[00818120]单张纸高端印刷机关键技术及其应用

单张纸高端印刷机是指具有高速、高精度、高效率的多色印刷机，是结构复杂的精密机电系统，体现了一个国家尖端制造的技术和水平。本世纪初，中国印刷机市场增速最快，但国产单张纸印刷机速度低、效率低，13000张/小时以上的单张纸高端印刷机完全依赖进口，价格1000万元以上，居高不下,核心技术被德国、日本等少数国家垄断。困扰单张纸高端印刷机研制和制造的关键是高速情况下的纸张、墨量、印刷过程控制技术及数字化印刷流程技术。该成果从国家和行业战略需求出发，经过十年的产学研攻关，攻克了系列关键技术，研制了有完全自主知识产权的核心装置及单张纸高端印刷机，并成功实施了产业化。创新成果如下：发明了高速纸张输送、传递、交接技术，研制了光纤限定反射和超声波技术相结合的高速纸张检测系统，实现了精准的纸张时序控制，可适应18000张/小时以上的对开单面印刷和15000张/小时以上的对开双面印刷，均达到国际最高印速水平。突破了墨层控制高精度、强实时、宽印刷幅面等关键技术，发明了带计算前馈的无模型自适应墨量补偿技术，研制了国内首套高性能自动墨量控制系统，墨斗辊出墨精度达0.002mm，墨量控制的采样时间小于2ms，印刷幅面可适应2000mm。攻克了高精度印刷过程控制涉及的自动套准、间隙调整、散尾变形、水墨平衡等关键技术，发明了适应厚纸印刷和最少纸张交接次数的滚筒排列结构，研制了不依赖滚筒倾斜调整的印版斜向调整装置，发明了牙垫高度无级调整技术、纸张散尾预变形技术，套印精度达0.007mm。建立了水墨平衡的数学模型，解决了不同印速和色彩下的水墨自动调节问题。攻克了印刷机械特性匹配、故障诊断、网络控制等关键技术,开发了符合CIP3/CIP4国际标准且支持印刷企业管控一体化架构的数字化、网络化、智能化印刷流程系统，可实现印刷作业全过程自动化，大幅提高印刷效率。该成果已获授权中国发明专利12项、实用新型专利51项、软件著作权21项，形成国家标准5部、行业标准4部，编写著作2部，发表论文51篇。申请中国发明专利6项，美国发明专利1项，日本发明专利4项，送审行业标准3部。采用该成果的印刷机系列产品获国家重点新产品、国家自主创新产品、绿色设备大奖等荣誉称号。第三方评价显示该成果综合技术达到国际先进水平，部分技术指标处于国际领先水平。截止到2014年，中国有20家大型印刷机制造企业选用了该成果，在约百分之九十的国内单张纸高端印刷机制造企业得到应用。同时相关技术在国外著名印刷机制造企业得到应用。使用该成果的印刷企业超一千家，并出口到日本、俄罗斯、南非、巴西等国家。该成果填补了国内空白，迫使国外单张纸高端印刷机进口价格显著降低，国产单张纸高端印刷机所占市场份额逐年上升并进入国际市场，直接和间接经济效益显著。该成果的应用，极大地促进了印品质量和印刷效率提高、材料浪费减少、成本降低，使中国印刷向绿色印刷发展，从整体上推进了中国印刷机及印刷行业的科技进步。