一种用于大型金属3D打印设备的构建仓系统

摘要

本申请公开了一种用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，包括定位机构，定位机构包括：初定位组件设于相应的工作工位与构建仓之间，初定位组件用于检测构建仓是否到达相应的工作工位；第一定位机构设于相应的工作工位与驱动缸之间，第二定位机构设于相应的工作工位与成型缸之间；第一定位机构用于在构建仓的下部对构建仓进行定位，第二定位机构用于在构建仓的上部对构建仓进行定位；控制器用于在初定位组件检测到构建仓到达相应的工作工位时控制构建仓停止移动，并控制第一定位机构动作，并在第一定位机构对所述构建仓完成定位后，控制第二定位机构动作。本申请的用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，能够实现构建仓在移动过程中的精准定位。

权利要求

1.一种用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，包括至少两个工作工位（700）和至少两个构建仓（600），至少两个所述构建仓（600）在至少两个所述工作工位（700）之间循环切换，所述构建仓（600）包括分体设置的成型缸（610）和驱动缸（620），所述驱动缸（620）位于所述成型缸（610）下方，其特征在于，包括：定位机构，至少一个所述工作工位（700）与所述构建仓（600）之间设有所述定位机构，所述定位机构包括：

初定位组件（100），所述初定位组件（100）设于相应的工作工位（700）与所述构建仓（600）之间，所述初定位组件（100）用于检测所述构建仓（600）是否到达相应的工作工位（700）；

第一定位机构（200）和第二定位机构（300），所述第一定位机构（200）设于相应的工作工位（700）与所述驱动缸（620）之间，所述第二定位机构（300）设于相应的工作工位（700）与所述成型缸（610）之间；所述第一定位机构（200）用于在所述构建仓（600）的下部对所述驱动缸（620）进行定位，所述第二定位机构（300）用于在所述构建仓（600）的上部对所述成型缸（610）进行定位，以使分体设置的构建仓（600）相对于相应的工作工位（700）定位固定；控制器，所述控制器用于在所述初定位组件（100）检测到所述构建仓（600）到达相应的工作工位（700）时控制所述构建仓（600）停止移动，并控制所述第一定位机构（200）动作，以对所述驱动缸（620）进行定位，并在所述第一定位机构（200）对所述驱动缸（620）完成定位后，控制所述第二定位机构（300）动作，以对所述成型缸（610）进行定位。

2.根据权利要求1所述的用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，其特征在于，所述第一定位机构（200）沿竖直方向动作而对所述驱动缸（620）进行定位，所述第二定位机构（300）沿水平方向动作对所述成型缸（610）进行定位。

3.根据权利要求2所述的用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，其特征在于，所述第二定位机构（300）设有两组，沿所述构建仓（600）的移动方向，两组所述第二定位机构（300）分别设于所述构建仓（600）的两侧。

4.根据权利要求2所述的用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，其特征在于，所述第一定位机构（200）包括第一定位槽（210）、第一定位件（220）和第一驱动组件（230），所述第一定位槽（210）相对于所述驱动缸（620）固定设置，并且槽口朝上，所述第一定位件（220）设于相应的工作工位（700）上，所述第一驱动组件（230）与所述第一定位件（220）连接，以驱动所述第一定位件（220）进行竖直向的往复运动而进入或离开所述第一定位槽（210）。

5.根据权利要求4所述的用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，其特征在于，所述第一定位槽（210）为V型槽，所述第一定位件（220）可滚动设置。

6.根据权利要求1所述的用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，其特征在于，所述初定位组件（100）包括感应器和感应片（110），所述感应片（110）相对所述构建仓（600）固定设置，所述感应器设于相应的工作工位（700）上，所述感应器用于对所述感应片（110）进行检测。

7.根据权利要求6所述的用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，其特征在于，所述感应器包括第一感应器（120）和第二感应器（130），沿所述构建仓（600）进入相应的所述工作工位（700）的方向，所述第一感应器（120）设于所述第二感应器（130）的前端，并且所述构建仓（600）在相应的工作工位（700）上定位后，所述感应片（110）与所述第一感应器（120）之间位置相对应。

8.根据权利要求1所述的用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，其特征在于，所述第一定位机构（200）设有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述第一定位机构（200）受到的来自构建仓（600）的压力。

9.根据权利要求2所述的用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，其特征在于，所述第二定位机构（300）包括第二定位槽（310）、第二定位件（320）和第二驱动组件（330），所述第二定位槽（310）相对于所述成型缸（610）固定设置，并且槽口水平朝向，所述第二定位件（320）设于相应的工作工位（700）上，所述第二驱动组件（330）与所述第二定位件（320）连接，以驱动所述第二定位件（320）进行水平向的往复运动而进入或离开所述第二定位槽（310）。

10.根据权利要求1所述的用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，其特征在于，还包括滑动连接的导轨（410）和滑台（420），所述至少两个工作工位（700）通过所述导轨（410）连接，所述构建仓（600）与所述滑台（420）连接，所述滑台（420）设有定位销（425），所述构建仓（600）设有对应的定位孔，所述定位销（425）与所述定位孔连接。

说明书

一种用于大型金属3D打印设备的构建仓系统

技术领域

[0001] 本发明属于3D打印设备技术领域，特别涉及一种用于大型金属3D打印设备的构建仓系统。

背景技术

[0002] 在应用选区熔化技术的3D打印设备中，设备主要包括上方的打印仓和下方的构建仓，打印工作在密闭的构建仓中进行，在打印完毕后，需要将工件从构建仓中取出，并进行
粉末清理，该过程需要停机处理。

[0003] 近年来，随着3D打印技术日渐成熟，打印工件的尺寸也越来越大，行业内的研发人员把目光瞄向了大型工件的金属3D打印。由于工件的取出和粉末清理需要停机处理，影响
设备的利用率和打印工作效率，并且对于打印设备，构建仓的装配需要达到一定的精密度，
当3D打印设备用于大型工件的打印时，构建仓的尺寸也要相应增大，上述的两点短板尤为
突出，也由此提高了大型金属3D打印设备及构建仓的设计难度。

[0004] 为解决该技术问题，本发明人设想通过设置多个构建仓进行切换工作，以节省中间工件取出和粉末清理的时间，并将构建仓分体设置，分为上部精密度要求较高的成型缸
和下部精密度要求较低的驱动缸，以此降低构建仓的装配难度，利于达到要求的精密度。但
是，要实现良好的打印工作，还需要考虑构建仓在移动过程中的精准定位问题，由于成型缸
和驱动缸之间分体连接，并且用于大型工件的构建仓尺寸之大，在移动过程中可能出现因
为晃动等因素而使上部成型缸的位置相对驱动缸发生轻微偏移的现象，进而导致虽然构建
仓在指定位置上完成定位，但是上部的成型缸与打印仓对位不准确的现象，无法完全保证
成型缸和驱动缸在定点位置上完全一致。

[0005] 因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

[0006] 本申请实施例的目的在于提供了一种用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，能够实现构建仓在移动过程中的精准定位。

[0007] 为解决其技术问题，本申请实施例提供的用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，包括至少两个工作工位和至少两个构建仓，至少两个所述构建仓在至少两个所述工作
工位之间循环切换，所述构建仓包括分体设置的成型缸和驱动缸，所述驱动缸位于所述成
型缸下方，还包括：

[0008] 定位机构，至少一个所述工作工位与所述构建仓之间设有所述定位机构，所述定位机构包括：

[0009] 初定位组件，所述初定位组件设于相应的工作工位与所述构建仓之间，所述初定位组件用于检测所述构建仓是否到达相应的工作工位；

[0010] 第一定位机构和第二定位机构，所述第一定位机构设于相应的工作工位与所述驱动缸之间，所述第二定位机构设于相应的工作工位与所述成型缸之间；所述第一定位机构
用于在所述构建仓的下部对所述构建仓进行定位，所述第二定位机构用于在所述构建仓的
上部对所述构建仓进行定位，以使所述构建仓相对于相应的工作工位定位固定；

[0011] 控制器，所述控制器用于在所述初定位组件检测到所述构建仓到达相应的工作工位时控制所述构建仓停止移动，并控制所述第一定位机构动作，并在所述第一定位机构对
所述构建仓完成定位后，控制所述第二定位机构动作。

[0012] 本申请的用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，通过初定位组件初步确定构建仓移动到相应的工作工位，通过第一定位机构在构建仓的下部对构建仓进行基本精准的定
位，再通过第二定位机构在构建仓的上部进行定位，使构建仓尽量消除切换过程中的移动
误差，进而相对相应的工作工位实现全方位的、精准的定位。

[0013] 进一步地，上述第一定位机构沿竖直方向动作而对所述构建仓进行定位，所述第二定位机构沿水平方向动作对所述构建仓进行定位。

[0014] 进一步地，上述第二定位机构设有两组，沿所述构建仓的移动方向，两组所述第二定位机构分别设于所述构建仓的两侧。

[0015] 进一步地，上述第一定位机构包括第一定位槽、第一定位件和第一驱动组件，所述第一定位槽相对于所述构建仓的下部固定设置，并且槽口朝上，所述第一定位件设于相应
的工作工位上，所述第一驱动组件与所述第一定位件连接，以驱动所述第一定位件进行竖
直向的往复运动而进入或离开所述第一定位槽。

[0016] 进一步地，上述第一定位槽为V型槽，所述第一定位件可滚动设置。

[0017] 进一步地，上述初定位组件包括感应器和感应片，所述感应片相对所述构建仓固定设置，所述感应器设于相应的工作工位上，所述感应器用于对所述感应片进行检测。

[0018] 进一步地，上述感应器包括第一感应器和第二感应器，沿所述构建仓进入相应的所述工作工位的方向，所述第一感应器设于所述第二感应器的前端，并且所述构建仓在相
应的工作工位上定位后，所述感应片与所述第一感应器之间位置相对应。

[0019] 进一步地，上述第一定位机构设有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述第一定位机构受到的来自构建仓的压力。

[0020] 进一步地，上述第二定位机构包括第二定位槽、第二定位件和第二驱动组件，所述第二定位槽相对于所述构建仓的上部固定设置，并且槽口水平朝向，所述第二定位件设于
相应的工作工位上，所述第二驱动组件与所述第二定位件连接，以驱动所述第二定位件进
行水平向的往复运动而进入或离开所述第二定位槽。

[0021] 进一步地，该构建仓系统还包括滑动连接的导轨和滑台，所述至少两个工作工位通过所述导轨连接，所述构建仓与所述滑台连接，所述滑台设有定位销，所述构建仓设有对
应的定位孔，所述定位销与所述定位孔连接。

[0022] 本申请的用于大型金属3D打印设备的构建仓系统， 通过第一定位机构和第二定位机构分别对下部的驱动缸和上部的成型缸进行定位，消除成型缸由于晃动或惯性移动等
因素而相对驱动缸发生的位置偏移，保证在构建仓在打印工位上位置定位准确的基础上，
保证构建仓的上部（即成型缸）能够与打印设备的打印仓无误差地精准对接，通过先初定位
组件进行初步判断停止构建仓的移动，再第一定位机构对驱动缸进行定位，最后第二定位
机构对成型缸进行定位的定位逻辑，降低定位的错误率，避免因先对上部的成型缸进行定
位，而下部的驱动缸还能够相对移动，影响最终的定位准确性，使大尺寸的构建仓能够相对
相应的工作工位实现全方位的、精准的定位，使得上部的成型缸能够与构建仓上方的打印
仓实现精准的连接。

[0023] 本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说
明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

[0024] 图1为本申请实施例提供的一种用于大型金属3D打印设备的构建仓系统的结构示意图。

[0025] 图2为本申请实施例提供的一种用于大型金属3D打印设备的构建仓系统的另一结构示意图。

[0026] 图3为图1中的K处放大图。

[0027] 图4为本申请实施例提供的一种用于大型金属3D打印设备的构建仓系统的第一定位机构的部分结构示意图。

[0028] 图5为本申请实施例提供的一种用于大型金属3D打印设备的构建仓系统的第二定位机构的部分结构示意图。

[0029] 图6为本申请实施例提供的一种用于大型金属3D打印设备的构建仓系统的滑台的结构示意图。

[0030] 图7为本申请实施例提供的一种用于大型金属3D打印设备的构建仓系统的初定位组件的工作示意图。

[0031] 图8为本申请实施例提供的一种用于大型金属3D打印设备的构建仓系统的局部结构示意图。

[0032] 标号说明： 100、初定位组件；110、感应片；120、第一感应器；130、第二感应器；200、第一定位机构；210、第一定位槽；220、第一定位件；230、第一驱动组件；231、电缸；232、
驱动板；233、导柱；234、导向板；300、第二定位机构；310、第二定位槽；320、第二定位件；
330、第二驱动组件；410、导轨；411、防撞块；420、滑台；421、工字滚轮；422、伺服电机；423、
导向轮；424、阻挡件；425、定位销；500、结构框架；510、第一架体；520、第二架体；530、第三
架体；540、安装框架；600、构建仓；610、成型缸；620、驱动缸；700、工作工位；710a、打印工
位；710b、清理工位。

具体实施方式

[0033] 下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参
考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0034] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时
针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于
描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特
定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于
描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在
本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0035] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可
以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间
接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术
人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0036] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它
们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特
征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在
第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示
第一特征水平高度小于第二特征。

[0037] 下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并
且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，
这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的
关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以
意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

[0038] 如图1、2、3所示，本发明一种用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，包括至少两个工作工位700和至少两个构建仓600，至少两个所述构建仓600在至少两个所述工作工位
700之间循环切换，所述构建仓600包括分体设置的成型缸610和驱动缸620，所述驱动缸620
位于所述成型缸610下方，还包括：

[0039] 定位机构，至少一个所述工作工位700与所述构建仓600之间设有所述定位机构，所述定位机构包括：

[0040] 初定位组件100，所述初定位组件100设于相应的工作工位700与所述构建仓600之间，所述初定位组件100用于检测所述构建仓600是否到达相应的工作工位700；

[0041] 第一定位机构200和第二定位机构300，所述第一定位机构200设于相应的工作工位700与所述驱动缸620之间，所述第二定位机构300设于相应的工作工位700与所述成型缸
610之间；所述第一定位机构200用于在所述构建仓600的下部对所述构建仓600进行定位，
所述第二定位机构300用于在所述构建仓600的上部对所述构建仓600进行定位，以使所述
构建仓600相对于相应的工作工位700定位固定；

[0042] 控制器，所述控制器用于在所述初定位组件100检测到所述构建仓600到达相应的工作工位700时控制所述构建仓600停止移动，并控制所述第一定位机构200动作，并在所述
第一定位机构200对所述构建仓600完成定位后，控制所述第二定位机构300动作。

[0043] 具体应用中，至少两个工作工位700为大型金属3D打印设备（以下简称打印设备）的打印工位710a和清理工位710b，至少在打印工位710a上设置定位机构，打印工位710a上
对应打印设备的打印仓，当构建仓600移动到打印工位710a时，位于打印仓的下方。至少两
个构建仓600分别在打印工位710a和清理工位710b同步工作，当打印工位710a上的构建仓
600打印完毕后，移动到清理工位710b进行工件的取出和粉末清理，切换已清理完毕的构建
仓600至打印工位710a进行下一轮打印工作，以此，至少两个构建仓600在至少两个工作工
位700之间循环切换工作。工作时，切换的构建仓600向打印工位710a移动，初定位组件100
检测该构建仓600是否达到打印工位710a，对构建仓600的位置进行初步判断，当初定位组
件100检测到构建仓600到达打印工位710a时，控制器控制构建仓600停止移动,并控制第一
定位机构200动作，在构建仓600的下部对构建仓600进行定位，切断构建仓600的移动，使其
定位在打印工位710a的指定位置，当第一定位机构200完成定位工作后，控制器再控制第二
定位机构300动作在构建仓600的上部进行定位，使构建仓600尽量消除切换过程中的移动
误差。

[0044] 具体应用中，驱动缸620还具备负载构建仓600的作用，特别是对于用于大型金属3D打印设备的构建仓600，随着尺寸增大，构建仓600下部的负载更大，并且上部更容易发生
晃动或者在停止移动时惯性位移更大。该技术方案，通过第一定位机构200和第二定位机构
300分别对下部的驱动缸620和上部的成型缸610进行定位，对兼顾移动和负重的下部驱动
缸620进行稳定和初步精准的定位，并消除上部成型缸610由于晃动或惯性移动等因素而相
对驱动缸620发生的位置偏移，保证构建仓600在打印工位710a上位置定位准确的同时，保
证构建仓600的上部（即成型缸610）能够与打印设备的打印仓无误差地精准对接，通过先初
定位组件100进行初步判断，再第一定位机构200对驱动缸620进行定位，最后第二定位机构
300对成型缸610进行定位的定位逻辑，降低定位的错误率，避免因先对上部的成型缸610进
行定位，而下部的驱动缸620还能够相对移动，影响最终的定位准确性，甚至对驱动缸620与
成型缸610之间的连接造成不良影响。

[0045] 具体地，目前，市面上能够打印的工件幅面基本在500mm×500mm内，对于幅面（即工件的水平截面积）超过500mm×500mm的工件可以定义为大型工件，构建仓作为核心的打
印工作区域，其尺寸与打印工件的尺寸密切相关，当打印工件的尺寸增大，构建仓的尺寸需
要相应增大，幅面超过500mm×500mm的大型工件所需的构建仓配套的金属3D打印设备即可
定义为上述大型金属3D打印设备。

[0046] 具体应用中，上述工作工位700可以设置两个，分别为打印工位710a和清理工位710b，构建仓600可以设置两个，两个工作工位700形成闭环连接，两个构建仓600分别在两
个工作工位700上同步工作，当一轮打印工作完毕后，原打印工位710a上的构建仓600向清
理工位710b切换，而原清理工位710b上的构建仓600向打印工位710a切换。可以单在打印工
位710a设置上述定位机构，还可以在打印工位710a和清理工位710b上同时设置上述定位机
构。

[0047] 具体地，上述初定位组件100在检测到构建仓600到达相应的工作工位700时，可以发送一个检测信息到控制器，上述第一定位机构200完成定位工作后，可以发送一个定位信
息到控制器，控制器根据上述的检测信息和定位信息进行下一步工作的控制。

[0048] 在一些优选的实施方式中，上述第一定位机构200沿竖直方向动作而对所述构建仓600进行定位，所述第二定位机构300沿水平方向动作对所述构建仓600进行定位。具体应
用中，构建仓600常规地置于地面上或者是设置在地面的平台上移动，通过该技术方案，先
通过第一定位机构200沿竖直方向动作对构建仓600（具体是驱动缸620）提供竖直方向上的
定位作用，将构建仓600相对抵紧在地面上或者是设置在地面的平台上，对于下部负载较大
的大型构建仓，能够简单快速地锁定构建仓600的移动且定位，再通过第二定位机构300沿
水平方向动作对构建仓600（具体是成型缸610）提供水平方向上的定位作用，从而在二维方
向上对构建仓600进行精准定位。

[0049] 在一些优选的实施方式中，上述第二定位机构300设有两组，沿所述构建仓600的移动方向，两组所述第二定位机构300分别设于所述构建仓600的两侧。由此，能够在成型缸
610的两侧对构建仓600进行定位并实现锁紧的作用。

[0050] 在一些优选的实施方式中，上述第一定位机构200设有两组，沿所述构建仓600的移动方向，两组所述第一定位机构200分别设于所述构建仓600的两侧。

[0051] 具体地，上述两组第一定位机构200靠近驱动缸620底部设置，所述两组第二定位机构300靠近成型缸610顶部设置。通过该技术方案，能够在构建仓600的下部尽量靠近构建
仓600的移动平面（上述地面或其上的平台即为该移动平面）进行定位锁定，在构建仓600的
上部尽量靠近与打印仓对接处进行定位，通过两组定位机构在大型构建仓的两端进行更精
准的定位，使得构建仓在下能够保证在指定位置定位准确，在上能够与打印仓对位连接准
确，规避由于构建仓尺寸增大而对精准定位造成的影响。

[0052] 在一些优选的实施方式中，上述第一定位机构200包括第一定位槽210、第一定位件220和第一驱动组件230，所述第一定位槽210相对于所述构建仓600的下部固定设置，并
且槽口朝上，所述第一定位件220设于相应的工作工位700上，所述第一驱动组件230与所述
第一定位件220连接，以驱动所述第一定位件220进行竖直向的往复运动而进入或离开所述
第一定位槽210。

[0053] 在一些优选的实施方式中，上述第一定位槽210为V型槽，所述第一定位件220可滚动设置。具体应用中，当构建仓600到达工作工位700的指定位置，但是位置有所偏差时，第
一定位槽210倾斜的两侧壁起到引导作用，滚动设置的第一定位件220经第一驱动组件230
的驱动向下运动进入第一定位槽210时，沿第一定位槽210的侧壁滚动，从而带动构建仓600
滑动，直至第一定位件220抵于第一定位槽210的底部，即V型槽的中轴线，通过该技术方案，
能够消除构建仓600初定位的位置偏差，利于实现精确的定位。具体地，该第一定位件220可
以采用滚轮。作为更优的实施方式，上述第一定位件220为双滚轮设置，通过该技术方案，利
于平稳带动构建仓600移动而消除位置偏差。具体地，第一定位槽210的槽壁朝向所述构建
仓600的移动方向倾斜。作为优选的实施方式，该第一定位机构200设有两组，沿所述构建仓
600的移动方向，分别设置在所述构建仓600的两侧。

[0054] 在一些优选的实施方式中，上述第一定位机构200设有压力传感器（图中未示出），所述压力传感器用于检测所述第一定位机构200受到的来自构建仓600的压力。具体应用
中，当第一定位机构200完成对构建仓600的定位时，会受到来自构建仓600的反作用力，通
过压力传感器检测该反作用力，能够迅速、灵敏地判断该第一定位机构200是否完成对构件
仓的定位。具体地，该压力传感器可以与上述控制器连接，当压力传感器检测到压力值时，
控制器根据该信息控制第二定位机构300工作。

[0055] 如图4所示，在一些优选的实施方式中，上述第一驱动组件230包括电缸231、驱动板232、导柱233和导向板234，所述驱动板232与所述电缸231的输出端连接，并与所述第一
定位件220连接，所述导向板234与所述电缸231相对固定连接，所述导柱233的一端与所述
驱动板232连接，另一端穿过所述导向板234。具体应用中，驱动缸620还具备负载构建仓600
的作用，特别是对于用于大型金属3D打印设备的构建仓600，下部的负载更大，通过具有精
准推力以及推力可控的电缸231进行驱动，能够确保第一定位件220进行定位时，能够带动
构建仓600移动纠正位置偏差且实现稳固的定位，并通过导柱233的支持，使得第一定位件
220输出的力更稳定。具体地，可以在导向板234上开设对应的通孔供导柱233移动，作为优
选的实施方式，在本实施例中，导向板234设有导向套，使得导柱233沿该导向套移动以提供
更稳定的支撑力。更优地，上述导柱233设有四个，并以所述电缸231为中心分布设置。

[0056] 如图5、8所示，在一些优选的实施方式中，上述第二定位机构300包括第二定位槽310、第二定位件320和第二驱动组件330，所述第二定位槽310相对于所述构建仓600的上部
固定设置，并且槽口水平朝向，所述第二定位件320设于相应的工作工位700上，所述第二驱
动组件330与所述第二定位件320连接，以驱动所述第二定位件320进行水平向的往复运动
而进入或离开所述第二定位槽310。进一步地，上述第二定位件320为梯形台，对应地，所述
第二定位槽310为梯形槽。具体地，该第二驱动组件330可以采用现有技术中的气缸或者液
压缸，具体到本实施例，上述第二驱动组件330采用双轴气缸。

[0057] 如图3所示，在一些优选的实施方式中，上述初定位组件100包括感应器和感应片110，所述感应片110相对所述构建仓600固定设置，所述感应器设于相应的工作工位700上，
所述感应器用于对所述感应片110进行检测。具体地，该感应器可以采用现有的技术手段，
比如接近开关。

[0058] 在一些优选的实施方式中，上述感应器包括第一感应器120和第二感应器130，沿所述构建仓600进入相应的所述工作工位700的方向，所述第一感应器120设于所述第二感
应器130的前端，并且所述构建仓600在相应的工作工位700上定位后，所述感应片110与所
述第一感应器120之间位置相对应。具体应用中，当构建仓600进入相应的工作工位700时，
先经过第一感应器120，第一感应器120检测到感应片110，可以发送一个信息到控制器，控
制器根据该信息控制构建仓600减速移动，然后第二感应器130检测到感应片110，发送相应
的检测信息到控制器，控制构建仓600停止移动并进行后续的定位工作，通过该技术方案，
能够在构建仓600停止前进行减速移动，避免到达指定位置后突然停止，减少构建仓600的
惯性作用（特别是上部成型缸610的惯性），利于构建仓600的精准定位以及成型缸610与打
印仓的精准对接。具体地，感应片110可以设于构建仓600的一端，第一感应器120设于工作
工位700上相应的一端，第二感应器130设于工作工位700上的另一端。

[0059] 如图3、6所示，在一些优选的实施方式中，该构建仓系统还包括滑动连接的导轨410和滑台420，所述至少两个工作工位700通过所述导轨410连接，所述构建仓600与所述滑
台420连接，所述滑台420设有定位销425，所述构建仓600设有对应的定位孔，所述定位销
425与所述定位孔连接。具体应用中，通过定位销425对构建仓600进行定位，保证构建仓600
和滑台420之间的连接位置精准，进而保证构建仓600能够精准达到工作工位700的指定位
置。具体到本实施例，上述第一定位件220和感应片110安装在该滑台420上。

[0060] 在一些优选的实施方式中，上述导轨410采用钢轨，所述滑台420的底部设有工字滚轮421，所述滑台420的底部还设有伺服电机422，所述伺服电机422的驱动轴与所述工字
滚轮421连接，以驱动所述工字滚轮421沿所述钢轨滑动。具体地，该伺服电机422可以与上
述控制器连接，在控制器接收到构建仓600到达相应工位的指定位置时，控制伺服电机422
停止工作。

[0061] 在一些优选的实施方式中，上述滑台420还设有导向轮423，所述导向轮423位于所述钢轨的两侧，以能够沿所述钢轨的侧壁滑动。具体应用中，通过采用工字滚轮421以及设
置导向轮423，可以将工字滚轮421与钢轨之间在水平方向上的间隙始终控制在较小范围，
即使得滑台420与导轨410之间，在垂直于构建仓600移动方向的水平方向上可能发生的相
对位移控制在最小值，提高构建仓600在初步定位时的精准性，利于构建仓600的精准定位。

[0062] 具体地，上述钢轨设有两条，工字滚轮421对应设有两组，每组工字滚轮421设有两个工字滚轮421，上述伺服电机422为双轴输出，两组工字滚轮421中，任意对应的两个工字
滚轮421与伺服电机422的输出轴连接。上述导向轮423设于任意一组工字滚轮421的前端或
者后端，作为优选的实施方案，上述导向轮423设有两组，分别设于相应的工字滚轮组的两
端。

[0063] 在一些优选的实施方式中，上述滑台420设有阻挡件424，所述阻挡件424设于所述滑台420移动方向的两端，所述导轨410的两端设有对应的防撞块411。

[0064] 如图1和2所示，在一些优选的实施方式中，该构建仓系统还包括结构框架500，所述结构框架500由框架基体对称设置，所述框架基体包括竖直设置的第一架体510、水平设
置的第二架体520和竖直设置的第三架体530，所述第一架体510、第二架体520、第三架体
530首尾连接，在所述第二架体520处形成台阶，所述台阶的底部设有用于安装所述第一驱
动组件230和第一定位件220的安装框架540，并且所述台阶的底部与第三架体530之间形成
容纳所述第一驱动组件230和第一定位件220的空间，上述第二驱动组件330与所述第一架
体510连接。

[0065] 如图1所示，具体到本实施例，上述工作工位700设有三个，分别为一个打印工位710a和两个清理工位710b，所述两个清理工位710b分别设于所述打印工位710a的两侧，上
述构建仓600设有两个，所述两个构建仓600在所述三个工作工位700之间往复循环切换，能
够保证一个构建仓600在打印工位710a进行打印工作，另一个构建仓600在清理工位710b进
行清理工作或者处于准备状态。

[0066] 具体到本实施例，上述初定位组件100设有两组，两组的感应片110分别设于构建仓600的两端，在往复切换移动过程中，沿构建仓600移动的方向，在相对前端的感应片110
为该次移动过程中工作的对象，相应的第一感应器120和第二感应器130在该次移动过程中
进行检测工作。具体地，上述两组初定位组件100分别为左向初定位组件和右向初定位组
件，相应地，两组初定位组件100的感应片110分别为左向感应片110a和右向感应片110b，第
一感应器120分别为左向第一感应器120a和右向第一感应器120b，第二感应器130分别为左
向第二感应器130a和右向第二感应器130b，如图7所示，当构建仓600沿L1方向移动，左向第
一感应器120a和左向第二感应器130a对左向感应片110a进行检测，当构建仓600沿L2方向
移动时，右向第一感应器120b和右向第二感应器130b对右向感应片110b进行检测。具体地，
两组初定位组件100在竖直位置上可以错位设置，可以避免相互之间的干扰。具体地，可以
由控制器判断构建仓600该次的移动方向，然后控制相应的第一感应器120和第二感应器
130进行工作。由此，构建仓能够进行双向的往复循环切换。

[0067] 本申请的用于大型金属3D打印设备的构建仓系统，通过第一定位机构200和第二定位机构300分别对下部的驱动缸620和上部的成型缸610进行定位，消除成型缸610由于晃
动或惯性移动等因素而相对驱动缸620发生的位置偏移，保证构建仓600在打印工位710a上
位置定位准确的同时，保证构建仓600的上部（即成型缸610）能够与打印设备的打印仓无误
差地精准对接，通过先初定位组件100进行初步判断停止构建仓的移动，再第一定位机构
200对驱动缸620进行定位，最后第二定位机构300对成型缸610进行定位的定位逻辑，降低
定位的错误率，避免因先对上部的成型缸610进行定位，而下部的驱动缸620还能够相对移
动，影响最终的定位准确性，使大尺寸的构建仓600能够相对相应的工作工位700实现全方
位的、精准的定位，使得上部的成型缸610能够与构建仓600上方的打印仓实现精准的连接。
通过先对构建仓600提供竖直方向上的定位作用，再对构建仓600提供水平方向上的定位作
用，在二维方向上对构建仓600进行精准定位。通过将第一定位槽210设置为V型槽，第一定
位件220可滚动设置，能够消除构建仓600初定位的位置偏差，利于实现精确的定位。通过采
用工字滚轮421以及设置导向轮423，使得滑台420与导轨410之间，在垂直于构建仓600移动
方向的水平方向上可能发生的相对位移控制在最小值，提高构建仓600在初步定位时的精
准性，利于构建仓600的精准定位。

[0068] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的
具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书
中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特
征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

[0069] 以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范
围。