TWI682813B - 多噴嘴工具以及使用多噴嘴工具塗覆材料的方法 - Google Patents

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Abstract

系統使用多噴嘴工具將材料（例如膠粘劑）塗覆到物品（例如鞋類物品中的組成部分）。多噴嘴工具的第一噴嘴在塗覆材料時能有效地提供一致的材料的邊緣塗覆。多噴嘴工具的第二噴嘴能有效地提供比第一噴嘴更大材料覆蓋範圍的塗覆。在示範性方面，第二噴嘴可以實施為從第一噴嘴塗覆材料的邊緣在內部區域塗覆材料。

Description

多噴嘴工具以及使用多噴嘴工具塗覆材料的方法
[相關申請的交叉引用]不適用。
各方面提供使用多噴嘴工具將材料塗覆至物品的方法和系統。
可以使用具有噴嘴的噴塗工具進行塗覆材料，例如膠粘劑。當材料無意間被塗覆到塗覆區域外部時，材料所塗覆至的物品可能會由於過度材料塗覆而不能通過品質控制測試。此外，如果材料未充分塗覆至塗覆區域的邊界，材料所塗覆至的物品也可能因為材料區域內不足量的塗覆材料而不能通過品質控制測試。
此處的各方面提供使用多噴嘴工具將材料（例如膠粘劑）塗覆至物品（例如鞋類物品中的組成部分）的系統和方法。多噴嘴工具的第一噴嘴在塗覆材料時能有效地提供一致的材料的邊緣塗覆。多噴嘴工具的第二噴嘴能有效地提供比第一噴嘴更大材料覆蓋範圍的塗覆。在示範性方面，第二噴嘴可以實施為從第一噴嘴塗覆材料的邊緣在內部區域塗覆材料。
此處的各方面提供使用多噴嘴工具將材料（例如膠粘劑）塗覆至物品（例如鞋類物品中的組成部分）的系統和方法。多噴嘴工具的第一噴嘴在塗覆材料時能有效地提供一致的材料的邊緣塗覆。多噴嘴工具的第二噴嘴能有效地提供比第一噴嘴更大材料覆蓋範圍的塗覆。在示範性方面，第二噴嘴可以實施為從第一噴嘴塗覆材料的邊緣在內部區域塗覆材料。
在第一方面，一種多噴嘴工具包含具有第一塗覆圖案的第一噴嘴和具有第二塗覆圖案的第二噴嘴。第一塗覆圖案具有比第二塗覆圖案更小的覆蓋區域。第一噴嘴和第二噴嘴定位成使得第一塗覆圖案和第二塗覆圖案部分地重疊。另外的方面設想第一塗覆圖案比第二塗覆圖案提供更一致的邊緣，其能有效地通過第一噴嘴提供一致的邊緣塗覆。另外的方面設想第一噴嘴定位成有效地將材料（例如膠粘劑）塗覆至物品的塗覆邊緣，而第二噴嘴定位成將材料塗覆至相對於所述邊緣的塗覆區域的內部。
在另一方面，設想一種使用多噴嘴工具塗覆材料的方法。所述方法包括將材料從多噴嘴工具的第一噴嘴塗覆至物品，同時將所述材料從多噴嘴工具的第二噴嘴塗覆至物品。在此實例中，第一噴嘴在塗覆周界邊緣處塗覆材料，並且第二噴嘴從塗覆周界邊緣將所述材料塗覆至物品的更內部上。另外的方面設想在通過第一噴嘴和第二噴嘴同時塗覆材料時從第一噴嘴塗覆的材料與從第二噴嘴塗覆的材料重疊。另外的方面設想通過移動機構（例如機器人）使多噴嘴工具橫越將材料塗覆到其上的物品，使得第一噴嘴將材料塗覆至塗覆周界而第二噴嘴將材料塗覆至塗覆區域的內部區域。在此實例中，在與塗覆周界邊緣對齊的材料塗覆的邊緣處，第一噴嘴比第二噴嘴具有更高的一致性。
本文中將提供另外的系統、配置和方法以進一步改進並展開對多噴嘴工具的理解。雖然論述了某些元件、元件和配置，但是本發明的範圍還設想另外的替代方案。例如，雖然將結合多噴嘴工具論述兩個噴嘴，但是設想在各方面中可以實施三個或更多噴嘴。類似地，在圖中描繪了說明性的示意元件。在示範性方面，所述元件可以具有替代結構和元件以實現如所描述的功能。
圖1描繪根據本發明的各方面的示範性多噴嘴工具系統100（也稱為“系統100”）。系統100包括多噴嘴工具（在下文中稱為“工具”）102，所述工具具有第一噴嘴104以及第二噴嘴106。系統100進一步包括通過管線108流體耦接至工具102的一個或多個材料儲槽110、材料儲槽111（也稱為“儲槽110、儲槽111”）。在所描繪的示範性方面，系統100進一步包括移動機構112、計算裝置（也稱為“電腦”）114、視覺系統116和傳送機構118。
移動機構112可以是任何移動裝置，例如功能為在一個或多個方向上移動和/或圍繞一個或多個軸旋轉的多軸機器人。例如，設想如所描繪，移動機構112能夠以各種角度和旋轉方法將工具102定位在三維空間內的各種位置處。替代地，在設想的方面，移動機構112可以僅僅在X-Y平面上操作。
計算裝置114可以包括處理器和記憶體，例如具有存儲在其上的指令的電腦可讀介質，所述指令當被執行時使得一個或多個元件（例如移動機構112、工具102和視覺系統116）執行一個或多個操作。例如，邏輯耦接（例如有線、無線）允許計算裝置與一個或多個元件之間通信以進行接收和傳送資訊和/或指令。計算裝置可以從視覺系統116所擷取的資訊中有效識別一個或多個物品，例如鞋類物品（鞋子、靴子、涼鞋）中使用的組成部分。類似地，當物品120在傳送機構118上傳送時，計算裝置114能有效地識別所述物品120的位置。此外，計算裝置114通過工具102能有效地協調將材料（例如膠粘劑、顏料、染料、塗層）塗覆至物品120。此協調可以包含指示移動機構112相對於物品120定位第一噴嘴104和第二噴嘴106。所述協調還可以包含使工具選擇性地且以可調節方式將材料塗覆或分配至物品。可以通過詳述針對特定物品的工具路徑和塗覆細節的一個或多個程式部分地控制此塗覆。換句話說，計算裝置114可以存儲有指令，所述指令用於通過協調移動機構112、傳送機構118、工具102和/或未具體列出的其它元件中的一個或多個所進行的動作來控制通過工具102將材料塗覆到物品120上。
視覺系統116可以是一個或多個圖像擷取裝置，例如攝像機。視覺系統可以可見波長光譜、紅外波長光譜、紫外波長光譜或其它機構（例如聲納）操作。當在示範性方面中實施時，視覺系統能有效擷取物品120、工具102和/或移動機構112中的一個或多個以便促進材料塗覆到物品120上。
在示範性方面，視覺系統116可以擷取物品120的圖像。所擷取的圖像被傳送至計算裝置114，所述計算裝置114解譯所述圖像以識別位置、定向和物品類型。在示範性方面，此資訊有助於產生材料的適當塗覆以及針對所述塗覆的工具路徑。
材料儲槽110（和任選地材料儲槽111）提供將通過工具102塗覆的材料。例如，儲槽110、儲槽111可以裝納一種或多種膠粘劑。儲槽110、111可以處於環境壓力或經加壓以促進通過與工具102的流體耦接傳遞材料。設想可以實施一個或多個泵、重力供給、壓力差等以將材料從儲槽110、儲槽111傳遞至工具102。工具102的每個噴嘴可以流體耦接至相同的儲槽或流體耦接至分離的儲槽。例如，如果第一類型膠粘劑（例如高粘度）可以供應到第一噴嘴104以提供一致的邊緣塗覆，那麼第二類型的膠粘劑（例如低黏度）可以供應到第二噴嘴以提供更大的塗覆覆蓋範圍。因而，可以結合工具102使用多個儲槽。替代地，可以從共用儲槽供應共用材料到工具102的所有噴嘴（或選定噴嘴）。在此實例中，如果通過工具102的各種噴嘴試圖塗覆的差別化，那麼可以調適噴嘴自身以實現共用材料塗覆的差別化（例如，可以調節流速、壓力、塗覆圖案、體積等來實現不同的塗覆）。
傳送機構118可以是任何材料移動裝置。例如，設想傳送機構可以是多軸機器人、傳送帶、滑動工作臺，或能有效地支撐且任選地移動物品120以通過工具102進行材料塗覆的任何動態或靜態元件。在示範性方面，傳送機構118是具有已知傳送速度的傳送機。在示範性方面，計算裝置114通過移動機構112協調工具102的移動，使得當通過傳送機構118傳送物品120時通過工具102產生材料塗覆。
如可以瞭解，圖1中所描繪的物件、元件、元件和/或裝置在本質上是示範性而不是限制性的。此外，相對定位、大小和數目也並非意圖為限制性的，而是在本質上為示範性的。
圖2描繪根據本發明的各方面的圖1示意性描繪的工具102的縮放視圖。如所描繪，第一噴嘴104和第二噴嘴106以物理方式耦接但能獨立移動。例如，移動機構112可以將第一噴嘴104和第二噴嘴106並行定位在各種宏觀位置處，但是所述噴嘴中的每一個可以基於相應耦接點處的旋轉而進一步獨立於彼此移動，如通過在各個噴嘴耦接至更大的工具102處的移動箭頭所描繪。
第一噴嘴104描繪為具有允許圍繞Y軸和Z軸兩者旋轉移動的耦接接頭202。類似地，與第二噴嘴106相關聯的耦接接頭204允許各種移動度。此額外移動可以允許噴嘴中的一個（例如第一噴嘴104）將材料塗覆至並非水準的表面（例如鞋底部件的側壁表面），而另一噴嘴（例如第二噴嘴106）將材料塗覆至更水準的表面（例如鞋底部件的鞋床部分）。因此，當共同使用時，工具102可以調節多個噴嘴之間的塗覆角度以有效地將材料塗覆至物品。
圖3描繪根據本發明的各方面的具有不同塗覆圖案的噴嘴300。在示範性方面，噴嘴300表示可以包含在圖1的工具102中的噴嘴。噴嘴300可以動態地或靜態地調節塗覆圖案以改變塗覆的分佈區域。例如，描繪了與噴嘴300間隔距離314的物品表面316。基於距離314，在物品表面316上實現不同的覆蓋範圍。例如，以角度306實現覆蓋範圍312，以角度304實現覆蓋範圍310，並且以角度302實現覆蓋範圍308。以二維方式描繪了各種角度，但是在示範性方面，當從噴嘴朝向物品表面316觀看時，設想所得塗覆圖案可以呈現任何覆蓋面，例如線式扇形、錐形結構，或直線結構。因而，設想可以在塗覆材料之前調節噴嘴的塗覆圖案或可以在將材料塗覆至物品時調節噴嘴的塗覆圖案。在示範性方面，在材料塗覆期間調節塗覆圖案能隨著連續操作而實現材料的不同塗覆，因此在材料浪費更少的情況下實現更短的迴圈時間。
圖3中所描繪的塗覆圖案和角度在本質上是示範性的並且關於範圍不受限制。相反，其證明了關於噴嘴對於不同塗覆圖案的潛在應用。此外，設想可以更換噴嘴的輸出埠以實現所希望的塗覆圖案。此外，設想計算裝置（例如圖1的計算裝置114）可以通過噴嘴控制塗覆圖案。在示範性方面，計算裝置可以具有基於工具路徑的一個或多個預定塗覆圖案以實現材料塗覆的有效覆蓋範圍同時限制過度塗覆。
圖4描繪根據本發明的各方面來自工具102的示範性塗覆圖案。第一噴嘴104具有輸出埠406並且第二噴嘴106具有輸出埠408。例如膠粘劑、顏料、著色劑、底塗劑、耐用防水劑和其它表面處理等材料從輸出埠排向物品表面416。如先前論述，材料可以在泵電機的壓力、加壓氣體、重力等下排出。在示範性方面，材料是通過加壓氣體或泵從噴嘴噴塗的膠粘劑。通過相應噴嘴和潛在地其它受控變數（例如材料體積、壓力、距離、材料特徵）確定在材料接觸物品表面416時材料的塗覆圖案。
如先前呈現的，鞋類物品的製造部分地依賴于塗覆至物品/組成部分的材料。例如，鞋底（例如中底和/或外底）可以通過塗覆至入楦鞋幫（lasted upper）的底部和/或鞋底的非面對地面的表面中的一個的膠粘劑而粘附至入楦鞋幫（例如，鞋子保持在工具上的圍繞腳的材料被稱為制鞋匠的鞋楦頭）。當接合時在從鞋幫到鞋底的過渡處形成相交區，其被稱為咬線。延伸到咬線上的膠粘劑可能在鞋幫上可見，因為其未被鞋底遮擋。如果膠粘劑未能一直延伸到咬線，而是低於咬線，那麼鞋底可能在咬線處與鞋幫脫離，從而導致失敗。因此，當製造鞋類物品時，膠粘劑的塗覆達至但不延伸超出咬線能實現可驗收的物品。當通過噴嘴使材料的塗覆自動化時，控制材料的塗覆與上文提供的關於膠粘劑塗覆至咬線的實例相關。材料塗覆的邊緣處的一致性等級（例如精確度和預期的材料沉積）有利於通過確保材料在目標位置處的適當覆蓋範圍而最大限度地減少形成不可驗收的物品。
第一噴嘴104以具有由區域410表示的覆蓋區域的第一塗覆圖案402輸出材料。出於論述目的，塗覆圖案的橫截面形狀在本質上為圓形，但是如先前論述，其可以是任何形狀。因此，當橫截面形狀是圓形時由第一塗覆圖案402提供的覆蓋區域是用於確定圓形區域的公式（即，面積=0.25πD²，其中在此實例中“D”是由標號410表示的距離）。因此，第一塗覆圖案402的覆蓋區域小於來自第二噴嘴106的第二塗覆圖案404的覆蓋範圍，所述第二塗覆圖案具有在物品表面416處由標號412表示的表面接觸長度。
在示範性方面，第一噴嘴104可以在每秒0.05克（即，0.05g/sec）至0.3g/sec的範圍內輸出材料，例如膠粘劑，同時獲得2毫米（mm）至15 mm的噴塗寬度和約10至60微米範圍（加減10%）的材料塗覆的深度（例如厚度）。在示範性方面，第二噴嘴106可以在0.1g/sec至0.5g/sec的範圍內輸出材料，例如膠粘劑，同時獲得5 mm至25 mm的噴塗寬度和10至60微米範圍的材料塗覆的深度（例如厚度）。設想流速、噴塗寬度（例如直徑）和/或塗覆深度可與提供以實現此處的各方面的那些值獨立地變化。
第一塗覆圖案402和第二塗覆圖案404的材料存在重疊區域414。具有重疊區域414能補償在塗覆邊緣處由第二塗覆圖案404引起的一致性不足。如果在某一區域（例如塗覆圖案的邊緣）處塗覆的材料不足或不一致，所得物品可能不符合品質標準。因此，在示範性方面，第二塗覆圖案404與第一塗覆圖案402重疊以確保在第二塗覆圖案404的邊界附近的區域處充分塗覆材料。材料塗覆的橫截面視角突出顯示了第一噴嘴104的一致塗覆邊緣與第二噴嘴106的具有不太一致的邊緣塗覆的更大表面覆蓋範圍之間的區別，如下文示範性圖5中所見。
圖5描繪根據本發明的各方面通過圖4的第一噴嘴104和第二噴嘴106塗覆至物品表面416的材料的示範性橫截面圖500。通過第一噴嘴104在由標號410界定的區域中塗覆第一材料，並且通過第二噴嘴106在由標號412界定的區域中塗覆第二材料。第一塗覆圖案形成相對一致且精確的塗覆邊緣506。第二塗覆圖案形成塗覆邊緣508、塗覆邊緣510，其更具有漸進性並且因此從材料體積塗覆的視角來看不太一致。例如，塗覆邊緣508描繪為在材料塗覆厚度上是逐漸變窄的。越靠近材料塗覆的邊緣，材料沉積就越少。出於品質控制目的，此梯度塗覆可能導致不足量的材料塗覆。因此，在第二塗覆圖案的塗覆邊緣510處，第一塗覆與覆蓋範圍重疊以確保在由標號414分界的區域中沉積足夠量的材料。
因此，在示範性方面，從圖4看，由通過第一噴嘴104塗覆的材料和通過第二噴嘴106塗覆的材料形成重疊區域。此重疊能補償在塗覆邊緣510處第二塗覆圖案的材料塗覆一致性不足。在示範性方面，在類似的移動和塗覆時間期間第二塗覆圖案相比第一塗覆圖案在更大的區域上沉積材料。在圖5中描繪的示範性方面，第二塗覆圖案的更大覆蓋區域的結果是塗覆邊緣一致性的降低，這因此通過與另一塗覆圖案的重疊區域或與相同塗覆圖案的後續重疊得以補償，如下文將在圖7中論述。
在區域412中實現深度504。在示範性方面，還在區域410中實現類似於深度504的深度。應理解，在此處各方面中，區域412和區域410的深度可以相似或不同。類似地，設想深度504可以在10至60微米的範圍內以實現鞋類構造的可驗收品質指標。然而，在替代方面，設想更大或更小的厚度。此外，在重疊區域中，例如區域414，設想來自第一噴嘴的材料和來自第二噴嘴的材料的組合也形成10至60微米範圍內的材料厚度。出於品質控制目的，膠粘劑厚度的此示範性範圍允許鞋類製造工業中傳統使用的材料能實現充分粘合。
圖6描繪根據本發明的各方面通過圖4的第一噴嘴104和第二噴嘴106塗覆至物品表面416的材料的示範性橫截面圖600。與圖5不同，材料的特徵使塗覆圖案之間的過渡趨於平滑且歸一化。例如，通過圖4的第一噴嘴104沉積的材料602和通過圖4的第二噴嘴106沉積的材料604重疊並且形成收斂部分606。從材料602到材料604的高度過渡由於材料相互作用（例如當材料在收斂部分606處相互作用時的表面張力和材料吸引力）而不及圖5的描述中那麼明顯。在此實例中，收斂部分606和材料604的邊界部分在一些部分可以具有比其它部分更少的量，但是在示範性方面，形成收斂部分606的材料重疊的量足以實現品質標準。
圖7描繪根據本發明的各方面的多噴嘴工具的多次通過的材料覆蓋範圍700。以兩次通過塗覆材料724：第一次通過720和第二次通過722。如可見，多噴嘴工具塗覆材料使得第一噴嘴將第一材料702（也稱為“材料702”）、第一材料710（也稱為“材料710”）分別塗覆至形成邊界邊緣704和邊界邊緣712的周界邊界。邊界邊緣提供外周界處材料塗覆的充分一致性程度。如先前論述，圖4的第一噴嘴104可以實施為塗覆材料702和材料710。
第一次通過720中的第二材料706和第二次通過722中的第二材料714提供比第一材料702、第一材料710塗覆更大的材料覆蓋區域。根據圖4的第二噴嘴106可以有效用於塗覆第二材料706、第二材料714。第一次通過720和第二次通過722形成第二材料706和第二材料714的重疊718。在示範性方面，第二材料的重疊718能補償相比在示範性方面第一噴嘴104所提供的邊界邊緣更不一致的邊界邊緣。當第二材料塗覆至由邊界邊緣704和邊界邊緣712的外周界界定的內部區域時，在示範性方面，相對於第一材料在塗覆量上的較不一致性不會對品質標準帶來很大影響。例如，由於相較於界定咬線之處的附近，第二材料可塗覆至鞋底的中心區域，因此在材料是膠粘劑的情況下相較於不同組成部分的咬線/相交區在中心區域處更不可能撕開或剝離而導致零部件分離。
此外，在第一次通過720和第二次通過722中，分別在第一材料702、710與第二材料706、714之間的重疊還分別形成重疊材料708、716。這些重疊補償了邊界邊緣可能隨第二材料的塗覆而出現的變化性，所述第二材料的塗覆通過相比塗覆更精確、有限的材料的噴嘴（例如第一噴嘴）不太一致的適用於在更大區域上塗覆的噴嘴進行。換句話說，通過形成提供更大覆蓋範圍但是相比第一塗覆圖案不太精確的第二塗敷圖案的重疊部分，第二塗敷圖案的重疊部分能補償第二塗覆圖案的邊界邊緣的變化性從而確保塗覆足夠的材料。
圖8描繪根據本發明的各方面通過多噴嘴工具102將膠粘劑塗覆800至鞋類組成部分802（例如鞋底）。圖8類似編號的元件能在先前論述的圖1到7中獲取。例如，如先前所描述的工具102包含具有第一塗覆圖案的第一噴嘴104和具有第二塗覆圖案的第二噴嘴106，其中第二塗覆圖案提供比第一塗覆圖案更大的覆蓋區域。另外，在示範性方面，出於品質控制目的，第一塗覆圖案在邊界邊緣處提供更受控、精確且一致塗覆的材料，確保在塗覆邊界/邊緣處充分且適當的材料塗覆。
鞋類組成部分802描繪為鞋底，但是其可以是鞋類物品中的任何組成部分，例如入楦鞋幫。鞋類組成部分802描繪為具有周界804，塗覆的材料將塗覆在此處但不延伸超過此處。例如，周界804可以是接合邊緣，例如鞋底和鞋幫相交之處的咬線。如果材料延伸超出周界804，那麼材料可能延伸到鞋類的可見部分中，這會有損外觀。類似地，如果材料未能延伸至周界804，那麼鞋底和粘合的鞋幫可能容易在相交處分離。因而，通過使用多噴嘴工具102和第一噴嘴104來嘗試材料達至周界804的一致且精確的塗覆。
圖8中描繪的材料塗覆是根據圖7在第二次通過722的塗覆之前的第一次通過720。因而，塗覆第一材料702使得邊界邊緣704與周界804相對應。由於通過第一噴嘴104進行材料（例如膠粘劑）的一致塗覆，因此使邊界邊緣704與周界804對齊的材料塗覆的高精度公差是可能的。第二材料706比第一材料702覆蓋鞋類組成部分802的更大表面積。由於第二材料706比第一材料702更靠近周界804的內部，因此在示範性方面，雖然不太精確但實現更大的覆蓋區域，因為材料仍可以通過第一噴嘴104保持在周界804處同時通過第二噴嘴106獲得周界804內部的塗覆覆蓋範圍。在示範性方面，內部區域是不包含希望具有材料的高一致性塗覆的周界邊緣的區域。關於鞋類，內部區域可以是入楦鞋幫的底表面達至由更精確塗覆的材料覆蓋的區域。
周界804內的區域具有通過多噴嘴工具102塗覆的材料。多噴嘴工具102可以遵循機器人工具路徑，其控制材料塗覆的位置以確保塗覆達至周界804並且提供材料部分和通過之間的充分重疊。在此示範性方面，工具路徑以箭頭806描繪為多噴嘴工具102從鞋類組成部分802的內側朝向鞋尖延伸，然後最終沿著鞋類組成部分802的外側在向著腳後跟的方向上前進。在此示範性方面，這種環狀工具路徑允許當在鞋類物品的組成部分802上塗覆材料時第二噴嘴106保持更接近內部並且第一噴嘴104保持更接近周界804。當完成時，圖7的橫截面描繪橫越鞋類物品組成部分（例如，圖8的鞋類物品的組成部分802）的示範性材料塗覆。
圖9描繪根據本發明的各方面的替代多噴嘴工具902。第一噴嘴904通過耦接元件914與第二噴嘴906耦接。第一噴嘴904具有提供材料的第一塗覆圖案910的輸出埠907。第二噴嘴906具有提供材料的第二塗覆圖案912的輸出埠908。第一塗覆圖案910在邊界邊緣處的材料塗覆相比第二塗覆圖案912更受控、精確且一致。相反，第二塗覆圖案912提供比第一塗覆圖案910更大的表面積覆蓋範圍。因此，如先前關於多噴嘴工具102所論述，第一噴嘴適於接近周界塗覆材料，例如膠粘劑，並且第二噴嘴適於在具有不太精確的邊緣邊界的更大表面積上塗覆材料。
設想如通過耦接元件914保持的第一噴嘴904與第二噴嘴906之間的角度被配置成使得第一塗覆圖案910和第二塗覆圖案912在組成部分（例如鞋底）的表面處以距其已知的距離重疊從而確保充分的材料塗覆。然而，在替代方面，壓力、噴嘴角度、體積、接近角等可以全部在材料塗覆期間通過來自計算裝置的一個或多個指令動態地改變。因此，靜態配置不具限制性。
圖10描繪表示根據本發明的各方面使用多噴嘴工具塗覆材料的方法1000的流程圖。在框1002處，從多噴嘴工具將材料塗覆至物品，所述多噴嘴工具例如是圖1的多噴嘴工具102或圖9的多噴嘴工具902。材料可以是任何材料，例如著色劑、膠粘劑、底塗劑或表面處理。此外，材料可以是液體、凝膠、顆粒等等。例如，一些材料可以是粉基（powder based），一些可以是液基（liquid based），並且一些可以是粘稠溶液。材料的塗覆可以通過計算裝置結合一個或多個元件來控制，例如移動機構（例如機器人）、視覺系統、材料增壓/泵元件等。
在框1004處，所述方法繼續同時從多噴嘴工具的第二噴嘴將材料塗覆至物品。第一噴嘴在塗覆周界邊緣處塗覆材料，並且第二噴嘴從塗覆周界邊緣塗覆材料在物品的更內部上。在示範性方面，材料的同時塗覆設想第一和第二噴嘴兩者同一時間塗覆材料以防止個別工具的多次通過操作。替代地，共同的工具移動可以恰當地定位第一噴嘴和第二噴嘴兩者以進行材料塗覆。在示範性方面，由於可以減少獨立移動的次數，因此這可以減少塗覆材料的迴圈時間。如本文中所使用，物品的內部是物品上遠離周界的希望具有一致性（例如材料的一致體積、材料的精確塗覆）的位置。
在此實例中，由於第一噴嘴希望在接近塗覆周界的邊緣邊界處塗覆材料，因此第一噴嘴比第二噴嘴在更小區域上塗覆更少體積的材料。換句話說，在示範性方面，第二噴嘴在指定時間比同時塗覆材料的第一噴嘴塗覆更大體積的材料。
如先前關於圖7論述，設想所述方法還可以包含在塗覆材料時移動多噴嘴工具，使得在第一時間從第二噴嘴塗覆的材料與在第二時間通過第二噴嘴塗覆的材料重疊。這形成圖7的重疊718。另外，在示範性方面，這允許第一噴嘴繼續沿著周界塗覆材料並且第二噴嘴在內部塗覆材料，但仍橫越整個目標物品提供材料。
雖然所說明的方面集中於兩個噴嘴，但是設想可以實施任何數目的多個噴嘴。例如，可以使用三個、四個或五個噴嘴的系統。取決於物品和目標塗覆，噴嘴中的每一個可以具有不同塗覆圖案。因此，在示範性方面，設想可以在物品內部使用一致的塗覆圖案並且可以在接近周界處使用較大表面積的塗覆圖案。
圖11和圖12描繪根據本發明的各方面的多噴嘴工具系統1100（也稱為“系統1100”）。在此描述中，多噴嘴工具102描繪為可通過移動機構112移動。可以通過能夠獲取、定位和傳遞關於多噴嘴工具102的一個或多個零部件的可獨立地移動的傳送機構1102、傳送機構1104實現系統的效率。例如，製造週期的獲取和傳遞部分可以不使用多噴嘴工具102，使得在那些部分期間所述工具保持閒置。因而，圖11中第一部分1106通過傳送機構1102定位以用於多噴嘴工具102將材料（例如膠粘劑）塗覆至其上，而第二部分1108描繪為通過傳送機構1104獲取。接著如圖12中描繪，在通過多噴嘴工具102塗覆材料之後，第一部分1106被傳遞，並且第二部分1108已被獲取並從多噴嘴工具102接收材料。此往復動作減少了迴圈時間並且提高了多噴嘴工具102的投資回報，因為其更大部分時間用於塗覆材料而不是在獲取和/或傳遞零部件時閒置。
設想基於圖11和圖12的系統1100可以實施一種製造方法。第一步驟可以包含使用第一傳送機構獲取第一部分。通過第一傳送機構將第一部分定位在適合於多噴嘴工具以適當的噴塗特徵將材料塗覆在界定位置處的位置。一旦安置，多噴嘴工具就在指定位置處將材料，例如膠粘劑，塗覆至第一部分，其中至少第一和第二噴嘴配合工作以有效地且精確地沿著界定的邊界和內部塗覆材料。在將材料塗覆至第一部分之後，通過第一傳送機構將第一部分從多噴嘴工具傳遞出去。
第二傳送機構獲取第二部分，隨後通過第一傳送機構傳遞所述第二部分。例如，當第一部分具有通過多噴嘴工具塗覆至其上的材料時，第二傳送機構可以獲取第二部分。在將材料塗覆至第一部分之後，多噴嘴工具接著可重新定位以將材料塗覆至第二部分。在示範性方面，在將材料塗覆至第二部分期間，可以通過第一傳送機構傳遞第一部分。
雖然結合圖11和圖12描繪了一個或多個多噴嘴工具，但是設想可以使用任何工具或工藝實施所提供的佈置和配置。例如，在示範性方面，設想可以結合所描繪的傳送機構佈置實施縫紉機、印表機、噴漆機、切割機、組裝設備等來實現製造效率。例如，代替執行如結合圖11和圖12所描述的操作的多噴嘴工具，設想材料塗布工具（例如顏料噴塗器、油墨噴塗器、耐用防水劑塗覆器等等）可以按圖11和圖12中類似地描繪的方式將一種或多種材料塗覆至鞋類物品的部分。另外設想可以結合圖11和圖12實施替代工具路徑。例如，取決於待執行的操作，可以實施由執行所述操作的工具使用的不同工具路徑來實現所述操作。
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。權利要求的範圍設想了這一情況且將其包含在權利要求的範圍內。
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。由於本發明的許多可能的實施例可在不脫離本發明的範圍的情況下進行，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。
如本文中且結合權利要求書和/或下文列出的條款所使用的，術語“根據權利要求中任一項”、“根據條款中任一項”或所述術語的類似變化希望解釋為根據權利要求所述的特徵可以任何組合來組合。例如，示範性權利要求4可能指示根據條款1到3中任一項所述的方法/設備，其希望解釋為可以組合根據條款1和條款4所述的特徵，可以組合根據條款2和條款4所述的元件，可以組合根據條款3和條款4所述的元件，可以組合根據條款1、2和4所述的元件，可以組合根據條款2、3和4所述的元件，可以組合根據條款1、2、3和4所述的元件，和/或其它變化此外，術語“根據權利要求中任一項”、“根據條款中任一項”或所述術語的類似變化希望包含“根據權利要求中任一項”或此類術語的其它變化，如由上文提供的一些實例所指示。
100‧‧‧多噴嘴工具系統102‧‧‧多噴嘴工具104‧‧‧第一噴嘴106‧‧‧第二噴嘴108‧‧‧管線110、111‧‧‧材料儲槽112‧‧‧移動機構114‧‧‧計算裝置116‧‧‧視覺系統118‧‧‧傳送機構120‧‧‧物品202、204‧‧‧耦接接頭300‧‧‧噴嘴302、304、306‧‧‧角度308、310、312‧‧‧覆蓋範圍314‧‧‧距離316‧‧‧物品表面402‧‧‧第一塗覆圖案404‧‧‧第二塗覆圖案406、408‧‧‧輸出埠410、412‧‧‧區域414‧‧‧重疊區域416‧‧‧物品表面500‧‧‧橫截面圖504‧‧‧深度506、508、510‧‧‧塗覆邊緣600‧‧‧橫截面圖602、604‧‧‧材料606‧‧‧收斂部分700‧‧‧多次通過的材料覆蓋範圍702、710‧‧‧第一材料704、712‧‧‧邊界邊緣706、714‧‧‧第二材料708、716‧‧‧重疊材料718‧‧‧重疊720‧‧‧第一次通過722‧‧‧第二次通過724‧‧‧材料800‧‧‧塗覆802‧‧‧鞋類組成部分804‧‧‧周界806‧‧‧箭頭902‧‧‧多噴嘴工具904‧‧‧第一噴嘴906‧‧‧第二噴嘴907、908‧‧‧輸出埠910‧‧‧第一塗覆圖案912‧‧‧第二塗覆圖案914‧‧‧耦接元件1000‧‧‧方法1002、1004‧‧‧框1100‧‧‧多噴嘴工具系統1102、1104‧‧‧傳送機構1106‧‧‧第一部分1108‧‧‧第二部分
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示範性多噴嘴工具系統。 圖2描繪根據本發明的各方面的圖1示意性描繪的工具的縮放視圖。 圖3描繪根據本發明的各方面的具有不同塗覆圖案的噴嘴。 圖4描繪根據本發明的各方面來自圖1的工具的示範性塗覆圖案。 圖5描繪根據本發明的各方面通過圖4的第一噴嘴和第二噴嘴塗覆至物品表面的材料的示範性橫截面圖。 圖6描繪根據本發明的各方面通過圖4的第一噴嘴和第二噴嘴塗覆至物品表面的材料的示範性橫截面圖。 圖7描繪根據本發明的各方面的多噴嘴工具的多次通過的材料覆蓋範圍。 圖8描繪根據本發明的各方面通過圖1的多噴嘴工具將膠粘劑塗覆至鞋類組成部分。 圖9描繪根據本發明的各方面的替代多噴嘴工具。 圖10描繪表示根據本發明的各方面使用多噴嘴工具塗覆材料的方法的流程圖。 圖11到12描繪根據本發明的各方面使用工具停機時間減少的多噴嘴工具的系統。
100‧‧‧多噴嘴工具系統
102‧‧‧多噴嘴工具
104‧‧‧第一噴嘴
106‧‧‧第二噴嘴
108‧‧‧管線
110、111‧‧‧材料儲槽
112‧‧‧移動機構
114‧‧‧計算裝置
116‧‧‧視覺系統
118‧‧‧傳送機構
120‧‧‧物品

Claims (21)

  1. 一種多噴嘴工具，包括：第一噴嘴，具有第一塗覆圖案；以及第二噴嘴，具有第二塗覆圖案，所述第一塗覆圖案具有比所述第二塗覆圖案更小的覆蓋區域，並且所述第一噴嘴和所述第二噴嘴定位成使得所述第一塗覆圖案和所述第二塗覆圖案部分地重疊，其中所述第一噴嘴將材料塗覆至深度為約10微米到約60微米的範圍的物品。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的多噴嘴工具，其中所述第一噴嘴是邊緣塗覆器並且所述第二噴嘴是內部塗覆器，其中所述第一噴嘴塗覆比所述第二噴嘴更小體積的材料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的多噴嘴工具，其中所述第一噴嘴和所述第二噴嘴耦接到能夠在至少兩個方向上移動所述第一噴嘴和所述第二噴嘴的共用移動機構。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的多噴嘴工具，更包括計算裝置，其中所述計算裝置控制所述第一塗覆圖案和所述第二塗覆圖案。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的多噴嘴工具，更包括視覺系統，所述視覺系統與所述計算裝置邏輯地耦接。
  6. 如申請專利範圍第1到5項中任一項所述的多噴嘴工具，其中所述第一噴嘴能與所述第二噴嘴獨立地操作以塗覆材料。
  7. 如申請專利範圍第1到5項中任一項所述的多噴嘴工具，其中所述第一噴嘴和所述第二噴嘴流體耦接至材料分配裝置，所述材料分配裝置能有效地分配由所述第一噴嘴和所述第二噴嘴塗覆的材料。
  8. 如申請專利範圍第1到5項中任一項所述的多噴嘴工具，其中所述第一噴嘴流體耦接至第一材料儲槽並且所述第二噴嘴流體耦接至第二材料儲槽。
  9. 如申請專利範圍第1到5項中任一項所述的多噴嘴工具，其中所述第一塗覆圖案具有比所述第二塗覆圖案更高一致性的邊緣。
  10. 如申請專利範圍第1到5項中任一項所述的多噴嘴工具，其中在類似的塗覆時間期間所述第一噴嘴分配比所述第二噴嘴更少量的材料，其中所述第一噴嘴在0.1克/秒到0.3克/秒的範圍內分配材料。
  11. 如申請專利範圍第1到5項中任一項所述的多噴嘴工具，其中所述第一噴嘴和所述第二噴嘴同時塗覆材料。
  12. 如申請專利範圍第1到5項中任一項所述的多噴嘴工具，其中所述第一噴嘴定位在所述第一塗覆圖案被引導到的物品的周界處，並且所述第二噴嘴定位在所述第二塗覆圖案被引導到的所述物品的更內部位置處。
  13. 如申請專利範圍第1到5項中任一項所述的多噴嘴工具，其中所述第一噴嘴和所述第二噴嘴定位成與物品等距。
  14. 一種使用多噴嘴工具塗覆材料的方法，所述方法包括：將所述材料從所述多噴嘴工具的第一噴嘴塗覆至物品；以及同時將所述材料從所述多噴嘴工具的第二噴嘴塗覆至所述物品，其中所述第一噴嘴在塗覆周界邊緣處塗覆所述材料，並且所述第二噴嘴從所述塗覆周界邊緣將所述材料塗覆至所述物品的更內部上，其中在將所述材料塗覆至所述物品時所述第一噴嘴比所述第二噴嘴行進更大距離。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的使用多噴嘴工具塗覆材料的方法，其中所述物品是鞋類物品中的組成部分。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的使用多噴嘴工具塗覆材料的方法，其中所述材料是膠粘劑。
  17. 如申請專利範圍第14項所述的使用多噴嘴工具塗覆材料的方法，其中更包括使用視覺系統擷取所述物品，其中所述視覺系統與計算裝置邏輯地耦接，並且所述計算裝置與能有效移動所述多噴嘴工具的移動機構邏輯地耦接。
  18. 如申請專利範圍第14到17項中任一項所述的使用多噴嘴工具塗覆材料的方法，其中從所述第一噴嘴塗覆所述材料比在相同時間期間從所述第二噴嘴塗覆所述材料塗覆更少體積的材料。
  19. 如申請專利範圍第14到17項中任一項所述的使用多噴嘴工具塗覆材料的方法，其中更包括重疊從所述第一噴嘴塗覆的所述材料與從所述第二噴嘴塗覆的所述材料。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的使用多噴嘴工具塗覆材料的方法，其中更包括在塗覆所述材料時移動所述多噴嘴工具使得在第一時間從所述第二噴嘴塗覆的所述材料與在第二時間通過所述第二噴嘴塗覆的所述材料重疊。
  21. 如申請專利範圍第14到17項中任一項所述的使用多噴嘴工具塗覆材料的方法，其中所述塗覆周界邊緣平行於所述物品的邊緣的至少一部分。
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