分配孔口分配材料。在從分配孔口分配材料時，方法還包含從空氣遮罩孔口排出氣體。對準軸線延伸通過噴嘴的空氣遮罩孔口和分配孔口。換句話說，對準軸線在載體流的起點和遮罩流的起點之間延伸。方法繼續進行，沿著基板的施加線移動噴嘴，使得對準軸線以75度到105度的角度範圍內的角度與施加線相交，同時從分配孔口分配材料且從空氣遮罩孔口排出氣體。
另一方面設想一種噴嘴，所述噴嘴包括分配孔口，所述分配孔口居中定位在噴嘴上，並且通過穿過噴嘴的加壓流體流在分配孔口處有效地分配材料。噴嘴還包含空氣遮罩孔口，所述空氣遮罩孔口在週邊相對於分配孔口定位在噴嘴上，並且在空氣遮罩孔口處有效地排出穿過噴嘴的加壓流體流。空氣遮罩孔口在水平面（例如，垂直於載體流、遮罩流的平面）中的截面積小於分配孔口在水平面中的截面積（例如，在水平面中，空氣遮罩孔口的截面積是分配孔口的截面積的50%、35%、25%、15%或10%）。
圖1描繪根據本發明的各方面的具有空氣遮罩孔口202和分配孔口102的噴嘴100的透視圖。儘管大體上描繪了內部混合帽，但是預期還可結合本文所提供的概念使用外部混合帽。噴嘴100可附連到噴射裝置，例如噴膠槍。噴射裝置可具有控制來自一或多個孔口的氣流的一或多個控制件，例如閥，所述氣體例如諸如加壓空氣的加壓氣體。例如，第一閥可有效地控制從任選的空氣遮罩孔口202排出的氣體的體積、壓力和/或速度。類似地，例如閥的控制件可控制來自分配孔口102的噴射材料和/或加壓流體的體積、壓力和/或速度。分配孔口102和空氣遮罩孔口202的控制件可合作或獨立地進行操作。例如，在噴射材料的一些施加中，遮罩流（即，從空氣遮罩孔口202排出的氣體）可打開，並且它可關閉，這取決於噴嘴100相對於基板的位置。換句話說，在一些方面中，預期控制遮罩流的控制件可允許遮罩流在一些位置中形成遮罩（例如，沿著鞋類物品元件上的周界或咬合線），同時在其它位置中不形成遮罩（例如，意在實現噴射材料覆蓋的內部部分）。
儘管圖1出於說明的目的描繪具有分配孔口和空氣遮罩孔口兩者的單噴嘴，但是預期空氣遮罩孔口和分配孔口可實體地接合或實體地彼此獨立的不同噴嘴中，例如在下文中圖16到圖20中所描繪。因此，儘管本文中的各方面說明單噴嘴，但是預期結合單噴嘴論述的特徵和局限性可同等地適用於多噴嘴方法，並且可用多噴嘴方法來設想。類似地，結合多噴嘴實施方案論述的特徵和局限性可同等地適用於單噴嘴方法，並且可用單噴嘴方法來設想。
在圖1的實例中，預期噴嘴100可定位在接近處於工具路徑（tool path）中的第一位置的基板處（例如，相距5毫米到1米）。啟動控制件以允許從分配孔口102將材料分配到基板。以噴射圖案形式分配材料。噴射圖案由噴嘴100限定。噴射圖案可選擇性地通過使用從空氣遮罩孔口202發出的遮罩流進一步限定，如在下文中將更詳細地論述。一旦材料被分配，例如通過氣體流霧化後，例如通過多軸機械手臂移動噴嘴100。在示範性方面中，噴嘴的移動受具有處理器和記憶體的計算裝置控制，所述計算裝置將一或多個電腦可讀指令轉換成運動路徑。電腦可讀指令限定用於在至少兩個維度（如果不是在三維中）中移動噴嘴的工具路徑。
在從分配孔口102施加材料期間，噴嘴100可選擇性地啟動遮罩流從空氣遮罩孔口202的排出。空氣遮罩孔口202被配置成以限定圖案提供流體流，例如氣流，例如提供有效地阻止或減少噴射材料向外擴散的已知屏障流的層流。例如，當在噴射材料施加線（例如，在其以外並不意圖將噴射材料施加到基板上的線）處沿著工具路徑移動噴嘴100時，空氣遮罩孔口發出遮罩流以阻止噴射材料被施加超出施加線。換句話說，基於空氣遮罩孔口、分配孔口和施加線的相對位置，遮罩流調節了基板表面處的噴射圖案以選擇性地向基板施加噴射材料。此相對位置將在下文中在圖7中論述。
圖2描繪根據本發明的各方面的圖1的噴嘴100的側面輪廓。描繪了噴嘴100的遠側表面106。遠側表面106是通過分配孔口102從其發出噴射材料的表面。圖3描繪根據本發明的各方面的沿著圖2的剖線3-3的剖面圖。
如所描繪，在圖3中，預期噴嘴100使用公共流體流來同時推動噴射材料離開分配孔口102並從空氣遮罩孔口202產生遮罩流。然而，如上文所提供，空氣遮罩孔口實際上可獨立地受具有與載體流不同的流體或流體源的流控制。
儘管圖3已經在內部孔口、通道等等方面簡化，但是描繪了用於噴射材料到載體流的遞送機構103的一部分（例如，流體連接器、閥、分配噴嘴、壓力/泵浦源、材料源）。遞送機構可為套管，材料（例如，黏合劑、底塗劑、著色劑）通過所述套管遞送到接近分配孔口102（例如，相距5毫米）的遠端105。接著，在噴嘴內部流動且被同時（或分別地）供應到空氣遮罩孔口202和/或分配孔口102的氣體（例如，空氣）可從遞送機構103的遠端105推動材料以朝向基板進行分配。
圖4描繪根據本發明的各方面的噴嘴100的遠側表面平面圖。描繪了分配孔口的分配直徑104。描繪了空氣遮罩孔口的遮罩直徑204。描繪了在空氣遮罩孔口和分配孔口之間延伸的對準軸線110。描繪了延伸通過分配孔口並且垂直於對準軸線110的橫軸112。
在示範性方面中，遮罩直徑204小於分配直徑104。例如，遮罩直徑可在1.5毫米（mm）到0.25毫米的範圍中，且分配直徑104可在3.5毫米到1.5毫米的範圍中。預期在平行於遠側表面106的平面中，空氣遮罩孔口的截面積小於分配孔口的截面積。例如，空氣遮罩孔口可具有0.2平方毫米的截面積，且分配孔口具有3.8平方毫米的截面積。在其它實例中，空氣遮罩孔口的截面積可為分配孔口的截面積的至少一半。
另外，預期空氣遮罩孔口從分配孔口向週邊偏移距離108。距離108可為任何距離，例如1.5毫米、2毫米、3毫米、4毫米、5毫米、6毫米或7毫米。在示範性方面中，距離108可為分配直徑104的至少125%，以實現有效的空氣遮罩配置。
圖5描繪根據本發明的各方面的用於實施噴嘴100的系統。噴嘴100與機械手臂510耦合。機械手臂510是能夠根據來自計算裝置514的一或多個指令定位和移動噴嘴100的多軸移動機構。計算裝置514在邏輯上與機械手臂510耦合，以控制機械手臂510和附接的噴嘴100的移動。視覺系統512也在邏輯上與計算裝置514耦合。應理解，單獨的計算裝置可在邏輯上耦合到相對於圖5的系統所描繪或設想的元件中的一或多個。還將流體源518描繪為與噴嘴100流體耦合516。流體源518向空氣遮罩孔口202提供流體，例如空氣，以形成遮罩流508。材料源520與噴嘴100流體耦合，以提供用於施加的材料作為材料流506，所述材料例如黏合劑、底塗劑、油漆或染料。如圖5中所描繪，材料流506具有受遮罩流508影響的噴射圖案。
示範性基板描繪為用於鞋類物品500的元件，例如鞋幫。還設想了其它基板，例如針織、紡織、編織、無紡織物。基板可為平面或非平面的（例如，立體的物品）。例如，基板可為將形成為衣物（例如，襯衫、短褲、褲子、夾克、帽子、襪子等等）的材料，或者它可為衣物自身。在圖5的實例中，材料流506施加到鞋類物品500上以形成覆蓋區域504。覆蓋區域504已經塗覆有來自材料源520的材料，如從噴嘴100施加。然而，材料被阻止或基本上被阻止施加到超出施加線502的基板。在本實例中，施加線502是咬合線。咬合線是鞋幫和鞋底之間的交界。傳統上，在覆蓋區域504中手動將黏合劑一直施加到施加線502。如果黏合劑延伸超出施加線502，那麼在鞋幫上可以看見黏合劑，並且製造出的鞋不具有美觀性。如果黏合劑未能基本上達到施加線502，那麼鞋底可能易於變得不那麼粘合到鞋類物品500上。因此，將材料一直施加到施加線502同時基本上不會過度施加材料超出施加線502的能力允許物品的有效製造。
在使用中，預期一或多個工具路徑存儲在計算裝置514中。在第一實例中，視覺系統512通過捕獲基板圖像並將圖像與所存儲的物品的資料庫相比較而有效地識別鞋類物品500。回應於識別鞋類物品500，確定相關聯的工具路徑。工具路徑的確定可包含獲取用於經識別物品的存儲在電腦可讀記憶體中的工具路徑。可替代地，計算裝置514基於視覺系統512所捕獲的資訊而有效地產生工具路徑。無論如何，視覺系統所捕獲的資訊可有效地確定基板上的位置以供定位工具路徑。可替代地，一或多個製造夾具（例如，定位孔、工具定位）可用於以機械方式標識工具路徑在基板上應該起始的位置。另外，預期實施其它標識系統（例如，條碼、RFID、用戶輸入等等）來確定鞋類物品500，以產生或獲取適當的工具路徑。視覺系統512還可以或替代地用於監測材料施加以調整系統的一或多個參數。例如，從分配孔口102分配材料和/或從空氣遮罩孔口202排出流體可基於在施加階段期間視覺系統512所捕獲的資訊進行調整。
流體源518可為槽、泵、產生器或其它壓力源。流體源518可為對常壓空氣進行加壓的壓縮器。流體源518可為經加壓的非常壓氣體（例如，N2 、O2 和CO2 ）的槽。
材料源520可為其中含有材料的槽。材料源還可為用於將材料饋送到噴嘴100的機械元件，例如泵。材料源可保存液態或固態材料。例如，材料可為待施加的粉末塗料。材料可為待施加的液體組合物。
在組合中，圖5的元件可用於以通過使用發出遮罩流的空氣遮罩孔口來以阻止材料施加超出施加線的方式向基板施加材料。圖5中描繪的元件中的一或多個可省略，或者可調整其大小、形狀、和/或數量（例如，設想多個計算裝置514）。設想額外組件在圖5的範圍內。例如，設想用於移動或以其它方式定位基板的一或多個材料遞送機構。
儘管出於說明的目的在圖5中描繪了單噴嘴，但是預期實際上可與所描繪的其它元件一起實施兩個（或更多個）噴嘴。例如，具有分配孔口的第一噴嘴可與具有空氣遮罩孔口的第二噴嘴接合，以使得公共遞送機構（例如，機械手和X-Y平面桌）可共同移動第一和第二噴嘴。可替代地，預期具有分配孔口的第一噴嘴和具有空氣遮罩孔口的第二噴嘴可通過分離的移動機構彼此獨立地移動。另外，預期第一噴嘴和第二噴嘴可通過公共移動機構（例如，多軸機械手）在宏觀尺度上移動，同時每一噴嘴可通過定位在宏觀移動機構和每一噴嘴之間的另一移動機構（例如樞轉調整器，例如用於調整第一和第二噴嘴之間的相對角度的氣動缸）獨立地移動。在具有大於一個噴嘴的實例中，預期可針對每一噴嘴實施結合圖5論述的獨立且分離的系統。可替代地，在示範性方面中，預期結合圖5論述的系統/元件中的一或多個可服務第一和第二噴嘴兩者。
圖6描繪根據本發明的各方面的通過遮罩流604調節的材料施加的剖面圖。材料作為材料流602從分配孔口102朝向基板分配。從空氣遮罩孔口202排出遮罩流604。遮罩流604在基板上的施加線502處干擾材料流602的經限定噴射圖案。因而，來自材料流602的材料不會延伸（或至少基本上不會延伸）超出施加線502。通過大於距離x 608的距離y 610展示噴射圖案的這一變形。距離x 608是沿著在空氣遮罩孔口和分配孔口之間延伸的對準軸線從分配軸線到施加線502之間的距離。距離y 610是沿著在空氣遮罩孔口和分配孔口之間延伸的對準軸線從分配軸線到噴射圖案和基板的相交點之間的距離。如果省略遮罩流604，那麼距離x 608和距離y 610可相等。然而，由於遮罩流604，材料一直施加到施加線502，這就小於發出的噴射圖案的覆蓋範圍。
如本文所提供，“軸線”（即，遮罩軸線、分配軸線、對準軸線）是從第一點延伸到第二點的線，但是線並不實體呈現。它是用於測量和定位的輔助線。例如，因為從孔口發出的氣流在它從孔口延伸時可改變形狀，所以公共參考物是表示流體（例如，空氣流）在它從孔口發出時的平行路徑的單條線。一般此軸線從孔口的中心位置發出，並且定向成平行於一般材料流從孔口發出時的定向。在傳統的孔口中，軸線平行於流體經過的限定孔口的側壁而延伸。
噴嘴維持與基板相距距離606。距離606可為任何距離，例如5毫米到1米。如從圖6可瞭解，遮罩流604和延伸通過分配孔口102的噴射線之間形成平行關係。當距離606增加時，向外投射的材料流602增加距離y 610。然而，由於遮罩流604的平行關係，在距離606改變時，距離x 608保持基本上恆定。這不同於傳統的噴射圖案調節器（例如，空氣喇叭），其在材料分配孔口附近調節噴射圖案（例如，調節流與噴射線成角度，而不是平行於噴射線）。在所說明實例中，當距離增加或改變時，例如通過向具有不同曲線和角度的三維物品施加材料，對距離606的更小控制可用於確保材料施加至施加線502；因為遮罩流604確保噴射圖案在施加線502處終止。因而，在示範性方面中，相比於不使用空氣遮罩孔口202，在使用空氣遮罩孔口202時，噴嘴和基板之間所維持的距離可具有更寬鬆的容忍度。
儘管圖6（和圖12、圖13、圖19和圖20）描繪遮罩流和噴射線之間的平行關係，但是預期使用遮罩流（例如，遮罩軸線）和噴射線（例如，分配軸線）之間的不平行關係以在接近基板（例如，在10公分內、在5公分內、在1公分內）處產生這兩個流之間的相交點，如在下文中將在圖17和圖18中所描繪。
圖7描繪根據本發明的各方面的遵循沿著施加線502的工具路徑的噴嘴100的序列700。噴嘴描繪為通過有序位置標示為712、714、716、718、720、722、724、726和728從被標識為710的位置移動到位置730。換句話說噴嘴沿著施加線502從位置710移動到位置730，如圖7中所描繪。
在每一方面中，維持噴嘴的旋轉對準，以使得在分配孔口102和空氣遮罩孔口202（或任何其它空氣遮罩孔口或物理遮罩）之間延伸的對準軸線702垂直704於（或在15度內基本上垂直於）施加線502。換句話說，通過在遮罩流的施加期間維持對準軸線702與施加線502的垂直關係，產生了有效空氣遮罩以阻止材料施加超出施加線502，施加線502與其上定位有分配孔口102的側面相對。在示範性方面中，空氣遮罩孔口202或用於限定對準軸線的任何其它孔口在施加線502的第一側面上，且分配孔口102在施加線502的第二側面上。在又一方面中，空氣遮罩孔口202和分配孔口102都在施加線502的第一側面上。在又一方面中，空氣遮罩孔口202定位在施加線502上。另外，設想對準軸線還在空氣遮罩孔口和分配孔口之間延伸，即使在第一噴嘴具有分配孔口且第二噴嘴具有空氣遮罩孔口時也如此。換句話說，不管實施的是單噴嘴方法還是多噴嘴方法，都存在對準軸線。
通過維持對準軸線702和施加線502之間的基本垂直關係，遮罩流有效地減少或阻止了材料施加超出施加線。例如，預期遮罩流是層流，並因此提供對材料的一致遮罩。在示範性方面中，一致遮罩實現對材料的噴射圖案的可預測阻擋，從而在基板的預測位置中有效地分配材料。在其它方面中，使對準線相對於施加線的定向在限定範圍（例如，75度到105度）之外使得空氣遮罩干擾材料沿著施加線的施加，而不是輔助材料沿著施加線的施加。
儘管對準軸線702在圖7中是基於分配孔口102和空氣遮罩孔口202，但是預期對準軸線702可替代地基於分配孔口和任何空氣遮罩孔口，例如第二噴嘴和/或第三噴嘴的空氣遮罩孔口（例如，圖22的空氣遮罩孔口2210）。換句話說，對準軸線可延伸通過分配孔口和空氣遮罩孔口，例如圖22的空氣遮罩孔口2210。因此，儘管圖7的討論大體上是針對圖7的特定空氣遮罩孔口202，但是本公開意在並設想為同等適用於在分配孔口和遮罩之間延伸的對準軸線，所述遮罩例如空氣遮罩孔口（例如，圖7的空氣遮罩孔口202、圖22的空氣遮罩孔口2210）或物理遮罩（例如，圖19的物理遮罩1914、圖22的物理遮罩2202）。因而，本公開表示維持施加線和對準軸線之間的垂直關係（或任何限定的成角度關係）。
另外，預期對準軸線702可基於分配孔口和物理遮罩。換句話說，維持垂直於施加線的對準軸線可確定為延伸通過分配孔口和遮罩（例如，物理遮罩和/或空氣遮罩）。出於結合圖7論述的原因，對準軸線和施加線之間的垂直關係允許材料沿著施加線的受控制施加。
圖8到圖11描繪根據本發明的各方面的替代性空氣遮罩孔口配置。圖8描繪類似於先前在圖1到圖4中論述的配置800。空氣遮罩孔口202和分配孔口102的水準剖面都是圓形的。空氣遮罩孔口202具有小於分配孔口102的直徑104的直徑204。此外，空氣遮罩孔口202從分配孔口102向週邊偏移距離802。在示範性方面中，距離802大於直徑104，且直徑104大於直徑204。在示範性方面中，各個元件的這一相對大小和位置允許對從分配孔口102分配的材料的有效遮罩。
圖9描繪根據本發明的各方面的在水平面中具有橢圓形剖面的空氣遮罩孔口902的配置900。空氣遮罩孔口902具有垂直於對準軸線的長軸和與對準軸線平行的短軸。空氣遮罩孔口902具有沿著對準軸線所測量的為距離904的寬度。距離904小於分配孔口102的直徑。在示範性方面中，空氣遮罩孔口902可有效地產生線性遮罩流。
圖10描繪根據本發明的各方面的在水平面中具有直線式剖面的空氣遮罩孔口1002的配置1000。空氣遮罩孔口1002具有垂直於對準軸線的長軸和與對準軸線平行的短軸。空氣遮罩孔口1002具有沿著對準軸線所測量的為距離1004的寬度。距離1004小於分配孔口102的直徑。在示範性方面中，空氣遮罩孔口1002可有效地產生線性遮罩流。
圖11描繪根據本發明的各方面的兩個空氣遮罩孔口202和203的配置1100。空氣遮罩孔口202和空氣遮罩孔口203在對準軸線702上進行對準，空氣遮罩孔口202和空氣遮罩孔口203各自在分配孔口102的不同側面上。在本實例中，可針對材料施加實現基板表面處的控制。因此，如果意圖以帶狀形式將材料施加在限定於空氣遮罩孔口202和空氣遮罩孔口203之間的基板上，那麼兩個空氣遮罩孔口可同時排出遮罩流。可替代地，可使用空氣遮罩孔口202，而不使用空氣遮罩孔口203。可由不同的空氣遮罩孔口發出遮罩流，而不是將噴嘴旋轉180度。換句話說，預期噴嘴可具有兩個或更多個空氣遮罩孔口，所述空氣遮罩孔口獨立地啟動以相對於噴嘴在基板上的部分產生空氣遮罩流，同時減少噴嘴的移動以實現給定定向的給定遮罩流。
另外，預期兩個或更多個空氣遮罩孔口在噴嘴（或多個噴嘴）上可受獨立控制，其中空氣遮罩孔口具有不同大小、形狀和/或定向。因此，並不是針對不同噴射材料或施加線改變噴嘴；可啟動不同的受獨立控制的空氣遮罩孔口以產生不同的或替代性遮罩流。
圖12和圖13描繪根據本發明的各方面的具有氣刀1202的噴嘴的額外方面。圖12描繪沿著對準軸線在分配孔口102中與空氣遮罩孔口202相同的側面上定位的氣刀1202。在本實例中，氣刀1202可用作防止材料過度噴射到基板1201上的輔助屏障。例如，主要噴射流描繪為602。遮罩流604描繪為形成材料的遮罩。然而，在一些方面中，材料可延伸通過遮罩流604，從而形成過度噴射1208。在此情形下，氣刀1202具有排出例如加壓空氣的氣體以形成輔助遮罩流1206的出口孔口1204。因此，氣刀1202有效地對延伸通過遮罩流604的過度噴射1208產生了輔助遮罩影響。在本實例中，氣刀1202是具有平行於噴射線的流體流的輔助噴射圖案調整器。因此，相比於空氣遮罩孔口202從分配孔口102偏移的距離，出口孔口1204從分配孔口102偏移的距離更大。
氣刀是一種分離類型的空氣遮罩。氣刀是在單獨的噴嘴中從分配孔口形成的空氣遮罩。具有氣刀的噴嘴可實體地與具有分配孔口的噴嘴接合（例如，一體地形成或分離地接合）並相對於其進行靜態定位，或者它可以實體地與具有分配孔口的噴嘴分開並相對於其進行動態定位。因此，本文中對空氣遮罩和相關聯特徵（例如，空氣遮罩孔口）的提及包含氣刀和本文中相關聯的公開內容。
可從空氣遮罩孔口202和/或分配孔口102獨立地啟動控制氣刀1202。因而，氣刀1202可沿著工具路徑的一些部分啟動，且沿著工具路徑的其它部分不在作用中。氣刀1202可使用來自空氣遮罩孔口202的相同流體或不同流體或流體源。相比於空氣遮罩孔口202，氣刀1202可排出更大體積和/或更大壓力的流體。在示範性方面中，當氣刀1202比空氣遮罩孔口202距離施加線更遠時，在一些方面中，這一更大壓力和/或體積是可接受的，因為可以允許流體流中的更多湍流更加遠離施加線。
圖13描繪沿著對準軸線在分配孔口102中與空氣遮罩孔口202不同的側面上定位的氣刀1202。在本實例中，氣刀1202可用作防止材料在基板1201上過度噴射1210的屏障。例如，如果分配孔口102形成阻擋、堵塞或其它使噴射圖案不同的缺陷（例如，更改分配孔口102的形狀的殘餘材料），那麼氣刀1202可輔助減少過度噴射1210被施加超出氣刀1202。預期氣刀的組合可組合或單獨使用。
圖14描繪根據本發明的各方面的噴嘴可相對於施加線502'的一系列定向。在空氣遮罩孔口202和分配孔口102之間延伸的對準軸線702描繪為與施加線502'成垂直關係。然而，預期在一些實例中，噴嘴可定向成相對於施加線502'成75度和105度之間的角度。例如，對準軸線702'以定向202'從空氣遮罩孔口延伸。對準軸線702'與施加線502'成105度相交。在另一實例中，對準軸線702"以定向202"從空氣遮罩孔口延伸。對準軸線702"與施加線502'成75度相交。在一些方面，對準軸線與施加線的相對位置可在75度到105度定向內，以沿著施加線502'為材料到基板的施加提供足夠的遮罩流。
圖15說明根據本發明的各方面的從具有空氣遮罩孔口和分配孔口的噴嘴施加材料的方法1500。在框1502處，相對於基板定位噴嘴。在示範性方面中，噴嘴可通過移動機構，例如機械手臂，進行定位。噴嘴相對於基板所處的位置可由與基板相關聯的工具路徑限定。工具路徑可由計算裝置提供和/或通過計算裝置確定。計算裝置可使用一或多個元件，例如具有相機的視覺系統，以識別基板和工具路徑在基板上應該定位的位置。在示範性方面中，視覺系統可確認噴嘴沿著工具路徑適當定位。
在框1504處，從噴嘴的分配孔口分配材料。材料可為液體或固體（例如，粉末）。材料可為黏合劑、底塗劑、油漆、染料或將沉積在基板上的其它材料。可通過霧化並傳送材料的氣體材料流將材料分配到基板。材料可作為來自分配孔口的加壓液體流進行分配。分配可受計算裝置控制。
在框1506處，從與相同噴嘴或不同噴嘴（例如，氣刀）相關聯的空氣遮罩孔口逐出或排出氣體。氣體可為經加壓的常壓空氣。氣體的排出可形成所分配的材料無法或難以突破的虛擬壁。因此，在本文中被稱作遮罩流的經加壓空氣流從所分配的材料產生基板的虛擬遮罩。遮罩流可受材料的分配獨立控制。或者可替代地，在示範性方面中，遮罩流可耦合到分配操作，以使得當進行材料分配時，也進行遮罩流分配。
在框1508處，沿著基板的施加線移動噴嘴，以使得噴嘴的對準軸線以75度到105度的角度範圍內的角度與施加線相交。噴嘴在分配材料和排出遮罩流時的移動可受移動機構（例如，機械手臂）以及計算裝置控制。在一些實例中，空氣遮罩孔口在施加線的第一側面上，且分配孔口在施加線的相對第二側面上。在替代的示範性方面中，空氣遮罩孔口和分配孔口在施加線的公共側面上，並且空氣遮罩孔口比分配孔口更接近施加線。
圖16描繪根據本發明的各方面的具有分配孔口1606的第一噴嘴1602和具有空氣遮罩孔口1612的第二噴嘴1604。第一噴嘴1602和第二噴嘴1604的定向使得因此發出的所得流在接近基板1616的基板表面1618處（例如，10公分、5公分、1公分、5毫米、1毫米）相交。噴射流1610和空氣遮罩流1614的相交點可標識為材料相交點1624和/或分配軸線1620和遮罩軸線1622的相交點1626。出於一致性和簡單性目的，第一噴嘴流和第二噴嘴流之間的相交點將參考軸向相交點（例如，相交點1626），因為各個流具有可進行調整的特徵（例如，大小、形狀）。
分配軸線1620和遮罩軸線1622之間的角度1628被設置成確保相交點1626出現在基板表面1618的預定義距離內。例如，角度1628可限定成確保相交點1626出現在基板表面1618的10公分、5公分、1公分、5毫米或1毫米內。在一些方面中，角度1628旨在確保從第一噴嘴1602施加的材料不會延伸超過施加線，例如相交點1624處的施加線。儘管本文中的一些方面設想遮罩軸線和分配軸線之間的平行關係以提供相對獨立於噴嘴與基板之間的距離的虛擬壁，但是具有角度1628可提供當控制一或多個噴嘴和基板表面1618之間的距離時對沿著施加線的材料施加的更大控制。
當設想具有材料的非平面表面（例如，三維鞋幫）時，預期移動機構可維持第一噴嘴1602和表面之間的已知距離，移動機構可調整第一噴嘴1602相對於施加線的位置以補償表面和第一噴嘴1602之間的距離。例如，當分配孔口1606變得更接近表面時，分配軸線1620和施加線之間的對準軸線的距離減小。另外，預期可基於分配孔口1606（或第一噴嘴1602）與基板之間的距離，通過移動機構對角度1628進行動態調整。因而，可利用遮罩軸線1622和分配軸線1620之間的不平行關係來實現材料的受控制分佈。同時補償第一噴嘴1602和基板之間的距離變化。
另外，預期第一噴嘴1602可包括空氣遮罩孔口1608。任選地包含和/或任選地利用空氣遮罩孔口1608，如在下文中圖22描繪為任選地被省略。另外，空氣遮罩孔口1608描繪為定位在第一噴嘴1602和第二噴嘴1604之間。在描繪的這一相對位置中，空氣遮罩孔口1608可引導流體流以進一步對噴射流1610進行導引或塑形。可替代地，空氣遮罩孔口1608可定位成與第二噴嘴1604相對，以輔助在第二噴嘴1604的相對側面上塑形或以其它方式形成噴射流1610。在示範性方面中，空氣遮罩孔口1608如上文結合圖1的空氣遮罩孔口202描述的那樣起作用。在示範性方面中，選擇性地啟動空氣遮罩孔口1608以分配流體，例如壓縮氣體。因而，在一些操作模式中，空氣遮罩孔口1608分配流體，並且在其它操作模式中，空氣遮罩孔口1608不分配流體。
圖17描繪根據本發明的各方面的在距第一噴嘴1602距離1706處具有說明性基板表面1704的圖16的第一噴嘴和第二噴嘴。確切地說圖17描繪基板可定位在從遠側表面1702測量的第一噴嘴1602的距離1706內。在本實例中，分配軸線1620和遮罩軸線1622的相交點1708出現在基板表面1704處。然而，如圖16中所描繪，在材料流方向上，遮罩軸線和分配軸線的相交點可出現在基板表面之後。類似地，預期在材料流方向上，相交點可出現在基板表面之前。在示範性方面中，距離1706大於10公分、5公分和1公分。這和先前論述的空氣喇叭概念大不相同。空氣喇叭可具有與材料流相交的空氣流，但是那個相交點出現在極為接近排出空氣流和/或材料流的孔口的位置。實際上，本文所提供的方面設想出現在表面的10公分、5公分、1公分（在正方向和負方向兩者上）內的相交點（例如，相交點1708）。在某一距離處使用將空氣流和遮罩流移動到本文所提供的範圍的傳統空氣喇叭將不能為傳統的空氣喇叭噴嘴提供合理的或可工作的距離。在本文中提供的範圍內具有傳統空氣喇叭流的相交點的那個實例中，空氣喇叭自身將使表面模糊，並產生尺寸小到無法實際地施加到本文中設想的物品上的材料圖案，所述物品例如鞋類物品。
圖18描繪根據本發明的各方面的其中第一噴嘴1602具有任選的物理遮罩延伸部1802和任選地一體式空氣遮罩孔口的圖16的第一噴嘴1602和第二噴嘴1604。物理遮罩延伸部1802是實體地阻擋材料噴射圖案或妨礙材料噴射圖案的有形元件。物理遮罩延伸部1802具有朝向材料噴射圖案和分配孔口定位的主要表面1810。可接觸從分配孔口發出的材料以阻止材料噴射圖案在物理遮罩延伸部1802的方向上進一步擴大的是主要表面1810。不同於空氣遮罩，物理遮罩延伸部1802可向所分配的材料提供物理遮罩，但是它可能還需要清理和其它維護。此外，物理遮罩延伸部1802具有可與基板表面1806間隔距離1808的遠端1804。可使距離1808最小化以提供對物理遮罩延伸部1802所提供的遮罩影響的更大控制；然而，距離1808可為1毫米或更大，以防在第一噴嘴1602遵循施加線移動時遠端1804和基板表面1806之間產生物理干擾。如果基板是具有合成厚度（married thickness）的材料和或在本質上是立體的，如在示範性方面中對鞋類物品來說是常見的，那麼距離1808大於1毫米。物理遮罩延伸部1802可定位在分配孔口的第一側面上，而空氣遮罩可定位在第二側面上。首先，預期相比於空氣遮罩孔口，物理遮罩延伸部1802在對準軸線上在分配孔口的第一側面上。物理遮罩延伸部1802可與空氣遮罩孔口結合使用，空氣遮罩孔口與物理遮罩延伸部1802所定位的噴嘴（例如，第一噴嘴1602）成一體式。另外，預期第二噴嘴（例如，第二噴嘴1604）可相對於第一噴嘴的分佈孔口定位成與物理遮罩延伸部1802相對。空氣遮罩和物理遮罩延伸部1802的這一相對定位可使得在遮罩（例如，空氣流）和材料之間將持續出現已知干擾時實施空氣遮罩，並在遮罩（例如，物理元件）之間出現異常干擾（例如，小於10%的材料體積分配導致與遮罩接觸）時可實施物理遮罩延伸部1802。
圖19描繪根據本發明的各方面的具有分配孔口1906的另一第一噴嘴1902和具有空氣遮罩孔口1920與集成的物理遮罩1914的第二噴嘴1904。在本實例中，空氣遮罩孔口1910定向成具有基本上與分配孔口1906的分配軸線平行的遮罩軸線。第二噴嘴1904經大小設定並定位成還用作材料流1908的物理遮罩。例如，第二噴嘴1904的突出表面提供可改善、替代或增強空氣遮罩流1912的物理遮罩表面。物理遮罩1914和空氣遮罩流1912的使用提供其中來自材料流1908的大部分材料通過空氣遮罩流1912引導並且異常材料（例如，來自分配孔口1906的錯誤材料）被物理遮罩1914掩蔽的配置。選擇物理遮罩1914的形狀和大小以實現材料流1908的預期施加圖案。預期第二噴嘴1904可相對於第一噴嘴1902移動，以調整物理遮罩1914的位置，從而調整材料流1908。另外，預期空氣遮罩流1912和材料流1908可獨立地操作和/或改變。
圖20描繪根據本發明的各方面的具有分配孔口2006的又一第一噴嘴2002和具有空氣遮罩孔口2010的第二噴嘴2004。圖20的配置突顯了第一噴嘴2002和第二噴嘴2004的相對位置的變化。例如，分配孔口2006和空氣遮罩孔口2010在材料流方向上偏移某一距離。此距離可為約1毫米、5毫米、1公分、2公分、5公分或1毫米和5公分之間的任何值。在示範性方面中，分配孔口2006和空氣遮罩孔口2010的偏移允許在更接近與材料流2008的相交點的點處排出集中的空氣遮罩流2012。在示範性方面中，通過偏移相應的孔口來減小空氣遮罩孔口2010和空氣遮罩流2012與材料流2008的相交點之間的距離，空氣遮罩流2012作為材料流2008的遮罩可更有效。類似地，在示範性方面中，預期還可調整橫向位置（例如，圖20中的左、右）以影響空氣遮罩流2012和材料流2008的相交（例如，交互作用）位置。
圖21描繪根據本發明的各方面的具有與其接合的物理遮罩2106的噴嘴2102。根據本發明的各方面，物理遮罩2106具有突出表面2108，突出表面2108與材料流2104交互作用以調整材料圖案。圖21的配置突顯了在本發明的各方面中空氣遮罩流可任選地省略，和/或在本發明的各方面中，空氣遮罩流（如果包含）可與材料流2104獨立地並分開地進行操作。
因而，預期在本文所提供的各個配置中，一或多個元件（例如，噴嘴、孔口、物理遮罩）可定位在不同位置處以影響材料流。定位包含豎直和橫向定位改變。另外，定位還包含定向改變。例如，一個元件（例如，第一噴嘴）可相對於另一元件（例如，第二噴嘴）旋轉。另外，預期可省略或添加一或多個元件。例如，具有分配孔口的第一噴嘴還可具有一體式空氣面罩孔口。在此同一實例中，可提供具有一或多個孔口（例如，第二空氣遮罩孔口）的第二噴嘴。在示範性方面中，空氣遮罩孔口、第二空氣遮罩孔口和分配孔口可獨立地並分開地進行操作。
圖22描繪根據本發明的各方面的其中第一噴嘴1602具有任選的物理遮罩2202的圖16的第一噴嘴1602和第二噴嘴1604以及任選地第三噴嘴2214。儘管描繪和參考了圖16的噴嘴，但是預期本文所提供的任何噴嘴可以任何組合形式實施。例如，在一些方面中，可完全省略第二噴嘴1604。另外，儘管在圖22中第一噴嘴1602描繪為具有空氣遮罩孔口（例如，圖16的空氣遮罩孔口1608），但是在替代方面，預期空氣遮罩孔口可省略或以不同方式定位。
物理遮罩2202在來自第一噴嘴1602的噴射圖案的方向上從第一噴嘴1602延伸（或沿著第一噴嘴1602延伸）。物理遮罩2202可具有曲率，例如平行於第一噴嘴1602的外部表面的曲率。曲率可具有任何直徑，例如大於或小於第一噴嘴1602的直徑的直徑。另外，在示範性方面中，物理遮罩2202的彎曲輪廓提供與第一噴嘴1602的噴射圖案更對準的物理遮罩表面。
物理遮罩2202包含主要表面2220和相對的輔助表面2222。主要表面2220是暴露於相關聯的噴嘴的噴射圖案的表面，所述噴嘴例如是第一噴嘴1602。主要表面2220充當用於控制從相關聯的噴嘴發出的噴射圖案的物理遮罩。主要表面2220可積聚從相關聯的噴嘴發出的材料，例如黏合劑。最終，積聚的材料可以無意的方式干擾或以其它方式破壞來自相關聯的噴嘴的噴射圖案。積聚的材料可妨礙預期的噴射圖案和材料最終在目標表面上的施加。因此，本文中的各方面設想了物理遮罩清理解決方案。
孔口2224在主要表面2220上引導流體2226，例如壓縮空氣，以從主要表面2220中移走積聚的材料。通過源2218將流體2226供應到孔口2224。源2218可為導管（例如，氣動線路）或用於將流體2226傳輸到孔口2224的其它流體套管。可從壓縮器、儲存器或其它源供應流體2226。在示範性方面中，孔口2224從輔助表面2222通過物理遮罩2202延伸到主要表面2220。在主要表面2220處，孔口2224配置（例如，指向出口）成沿著主要表面2220引導流體2226。換句話說，空氣流被引導到物理遮罩2202的主要表面2220，以從主要表面2220中移除積聚的材料。流體2226有效地從主要表面2220中移除材料，例如積聚的材料。在使用中，預期孔口2224排出流體2226以清理主要表面2220。在示範性方面中，應要求排出流體2226。例如，當第一噴嘴1602不排出材料時，可排出流體2226。換句話說，孔口2224獨立於第一噴嘴1602進行操作。孔口2224在不會干擾從第一噴嘴1602噴射材料的時間，例如在第一噴嘴1602完成材料分配操作之後，進行操作（例如，排出空氣）。
在圖22中描繪了第三噴嘴2214；然而，它是任選的，並且在一些方面中可省略。在其中實施第三噴嘴2214的實例中，第三噴嘴2214發出空氣遮罩2212。第三噴嘴2214從空氣遮罩孔口2210排出流體，並由供應線路2216供應。供應線路2216與源流體連接，所述源例如壓縮器、槽或其它供應。空氣遮罩2212朝向輔助表面2222投射。在示範性方面中，空氣遮罩2212充當物理遮罩2202的遠端和材料從第一噴嘴1602將施加到的表面之間的空氣遮罩。當任選地使用時，空氣遮罩2212允許物理遮罩2202維持與材料將施加到的表面之間的物理間隙（例如，在不接觸的情況下的偏移距離）。通過維持物理間隙，當物理遮罩2202相對於表面移動時，可避免物理遮罩2202和表面和/或施加材料的干擾。
第三噴嘴2214的位置和定向可進行調整，例如沿著某一方向的任何軸線2232和/或旋轉。預期第三噴嘴2214相對於所描繪的元件中的一或多個的位置可進行調整，所述元件例如第一噴嘴1602、第二噴嘴1604和/或物理遮罩2202。可調整位置可包含水準地與圖22的一或多個元件之間的偏移距離。可調整位置可包含在垂直方向上與空氣遮罩2212所指向的基板之間的偏移距離2230。例如形成於空氣遮罩2212和物理遮罩2202之間的角度的定向可進行調整和維持。還設想了例如形成於空氣遮罩2212和基板之間的角度2228的定向。第三噴嘴2214的位置和/或定向的可調整性允許從空氣遮罩孔口2210排出的空氣遮罩2212適當定位。位置和/或定向的這一調整可補償來自第一噴嘴1602的材料的不同噴射圖案和/或來自第一噴嘴1602的錯誤材料的不同容差。
圖23描繪根據本發明的各方面的圖22的元件的一部分的由下而上的平面圖。確切地說，在圖23中描繪了第一噴嘴1602、物理遮罩2202和第三噴嘴2214。圖23描繪具有符合第一噴嘴1602的曲率的彎曲形式的物理遮罩。在示範性方面中，物理遮罩2202的曲率還可符合從分配孔口1606發出的噴射圖案。例如，分配孔口1606描繪為發出錐形流的圓形孔口。物理遮罩2202的主要表面2220的曲率在從分配孔口1606發出的流和物理遮罩2202的相交點處可具有對應於從分配孔口1606發出的流的錐形半徑的半徑。另外，儘管圖23描繪具有平行彎曲表面的主要表面2220和輔助表面2222，但是在示範性方面中，預期輔助表面2222可具有與主要表面2220不同的（例如，線性）表面。例如，在示範性方面中，輔助表面具有線性表面，以使得與來自第三噴嘴2214的空氣遮罩流的交互作用在與來自分配孔口1606的流的相交點處形成超出物理遮罩2202的遠端的直緣。在又另一實例中，輔助表面2222是彎曲表面，如圖23中所描繪，以在來自第三噴嘴2214的空氣遮罩流與從分配孔口1606發出的流在接近基板超出物理遮罩2202的遠端處交互作用時，提供來自第三噴嘴2214的空氣遮罩流的彎曲相交輪廓。儘管描繪為彎曲的，但是預期主要表面2220可替代地在由下而上的平面圖中具有不同表面配置，例如線性表面。
孔口2224描繪為定位在物理遮罩2202的主要表面2220和分配孔口1606之間。孔口2224描繪為具有非圓形（例如，環形的方形側結構）平面形狀。然而，還預期孔口2224可具有圓形、線狀、多邊形等形狀。孔口2224的形狀可進行調整以補充物理遮罩2202的形狀、主要表面2220的形狀和/或來自分配孔口1606的噴射圖案。
空氣遮罩孔口2210描繪為第三噴嘴2214上的直線式孔口。然而，在示範性方面中，各方面預期形成具有彎曲輪廓的空氣遮罩的孔口形狀，例如匹配或符合來自分配孔口1606的流體流的彎曲輪廓。如相對於圖22所論述，預期第三噴嘴2214可以相對於其它元件成任何定向或位置進行定位，所述其它元件例如第一噴嘴1602和/或物理遮罩2202。位置和定向移動可有助於形成用於在第一噴嘴1602與目標基板交互時控制第一噴嘴1602的輸出的有效空氣遮罩。
根據前述內容，可看出本發明極其適用於實現上文闡述的所有目的和目標以及明顯且結構固有的其它優點。
應理解，某些特徵和子組合具有效用，並且可以在不參考其它特徵和子組合的情況下採用。申請專利範圍設想了這一情況且將其包含在申請專利範圍內。
雖然結合彼此論述了具體的元件和步驟，但是應理解，設想本文提供的任何元件和/或步驟為可與任何其它元件和/或步驟組合，無論是否明確提供所述任何其它元件和/或步驟，且仍屬於本文所提供的範圍。由於本公開的許多可能實施例可在不脫離其範圍的情況下進行，所以應理解，本文中闡述的或附圖中所示的所有主題可理解為說明性的而不是限制性的。
3-3‧‧‧剖線3-3
100‧‧‧噴嘴
102‧‧‧分配孔口
103‧‧‧遞送機構
104‧‧‧分配直徑
105‧‧‧遠端
106‧‧‧遠側表面
108‧‧‧距離
110‧‧‧對準軸線
112‧‧‧橫軸
202‧‧‧空氣遮罩孔口
202'‧‧‧定向
202''‧‧‧定向
203‧‧‧空氣遮罩孔口
204‧‧‧出口孔口
500‧‧‧鞋類物品
502、502'‧‧‧施加線
504‧‧‧覆蓋區域
506‧‧‧材料流
508‧‧‧遮罩流
510‧‧‧機械手臂
512‧‧‧視覺系統
514‧‧‧計算裝置
516‧‧‧流體耦合
518‧‧‧流體源
520‧‧‧材料源
602‧‧‧材料流
604‧‧‧遮罩流
606‧‧‧距離
608‧‧‧距離
610‧‧‧距離
X‧‧‧距離
Y‧‧‧距離
700‧‧‧序列
702、702'、702''‧‧‧對準軸線
704‧‧‧垂直
710、712、714、716、718、720、722、724、726、728、730‧‧‧位置
800‧‧‧配置
802‧‧‧距離
900‧‧‧配置
902‧‧‧空氣遮罩孔口
904‧‧‧距離
1000‧‧‧配置
1002‧‧‧空氣遮罩孔口
1004‧‧‧距離
1100‧‧‧配置
1201‧‧‧基板
1202‧‧‧氣刀
1204‧‧‧出口孔口
1206‧‧‧遮罩流
1208‧‧‧過度噴射
1210‧‧‧過度噴射
1500‧‧‧方法
1502‧‧‧框
1504‧‧‧框
1506‧‧‧框
1508‧‧‧框
1602‧‧‧第一噴嘴
1604‧‧‧第二噴嘴
1606‧‧‧分配孔口
1608‧‧‧空氣遮罩孔口
1610‧‧‧噴射流
1612‧‧‧空氣遮罩孔口
1614‧‧‧空氣遮罩流
1616‧‧‧基板
1618‧‧‧基板表面
1620‧‧‧分配軸線
1622‧‧‧遮罩軸線
1624‧‧‧相交點
1626‧‧‧相交點
1628‧‧‧角度
1702‧‧‧遠側表面
1704‧‧‧基板表面
1706‧‧‧距離
1708‧‧‧相交點
1802‧‧‧物理遮罩延伸部
1804‧‧‧遠端
1806‧‧‧基板表面
1808‧‧‧距離
1810‧‧‧主要表面
1902‧‧‧第一噴嘴
1904‧‧‧第二噴嘴
1906‧‧‧分配孔口
1908‧‧‧材料流
1910‧‧‧空氣遮罩孔口
1912‧‧‧空氣遮罩流
1914‧‧‧物理遮罩
1920‧‧‧空氣遮罩孔口
2002‧‧‧第一噴嘴
2004‧‧‧第二噴嘴
2006‧‧‧分配孔口
2008‧‧‧材料流
2010‧‧‧空氣遮罩孔口
2012‧‧‧空氣遮罩流
2102‧‧‧噴嘴
2104‧‧‧材料流
2106‧‧‧物理遮罩
2108‧‧‧突出表面
2202‧‧‧物理遮罩
2210‧‧‧空氣遮罩孔口
2212‧‧‧空氣遮罩
2214‧‧‧第三噴嘴
2216‧‧‧供應線路
2218‧‧‧源
2220‧‧‧主要表面
2222‧‧‧輔助表面
2224‧‧‧孔口
2226‧‧‧流體
2228‧‧‧角度
2230‧‧‧偏移距離
2232‧‧‧軸線
在此參考附圖詳細描述本發明，其中： 圖1描繪根據本發明的各方面的具有空氣遮罩孔口的示範性噴嘴的透視圖。 圖2描繪根據本發明的各方面的圖1的噴嘴的側視圖。 圖3描繪根據本發明的各方面的圖2的噴嘴沿著剖線3-3的剖面視圖。 圖4描繪根據本發明的各方面的圖1的噴嘴的仰視圖。 圖5描繪根據本發明的各方面的利用圖1的噴嘴的示範性系統。 圖6描繪根據本發明的各方面的空氣遮罩孔口已啟動的噴嘴的剖面。 圖7描繪根據本發明的各方面的具有空氣遮罩孔口的噴嘴沿著施加線移動的示範性序列。 圖8到圖11描繪根據本發明的各方面的替代性空氣遮罩孔口配置。 圖12描繪根據本發明的各方面的在分配孔口的共同側上具有作用中空氣遮罩孔口和輔助氣刀的噴嘴。 圖13描繪根據本發明的各方面的在分配孔口的相對側上具有作用中空氣遮罩孔口和輔助氣刀的噴嘴。 圖14描繪根據本發明的各方面的從具有空氣遮罩孔口的噴嘴施加材料的示範性方法。 圖15描繪根據本發明的各方面的從分配孔口分配材料和從空氣遮罩孔口排出氣體的方法。 圖16描繪根據本發明的各方面的具有分配孔口的第一噴嘴和具有空氣遮罩孔口的第二噴嘴。 圖17描繪在距一或多個噴嘴某一距離處具有說明性基板表面的圖16的第一噴嘴和第二噴嘴。 圖18描繪根據本發明的各方面的其中第一噴嘴具有任選的物理遮罩延伸部和任選地一體式空氣遮罩孔口的圖16的第一噴嘴和第二噴嘴。 圖19描繪根據本發明的各方面的具有分配孔口的另一第一噴嘴和具有空氣遮罩孔口的第二噴嘴。 圖20描繪根據本發明的各方面的具有分配孔口的又一第一噴嘴和具有空氣遮罩孔口的第二噴嘴。 圖21描繪根據本發明的各方面的具有與其相關聯的物理遮罩的第一噴嘴。 圖22描繪根據本發明的各方面的其中第一噴嘴具有任選的物理遮罩延伸部的圖16的第一噴嘴和第二噴嘴以及任選地第三噴嘴的形式。 圖23描繪根據本發明的各方面的圖22的第一噴嘴和第三噴嘴的由下而上的視圖。

Claims (21)

  1. 一種從噴嘴施加材料的方法，所述方法包括： 相對於材料將從所述噴嘴的分配孔口施加到的基板定位所述噴嘴； 從所述分配孔口分配所述材料，其中分配軸線在分配所述材料的方向上延伸通過所述分配孔口； 在從所述分配孔口分配所述材料的同時，從空氣遮罩孔口排出氣體，其中遮罩軸線在朝向所述基板排出所述氣體的方向上延伸通過所述空氣遮罩孔口； 對準軸線延伸通過所述分配孔口和所述空氣遮罩孔口；以及 在分配所述材料和排出所述氣體時，沿著所述基板的施加線移動所述噴嘴，以使得所述分配軸線在所述基板的基板施加表面的5公分內與所述遮罩軸線相交。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的從噴嘴施加材料的方法，其特徵在於，定位所述噴嘴和所述噴嘴的移動由受計算裝置控制的多軸機械手臂執行。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的從噴嘴施加材料的方法，進一步包括確定所述施加線相對於所述基板的位置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的從噴嘴施加材料的方法，其中確定所述施加線的所述位置包括利用視覺系統捕獲所述基板的圖像。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的從噴嘴施加材料的方法，其中確定所述施加線的所述位置包括獲取與所述基板相關聯的資料檔案。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的從噴嘴施加材料的方法，其中所述基板是鞋類物品的一部分。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的從噴嘴施加材料的方法，其中所述基板是非平面的。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的從噴嘴施加材料的方法，其中所述材料是選自黏合劑、底塗劑、塗料、油漆和染料的一種材料。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的從噴嘴施加材料的方法，其中第二噴嘴包括所述空氣遮罩孔口，所述第二噴嘴不同於所述噴嘴。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的從噴嘴施加材料的方法，進一步包括調整所述第二噴嘴的位置或定向。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的從噴嘴施加材料的方法，其中至少部分地通過利用從所述分配孔口排出的加壓氣體推動所述材料來實現分配所述材料。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的從噴嘴施加材料的方法，其中所述空氣遮罩孔口在水平面中具有比所述分配孔口在所述水平面中的截面積小的截面積。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的從噴嘴施加材料的方法，其中在所述噴嘴沿著所述施加線移動期間，所述空氣遮罩孔口在所述施加線的第一側面上，且所述分配孔口在所述施加線的第二側面上。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的從噴嘴施加材料的方法，其中在所述噴嘴沿著所述施加線移動期間，所述分配孔口維持在距離所述基板的偏移距離範圍內。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的從噴嘴施加材料的方法，其中在所述噴嘴沿著所述施加線移動期間，所述對準軸線維持垂直於所述施加線。
  16. 如申請專利範圍第1項所述的從噴嘴施加材料的方法，其中所述噴嘴進一步包括從所述噴嘴朝向所述基板延伸的物理遮罩。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的從噴嘴施加材料的方法，進一步包括將空氣流引導於所述物理遮罩的主要表面處以清理所述主要表面。
  18. 如申請專利範圍第1項所述的從噴嘴施加材料的方法，進一步包括啟動排出氣流的第二空氣遮罩孔口，所述氣流從所述分配軸線偏移且平行於所述分配軸線。
  19. 一種噴嘴，其特徵在於，包括： 分配孔口，其定位在所述噴嘴上，並且通過穿過所述噴嘴的加壓流體流在所述分配孔口處有效地分配材料；以及 空氣遮罩孔口，所述空氣遮罩孔口在週邊相對於所述分配孔口定位在所述噴嘴上，並且在所述空氣遮罩孔口處有效地排出穿過所述噴嘴的加壓流體流，其中所述空氣遮罩孔口在水平面中的截面積小於所述分配孔口在所述水平面中的截面積。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的噴嘴，其中所述空氣遮罩孔口從所述分配孔口向週邊偏移一距離，所述距離至少為在延伸於所述空氣遮罩孔口和所述分配孔口之間的對準軸線上所測量的所述分配孔口的寬度。
  21. 一種材料分配系統，其特徵在於，包括： 第一噴嘴，其具有分配孔口，所述分配孔口定位在所述第一噴嘴上，且通過穿過所述第一噴嘴的加壓流體流在所述分配孔口處有效地分配材料，所述第一噴嘴具有在分配所述材料的方向上延伸通過所述分配孔口的分配軸線；以及 第二噴嘴，其具有空氣遮罩孔口，所述空氣遮罩孔口有效地將穿過所述第二噴嘴的加壓流體流在所述空氣遮罩孔口處排出，其中遮罩軸線在排出氣體的方向上延伸通過所述空氣遮罩孔口，其中所述分配軸線和所述遮罩軸線在距所述分配孔口大於5公分的距離處相交。
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