《高端包装印刷装备关键技术及系列产品开发》

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随着印刷包装产生的环境和食品安全问题凸显,迫切需要少废料、绿色环保、食品包装安全的高端印刷装备,项目实施前,中国95%的高端用户耗费大量外汇购置超过3~4千万元人民币/套的国外高档凹版和柔版印刷设备。

因无轴传动控制等关键技术受制于人,之前中国研制的高速凹版和柔版印刷装备核心部件采用国外配件,印材适应性、效率、精度以及稳定性等性能与国际先进水平相比差距明显。该项目历时十年,在国家科技支撑计划等项目支持下,针对高端印刷装备制造和控制的核心技术,校企联合,取得系统性创新和重大突破:

1.提出了电子轴套准误差的前馈自抗扰控制策略,解决了印刷过程的同步、套准、张力一体化控制问题,实现了印刷速度在400m/min时的0.05mm套准精度的稳定控制。

2. 发明了伺服电机负载转矩及惯量在线解耦辨识方法,开发了集同步、套色、张力控制和缺陷检测为一体的开放式电子轴控制系统,大幅度提高了印刷成品率。

3. 发明了高效节能半悬浮烘箱、LEL热风循环系统以及新型热泵、热管、风嘴技术,开发了先进的VOC回收系统,综合能耗降低45%,VOC排放量减少30~50%。

4. 提出了双层壁水循环冷却结构与动平衡控制技术,解决了滚筒的热变形和振动难题,保证了压印力的精确性、均匀性和稳定性。

研制出电子轴控制系统及两大类10余种系列凹版和卫星式柔版印机,实现了整体装备国产化,经权威部门检测,指标达到国际先进水平,远销欧美等30个国家地区,近3年新增销售额23亿元,创汇6714万美元,国内市场份额和出口量居国内第一、高端印刷装备具备全球前三实力,被工信部授予首批“中国制造单项冠军培育企业”;用户包括全球最大纸业和森林制品公司美国国际纸业,使国外公司在中国市场份额降到9%。

获授权发明专利41项,软件著作权8项,制定国标和行标5项,发表论文26篇,鉴定结论为:“印刷废品率控制、整机驱动-控制-检测一体化技术达到国际领先水平”。项目技术还应用于墙纸、涂布等设备,实现8类产品34种产品的创新,带动了印刷包装全行业的技术进步。

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