CN109311305B - 弹簧加载的喷嘴组件 - Google Patents

Abstract

打印系统包括打印组件，并且气体输送系统包括气体喷嘴组件。打印组件和气体喷嘴组件可以包括第一部分和第二部分，该第一部分和该第二部分可以相对于彼此平移。当第一部分经受足够的力时，第一部分可以相对于第二部分平移。

Description

弹簧加载的喷嘴组件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年6月14日提交的第62/350,040号美国临时申请的权益，该美国临时申请通过引用以其整体并入本文。

背景

本实施方案总体上涉及三维打印系统和方法。

三维打印系统和方法可以与包括熔融沉积成型(FDM)、电子束自由成形制造(EBF)、以及选择性激光烧结(SLS)以及其他种类的三维打印技术的多种技术相关联。

本公开涉及一种打印组件，包括：

支撑结构；

所述支撑结构包括上部部分和下部部分；

通路，所述通路穿过所述支撑结构从所述上部部分延伸到所述下部部分；

打印头，所述打印头具有保持部分和喷嘴，所述保持部分位于所述打印头的与所述喷嘴相对的端部上，所述保持部分被定位在所述支撑结构的所述通路内；

弹簧，所述弹簧包括接触所述打印头的所述保持部分的上表面的下端；

所述打印头能够穿过所述通路从伸展位置平移到缩回位置，所述保持部分的所述上表面被定位为在所述缩回位置中比在所述伸展位置中更靠近所述支撑结构的所述上部部分；

所述弹簧将所述打印头偏压到所述伸展位置，所述弹簧的一部分被设置在所述通路中；

其中，当所述喷嘴经受足以压缩所述弹簧的力时，所述打印头从所述伸展位置朝向所述缩回位置转向。

在一种实施方案中，所述打印组件还包括：

一组间隔构件，所述一组间隔构件被设置在所述支撑结构的所述上部部分和所述支撑结构的所述下部部分之间，所述一组间隔构件的长度确定在所述上部部分和所述下部部分之间的距离，在所述上部部分和所述下部部分之间的所述距离对应于所述打印头从所述缩回位置到所述伸展位置的行程长度。

在一种实施方案中，所述一组间隔构件中的每个间隔构件包括通孔；并且

其中，所述一组间隔构件的每个通孔被构造成接纳紧固件，所述紧固件将所述一组间隔构件中的每个间隔构件固定到所述支撑结构的所述上部部分，并且将所述一组间隔构件中的每个间隔构件固定到所述支撑结构的所述下部部分。

在一种实施方案中，所述支撑结构的所述上部部分包括一组上部通孔，其中，在所述一组上部通孔中的每个通孔与在所述一组间隔构件中的间隔构件中的对应通孔对准；

其中，所述支撑结构的所述下部部分包括一组下部通孔，其中，在所述一组下部通孔中的每个通孔与在所述一组间隔构件中的间隔构件中的对应通孔对准；并且

其中，每个紧固件被定位成穿过在所述一组上部通孔中的上部通孔、在所述一组间隔构件中的间隔构件中的通孔以及穿过在所述一组下部通孔中的下部通孔，以将所述一组间隔构件固定到所述上部部分并且将所述下部部分固定到所述一组间隔构件。

在一种实施方案中，

所述一组间隔构件中的每个间隔构件包括至少一个平面的侧表面，所述平面的侧表面在所述一组间隔构件中的所述间隔构件的下端和上端之间延伸；

所述打印头的所述保持部分包括一个或更多个平面接合表面，所述一个或更多个平面接合表面中的每一个平面接合表面面向所述一组间隔构件中的每个间隔构件的所述至少一个平面的侧表面；并且

其中，所述打印头的所述一个或更多个平面接合表面接触所述一组间隔构件中的每个间隔构件的所述平面的侧表面，使得所述打印头被限制围绕所述打印头的中央轴线旋转。

在一种实施方案中，所述支撑结构的所述上部部分被构造有被固定到臂部的附接接口。

在一种实施方案中，由所述打印头在从所述伸展位置移动到所述缩回位置中行进的距离在一毫米和十毫米之间的范围内。

在一种实施方案中，所述支撑结构的所述下部部分包括导向孔，所述导向孔从所述下部部分的上表面延伸到所述下部部分的下表面；

所述导向孔具有导向孔横截面，所述喷嘴具有喷嘴横截面以及所述保持部分的下表面具有保持横截面；

所述导向孔横截面大于所述喷嘴横截面，从而允许所述喷嘴穿过所述导向孔；并且

其中，所述保持横截面大于所述导向孔横截面并且防止所述保持部分穿过所述导向孔。

本公开还涉及一种打印组件，包括：

支撑结构和托架，所述托架包括基座部分和被设置成穿过所述基座部分的开口；

打印头，所述打印头具有保持部分和喷嘴，所述保持部分具有在所述打印头的与所述喷嘴相对的端部上的上表面；

所述打印头被设置成穿过所述托架的所述基座部分的所述开口，并且被固定到所述托架的所述基座部分，使得所述保持部分的所述上表面和所述喷嘴位于所述基座部分的相对的侧上；

所述支撑结构包括一组杆，所述一组杆中的每个杆包括通孔；

所述托架包括一组套管，所述一组套管中的每个套管包括通孔；

所述一组杆中的每个杆被设置在所述一组套管的对应通孔中；

所述托架能够从伸展位置平移到缩回位置，所述保持部分的所述上表面被定位成在所述缩回位置中比在所述伸展位置中更靠近所述支撑结构；

弹簧，所述弹簧被定位在所述一组套管的每个通孔内，所述弹簧将所述托架偏压到所述伸展位置；和

紧固件，所述紧固件被设置成穿过所述一组杆中的每一个杆并且穿过所述一组套管中的每一个套管，每个紧固件将所述支撑结构固定到所述托架；

其中，当所述喷嘴经受足以压缩所述弹簧的力时，所述支撑结构从所述伸展位置朝向所述缩回位置转向。

在一种实施方案中，所述紧固件包括：

螺纹端部和头部，所述螺纹端部被设置成穿过所述支撑结构的上表面，并且所述头部沿着所述托架的下表面定位；

螺母，所述螺母被设置成围绕所述螺纹端部；并且

其中，旋转所述螺母通过改变在所述螺母和所述紧固件的所述头部之间的距离来改变在所述托架和所述支撑结构之间的距离，所述紧固件的所述头部使所述下部部分相对于所述支撑结构移动。

在一种实施方案中，所述支撑结构被构造有被固定到臂部的附接接口。

在一种实施方案中，所述托架的所述基座部分具有三角形形状，并且其中，所述一组套管中的每个套管被定向成邻近所述托架的顶部。

在一种实施方案中，所述基座部分包括固定通孔，其中，紧固件被设置成穿过所述固定通孔，并且与所述打印头接合并且将所述打印头固定在适当位置。

本公开还涉及一种用于定向用于多轴材料分配的打印头的系统，包括：

臂部，所述臂部包括工具附接部分；

打印组件，所述打印组件附接到所述臂部的所述工具附接部分；

所述打印组件包括支撑结构；

所述支撑结构包括上部部分和下部部分；

所述上部部分附接到所述臂部的所述工具附接部分；

通路，所述通路穿过所述支撑结构从所述上部部分延伸到所述下部部分；

所述打印组件还包括打印头；

所述打印头具有保持部分和喷嘴，所述保持部分位于所述打印头的与所述喷嘴相对的端部上，所述保持部分被定位在所述支撑结构的所述通路内；

所述打印组件还包括弹簧；

所述弹簧包括下端，所述下端接触所述打印头的所述保持部分的上表面；

所述打印头能够穿过所述通路从伸展位置平移到缩回位置，所述保持部分的所述上表面被定位成在所述缩回位置中比在所述伸展位置中更靠近所述支撑结构的所述上部部分；

所述弹簧将所述打印头偏压到所述伸展位置，并且所述弹簧的一部分被设置在所述通路中；

其中，当所述喷嘴经受足以压缩所述弹簧的力时，所述打印头从所述伸展位置朝向所述缩回位置转向；

所述系统还包括物品平移装置，所述物品平移装置包括基座和臂部，物品接纳平台被固定到所述物品平移装置的所述臂部，所述物品接纳平台能够相对于所述物品平移装置的所述基座在三个维度上移动。

在一种实施方案中，所述系统还包括一组间隔构件，所述一组间隔构件被设置在所述支撑结构的所述上部部分和所述支撑结构的所述下部部分之间；

所述一组间隔构件的长度确定在所述上部部分和所述下部部分之间的距离；和

在所述上部部分和所述下部部分之间的所述距离对应于所述打印头从所述缩回位置到所述伸展位置的行程长度。

在一种实施方案中，所述一组间隔构件中的每个间隔构件包括通孔；并且

其中，所述一组间隔构件的每个通孔被构造成接纳紧固件，所述紧固件将所述一组间隔构件中的每个间隔构件固定到所述支撑结构的所述上部部分，并且将所述一组间隔构件中的每个间隔构件固定到所述支撑结构的所述下部部分。

在一种实施方案中，所述支撑结构的所述上部部分包括一组上部通孔，其中，在所述一组上部通孔中的每个通孔与所述一组间隔构件中的间隔构件中的对应通孔对准；

其中，所述支撑结构的所述下部部分包括一组下部通孔，其中，在所述一组下部通孔中的每个通孔与在所述一组间隔构件中的间隔构件中的对应通孔对准；并且

其中，每个紧固件被定位成穿过在所述一组上部通孔中的上部通孔、在所述一组间隔构件中的间隔构件中的通孔以及穿过在所述一组下部通孔中的下部通孔，以将所述一组间隔构件固定到所述上部部分并且将所述下部部分固定到所述一组间隔构件。

在一种实施方案中，

所述一组间隔构件中的每个间隔构件包括至少一个平面的侧表面，所述平面的侧表面在所述一组间隔构件中的所述间隔构件的下端和上端之间延伸；

所述打印头的所述保持部分包括一个或更多个平面接合表面，所述一个或更多个平面接合表面中的每一个平面接合表面面向所述一组间隔构件中的每个间隔构件的所述至少一个平面的侧表面；并且

其中，所述打印头的所述一个或更多个平面接合表面接触所述一组间隔构件中的每个间隔构件的所述平面的侧表面，使得所述打印头被限制围绕所述打印头的中央轴线旋转。

在一种实施方案中，所述支撑结构的所述下部部分包括导向孔，所述导向孔从所述下部部分的上表面延伸到所述下部部分的下表面；

所述导向孔具有导向孔横截面，所述喷嘴具有喷嘴横截面以及所述保持部分的下表面具有保持横截面；

所述导向孔横截面大于所述喷嘴横截面，允许所述喷嘴穿过所述导向孔；并且

其中，所述保持横截面大于所述导向孔横截面并且防止所述保持部分穿过所述导向孔。

在一种实施方案中，所述打印头包括流入开口和流出开口，打印材料从所述流入开口传递到所述流出开口。

在一种实施方案中，由所述打印头在从所述伸展位置移动到所述缩回位置中行进的距离在一毫米和十毫米之间的范围内。

本公开还涉及一种用于定向用于多轴材料分配的打印头的系统，包括：

臂部，所述臂部包括工具附接部分；

打印组件，所述打印组件被附接到所述臂部的所述工具附接部分；

所述打印组件包括支撑结构和托架；

所述托架包括基座部分和被设置成穿过所述基座部分的开口；

所述打印组件还包括打印头；

所述打印头具有保持部分和喷嘴，所述保持部分具有在所述打印头的与所述喷嘴相对的端部上的上表面；

所述打印头被设置成穿过所述托架的所述基座部分的所述开口，并且被固定到所述托架的所述基座部分，使得所述保持部分的所述上表面和所述喷嘴位于所述基座部分的相对的侧上；

所述支撑结构包括一组杆，所述一组杆中的每个杆包括通孔；

所述托架包括一组套管，所述一组套管中的每个套管包括通孔；

所述一组杆中的每个杆被设置在所述一组套管的对应通孔中；

所述托架能够从伸展位置平移到缩回位置，所述保持部分的所述上表面被定位成在所述缩回位置中比在所述伸展位置中更靠近所述支撑结构；

弹簧，所述弹簧被定位在所述一组套管的每个通孔内；

紧固件，所述紧固件被设置成穿过所述一组杆中的每一个杆并且穿过所述一组套管中的每一个套管，每个紧固件将所述支撑结构固定到所述托架；

所述弹簧将所述托架偏压到所述伸展位置；并且

其中，当所述喷嘴经受足以压缩所述弹簧的力时，所述支撑结构从所述伸展位置朝向所述缩回位置转向。

在一种实施方案中，所述紧固件包括：

螺纹端部和头部，所述螺纹端部被设置成穿过所述支撑结构的上表面，并且所述头部沿着所述托架的下表面定位；

螺母，所述螺母被设置成围绕所述螺纹端部；并且

其中，旋转所述螺母通过改变在所述螺母和所述紧固件的所述头部之间的距离来改变在所述托架和所述支撑结构之间的距离，所述紧固件的所述头部使所述托架相对于所述上部部分移动。

本公开还涉及一种用于定向用于多轴材料分配的打印头的系统，包括：

框架；

机器人装置，所述机器人装置被附接到所述框架，所述机器人装置包括基座和臂部，所述基座被附接到所述框架；

所述臂部包括工具附接部分，所述工具附接部分被设置在所述臂部的与所述基座相对的端部上；

所述臂部的所述工具附接部分能够相对于所述基座在三个维度上移动；

打印组件，所述打印组件被附接到所述臂部的所述工具附接部分；

所述打印组件包括支撑结构；

所述支撑结构包括上部部分和下部部分；

所述上部部分附接到所述臂部的所述工具附接部分；

通路，所述通路穿过所述支撑结构从所述上部部分延伸到所述下部部分；

所述打印组件还包括打印头；

所述打印头具有保持部分和喷嘴，所述保持部分位于所述打印头的与所述喷嘴相对的端部上，所述保持部分被定位在所述支撑结构的所述通路内；

所述打印组件还包括弹簧；

所述弹簧包括下端，所述下端接触所述打印头的所述保持部分的上表面；

所述打印头能够穿过所述通路从伸展位置平移到缩回位置，所述保持部分的所述上表面被定位成在所述缩回位置中比在所述伸展位置中更靠近所述支撑结构的所述上部部分；

所述弹簧将所述打印头偏压到所述伸展位置，所述弹簧的一部分被设置在所述通路中；

其中，当所述喷嘴经受足以压缩所述弹簧的力时，所述打印头从所述伸展位置朝向所述缩回位置转向。

在一种实施方案中，所述系统还包括：

一组间隔构件，所述一组间隔构件被设置在所述支撑结构的所述上部部分和所述支撑结构的所述下部部分之间，所述一组间隔构件的长度确定在所述上部部分和所述下部部分之间的距离，在所述上部部分和所述下部部分之间的所述距离对应于所述打印头从所述缩回位置到所述伸展位置的行程长度。

在一种实施方案中，所述一组间隔构件中的每个间隔构件包括通孔；并且

其中，所述一组间隔构件的每个通孔被构造成接纳紧固件，所述紧固件将所述一组间隔构件中的每个间隔构件固定到所述支撑结构的所述上部部分，并且将所述一组间隔构件中的每个间隔构件固定到所述支撑结构的所述下部部分。

本公开还涉及一种使用包括打印组件的设备将打印材料分配到基底上的方法，所述方法包括：

将所述打印组件附接到机器人装置的臂部上；

从被设置在所述设备中的材料源向所述打印组件提供所述打印材料；

所述打印组件包括：

打印头，所述打印头包括用于分配所述打印材料的喷嘴；

支撑结构，所述支撑结构包括上部部分和下部部分；

弹簧；

所述打印头可移动地固定到所述支撑结构；

所述打印头被构造为相对于所述支撑结构从伸展位置移动到缩回位置；

所述弹簧被偏压以将所述打印头推到所述伸展位置；

其中，当所述弹簧被压缩时，所述打印头朝向所述缩回位置移动；

提供基底；

使所述打印材料穿过所述打印头；

将所述打印材料沉积在所述基底上；和

使所述喷嘴以足够的力接触所述基底，以压缩所述弹簧并且使所述打印头从所述伸展位置朝向所述缩回位置转向。

在一种实施方案中，所述打印头还包括加热器托架，并且其中，所述打印材料在被沉积到所述基底上之前被所述加热器托架加热。

在一种实施方案中，所述方法还包括将所述基底固定到平台，所述平台能够在四个或更多个运动轴线上移动。

在一种实施方案中，所述方法还包括：

相对于所述基底，编程打印头预定路径；和

指示所述打印头沿着所述打印头预定路径沉积所述打印材料。

在一种实施方案中，当所述打印头的所述喷嘴以足以压缩所述弹簧的力接触所述基底的阻塞所述打印头预定路径的部分时，所述弹簧压缩并且所述打印头朝向所述缩回位置移动。

在一种实施方案中，当所述打印头远离所述伸展位置移位时，所述打印头沿着所述基底的阻塞所述打印头预定路径的所述部分沉积所述打印材料。

在一种实施方案中，当用于固定所述基底的平台沿着一个或更多个运动轴线平移时，所述打印头将所述打印材料沉积在所述基底上。

在一种实施方案中，所述基底包括鞋类物品的一部分。

在一种实施方案中，用于固定所述基底的平台能够在六个运动轴线上运动。

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，相似的参考标记在所有不同的视图中指示对应的部分。

图1是三维打印系统的部件以及多个物品接纳装置的实施方案的示意图；

图2是具有被安装的鞋类接纳装置的打印系统的实施方案的示意图；

图3是将打印材料施加到物品上的打印组件的示意图；

图4是打印组件的实施方案的示意图；

图5是打印组件的实施方案的示意性分解图；

图6是打印头和多个间隔构件的实施方案的示意图；

图7是在使用期间的打印组件的实施方案的示意图；

图8是在使用期间的打印组件的实施方案的示意图；

图9是遭遇障碍物的打印组件的实施方案的示意性放大图；

图10是打印组件的支撑结构的可替代实施方案的示意图；

图11是打印组件的可替代实施方案的示意图；

图12是打印组件的可替代实施方案的示意性分解图；

图13是打印组件的示意图，其中多个紧固件被移除；

图14是图13中的打印组件的横截面图；

图15是处于松弛状态的打印组件的实施方案的示意图；

图16是图15中的打印组件的横截面图；

图17是经受竖直力的打印组件的实施方案的示意图；

图18是图17中的打印组件的横截面图；

图19是将打印材料施加到物品上的打印组件的实施方案的示意图；

图20是在物品上遭遇障碍物的打印组件的实施方案的示意图；

图21是将打印材料施加到物品上的打印系统的实施方案的示意图；

图22是打印系统的可替代实施方案的示意图；

图23是气体喷嘴组件的实施方案的示意图；

图24是将气体引导至物品的表面的气体喷嘴组件的实施方案的示意图；和

图25是在物品的表面上遭遇障碍物的气体喷嘴组件的实施方案的示意图。

详细描述

图1是三维打印系统100(以下也简称为打印系统100)的实施方案的示意图。图1还图示了可以与打印系统100一起使用的若干示例性物品接纳装置130。参考图1，打印系统100还可以包括打印装置102、计算系统103和网络101。

实施方案可以使用多种类型的三维打印(或增材制造)技术。三维打印或“3D打印”包括用于通过将连续的材料层沉积在彼此的顶部之上来形成三维对象的多种技术。可以使用的示例性3D打印技术包括但不限于：熔融丝制造(FFF)、电子束自由成形制造(EBF)、直接金属激光烧结(DMLS)、电子束熔化(EMB)、选择性激光熔化(SLM)、选择性热烧结(SHS)、选择性激光烧结(SLS)、基于石膏的3D打印(PP)、层叠物体制造(LOM)、立体光刻(SLA)、数字光处理(DLP)以及本领域中已知的多种其他类型的3D打印技术或增材制造技术。

在图中所示的实施方案中，打印系统100可以与熔融丝制造(FFF)(也称为熔融沉积成型)相关联。在图1中所示的实施方案中，打印系统100的打印装置102可以使用熔融丝制造来产生三维零部件。

打印装置102可以包括打印施加装置105和物品平移装置110。在一些实施方案中，物品平移装置110可以被构造为接纳多种物品接纳装置130。另外，在一些实施方案中，物品平移装置110可以被构造成沿着多个轴线平移并围绕多个轴线旋转。下面讨论详细描述了物品平移装置110的运动的进一步描述。在一些实施方案中，打印施加装置105可以包括用于将打印材料(或打印物质)输送到目标位置的一个或更多个系统、装置、组件或部件。目标位置可以包括被附接到物品平移装置110的位置。用于输送打印材料的设置可以包括例如打印头和喷嘴。在图1和图2的实施方案中，打印施加装置还包括打印组件106。

在一些实施方案中，物品平移装置110可以包括保持或把持对象的设置、或支撑对象的部件。在一些实施方案中，物品平移装置110可以包括用于接纳物品接纳装置130中的一个物品接纳装置的设置。物品接纳装置130可以具有许多不同的形状和尺寸。在一些实施方案中，物品接纳装置130可以被构造成接纳特定形状的物品。在其他实施方案中，物品接纳装置可以包括平台，以允许将对象固定到平台。

在一些实施方案中，物品接纳装置130中的每个装置可以是可互换的。在一些实施方案中，接纳装置可以被构造成接纳鞋类物品，而其他接纳装置可以被构造成接纳手套(glove)。如所示出的，鞋类接纳装置107可以被构造成接纳鞋类物品。另外，平台接纳装置109可以被构造成接纳多种形状和尺寸的物品。此外，在一些实施方案中，平台接纳装置109可以被用作用于接纳打印材料的衬底。诸如手套接纳装置111的多种其他形状的接纳装置可以被用于接纳多种形状的其他物品。

在一些实施方案中，物品平移装置110可以被构造成围绕多个轴线旋转或沿着多个轴线平移。在一些实施方案中，物品平移装置110可以能够沿着X轴10、Y轴12和Z轴14平移。另外，物品平移装置110可以能够围绕X轴10、Y轴12和Z轴14旋转。也就是说，物品平移装置110可以具有六个自由度。在一些实施方案中，物品平移装置110可以是具有六个自由度的六轴机器人(six axis robot)。在其他实施方案中，物品平移装置110可以是静止的，或者可以能够围绕一个或更多个轴线旋转或沿着一个或更多个轴线平移。

在一些实施方案中，物品平移装置110可以包括基座112和臂部114。在一些实施方式中，臂部114可以能够相对于基座112旋转。在一些实施方案中，臂部114可以能够围绕X轴10、Y轴12和Z轴14旋转。在一些实施方案中，臂部114可以能够相对于基座112平移。在一些实施方案中，臂部114可以能够沿着X轴10、Y轴12和Z轴14平移。在其他实施方案中，臂部114可以能够相对于基座112围绕X轴10、Y轴12和Z轴14中的一个或更多个旋转或沿着X轴10、Y轴12和Z轴14平移。在这种构造中，物品接纳装置可以能够围绕X轴10、Y轴12和Z轴14中的一个或更多个旋转或沿着X轴10、Y轴12和Z轴14中的一个或更多个平移。因此，设想了在至少一些实施方案中，物品接纳装置可以相对于打印组件106和打印施加装置105移动到任何期望的相对构造。

在一些实施方案中，打印施加装置105可以被构造成将打印材料沉积到被固定到物品平移装置110的物品上。在一些实施方案中，打印施加装置105可以被构造成将打印材料直接沉积到物品接纳装置(诸如平台接纳装置109)上。在其他实施方案中，打印施加装置105可以将打印材料沉积到被固定到物品接纳装置的物品或被放置在物品接纳装置上的物品上。

在一些实施方案中，打印施加装置105可以包括多种系统或装置，诸如支撑打印组件106的臂部104。在一些实施方案中，臂部104可以能够扭曲、旋转和平移，使得打印组件具有六个自由度。也就是说，臂部104可以能够围绕X轴10、Y轴12和Z轴14扭转。另外，臂部104可以能够沿着X轴10、Y轴12和Z轴14平移。也就是说，在一些实施方案中，臂部104具有六个自由度。在一些实施方案中，打印施加装置可以是具有六个自由度的六轴机器人。在其他实施方案中，臂部104可以是静止的，或者可以能够围绕一个或更多个轴线旋转或沿着一个或更多个轴线平移。在一些实施方案中，臂部104可以进一步支撑其他装置，诸如线轴108。线轴108可以支撑或存储用于打印的线或另一种媒介。线轴108以及线轴108与臂部104和打印系统100的关系将在本详细描述中进一步详细讨论。

在一些实施方案中，打印系统100的多个部件可以彼此结合工作以形成打印物品或在物品上进行打印。在一些实施方案中，计算系统103可以利用网络101与打印施加装置105和物品平移装置110通信。在其他实施方案中，计算系统103可以直接与打印施加装置105和物品平移装置110通信。在每个实施方案中，打印施加装置105可以被编程为沿着给定路径沉积打印材料。当打印组件106沉积打印材料时，物品平移装置110可以旋转或平移以沿着物品或物品接纳装置定位打印材料。另外，如上所述，在一些实施方案中，物品平移装置110可以在打印施加装置105平移时保持静止。在还有的其他实施方案中，物品平移装置110和打印施加装置两者可以随着打印材料被沉积而平移或旋转。

参照图2，物品平移系统110包括鞋类接纳装置107。在一些实施方案中，鞋类接纳装置107在形状和尺寸上可以类似于鞋楦。在其他实施方案中，鞋类接纳装置107可以具有支撑鞋类物品的其他形状。在一些实施方案中，可以通过将鞋类接纳装置107插入鞋类物品113中而将鞋类物品113固定到鞋类接纳装置107。在鞋类物品113被固定到鞋类接纳装置107上之后，打印材料可以被沉积在鞋类物品113上。尽管在附图中被描绘为被定向成使得鞋类物品113的鞋底结构面向打印组件106，但是在其他实施方案中，鞋类物品113可以被定向成使得鞋类物品113的鞋面或另一部分被定向成朝向打印组件106。

在一些实施方案中，打印组件可以包括用于沉积打印材料的喷嘴。如图3中所示，打印组件106包括打印头120，该打印头120包括喷嘴117。在一些实施方案中，打印头120还可以包括保持部分123，该保持部分123可以限制打印头120沿着特定轴线的运动。在一些实施方案中，打印组件106可以包括将打印材料输送到目标位置的一个或更多个打印头。如所示出的，打印组件106包括单个打印头120。在其他实施方案中，多个打印头可以被使用，并以任何具体的构造进行布置。在包括两个或更多个打印头的实施方案中，打印头可以被构造成一起移动和/或相对于彼此独立地移动。

在一些实施方案中，打印头的喷嘴可以被构造有喷嘴孔，喷嘴孔可以打开和/或闭合以调节和控制从喷嘴离开的材料的流动。例如，喷嘴117可以包括喷嘴孔119。在一些实施方案中，喷嘴通道121可以沿着喷嘴117或打印头120的长度延伸。在其他实施方案中，喷嘴通道121可以延伸穿过喷嘴117的侧表面。在一些实施方案中，喷嘴孔119可以与喷嘴通道121流体连通，该喷嘴通道121接纳来自在打印装置102内的材料源的材料供应。

在一些实施方案中，蜗杆驱动器可以被用于以特定速率(其可以变化以实现来自打印头120的材料的期望的体积流率)将丝状物(filament)推入打印头120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打印头120拉出材料。应当理解，在一些情况下，可以在打印头120附近的位置处(例如，在打印组件106的一部分中)提供材料供应，而在其他实施方案中，材料供应可以位于打印装置102的一些其他位置处，并且经由管、导管或其他设置被供给到打印头120。

如上所讨论的，打印系统100可以包括控制和/或接收来自打印装置102的信息的设置。这些设置可以包括计算系统103和网络101。一般来说，术语“计算系统”是指单个计算机的计算资源、单个计算机的计算资源的一部分和/或彼此通信的两个或更多个计算机。这些资源中的任一个可以由一个或更多个人类使用者操作。在一些实施方案中，计算系统103可以包括一个或更多个服务器。在一些情况下，打印服务器可主要负责控制打印装置102和/或与打印装置102通信，而单独的计算机(例如，台式机、笔记本电脑、或平板)可促进与使用者的交互。计算系统103还可以包括一个或更多个存储装置，该一个或更多个存储装置包括但不限于磁存储装置、光存储装置、磁光存储装置和/或存储器(包括易失性存储器和非易失性存储器)。

在图1中的示例性实施方案中，计算系统103可以包括中央处理装置、查看界面(例如，监视器或屏幕)、输入装置(例如，键盘和鼠标)以及用于设计打印结构的计算机辅助设计(“CAD”)表示(representation)的软件。在至少一些实施方案中，打印结构的CAD表示不仅可以包括关于结构的几何形状的信息，而且可以包括与打印结构的多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103可以经由网络101与打印装置102直接联系。网络101可以包括促使在计算系统103和打印装置102之间的信息交换的任何有线或无线的设置。在一些实施方案中，网络101还可以包括多种部件，诸如网络接口控制器、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101可以是促进打印系统100的两个或更多个系统、装置和/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、和移动装置网络、以及其他种类的无线网络。在其他情况下，网络101可以是有线网络，包括其信号通过双绞线(twister pair wires)、同轴电缆和光纤被而得到促进的网络。在还有的其他情况下，可以使用有线和无线网络和/或连接的组合。

打印系统100可以如下操作，以使用3D打印过程或增材过程形成一个或更多个结构。计算系统103可以用于设计结构。这可以使用一些类型的CAD软件或其他类型的软件来实现。然后，该设计可以被转换成可以由打印装置102(或与打印装置102通信的相关打印服务器)解译的信息。在一些情况下，该设计可以被转换为3D可打印文件，诸如立体光刻文件(STL文件)。

在打印之前，物品可以被放置在物品接纳装置上或在物品接纳装置周围，或者可以被固定到物品接纳装置。一旦(例如由用户)开始打印过程，打印装置105就可以开始将材料沉积到物品上。这可以通过移动打印头120(使用打印施加装置105)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117挤出的材料可以被加热器180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打印技术的系统，但是应理解，还有其他实施方案可以包含一种或更多种不同的3D打印技术。例如，打印系统100可以使用贴住并拖曳打印方法(tack and drag print method)。此外，还有其他实施方案可以包含熔融丝制造和另一种类型的3D打印技术的组合，以获得特定打印结构或零件的期望结果。

在不同的实施方案中，打印装置102可以使用多种不同的材料来形成3D零部件，上述材料包括但不限于：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)和瓷、以及本领域已知的可能的其他种类的材料。在其中两种或更多种不同的打印材料或挤出材料用于形成零件的实施方案中，可以使用上面公开的材料中的任何两种或更多种。

如以上所讨论的，在一些实施方案中，打印结构可以直接被打印到一个或更多个物品130上。术语“物品”旨在包括鞋类物品(例如，鞋)和服装物品(例如，衬衫和裤子)两者，以及多种其他物体。如在整个本公开中所使用的，术语“鞋类物品”和“鞋类”包括任何鞋类和与包括鞋面的鞋类相关的任何材料，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。如在整个本公开中所使用的，术语“鞋类物品”和“鞋类”还包括通常被认为是非运动的、正式的或装饰的鞋类类型，包括礼服鞋、休闲鞋、凉鞋、拖鞋、船鞋和工作靴。

尽管在鞋类的背景下描述了所公开的实施方案，但是所公开的实施方案还可以同样地适用于包括3D打印的任何衣服、服装或装备的物品。例如，所公开的实施方案可以适用于有边帽(hats)、无边帽(caps)、衬衫、运动衫、夹克、袜子、短裤、裤子、内衣、运动支撑衣服、手套、腕带/臂带、袖子、头带、任何针织材料、任何编织材料、任何非编织材料、运动装备等。因此，如在整个本公开中所使用的，术语“服装物品”可以指任何服装或衣服，包括任何鞋类物品、以及有边帽、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。如在整个本公开中所使用的，术语“服装物品”、“服装”、“鞋类物品”和“鞋类”还可以指纺织品、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。

为了将打印材料直接施加到一个或更多个物品，打印装置102可以能够打印到多种材料的表面上。具体地，在一些情况下，打印装置102可以是能够打印到多种材料(诸如纺织品、天然织物、合成织物、针织物、编织材料、非编织材料、网状物、皮革、合成皮革、聚合物、橡胶和泡沫，或它们的任何组合)的表面上的，而不需要置于衬底和打印材料的底部之间的释放层，并且不需要在其上打印的完全或接近完全地平坦的衬底表面。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打印到织物上，例如针织材料上，其中材料被粘合或结合到织物，并且其中材料在折曲、轧制、加工或经历另外的装配过程或步骤时，通常不会分层。如在整个本公开中所使用的，术语“织物”通常可用于指代选自任何纺织品、天然织物、合成织物、针织物、编织材料、非编织材料、网状物、皮革、合成皮革、聚合物、橡胶、泡沫、和它们的组合的材料。

虽然一些实施方案可以使用打印装置102将结构直接打印到材料的表面上，但其他实施方案可以包括将结构打印到托盘、基座或离型纸上，且然后以另外的步骤将打印结构联接到物品的步骤。换言之，在至少一些实施方案中，所打印的结构不需要直接被打印到物品接纳装置130的表面。

现在参考图3，更详细地描绘了在打印组件106和鞋类物品113之间的关系。鞋类物品113被安装在鞋类接纳装置107上。此外，鞋类接纳装置107被固定到物品平移装置110的臂部114。如所示，鞋类物品113的鞋底结构116的下表面115被定向成朝向打印组件106。打印组件106可以被固定到打印施加装置105的工具附接部分118。打印组件106可以被构造成将打印材料沉积到鞋类物品113的下表面115上。

在一些实施方案中，打印头的喷嘴被构造成挤压多种材料。如所示，打印头120可以被构造成挤压出大体上细长形的连续复合纱线202，或者打印头120可以挤压出多个细长形的连续复合纱线节段。例如，在一些实施方案中，复合纱线202可以包括耐熔化材料和/或热可塑材料。如本文中所使用的，热可塑材料包括热塑性塑料。在一些实施方案中，复合纱线至少部分地由热塑性塑料形成。在一些实施方案中，复合纱线还可以包括碳纤维。

应当注意的是，在不同的实施方案中，打印材料可以经由喷嘴117以液滴的形式喷射或以其他方式射出。本领域的普通技术人员将认识到，液滴的形式可以根据从喷嘴117喷射或以其他方式射出的实际材料而变化。在一些实施方案中，液滴因此可以是任何粘性液体材料，或者甚至是半固体材料。与实施方案相符，液滴可以是适于在打印系统100中使用的任何需要的材料或材料相。

在不同的实施方案中，复合纱线202的连续节段从线轴108延伸到喷嘴117。复合纱线202可以从喷嘴117在鞋类物品113的一部分上方延伸。如图3中所示，复合纱线202在鞋底结构116的下表面115的一部分上延伸。然而，应当认识到，鞋类物品113可以旋转或平移，以允许复合纱线202被固定到鞋类物品113或其他物品的其他不同部分。

如图3中所示，打印组件106被固定到打印施加装置105的工具附接部分118。打印组件106包括支撑结构124、打印头120以及弹簧125。如图3和其他附图中所示，支撑结构124包括位于支撑结构124的中央区中的路径或通路126。当打印头120经受足够的力以压缩弹簧125时，通路126可以允许打印头120从伸展位置竖直地平移或移动到缩回位置。

在一些实施方案中，弹簧可以被用于调节打印组件的打印头的运动。如所示，弹簧125是螺旋弹簧，然而，其他类型的弹簧可以与打印组件106结合使用。当打印头120在打印头120的路径中遭遇到障碍物时，打印头120可以与障碍物接触。如果打印头120与障碍物相接触的力大于压缩弹簧125所需的力，则打印头120可以沿着支撑结构124的通路126平移。压缩弹簧125所需的力的量可以通过改变弹簧125的弹簧常数来改变。因此，弹簧125可以被选择或设计成在压缩之前适应不同水平的力。

在一些实施方案中，喷嘴117可包括缓冲器(bumper)或障碍物检测部分。缓冲器可以被定位为与喷嘴孔119相邻。当喷嘴117遭遇到障碍物时，缓冲器可以首先接触障碍物。当获得足够的力来压缩弹簧125时，打印头120可以平移穿过通路126，从而移动喷嘴117，使得复合纱线202可以能够沿着障碍物或围绕障碍物沉积。通过包括缓冲器，喷嘴117本身可以不需要接触障碍物。这可以允许在障碍物和穿过喷嘴孔119离开的复合纱线202之间存在空间。这个空间可以降低复合纱线202可能被障碍物挤压、扭结或破坏外形的可能性。

现在参考图4和图5，进一步详细讨论和描述打印组件106的部件。支撑结构124包括上部部分132和下部部分134。在一些实施方案中，上部部分132可以被固定到如在先前的图中所描绘的工具附接部分118。上部部分132的上表面133可以被构造成可附接并附接至工具附接部分118。此外，上部部分132可以通过一组间隔构件135与下部部分134间隔开。一组间隔构件135可以被设置在上部部分132和下部部分134之间。在一些实施方案中，一组间隔构件135可以从上部部分132的下表面136延伸到下部部分134的上表面137。

在一些实施方案中，打印组件的打印头可以具有多种形状。在一些实施方案中，打印头的形状可能影响打印头在打印组件内工作的特定方式。如图4和图5所示，打印头120包括喷嘴117和保持部分123。在一些实施方案中，喷嘴117可以在尖端处具有圆锥形形状，并且沿着喷嘴117的主体具有圆柱形形状。保持部分123也可以具有圆柱形形状，然而，保持部分123的横截面可以大于喷嘴117的圆柱形部分的横截面。另外，在其他实施方案中，诸如在图5中所示，保持部分123可以具有不同的横截面形状。诸如在图5中所示的保持部分123具有八边形横截面形状。也就是说，保持部分123包括上表面139、下表面142和在上表面139和下表面142之间延伸的八个侧表面143。在其他实施方案中，可以使用其他形状，使得侧表面的数量大于或小于八个。

在一些实施方案中，支撑结构的下部部分可以包括用于接受打印头的通孔。如图4和图5中所示，导向孔144被定位在下部部分134中。导向孔144从下部部分134的上表面137延伸穿过下部部分134的下表面145。另外，在一些实施方案中，导向孔144的尺寸可以被设计成使得打印头120可以平移穿过导向孔144并且沿着导向孔144平移。在一些实施方案中，导向孔144可以具有比打印头120的喷嘴117更大的横截面。通过将导向孔144的尺寸设计成大于打印头120的喷嘴117，喷嘴117可以能够沿着导向孔144平移。然而，在一些实施方案中，导向孔144的尺寸可以被设计成使得保持部分123被限制穿过导向孔144。也就是说，在一些实施方案中，导向孔144的横截面可以小于保持部分123的横截面。在一些实施方案中，保持部分123的下表面142可以接触下部部分134的上表面137。在这种情况下，上表面137可以通过防止保持部分123穿过导向孔144来限制打印头120的运动。另外，当保持部分123的下表面142接触下部部分134的上表面137时，打印头120可被认为处于完全伸展位置。也就是说，保持部分123的上表面139可以离上部部分132的下表面136最远。将在下面进一步详细讨论这个位置。

在一些实施方案中，支撑结构的上部部分可以包括上部通孔。在一些实施方案中，上部通孔可以被构造成允许弹簧穿过上部部分。在其他实施方案中，上部通孔可以被构造成允许复合纱线穿过上部部分。如图4和图5中所示，上部通孔140可以被构造成允许弹簧125的一部分穿过上部部分132。在这样的实施方案中，弹簧125的上端141可以接触工具附接部分118。另外，复合纱线202也可以穿过上部通孔140。在其他实施方案中，上部部分132可以不包括上部通孔，或者通孔可能不够大到使得弹簧125延伸穿过通孔。在这样的实施方案中，弹簧125的上端141可以接触上部部分132的下表面136。

在一些实施方案中，弹簧125可以被构造成接触打印头的保持部分的上表面。如图5中具体地示出的，弹簧125的下端138接触保持部分123的上表面139。当被组装时，弹簧125可以被偏压抵靠打印头120，迫使打印头120进入伸展位置。也就是说，在一些实施方案中，弹簧125可以压靠保持部分123的上表面139，并迫使保持部分123的下表面142压靠下部部分134的上表面137。在使用弹簧125的实施方案中，在允许弹簧125穿过上部通孔140的实施方案中，弹簧的下端138可以压靠保持部分123的上表面139，以及弹簧125的上端141可以压靠上部部分132的下表面136或压靠工具附接部分118。弹簧125可以被定位在两个表面或部分之间并被偏压，使得弹簧力将打印头120朝向伸展位置推动。在其他实施方案中，可以不利用弹簧。在这样的实施方案中，打印头120的重量可以足够重，使得在没有通过弹簧或其他技术向保持部分123的上表面139提供任何额外的力的情况下，保持部分123可以被搁置在下部部分134上。

在一些实施方案中，一组间隔构件中的每个构件的长度可以确定打印头120可以行进或平移的行程长度或距离。例如，在一些实施方案中，一组间隔构件135中的每个构件的长度可以相对较短。在这样的实施方案中，在上部部分132的下表面136和下部部分134的上表面137之间的距离也可以是相对短的距离。在其他实施方案中，一组间隔构件135中的每个构件的长度可以是相对较长的距离。在这样的实施方案中，在上部部分132的下表面136和下部部分134的上表面137之间的距离也可以是相对较长的距离。通过改变或调节一组间隔构件135中的每个构件的长度，通路126的长度也可以被改变。因为通路126的长度可以被改变，所以打印头120可以行进的距离或行程长度也可以被改变。也就是说，打印头120在缩回位置中与在伸展位置中相比，两者之间的距离可以被改变。例如，在具有较短间隔构件的第一实施方案中，喷嘴117可以经受迫使打印头120平移并朝向上部部分132移动的竖直力。然而，因为在上部部分132和下部部分134之间的距离短，所以打印头120可以在打印头120被限制进行任何进一步的移动之前仅移动第一距离。在具有较长间隔构件的第二实施方案中，打印头120可以能够在打印头120被限制任何进一步的移动之前行进第二距离。在该实施方案中，第二距离可以大于第一距离。可以改变该距离，以便获得与所使用的弹簧相关的不同值，或者可以根据要打印上的物品改变距离。例如，当在沿着目标表面具有较大变化的物品上打印时，可以使用较长的间隔构件。

在一些实施方案中，一组间隔构件135可以是与上部部分132和下部部分134分离的件。在其他实施方案中，一组间隔构件135可以与上部部分132和下部部分134中的一者或两者共同模制或共同形成。如图4和图5中所示，一组间隔构件135是与下部部分134和上部部分132分离的构件。在所描绘的实施方案中，一组间隔构件135可以通过紧固件或任何其他技术被固定到下部部分134和上部部分132中的一者或两者。在一些实施方案中，一组间隔构件135可以包括一组通孔150，使得在每个间隔构件中形成通孔。一组通孔150中的每个通孔可以从间隔构件的第一端部延伸到间隔构件的第二端部。因此，当打印组件106被组装时，一组通孔150中的每个通孔可以从下部部分134的上表面137延伸到上部部分132的下表面136并在其间延伸。在一些实施方式中，上部部分132可以包括一组通孔152。一组通孔152可以被定位在上部部分132中，使得当被组装时，一组间隔构件135的一组通孔150与上部部分132的一组通孔152对准。另外，在一些实施方案中，下部部分134可以包括一组通孔154。一组通孔154可以被定位在下部部分134中，使得当被组装时，一组间隔构件135的一组通孔150与下部部分134的一组通孔154对准。在一些实施方案中，通孔的组中的每个孔可以被对准，使得当被组装时，上部部分132的一组通孔152与一组间隔构件135的一组通孔150对准，并且该一组通孔150与下部部分134的一组通孔154对准。也就是说，当被对准时，通孔可以从上部部分132延伸穿过一组间隔构件135并穿过下部部分134。

在一些实施方案中，打印组件106可以包括可以将支撑结构124的多个部分连接或固定在一起的紧固件或其他机构。在一些实施方案中，可以使用螺钉、螺栓、钉子或其他机构。在其他实施方案中，胶水或其他粘合剂可以被用于固定支撑结构124的部分。如图4和图5中所示，多个紧固件156可以被用于将支撑结构124的多个部分固定在一起。如所示，多个紧固件156可以是螺栓；然而，在其他实施方案中，可以使用其他类型的紧固件。多个紧固件156中的每个紧固件可以穿过下部部分134的一组通孔154、一组间隔件135的一组通孔150以及穿过上部部分132的一组通孔152。

在一些实施方案中，一组通孔150、一组通孔152和一组通孔154中的通孔可以是带螺纹的，使得多个紧固件156可以被拧紧到通孔中。在其他实施方案中，通孔可以没有螺纹或者可以不以其他方式提供允许多个紧固件156将每个构件固定在一起的机构。如图4和图5中所示，多个螺母158可以与多个紧固件156结合使用，以将多个部分固定在一起。在一些实施方式中，多个螺母158可以是带螺纹的。此外，多个紧固件156也可以是带螺纹的。多个螺母158可以被拧紧在多个紧固件156上，以便将下部部分134、上部部分132和一组间隔构件135固定在一起。

现在参考图6，一组间隔构件135被描绘成与打印头120隔离。在一些实施方案中，当打印头120在通路126内并沿着通路126平移时，每个间隔构件135和保持部分123可以彼此结合工作，以限制或阻止保持部分123扭曲或旋转。在一些实施方案中，一组间隔构件135中的每个构件可以包括多个侧表面。例如，间隔构件160包括从下端163延伸到上端164的多个侧表面162。在一些实施方案中，多个侧表面162可以大体上是平面的。在其他实施方案中，多个侧表面162可以具有其他构造，诸如非平面构造。

在一些实施方案中，间隔构件的侧表面可以被构造成与打印头的保持部分的侧表面接合。另外，顶视图168还描绘了多个侧表面143与一组间隔构件135的多个侧表面的接合。如图6中所示，保持部分123的多个侧表面143可以被构造成与一组间隔构件135中的每个构件的侧表面相互作用。在类似的构造中，保持部分123的多个侧表面162和多个侧表面143可以是平面的。具体地参照保持部分123的侧表面165，保持部分123的侧表面165可以与间隔构件160的侧表面166接合。如所示，保持部分123的侧表面165和间隔构件160的侧表面166可以大体上彼此对准。在一些实施方案中，保持部分123的侧表面165和间隔构件160的侧表面166可以彼此接触。由于侧表面165和侧表面166的几何形状和形状，打印头120可以被限制围绕竖直轴线旋转。侧表面166连同一组间隔件135的其他侧表面一起可以与保持部分123的多个侧表面143接合。如所示，一组间隔构件135中的每个构件包括六个侧表面，并且保持部分123包括八个侧表面。可以利用表面的其他构造来限制打印头120的旋转运动。与不限制打印头120旋转的其他实施方案相比，通过限制打印头120的旋转运动，可以提高沉积打印材料的准确度和一致性。

现在参考图7至图9，示出了在使用中附接到工具附接部分118的打印组件106。参照图7，鞋类物品113可以被描绘成朝向打印组件106平移。如前所述，在其他实施方案中，可以通过打印施加装置105或物品平移装置110来移动打印组件106或鞋类物品113。在该描述中，并且为了便于描述，物品平移装置110可以进行平移，而打印施加装置105保持静止。如所示，在当前位置的打印组件106没有遭遇到打印头120上的向上的力。因此，打印头可以处于静止位置或完全伸展位置。在这种构造中，保持部分123的下表面142可以搁置在下部部分134的上表面137上。

在一些实施方案中，打印头路径可以被编程到打印系统100中。打印头路径可以是对应于其上沉积打印材料的路径的预定路径。也就是说，打印头路径可以是用于沉积打印材料的目标位置。如图7中所示，打印头路径220被定位成从下表面115朝向鞋类物品113的上部。在一些实施方案中，打印头路径220的部分可以沿着下表面115定位。在还有的另外的实施方案中，打印头路径220可以完全沿着下表面115。如所示，打印头路径220可以是不完全或精确地遵循或对应于鞋底结构116的下表面115的多种特征的大致平滑的路径。在其他实施方案中，打印头路径220可以对应于下表面115的多种特征。

现在参照图8，鞋类物品113已经朝向打印组件106平移。当鞋类物品113接触打印头120时，鞋类物品113的下表面115可能导致打印头120凹入到支撑结构124的通路126中。在一些实施方案中，打印头120凹入的距离222可以等于在打印头路径220和下表面115之间的距离。

在一些实施方案中，下表面115可以防止打印头120能够沿着打印头路径220沉积复合纱线202。在这样的实施方案中，复合纱线202可以沿着在打印头路径220和打印头120之间的下表面115被沉积。当打印头120在下表面115上遭遇到障碍物时，来自下表面115的力可能足以压缩弹簧125并沿着通路126推进打印头120。

在一些实施方案中，打印头路径220可以包括变化、起伏或其他特征。在这样的实施方案中，物品平移装置110和/或打印施加装置105可以移动以定位打印头120，从而能够沿着变化的路径沉积打印材料。如上所述，当打印头遭遇到下表面115上的障碍物时，打印组件106仍然可以平移。也就是说，虽然当打印头120遭遇到障碍物时打印头120可以竖直地平移，但是物品平移装置110和/或打印施加装置105仍然可以竖直地平移打印组件106，以减少或减轻当打印头120需要沿着通路126竖直地平移时打印组件106中的弹簧压缩的量。

在一些实施方案中，打印头路径220可以具有比下表面115更平滑或更平缓的布局。因为打印头路径220可以是平滑的或平缓的，所以打印头路径220可以相比于包括多个起伏或非线性变化的路径更容易进行编程。因为打印头120可以被构造成当打印头120遭遇到障碍物时沿着通路126平移，所以不需要将每个障碍物编程到打印头120的路径中。当喷嘴117遭遇到允许打印材料进行沉积的障碍物时，弹簧125可以压缩，且因此不需要将每个障碍物编程到打印头120的路径中。

在一些实施方案中，编程简单路径可以减少沿目标位置沉积打印材料所需的时间。在一些实施方案中，物品平移装置110和/或打印施加装置105沿着目标表面沉积打印材料所需的移动次数可以通过利用打印组件106来减少。在一些实施方案中，由于打印组件106可以能够适应下表面115中的变化，所以可以省略许多竖直移动以适应在下表面115上的障碍物。此外，与其他实施方案相比，打印组件106可能不需要围绕障碍物横向或纵向移动，相反，打印组件106可以能够在障碍物上方平移并沿着障碍物沉积打印材料。因为打印头120可以能够平移到通路126中并继续在障碍物上方打印，所以障碍物不一定需要被编程到打印头路径中。通过减少打印组件106所需的移动次数，打印组件106可以能够以比不包括带有允许打印头120平移的弹簧125的打印组件106的其他实施方案更快的速度沉积打印材料。

现在参考图9，在放大视图中示出了打印组件106遭遇到障碍物。如所示，打印头120遭遇到障碍物224并沿通路126竖直向上平移。在一些实施方案中，打印头120的喷嘴117可以用足够的力物理上接触障碍物224，以使弹簧125压缩并允许打印头120沿着通路126平移。在其他实施方案中，当复合纱线202被沉积在下表面115上时，复合纱线202可以用足够的力推压喷嘴117，以使弹簧125压缩并允许打印头120沿着通路126朝向缩回位置平移。也就是说，在一些实施方案中，喷嘴117可以不接触障碍物224；然而，打印头120仍然可以沿着通路126平移。

在一些实施方案中，打印头120可以能够在完全伸展位置到完全缩回位置之间平移。完全伸展位置是打印头120在没有竖直力被施加到打印头上或者施加到打印头120上的竖直力不足以使弹簧125压缩时所处的位置。完全缩回位置是当弹簧125被完全压缩时打印头120会处于的位置。在一些实施方案中，在使用期间，打印头120可以位于完全伸展位置和完全缩回位置之间的点处。也就是说，在一些实施方案中，在使用期间，力可能导致弹簧125压缩，然而，在一些实施方案中，力可能不足以导致弹簧125完全压缩。在一些实施方案中，打印头120可以在使用期间平移一毫米。在其他实施方案中，打印头120在使用期间可以平移10毫米。在其他实施方案中，打印头120在使用期间可以平移大于10毫米。由于打印目标表面相对于打印头120的定向以及在支撑结构124的上部部分132和下部部分134之间的间隔，平移的范围可以被改变。

现在参照图10至图20，描绘了打印组件的可替代实施方案。打印组件306包括支撑结构324和打印头320。如所示，支撑结构324包括上部部分332和被称为托架334的下部部分。上部部分332和托架334可以相互作用，以允许打印头320沿着竖直轴线平移。

在一些实施方式中，打印头320可以被固定到托架334。在一些实施方案中，打印头320可以被定位在穿过托架334的基座定位的下部通孔308内。一旦被定位在通孔308内，打印头320可以被固定到托架334。在一些实施方案中，打印头320可以用紧固件(诸如固定螺钉或其他装置)固定。在其他实施方案中，打印头320可以使用粘合剂来固定。在还有的其他实施方案中，打印头320可以通过其他技术来固定。

在一些实施方案中，托架334可以能够相对于支撑结构324的上部部分332移动。当打印头320被足够的力接触时，打印头320连同托架334一起可以相对于上部部分332平移。这与打印组件106形成对比，因为打印组件106的打印头120在经受足以压缩弹簧的力时平移，然而下部部分134可以保持静止。

在一些实施方案中，支撑结构的上部部分可以包括一组杆。如图12中最佳地示出的，上部部分332包括上部的一组杆335。此外，在一些实施方案中，托架334包括下部的一组套管336。在一些实施方案中，上部的一组杆335可以与上部部分332共同形成或共同模制。也就是说，在一些实施方案中，上部部分332和上部的一组杆335可以是单一件。同样地，在一些实施方案中，托架334和下部的一组套管336也可以是单一件。在其他实施方案中，上部的一组杆335和/或下部的一组套管336可以是与上部部分332和托架334分离的件。

在一些实施方案中，杆和套管可以被具体放置成彼此相互作用。在一些实施方案中，上部的一组杆335可以沿着上部部分332进行定位或放置，使得上部的一组杆335与下部的一组套管336对准。也就是说，在一些实施方案中，上部的一组杆335中的每个构件可以间隔开或布置成与下部的一组套管336的对应构件相互作用或对准。

在一些实施方案中，杆和套管的尺寸可以设计成彼此相互作用。在一些实施方案中，杆和套管可以包括接纳孔。参照图13至图18，下部的一组套管336包括一组接纳孔338。一组接纳孔338中的每个通孔的尺寸可以被设计成容纳上部的一组杆335中的每个杆。也就是说，一组接纳孔338的每个通孔的横截面可以大于上部的一组杆335中的每个杆的横截面。如图14中所示，例如，上部杆354部分地被设置在下部套管342的接纳孔341内。在上部的一组杆335的其他构件与下部的一组套管336的其他构件之间的关系可以类似于上部杆354和下部套管342的关系。也就是说，上部的一组杆335中的每个杆可以能够装配在下部的一组套管336的每个套管中的接纳孔内。在其他实施方案中，关系可以被反转。例如，在一些实施方案中，下部的一组套管336中的套管可以能够装配在上部的一组杆335中的通孔内。在还有的实施方案中，上部的一组杆335中的一些杆可以能够装配在下部的一组套管336的接纳孔内，而下部的一组套管336中的一些套管可以能够装配在上部的一组杆335的接纳孔内。

在一些实施方案中，打印组件的部分可以能够相对于彼此移动或平移。如图10至图18中所示，托架334可以能够相对于上部部分332平移。如前所述，在一些实施方案中，上部部分332可以被固定到相对于支撑结构324可以大体上稳定的打印施加装置。当托架334经受竖直力时，托架334可以相对于上部部分332平移。例如，托架334可以移动，使得与托架334不经受竖直力时相比，更大百分比的上部的一组杆335位于一组接纳孔338内。

在一些实施方案中，用于打印组件的支撑结构的部分可以包括用于容纳紧固件的通孔。参照图14，描绘了通孔在上部部分332和托架334二者中。在图14中所描绘的实施方案中，上部部分332包括多个紧固件通孔344。在所示的实施方案中，多个紧固件通孔344延伸穿过上部的一组杆335，并穿过上部部分332。此外，如图14中所示，托架334还包括紧固件通孔。托架334可以包括多个紧固件通孔345。在一些实施方案中，多个紧固件通孔345可以邻近一组接纳孔341。也就是说，在一些实施方案中，多个紧固件通孔345可以与一组接纳孔341流体连通。

在一些实施方案中，多个孔的横截面可以彼此不同。例如，多个紧固件通孔344的横截面可以小于一组接纳孔338中的每个孔的横截面。另外地，在一些实施方案中，多个通孔的横截面可以是类似的。如图14中所示，多个紧固件通孔344的横截面可以类似于托架334的多个紧固件通孔345。

在一些实施方案中，打印组件306可以包括多个弹簧。如图12至图18中所示，打印组件306包括多个弹簧350。在一些实施方案中，多个弹簧350中的每个弹簧可以被放置在一组接纳孔338中的每个孔内。在一些实施方案中，多个紧固件通孔345的尺寸被设计成可以限制多个弹簧350的移动。也就是说，在一些实施方案中，多个弹簧350中的每个弹簧可能太大而不能穿过多个紧固件通孔345。此外，在一些实施方案中，上部的一组杆335也可以与多个弹簧350相互作用。在一些实施方案中，上部的一组杆335的尺寸可以被设计成使得每个杆与多个弹簧350中的每个弹簧的上端相互作用。例如，上部杆354的下端352可以接触弹簧356的上端355。另外，弹簧356的下端357可以接触紧固件通孔表面358。因此，上部杆354的下端352与紧固件通孔表面358一起可以限制弹簧356的运动。

在一些实施方案中，可以利用多个弹簧来提供阻力，以抵消抵靠托架334的竖直力。在一些实施方案中，当托架334受到朝向上部部分332的竖直力时，多个弹簧350可以压缩。在一些实施方案中，多个弹簧350可以提供抵消竖直力的阻力。也就是说，多个弹簧350可以限制托架334相对于上部部分332的运动。在一些实施方案中，为了移动托架334，通过提供多个弹簧350，可能需要足以压缩多个弹簧350的竖直力。与没有弹簧的实施方案相比，当打印组件306包括多个弹簧350时，移动托架334可能需要更大幅度的力。

另外，在一些实施方案中，打印组件306可以包括将打印组件306的部分朝向特定方向或取向进行偏压的设置。在一些实施方案中，多个弹簧350可用于偏压托架334远离上部部分332。因此，竖直力从托架334被去除；多个弹簧350可以伸展并推进托架334远离上部部分332。

在一些实施方案中，打印组件306可以进一步包括紧固件，该紧固件将打印组件306的上部部分和下部部分连接在一起。参照图12至图18，多个紧固件360可以被定位成穿过托架334的多个紧固件通孔345、穿过一组接纳孔338，并且然后穿过上部部分322的多个紧固件通孔344。此外，多个紧固件360可以用固定装置被固定在适当位置。如图12至图18中所示，多个紧固件360可以由多个螺母362进行固定。

在一些实施方案中，多个紧固件360可以包括允许调整配合或固定的设置。具体地参照紧固件364，紧固件364可以包括头部366和螺纹部分368。紧固件364可以被设置为穿过托架334和上部部分332，使得头部366沿着托架334的下表面进行设置。另外，螺纹部分368的至少一部分可以在上部部分332的上表面上方延伸。此外，螺母370可以围绕螺纹部分368被定位。在这种构造中，如图15和图16中最佳地示出的，头部366抵靠托架334的下表面，而螺母370抵靠上部部分332的上表面。在这种构造中，托架334和上部部分332可以彼此固定。

在一些实施方案中，打印组件的上部部分和下部部分可以可移动地固定到彼此。如图15至图18中所示，托架334可以被固定到上部部分332，然而，托架334仍然可以能够相对于上部部分332移动。如图17和图18中所示，当受到竖直力400时，托架334可以朝向上部部分332平移或移动。托架334可以能够平移的距离可以由多个螺母362拧紧在多个紧固件360上的程度来确定。在多个螺母362被更大程度地拧紧的示例中，托架334可以能够平移的距离可能受到限制。这是因为通过拧紧多个螺母362，例如，在上部杆354的下端352和紧固件通孔表面358之间的距离可以被限制或减小。因为下端352将接触紧固件通孔表面358，所以在下端352和紧固件通孔表面358之间的距离可以确定托架334在经受到竖直力时可以平移的最大距离。

在一些实施方案中，杆和套管可以被具体地放置或定位在上部部分或下部部分上。在一些实施方案中，间隔构件的定向可有助于为打印头提供稳定的平台。如图10至图18中所示，上部的一组杆335和下部的一组套管336可以以三角形定向定位。当被组装时，杆和套管的定向可有助于为打印头320提供稳定的平台。由于三角形定向，打印组件306可以抵抗扭曲和倾斜，以允许打印头320沿着一致的路径打印。在其他实施方案中，可以利用其他定向和构造。

现在参照图19和图20，示出了使用中的打印组件306。在与打印组件106类似的构造中，打印组件306可以被构造成沿打印头路径420打印或沉积复合纱线402。当打印头320遭遇到障碍物时，多个弹簧350可以压缩托架334并且朝向打印组件306的上部部分332推进托架334。如在图20中所示的，打印头320遭遇到障碍物421。在一些实施方案中，障碍物421可以在打印头320上产生足够的力，以便以与打印组件106类似的方式压缩多个弹簧。

现在参照图21，示出了使用期间的打印系统。如所示，打印系统500包括打印组件306。鞋类物品513可以被安装在鞋类接纳装置507上。另外，鞋类接纳装置507可以以与前面关于打印系统100所讨论的类似方式附接或固定到物品平移装置510。在一些实施方案中，打印组件306可以被附接到打印施加装置505的工具附接部分518。在所示出的实施方案中，物品平移装置510可以具有六个自由度，如上面参考物品平移装置110所讨论的。当物品平移装置510移动时，鞋类物品513可以用足够的力接触打印头320，以在打印头320沿着鞋类物品513沉积复合纱线402时导致打印组件306内的弹簧压缩。

在一些实施方案中，鞋类物品可以包括变化的形态特征。例如，鞋类物品513包括从鞋类物品513的外侧面延伸到内侧面的脊状部520。脊状部520可以从鞋类物品513的下表面延伸，使得当打印头320以足够的力接触脊状部520时，打印组件306内的弹簧可以压缩并允许打印头320在脊状部520上方移动或平移，并将复合纱线402沉积在脊状部520上。

在一些实施方案中，打印材料可以沿着鞋类物品513的多个部分沉积。在一些实施方案中，复合纱线402可以沿着鞋底结构进行沉积。在其他实施方案中，复合纱线402可以沿着鞋类物品513的鞋面或其他部分进行沉积。如所示，复合纱线402沿着鞋类物品513的鞋底结构进行沉积。在一些实施方案中，复合纱线402可以形成加强区域521。在一些实施方案中，加强区域521可以具体地被形成以增加沿着鞋类物品513的多个部分的刚性或刚度。如所示，加强区域521被定位于鞋类物品513的鞋底结构的中央区中。在其他实施方案中，加强区域521可以沿着鞋类物品513的其他区域定向或形成。

现在参照图22，描绘了打印系统的可替代实施方案。打印系统600可以包括工件保持器602、致动装置604和框架605。在一些实施方案中，工件保持器602和致动装置604可以被固定到框架605。

在一些实施方案中，工件保持器602可以被构造为接纳要在其上进行打印的一个或更多个物品。在一些实施方案中，工件保持器602可以保持要在其上进行打印的鞋类物品或其他物品。在其他实施方案中，工件保持器602可以被构造为接纳打印材料以形成工件或物品。在所示的实施方案中，工件保持器602可以是静止的，然而在其他实施方案中，工件保持器602可以能够沿着多个轴线平移或围绕多个轴线旋转。

在一些实施方案中，致动装置604可以被构造成围绕多个轴线移动或沿着多个轴线平移。如图22中所示，致动装置604可以具有六个自由度。在其他实施方案中，致动装置604可以是静止的或者可以具有多个自由度。在一些实施方案中，致动装置604可以包括臂部606和基座608。基座608可以被固定到框架605。在一些实施方案中，臂部606可以被构造为相对于基座608以六个自由度移动。因为臂部606可以能够以六个自由度移动，所以附接到臂部606的打印组件620也可以被构造为以六个自由度移动。打印组件620可以被构造成以与前述打印组件类似的方式沉积打印材料。

在一些实施方案中，本文公开的喷嘴结构可以被改变以将气体(诸如加热空气)输送到物品(例如，鞋类、衣服、服装和装备)的表面。气体可以改变表面的与气体相互作用的部分的结构和/或美学特征。例如，在一些实施方案中，气体可以是改变表面的材料的结构和/或将多种材料焊接在一起的加热气体。

某些材料可以是可热处理的，或者可以被嵌入可热处理的材料，使得当热被施加到材料时，材料的结构和/或美学特征可能会改变。例如，物品(例如，鞋类物品、衣服物品、服装物品和装备物品)可以包括被嵌入材料部分内的热塑性塑料或热固性网状粘合剂材料，诸如热塑性聚氨酯(TPU)。当加热空气被引导到这些材料的一部分时，材料或嵌入的材料会经历某些变化，诸如增加的刚性和/或结构和外观上的其他变化。在一些实施方案中，当加热气体(例如，热空气)被输送到两种或更多种材料所定位的表面时，两种或更多种材料可以通过热空气焊接连接。

图23图示了其中气体喷嘴组件700包括喷嘴704的实施方案。在操作中，气体喷嘴组件700可以通过气体通路708将气体(例如，空气)从源706引导到喷嘴704中的出口710。源706可以是例如能够包含和/或输送压缩空气通过通路的任何源。在一些实施方案中，源706可以包括泵(例如，空气压缩机泵)。当泵被提供时，可以通过对泵的操作将气体从源706引导穿过通路708和出口710。可替代地，或者除了泵之外，源706可以包括储存在压力下的气体的容器(例如，压缩气体罐)。在操作中，来自容器的气体可以被释放(例如，通过打开阀)并穿过通路708被引导到出口710。

通过出口710输送的气体可以被加热(例如，加热的空气)。在气体被加热的实施方案中，可以提供一个或更多个加热元件以在气体离开喷嘴704之前升高气体的温度。这种加热元件可以被设置在源706的位置处、在出口710处、和/或在源706和出口710之间的任何其他点处。

喷嘴704可以以类似于本文关于打印组件实施方案的喷嘴所描述的方式移动。在这方面，应当理解的是，本文所公开的打印组件实施方案中的喷嘴和相关结构可以被改变为包括气体喷嘴。例如，图23中所示的喷嘴704可以以与图7至图9中所示的喷嘴120类似的方式移动。

参照图23，喷嘴704经由弹簧712被偏压在伸展位置中。当向上的力被施加到喷嘴704(或邻近的结构，诸如缓冲器)时，弹簧712被压缩，并且喷嘴704在由支撑结构720的上部部分714和下部部分716界定的空间(也称为通路)内平移。在该实施方案中，间隔构件718保持在上部部分714和下部部分716之间的距离，并且被联接到喷嘴704的保持部分722在上部部分714和下部部分716之间移动。因此，与图7至图9中所示的打印组件的喷嘴一样，喷嘴704可以在完全伸展构造和完全缩回构造之间移动。

气体喷嘴组件700的其他特征可以与本文描述的打印组件实施方案中的特征相同。例如，图23中所示的实施方案的行程长度可以以与其他实施方案相同的方式变化。因此，如在其他打印组件实施方案中一样，较短的间隔构件可以提供较短的可能行程长度，以及较长的间隔构件可以提供较长的可能行程长度。类似地，可以通过选择具有经设计的弹簧常数的弹簧来调节弹簧的操作，以增加或减少在气体输送操作期间压缩弹簧所需的力的量。

图24和图25图示了气体喷嘴组件800的另一实施方案。气体喷嘴组件800包括具有出口810的喷嘴804，以及支撑结构820。类似于图10至图20中所示的打印组件实施方案，在该实施方案中，支撑结构820被图示为相对于上部部分814可移动的托架。

图24示出了处于伸展构造的气体喷嘴组件800，以及图25示出了处于缩回构造的气体喷嘴组件800，该缩回构造是由喷嘴804(或相邻表面，诸如缓冲器)与气体(例如，加热空气)正在被输送到的物品832的表面830接触而导致的。如在图23的实施方案中，气体可以从源806输送、穿过通路808并且穿出喷嘴804中的出口810。

如图24至图25中所示，表面830的高度上的变化会导致喷嘴804伸展(图24)、缩回(图25)，并在伸展位置和缩回位置之间移动。喷嘴位置的这种调节可以提供出口810相对于表面830的更一致的定位，这可以提供改进的通过气体对表面的处理。另外，喷嘴804的移动可以减少表面830上的力的量，这可以减少当喷嘴804沿着表面830移动时通过与喷嘴804接触而损坏表面830的可能性。

如上所述，可以提供一个或更多个加热元件来将气体(例如，空气)加热到期望的输送温度。图24和图25图示了被定位成邻近喷嘴804以在气体被输送穿过通路808时加热气体的加热器834(例如，盘管式加热器、感应加热器或其他合适的加热装置)。加热元件控制器可以被提供为将气体的温度调节到用于在出口810处输送的期望的温度。此外，可以在出口810处或其他地方提供一个或更多个温度传感器，以提供关于在出口810处输送的气体的温度的信息。

在操作中，气体喷嘴组件800可以以与参考图10至图20所描述的打印组件相同的一般方式进行操作。特别地，如图24和图25中所示，喷嘴804可以被固定到下支撑部820并且可以沿着竖直轴线平移。当喷嘴804(或相邻表面，诸如缓冲器)被足够的力接触时，喷嘴804连同下支撑部820可以相对于上部部分814向上移动。这与喷嘴空气组件700形成对比，当喷嘴704受到足以压缩弹簧的力时，下部部分716保持静止。

如图25中所示，当喷嘴804遭遇到障碍物(例如，表面830的高度上的相对增加)时，该障碍物可以在喷嘴804上产生足够的力，以便以与图15至图18中所示出的方式相似的方式相对于打印组件实施方案压缩气体喷嘴组件的一个或更多个弹簧。

气体喷嘴组件700、800可以将气体(例如，加热空气)输送到本文公开的任何物品的表面。在其他实施方案中描述的特征并不明确地局限于打印组件，这些特征同样适用于气体喷嘴组件。例如，图1至图2中公开的结构(例如，网络101、计算系统103、臂部104和物品平移装置110)可以与气体喷嘴组件一起使用，除了喷嘴输送气体之外，该气体喷嘴组件以类似的方式工作。因此，臂部104可以被改变以支撑气体喷嘴组件的喷嘴，以及臂部104能够扭转、旋转和平移，使得喷嘴具有六个自由度。类似地，要由气体喷嘴组件处理的物品可以使用诸如图1中所示的物品平移装置(例如，具有基座112和臂部114的物品平移装置110)来进行支撑和定位。

在一个实施方案中，气体喷嘴组件包括：包括上部部分和下部部分的支撑结构；从上部部分延伸穿过支撑结构到下部部分的通路；具有出口和保持部分的喷嘴；以及包括接触喷嘴的保持部分的上表面的下端的弹簧。

保持部分可以在出口的与喷嘴相对的端部上并且位于支撑结构的通路内。喷嘴可以穿过通路从伸展位置平移到缩回位置，且保持部分的上表面在缩回位置中比在伸展位置中更靠近支撑结构的上部部分。弹簧将喷嘴偏压到伸展位置，且弹簧的一部分可以被设置在通路中。当喷嘴受到足以压缩弹簧的力时，喷嘴从伸展位置朝向缩回位置转向。

可以提供从喷嘴延伸到源的气体通路。气体通路可以是在源和喷嘴之间提供流体(例如气体)流动路径的管或其他结构。源可以是空气压缩机泵和/或压缩气体罐。

气体喷嘴组件的其他结构可以类似于图1至图9中所示的结构，但是打印头120(及其相关打印结构)被图23中所示的喷嘴704(及其相关气体输送结构)替换。

在另一个实施方案中，气体喷嘴组件包括支撑结构和托架、具有出口的喷嘴、以及联接到喷嘴的保持部分。托架包括基座部分和穿过基座部分设置的开口。保持部分可以在喷嘴的相对的端部上具有上表面。

喷嘴被设置成穿过托架的基座部分的开口，并被固定到托架的基座部分，使得保持部分的上表面和喷嘴位于基座部分的相对的侧上。支撑结构可以包括各自包括通孔的一组杆，并且托架可以包括各自包括通孔的一组套管。该一组杆中的每个杆可以被设置在该一组套管的对应通孔中。托架可以从伸展位置平移到缩回位置，以及保持部分的上表面被定位成在缩回位置中比在伸展位置中更靠近支撑结构。

诸如弹簧的偏压构件可以被定位在该一组套管的每个通孔内。紧固件可以被设置成穿过该一组杆中的每个杆和穿过该一组套管中每个套管，以及每个紧固件将支撑结构固定到托架。当喷嘴经受足以压缩弹簧的力时，偏压构件(例如，弹簧)可将托架偏压至伸展位置，并且支撑结构可以从伸展位置朝向缩回位置转向。

气体喷嘴组件的其他结构可以类似于图10至图21中所示的结构，但是打印头320(及其相关打印结构)被图24至图25中所示的喷嘴804(及其相关气体输送结构)替换。

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他组合也是可能的。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，应理解的是，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)

1.一种打印组件，包括：

支撑结构；

所述支撑结构包括上部部分和下部部分；

通路，所述通路穿过所述支撑结构从所述上部部分延伸到所述下部部分；

打印头，所述打印头具有保持部分和喷嘴，所述保持部分位于所述打印头的与所述喷嘴相对的端部上，所述保持部分被定位在所述支撑结构的所述通路内；

弹簧，所述弹簧包括接触所述打印头的所述保持部分的上表面的下端；

所述打印头能够穿过所述通路从伸展位置平移到缩回位置，所述保持部分的所述上表面被定位为在所述缩回位置中比在所述伸展位置中更靠近所述支撑结构的所述上部部分；

所述弹簧将所述打印头偏压到所述伸展位置，所述弹簧的一部分被设置在所述通路中；

其中，当所述喷嘴经受足以压缩所述弹簧的力时，所述打印头从所述伸展位置朝向所述缩回位置转向；

所述打印组件还包括一组间隔构件，所述一组间隔构件被设置在所述支撑结构的所述上部部分和所述支撑结构的所述下部部分之间，所述一组间隔构件的长度确定在所述上部部分和所述下部部分之间的距离，在所述上部部分和所述下部部分之间的所述距离对应于所述打印头从所述缩回位置到所述伸展位置的行程长度。

2.根据权利要求1所述的打印组件，其中，所述一组间隔构件中的每个间隔构件包括通孔；并且

其中，所述一组间隔构件的每个通孔被构造成接纳紧固件，所述紧固件将所述一组间隔构件中的每个间隔构件固定到所述支撑结构的所述上部部分，并且将所述一组间隔构件中的每个间隔构件固定到所述支撑结构的所述下部部分。

3.根据权利要求2所述的打印组件，其中，所述支撑结构的所述上部部分包括一组上部通孔，其中，在所述一组上部通孔中的每个通孔与在所述一组间隔构件中的间隔构件中的对应通孔对准；

其中，所述支撑结构的所述下部部分包括一组下部通孔，其中，在所述一组下部通孔中的每个通孔与在所述一组间隔构件中的间隔构件中的对应通孔对准；并且

其中，每个紧固件被定位成穿过在所述一组上部通孔中的上部通孔、在所述一组间隔构件中的间隔构件中的通孔以及穿过在所述一组下部通孔中的下部通孔，以将所述一组间隔构件固定到所述上部部分并且将所述下部部分固定到所述一组间隔构件。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的打印组件，其中：

所述一组间隔构件中的每个间隔构件包括至少一个平面的侧表面，所述平面的侧表面在所述一组间隔构件中的所述间隔构件的下端和上端之间延伸；

所述打印头的所述保持部分包括一个或更多个平面接合表面，所述一个或更多个平面接合表面中的每一个平面接合表面面向所述一组间隔构件中的每个间隔构件的所述至少一个平面的侧表面；并且

其中，所述打印头的所述一个或更多个平面接合表面接触所述一组间隔构件中的每个间隔构件的所述平面的侧表面，使得所述打印头被限制围绕所述打印头的中央轴线旋转。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的打印组件，其中，所述支撑结构的所述上部部分被构造有被固定到臂部的附接接口。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的打印组件，其中，由所述打印头在从所述伸展位置移动到所述缩回位置中行进的距离在一毫米和十毫米之间的范围内。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的打印组件，其中，所述支撑结构的所述下部部分包括导向孔，所述导向孔从所述下部部分的上表面延伸到所述下部部分的下表面；

所述导向孔具有导向孔横截面，所述喷嘴具有喷嘴横截面以及所述保持部分的下表面具有保持横截面；

所述导向孔横截面大于所述喷嘴横截面，从而允许所述喷嘴穿过所述导向孔；并且

其中，所述保持横截面大于所述导向孔横截面并且防止所述保持部分穿过所述导向孔。

8.一种定向用于多轴材料分配的打印头的系统，包括：

臂部，所述臂部包括工具附接部分；

打印组件，所述打印组件附接到所述臂部的所述工具附接部分；

所述打印组件包括支撑结构；

所述支撑结构包括上部部分和下部部分；

所述上部部分附接到所述臂部的所述工具附接部分；

通路，所述通路穿过所述支撑结构从所述上部部分延伸到所述下部部分；

所述打印组件还包括打印头；

所述打印头具有保持部分和喷嘴，所述保持部分位于所述打印头的与所述喷嘴相对的端部上，所述保持部分被定位在所述支撑结构的所述通路内；

所述打印组件还包括弹簧；

所述弹簧包括下端，所述下端接触所述打印头的所述保持部分的上表面；

所述打印头能够穿过所述通路从伸展位置平移到缩回位置，所述保持部分的所述上表面被定位成在所述缩回位置中比在所述伸展位置中更靠近所述支撑结构的所述上部部分；

所述弹簧将所述打印头偏压到所述伸展位置，并且所述弹簧的一部分被设置在所述通路中；

其中，当所述喷嘴经受足以压缩所述弹簧的力时，所述打印头从所述伸展位置朝向所述缩回位置转向；

所述系统还包括物品平移装置，所述物品平移装置包括基座和臂部，物品接纳平台被固定到所述物品平移装置的所述臂部，所述物品接纳平台能够相对于所述物品平移装置的所述基座在三个维度上移动；

所述系统还包括一组间隔构件，所述一组间隔构件被设置在所述支撑结构的所述上部部分和所述支撑结构的所述下部部分之间；

所述一组间隔构件的长度确定在所述上部部分和所述下部部分之间的距离；和

在所述上部部分和所述下部部分之间的所述距离对应于所述打印头从所述缩回位置到所述伸展位置的行程长度。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述一组间隔构件中的每个间隔构件包括通孔；并且

其中，所述一组间隔构件的每个通孔被构造成接纳紧固件，所述紧固件将所述一组间隔构件中的每个间隔构件固定到所述支撑结构的所述上部部分，并且将所述一组间隔构件中的每个间隔构件固定到所述支撑结构的所述下部部分。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述支撑结构的所述上部部分包括一组上部通孔，其中，在所述一组上部通孔中的每个通孔与所述一组间隔构件中的间隔构件中的对应通孔对准；

其中，所述支撑结构的所述下部部分包括一组下部通孔，其中，在所述一组下部通孔中的每个通孔与在所述一组间隔构件中的间隔构件中的对应通孔对准；并且

其中，每个紧固件被定位成穿过在所述一组上部通孔中的上部通孔、在所述一组间隔构件中的间隔构件中的通孔以及穿过在所述一组下部通孔中的下部通孔，以将所述一组间隔构件固定到所述上部部分并且将所述下部部分固定到所述一组间隔构件。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的系统，其中：

所述一组间隔构件中的每个间隔构件包括至少一个平面的侧表面，所述平面的侧表面在所述一组间隔构件中的所述间隔构件的下端和上端之间延伸；

所述打印头的所述保持部分包括一个或更多个平面接合表面，所述一个或更多个平面接合表面中的每一个平面接合表面面向所述一组间隔构件中的每个间隔构件的所述至少一个平面的侧表面；并且

其中，所述打印头的所述一个或更多个平面接合表面接触所述一组间隔构件中的每个间隔构件的所述平面的侧表面，使得所述打印头被限制围绕所述打印头的中央轴线旋转。

12.根据权利要求8至10中任一项所述的系统，其中，所述支撑结构的所述下部部分包括导向孔，所述导向孔从所述下部部分的上表面延伸到所述下部部分的下表面；

所述导向孔具有导向孔横截面，所述喷嘴具有喷嘴横截面以及所述保持部分的下表面具有保持横截面；

所述导向孔横截面大于所述喷嘴横截面，允许所述喷嘴穿过所述导向孔；并且

其中，所述保持横截面大于所述导向孔横截面并且防止所述保持部分穿过所述导向孔。

13.根据权利要求8至10中任一项所述的系统，其中，所述打印头包括流入开口和流出开口，打印材料从所述流入开口传递到所述流出开口。

14.根据权利要求8至10中任一项所述的系统，其中，由所述打印头在从所述伸展位置移动到所述缩回位置中行进的距离在一毫米和十毫米之间的范围内。

15.一种定向用于多轴材料分配的打印头的系统，包括：

框架；

机器人装置，所述机器人装置被附接到所述框架，所述机器人装置包括基座和臂部，所述基座被附接到所述框架；

所述臂部包括工具附接部分，所述工具附接部分被设置在所述臂部的与所述基座相对的端部上；

所述臂部的所述工具附接部分能够相对于所述基座在三个维度上移动；

打印组件，所述打印组件被附接到所述臂部的所述工具附接部分；

所述打印组件包括支撑结构；

所述支撑结构包括上部部分和下部部分；

所述上部部分附接到所述臂部的所述工具附接部分；

通路，所述通路穿过所述支撑结构从所述上部部分延伸到所述下部部分；

所述打印组件还包括打印头；

所述打印头具有保持部分和喷嘴，所述保持部分位于所述打印头的与所述喷嘴相对的端部上，所述保持部分被定位在所述支撑结构的所述通路内；

所述打印组件还包括弹簧；

所述弹簧包括下端，所述下端接触所述打印头的所述保持部分的上表面；

所述打印头能够穿过所述通路从伸展位置平移到缩回位置，所述保持部分的所述上表面被定位成在所述缩回位置中比在所述伸展位置中更靠近所述支撑结构的所述上部部分；

所述弹簧将所述打印头偏压到所述伸展位置，所述弹簧的一部分被设置在所述通路中；

其中，当所述喷嘴经受足以压缩所述弹簧的力时，所述打印头从所述伸展位置朝向所述缩回位置转向；

所述的系统还包括一组间隔构件，所述一组间隔构件被设置在所述支撑结构的所述上部部分和所述支撑结构的所述下部部分之间，所述一组间隔构件的长度确定在所述上部部分和所述下部部分之间的距离，在所述上部部分和所述下部部分之间的所述距离对应于所述打印头从所述缩回位置到所述伸展位置的行程长度。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述一组间隔构件中的每个间隔构件包括通孔；并且

其中，所述一组间隔构件的每个通孔被构造成接纳紧固件，所述紧固件将所述一组间隔构件中的每个间隔构件固定到所述支撑结构的所述上部部分，并且将所述一组间隔构件中的每个间隔构件固定到所述支撑结构的所述下部部分。

17.一种使用包括打印组件的设备将打印材料分配到基底上的方法，所述方法包括：

将所述打印组件附接到机器人装置的臂部上；

从被设置在所述设备中的材料源向所述打印组件提供所述打印材料；

所述打印组件包括：

打印头，所述打印头包括用于分配所述打印材料的喷嘴；

支撑结构，所述支撑结构包括上部部分和下部部分；

弹簧；

所述打印头可移动地固定到所述支撑结构；

所述打印头被构造为相对于所述支撑结构从伸展位置移动到缩回位置；

所述弹簧被偏压以将所述打印头推到所述伸展位置；

其中，当所述弹簧被压缩时，所述打印头朝向所述缩回位置移动；提供基底；

使所述打印材料穿过所述打印头；

将所述打印材料沉积在所述基底上；和

使所述喷嘴以足够的力接触所述基底，以压缩所述弹簧并且使所述打印头从所述伸展位置朝向所述缩回位置转向；

所述打印组件还包括一组间隔构件，所述一组间隔构件被设置在所述支撑结构的所述上部部分和所述支撑结构的所述下部部分之间，所述一组间隔构件的长度确定在所述上部部分和所述下部部分之间的距离，在所述上部部分和所述下部部分之间的所述距离对应于所述打印头从所述缩回位置到所述伸展位置的行程长度。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述打印头还包括加热器托架，并且其中，所述打印材料在被沉积到所述基底上之前被所述加热器托架加热。

19.根据权利要求17或18所述的方法，还包括将所述基底固定到平台，所述平台能够在四个或更多个运动轴线上移动。

20.根据权利要求17或18所述的方法，还包括：

相对于所述基底，编程打印头预定路径；和

指示所述打印头沿着所述打印头预定路径沉积所述打印材料。

21.根据权利要求20所述的方法，其中，当所述打印头的所述喷嘴以足以压缩所述弹簧的力接触所述基底的阻塞所述打印头预定路径的部分时，所述弹簧压缩并且所述打印头朝向所述缩回位置移动。

22.根据权利要求21所述的方法，其中，当所述打印头远离所述伸展位置移位时，所述打印头沿着所述基底的阻塞所述打印头预定路径的所述部分沉积所述打印材料。

23.根据权利要求17或18所述的方法，其中，当用于固定所述基底的平台沿着一个或更多个运动轴线平移时，所述打印头将所述打印材料沉积在所述基底上。

24.根据权利要求17或18所述的方法，其中，所述基底包括鞋类物品的一部分。

25.根据权利要求17或18所述的方法，其中，用于固定所述基底的平台能够在六个运动轴线上运动。

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