印刷设备及其多效果图案并可调节的磁定向装置的制作方法

1.本实用新型涉及磁性光变油墨印刷及磁定向设备技术领域，特别涉及一种印刷设备及其多效果图案并可调节的磁定向装置。


背景技术：

2.随着现代工业的高速发展和人们生活水平的不断提高，市场对包装盒尤其是高档包装盒的质量要求也越来越高，尤其对包装盒的防伪性能也提出了更高的要求。近年来，磁性光变颜料被广泛应用于各种防伪领域，其除了具有传统光变颜料的光变效果之外，油墨还能够沿磁场进行排布定向。因此，可以在印刷固化过程中，通过人为设计的特定磁场将包含磁性光变颜料的油墨层内部形成相应的特定排布方向，使得磁性光变颜料能够在不同区域具有不同的角度定向，进而使得磁性光变颜料在印刷品表面产生特定的立体光变图案效果。
3.现有技术中，为获得不同的磁定向图案效果，需要预先进行多个磁体拼接组合，并且预先安装固定带有开口的遮光板相应配合才可以得到，譬如，申请号：202111308539.x，名称为：一种单张磁定向装置及印刷设备的中国发明专利，其通过承载面一侧的磁体即可对承印物进行磁定向，并可以通过驱动件驱动磁体升降、平移，以满足磁定向图案的形成，但磁体可运运方式单一，因此定向的图案也较单一，无法满足复杂图案的形成需求，该设备无固化单元和联线检测单元，磁定向完成后需转运到下一台设备进行固化和品质检测，油墨定向后由于固化仍存会流动使磁定向图像变形，而且此方式工作效率低下，人力物力成本高。
4.因而现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种印刷设备及其多效果图案并可调节的磁定向装置，能形成多种光变图案。
6.为解决以上技术问题，本实用新型采取了以下技术方案：
7.一种多效果图案并可调节的磁定向装置，包括机架、至少一磁体组件、至少一第一固化光源、用于输出承印物的传送组件和用于承托承印物的支撑杆组，所述支撑杆组和传送组件设置于机架上，所述磁体组件可固定、可升降、可平移和/或可旋转地设置于机架上，所述磁体组件位于传送组件的输出端、并位于支撑杆组的下方，所述第一固化光源位于磁体组件的上方。
8.所述的多效果图案并可调节的磁定向装置中，所述磁体组件包括磁体横杆、磁体座和磁体，所述磁体固定于磁体座上，所述磁体座为多个，且设置于磁体横杆上，所述磁体横杆设置于机架上。
9.所述的多效果图案并可调节的磁定向装置中，所述传送组件为两个，所述传送组件平行设置于机架上，且位于支撑杆组的两侧，并与支撑杆组件平行。
10.所述的多效果图案并可调节的磁定向装置，还包括检测单元，所述检测单元设置于传送组件的输出侧。
11.所述的多效果图案并可调节的磁定向装置中，所述第一固化光源的下方设置有数字光学掩膜板。
12.所述的多效果图案并可调节的磁定向装置中，所述磁体座为平面座、圆柱形座、棱柱形座、五边形柱座、异形座中的一种或多种。
13.所述的多效果图案并可调节的磁定向装置中，所述传送组件的进纸端设置有喷墨单元，所述喷墨单元之前还设置有用于固化印刷单元印刷在承印物上的油墨层的第二固化光源，喷墨单元喷印的油墨层或者印刷单元印刷的油墨层为磁性油墨层。
14.所述的多效果图案并可调节的磁定向装置中，所述支撑杆组的上方还设置有压纸滚轮。
15.所述的多效果图案并可调节的磁定向装置中，所述机架上还设置有用于辅助传送组件传送承印物的若干导轮，所述导轮设置于传送组件的外侧。
16.一种印刷设备，包括印刷设备本体，还包括如上述任意一项所述的磁定向装置，所述磁定向装置设置于印刷设备本体的出纸侧。
17.相较于现有技术，本实用新型提供的印刷设备及其多效果图案并可调节的磁定向装置，其中，所述磁定向装置通过磁体组件可使承印物上的磁性油墨形成光变图案，而且利用磁体组件升降、平移或旋转等操作，使磁性油墨形成不同的光变图案，并且可通过改变磁体组件的动作方式，来调整光变图案，从而可满足包装、防伪所需，当形成光变图案后，由第一固化光源对光变图案进行固化，使光变图案干燥，提高印刷品质。
附图说明
18.图1为本实用新型提供的多效果图案并可调节的磁定向装置的结构示意图。
19.图2为本实用新型提供的多效果图案并可调节的磁定向装置去除固化光源的结构示意图。
20.图3为本实用新型提供的多效果图案并可调节的磁定向装置的磁体组件的不同形状的结构示意图。
21.图4为磁定向光变图案的效果示意图。
22.附图标注说明：
23.机架1、导轮11、压纸滚轮12、磁体组件2、磁体横杆21、磁体座22、磁体23、升降部件24、平移部件25、第一固化光源3、传送组件4、主动转轴41、从动转轴42、传送带43、支撑杆组5、数字光学掩膜板6、喷墨单元7、喷头横杆71、喷头组72、第二固化光源8、检测单元9、承印物100。
具体实施方式
24.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
25.需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可
以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。
26.还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
27.请参阅图1和图2，本实用新型提供的多效果图案并可调节的磁定向装置包括机架1、至少一磁体组件2、至少一第一固化光源3、用于输出承印物100的传送组件4和用于承托承印物100的支撑杆组5，所述支撑杆组5和传送组件4设置于机架1上，其上表面平齐，可与承印物100的背面接触，所述磁体组件2可固定、可升降、可平移和/或可旋转地设置于机架1上，所述磁体组件2位于传送组件4的输出端、并位于支撑杆组5的下方，所述第一固化光源3位于磁体组件2的上方，通过所述磁体组件2可使承印物100上的磁性油墨形成光变图案(效果如图4所示)，而且可利用磁体组件2升降、平移或旋转等操作，使磁性油墨形成不同动态的光变图案，并且可通过改变磁体组件的动作方式，来调整光变图案，从而可满足包装、防伪所需，当形成光变图案后，由第一固化光源3立即对光变图案进行固化，使光变图案干燥，以保持良好的视觉效果。
28.在印刷时，通过所述传送组件4自动传输承印物100，且由所述支撑杆组5起到辅助传输承印物100的作用，避免在传送过程中承印物100偏移或掉落，结合所述传送组件4使承印物100可以自动完成上下料、光变图案形成、固化操作，实现化自动化操作功能。
29.所述磁体组件2包括磁体横杆21、磁体座22和磁体23，所述磁体23固定于磁体座22上，所述磁体座22为多个，可等距或不定距地设置于磁体横杆21上，所述磁体横杆21设置于机架1上，通过所述磁体23的吸力或斥力使承印物100涂布的磁性油墨形成光变图案。
30.进一步地，所述磁体组件2还包括使磁体横杆21升降的升降部件24、使磁体横杆21平移的平移部件25、使磁体横杆21旋转的旋转部件(图中未示出)，从而使磁体横杆21上的磁体23实现升降、平移、旋转等操作，磁体23的运动方案根据光变图案进行设置，使承印物100上的磁性油墨形成不同的光变图案，并且磁体组件2不同的运动可同时呈现多种效果，如先平移、再旋转、再平移，可使油墨固化后呈现多种效果，以满足印刷所需，在需要改变印刷图像时无需停机拆机重装磁铁，由于所述升降部件24、平移部件25、旋转部件为现有技术(如通过采用气缸或电机驱动实现)，此处不再赘述。
31.本实施例中，所述磁体组件2和第一固化光源3可为多个，可以根据光变图文需进行一次或多次磁定向、固化操作等，以形成具有三维结构触感极强的多种光变效果。
32.较佳地，所述第一固化光源3的下方设置有数字光学掩膜板6，通过所述数字光学掩膜板6可以控制变光场图文，所述数字光学掩膜板6为调光膜、调光玻璃等，由多个矩阵排列的微型光学掩膜板紧密拼接组件，固定设置于第一固化光源3与机架1之间，用于选择性透过第一固化光源3发出的光。
33.进一步地，所述磁定向装置还包括掩膜控制器(图中未示出)，用于接收、存储、处理图文数据，并且基于位置信息和速度信息及图文数据产生控制数字光学掩膜板6开关信号，用于控制通过数字光学掩膜板6的可变光场图文。
34.本实施例中，所述第一固化光源3可为多个(如图1所示，第一固化光源3为前、后两个)，可根据磁性光变图文的面积确定第一固化光源3开启的数量，以达到快速固化的效果，提高印刷效率，所述固化光源可为uv、led-uv等光源之一。
35.请一并参阅图3，所述磁体座22为平面座、圆柱形座(如图3中的a图)、棱柱形座(如图3中的b图)、五边形柱座、异形座中的一种或多种，在磁体座22不同区域嵌入不同形状磁体23，由此可组成多样化的磁体组，具体可根据磁定向光变图文来确定磁体座22的结构。在磁定向过程中，通过磁体座22水平、纵向移动以及基于磁体横杆21周向旋转、升降，由此形成形态、强弱多样的流动态磁场，再结合所述数字光学掩膜板6形成的可变光场图文，能够实现磁性光变油墨印刷图文具有三维触感极强的多种光变效果。
36.请继续参阅图1和图2，所述传送组件4的进纸端设置有喷墨单元7，所述喷墨单元7可包括喷头横杆71、喷头组72以及喷头控制器(图中未示出)等。喷头横杆横向固定设置于机架上方，位于第一固化光源3与压纸滚轮之间；喷头组位置可调地设置于喷头横杆下方(对应承印物上待喷印图文位)，用于向下方传输通过的承印物表面喷印第二油墨层，第二油墨层可为具有逆向光油组分(涂布型uv光油)的磁性光变油墨层、一般磁性光变油墨层等；喷头控制器用于接收、存储、处理图文数据，并且基于位置信息和速度信息及图文数据产生控制喷头组喷墨信号等。
37.所述喷墨单元7之前还设置有用于固化或半固化印刷单元印刷在承印物100上的第一油墨层的第二固化光源8，喷墨单元7喷印的第二油墨层或者印刷单元印刷的第一油墨层为磁性油墨层。
38.本实施例中，所述印刷单元可为丝印、胶印、柔印以及凹印等，若所述印刷单元印刷的油墨层为逆向底油层(如墨斗型uv光油)，所述喷墨单元7喷印的为逆向面油组分的磁性光变油墨层，且两者位置关系为至少部分重叠；若所述印刷单元印刷的油墨层为其它光固化油墨层，则所述喷墨单元7喷印的为一般磁性光变油墨层，且两者位置关系为至少部分重叠或不重叠，其在第二固化光源8的光照下会发生互斥反应，固化后表面具有磨砂哑光质感。由于所述喷墨单元7为现有技术，此外不再赘述。
39.其中，所述第二固化光源8处还设置有遮光罩(图中未示出)，所述遮光罩设置于第二固化光源8与喷墨单元7之间，用于遮住第二固化光源8向喷墨单元7方向发射的光，以避免固化喷墨单元7所喷印的油墨，进而避免影响磁定向光变图文的形成。
40.当然，如果磁定向装置之前，若印刷设备的印刷单元的油墨为磁性油墨，此处第二固化光源8不工作,所述喷墨单元7可根据需要工作或不工作，直接将承印物送入磁体组件2处进行磁定向处理即可。
41.所述的多效果图案并可调节的磁定向装置还包括检测单元9，所述检测单元9设置于传送组件4的输出侧，当承印物100经磁定向并固化后，由传送组件4向前继续传送，当承印物100传送至所述检测单元9时，由所述检测单元9进磁性光变图文质量检测，判断磁性光变图文合格与否。具体检测过程为：由检测单元9中可见光源依次对每一个单元的磁性光变图文进行照射，通过处理器计算由成像器接收的处于视角θ处的磁性光变油墨层反射光的平均强度i；并将反射光平均强度i与各视角处测量获得的反射光强度曲线i(θ)存储于存储器中；将反射光强度曲线i(θ)与所存储的该磁性光变图文的标准反射光强度曲线i
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(θ)进行差异比较分析，并根据反馈的差异大小判定该单元的磁性光变图文合格与否，其检测处理方式为现有技术，此处不再赘述。
42.如图1和图2所示，所述传送组件4为两个，所述传送组件4平行设置于机架1上，且位于支撑杆组5的两侧，并与支撑杆组5件平行，在传输承印物100时，由两传送组件4托住承
印物100的两侧，使其能够平稳传送，而且还利用支撑杆起到承托承印物100中间部分的作用，可进一步使承印物100平移传送。具体地，所述支撑杆组5为低磁导率材质(如塑料)，使其在辅助传送承印物100时，不会对承印物100上的磁性油墨产生影响。
43.其中，所述传送组件4包括主动转轴41、从动转轴42和传送带43，由主动转轴41旋转带动传送带43传送承印物100。所述传送带43上还具有若干均布的凹槽或凸起(图中未标号)，以增加承印物100与传送带43之间的摩擦力，使承印物100能随传送带43移动。
44.进一步地，所述机架1上还设置有用于辅助传送组件4传送承印物100的若干导轮11，所述导轮11设置于传送组件4的外侧，结合传送带43上的凹槽或凸起可确保承印物100的传输方向的稳定性。较佳地，两侧传送带43上的凹槽或凸起的方向不同，在传送承印物100时，可以根据印刷情况开启一侧的传送带43，如：有些印刷的承印物100需要靠左对齐传输，有些印刷的承印物100需要靠右对齐传输，结合所述导轮11，使传送带43只需开启一侧即可达到传输方向定位及传输承印物100的作用。
45.所述支撑杆组5的上方还设置有压纸滚轮12，压纸滚轮12与支撑杆组5一一对应设置，在传送带43传送承印物100时，通过所述压纸滚轮12滚动压住承印物100，使承印物100不会产生位移或掉落，以保证印刷质量。当然，此处不限定为压纸滚轮12结构，还可以利用吹风机构替代，只需增大承印物100与传送带43、导轮11、支撑杆组5之间的摩擦力即可，通过传送带43、支撑杆组5、压纸滚轮12、导轮11的配合，使传送承印物100更平稳，不会产生卡顿、位移、掉落等现象。
46.为使本实用提供的磁定向装置的结构更加清楚，以下对本实用新型多效果图案并可调节的磁定向装置的作业流程进行详述：
47.在进行磁定向效果生产前，根据承印物上磁性光变油墨印刷图文位置，调节喷头组、磁体组件2、检测单元9等的位置，调节支撑杆组、压纸滚轮等至避开磁性光变油墨印刷图文位置。
48.运行时，印刷单元输出已印刷的承印物，并由所机架靠近印刷单元一端承接，并由传送带43带动承印物进入磁定向装置内部。印刷单元所印刷的第一油墨层可为逆向底油层、其它光固化油墨层等。根据承印物所需印刷图文位置，预先确定由左侧传送带或右侧传送带进行传输，并结合同侧的导轮，共同进行承印物传输同时的定位动作。
49.承印物定位完成后，由传送组件4将承印物100传送至第二固化光源8处，使其上的第一油墨层进行固化或半固化；若第一油墨层为逆向底油层，则可选择性开关第二固化光源8对第一油墨层进行光照固化与否。若油第一墨层为其它光固化油墨层，则开启第二固化光源8对第一油墨层进行光照固化。
50.再由传送组件4继续将承印物100传送至喷墨单元7处，在所需位置喷印第二油墨层，使第一油墨层与第二油墨层至少部分交叠、不交叠；
51.当印刷单元印刷的第一油墨层为逆向底油层，则喷墨单元7喷印的第二油墨层为具有逆向光油组分的磁性光变油墨层，且两者位置关系为至少部分交叠，使逆向底油与逆向面油接触，在uv光照下会发生互斥反应，固化后表面具有磨砂哑光效果，且第一油墨层在光照固化后叠印第二油墨层再光照固化(即第一油墨层与第二油墨层为干湿反应)，效果更加显著，且非交叠部分第二油墨层可实现平滑的亮光效果，再结合动态磁场分布，能够实现磁性光变油墨印刷图文具有三维结构触感极强的多种光变效果；若第一油墨层为其它光固
化油墨层，则第二油墨层为一般磁性光变油墨层，且两者位置关系为至少部分交叠或不交叠，使承印物上呈现光变效果(如图4所示的效果)。
52.然后将承印物100传送至磁体组件2处，由磁体组件2平移、升降或旋转，由此形成特定动态磁场，对承印物100表面的第二油墨层内部的磁性光变颜料进行定向，而后所述掩膜控制器基于图文数据产生控制数字光学掩膜板6中各微型光学掩膜板开关信号，并利用第一固化光源3固化全部或至少部分第二油墨层；
53.具体地，当承印物传输至第一个第一固化光源31的下方，在第一个磁体组件2的上方时，第一个磁体组件2可基于预设图文光变效果数据，可控制平移部件25连带磁体横杆21与磁体23在水平方向上一定范围内移动、升降部件24也带动磁体横杆21和磁体23在垂直方向升降运动、磁体横杆21的旋转电机也带动磁体横杆21以设定角速度转动，由此形成特定动态磁场，对承印物表面第二油墨层内部的磁性光变颜料进行定向。而后掩膜控制器基于图文数据产生控制数字光学掩膜板中各微型光学掩膜板开关信号，用于控制第一个第一固化光源31透过数字光学掩膜板的光场图文。该光场图文照射并固化至少部分第二油墨层，其可以仅照第二油墨层，也可照第一油墨层与第二油墨层的交叠区域)，实现逆向底油与磁性光变油墨(光/面油)叠合区域逆向哑光触感与定向。
54.当承印物传输至第二个第一固化光源32下方，亦即位于第二个磁体组上方时，第二个磁体组件2可基于预设图文光变效果数据，可控制磁体横杆21水平移动、升降运动和/或转动，可形成不同的动态磁场，对承印物表面未固化部分的第二油墨层2(亦即仅第二油墨层和/或第二油墨层与第一油墨层交叠区域)内部的磁性光变颜料进行定向。而后掩膜控制器基于图文数据产生控制数字光学掩膜板中各微型光学掩膜板开关信号，用于控制第二个第一固化光源32透过数字光学掩膜板的光场图文，通过该光场图文照射并固化未固化部分的第二油墨层，实现仅有磁性光变油墨(光/面油)区域亮光与定向。
55.在磁定向及固化过程中，可使磁体组水平、纵向移动以及基于磁体横杆周向旋转，由此形成形态、强弱多样的流动态磁场，并结合控制数字光学掩膜板形成的可变光场图文，能够实现磁性光变油墨印刷图文具有三维结构触感极强的多种光变效果，防伪性能提升一个维度。
56.最后将承印物100传送至检测单元9处，对承印物100表面的磁性光变图文质量进行检测，判断是否合格。
57.通过以上步骤即完成承印物100的磁定向光变图文的印刷及检测操作，整个操作过程无需人工进行干预，实现自动化操作，大大提高了生产效率。
58.基于上述的多效果图案并可调节的磁定向装置，本实用新型还相应提供一种印刷设备(图中未示出)，包括印刷设备本体和磁定向装置，所述磁定向装置设置于印刷设备本体的出纸侧，经印刷设备本体印刷后再进入磁定向装置中进行后续磁定向光变图文的处理。由于上文已对所述磁定向装置进行了详述，此处不再赘述。
59.综上所述，本实用新型提供的印刷设备及其多效果图案并可调节的磁定向装置，所述磁定向装置中所述磁体组件可固定、可升降、可平移和/或可旋转地设置于机架上，所述第一固化光源位于磁体组件的上方，通过所述磁体组件可使承印物上的磁性油墨形成光变图案，而且利用磁体组件升降、平移或旋转等操作，使磁性油墨形成如同动态的光变图案(如同光盘上的光变图案)，，并且可通过改变磁体组件的动作方式，来调整光变图案，大大
提高了光变图案的立体感和效果，以满足包装、防伪所需，当形成光变图案后，由第一固化光源对光变图案进行固化，使光变图案干燥，以保持良好的视觉效果。
60.本实用新型通过升降部件、平移部件、使旋转部件使磁体组件动态升降、平移和旋转，可获得不同的磁定向图案效果，无需停机进行磁体拆卸重装，且无需拆卸重装带有开口的遮光板，节省劳动成本、提高生产效率。另外，本实用新型技术方案能够实现磁性光变油墨印刷图文具有三维结构触感极强的多种光变效果。
61.在印刷时，通过所述传送组件自动传输承印物，且由所述支撑杆组起到辅助传输承印物的作用，避免在传送过程中承印物偏移或掉落，结合所述传送组件使承印物可以自动完成上下料、光变图案形成、固化操作，实现化自动化操作功能。
62.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种多效果图案并可调节的磁定向装置，其特征在于，包括机架、至少一磁体组件、至少一第一固化光源、用于输出承印物的传送组件和用于承托承印物的支撑杆组，所述支撑杆组和传送组件设置于机架上，所述磁体组件可固定、可升降、可平移和/或可旋转地设置于机架上，所述磁体组件位于传送组件的输出端、并位于支撑杆组的下方，所述第一固化光源位于磁体组件的上方。2.根据权利要求1所述的多效果图案并可调节的磁定向装置，其特征在于，所述磁体组件包括磁体横杆、磁体座和磁体，所述磁体固定于磁体座上，所述磁体座为多个，且设置于磁体横杆上，所述磁体横杆设置于机架上。3.根据权利要求1所述的多效果图案并可调节的磁定向装置，其特征在于，所述传送组件为两个，所述传送组件平行设置于机架上，且位于支撑杆组的两侧，并与支撑杆组件平行。4.根据权利要求3所述的多效果图案并可调节的磁定向装置，其特征在于，还包括检测单元，所述检测单元设置于传送组件的输出侧。5.根据权利要求1所述的多效果图案并可调节的磁定向装置，其特征在于，所述第一固化光源的下方设置有数字光学掩膜板。6.根据权利要求2所述的多效果图案并可调节的磁定向装置，其特征在于，所述磁体座为平面座、圆柱形座、棱柱形座、五边形柱座、异形座中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的多效果图案并可调节的磁定向装置，其特征在于，所述传送组件的进纸端设置有喷墨单元，所述喷墨单元之前还设置有用于固化印刷单元印刷在承印物上的油墨层的第二固化光源，喷墨单元喷印的油墨层或者印刷单元印刷的油墨层为磁性油墨层。8.根据权利要求1所述的多效果图案并可调节的磁定向装置，其特征在于，所述支撑杆组的上方还设置有压纸滚轮。9.根据权利要求7所述的多效果图案并可调节的磁定向装置，其特征在于，所述机架上还设置有用于辅助传送组件传送承印物的若干导轮，所述导轮设置于传送组件的外侧。10.一种印刷设备，包括印刷设备本体，其特征在于，还包括如权利要求1-9任意一项所述的磁定向装置，所述磁定向装置设置于印刷设备本体的出纸侧。

技术总结
本实用新型公开了一种印刷设备及其多效果图案并可调节的磁定向装置，其中，磁定向装置包括机架、至少一磁体组件、至少一第一固化光源、用于输出承印物的传送组件和用于承托承印物的支撑杆组，支撑杆组和传送组件设置于机架上，磁体组件可固定、可升降、可平移和/或可旋转地设置于机架上，磁体组件位于传送组件的输出端、并位于支撑杆组的下方，第一固化光源位于磁体组件的上方，通过磁体组件可使承印物上的磁性油墨形成光变图案，而且利用磁体组件升降、平移或旋转等操作，使磁性油墨形成如同动态的光变图案，大大提高了光变图案的立体感和效果，并由第一固化光源对光变图案进行固化，使光变图案干燥，以保持良好的视觉效果。以保持良好的视觉效果。以保持良好的视觉效果。


技术研发人员：史太川 任锋韪 李静 张国华
受保护的技术使用者：深圳劲嘉集团股份有限公司
技术研发日：2023.01.11
技术公布日：2023/7/20