DE102022001014A1

DE102022001014A1 - Method for processing contaminated surfaces using a laser beam

Info

Publication number: DE102022001014A1
Application number: DE102022001014.3A
Authority: DE
Inventors: Ivan Egelskii; Andrei Samokhvalov; Evgeny Kurmakaev
Original assignee: Sia Z7 Laboratories
Current assignee: Sia Z7 Laboratories
Priority date: 2022-03-22
Filing date: 2022-03-22
Publication date: 2023-09-28

Abstract

Verfahren zur Bearbeitung von verunreinigten Oberflächen mittels eines Laserstrahls, der entlang der zu reinigenden Oberfläche (4) geführt wird, wobei die Oberfläche (4) über eine Halterung gelagert wird und über eine Bewegungseinheit gegenüber dem Laserstrahl verlagert wird, wobei der Laserstrahl von einer gegenüber der Halterung positionsmäßig feststehenden Laserquelle erzeugt wird und aus der Laserquelle ein Flachstrahl (F) erzeugt wird, der einen langgestreckten Reinigungsbereich (14) auf der Oberfläche (4) ausbildet, und dass eine Steuereinheit (7) die Bewegungseinheit ansteuert, um die Oberfläche (4) relativ zum Flachstrahl (F) zu verlagern. Erfindungsgemäß wird zu Beginn eines Reinigungsprozesses die Laserleistung des Laserstrahls in einer definierten Steigerung der Laserleistung über vorgegebener Zeit in einem Übergangsbereich an die Reinigungsnennleistung für die Reinigung herangeführt, die Reinigung wird in der Folge mit der Reinigungsnennleistung weitergeführt, wobei der Flachstrahl (F) derart über die Oberfläche (4) geführt wird, dass der Flachstrahl (F) zum Abschluss des Reinigungsprozesses über den Übergangsbereich geführt wird und dort beim Weiterbewegen der Oberfläche (4) die Laserleistung verringert wird, so dass die Reinigungsleistung des Laserstrahls im während des Reinigungsprozesses zweimal überfahrenen Übergangsbereichs im Bereich der Reinigungsnennleistung liegt, wobei die Reinigungsleistung beim Überfahren des Übergangsbereichs anfangs gesteigert und abschließend reduziert wird.Method for processing contaminated surfaces by means of a laser beam which is guided along the surface (4) to be cleaned, the surface (4) being supported via a holder and displaced relative to the laser beam via a movement unit, the laser beam being directed from one opposite to the Holder positionally fixed laser source is generated and a flat beam (F) is generated from the laser source, which forms an elongated cleaning area (14) on the surface (4), and that a control unit (7) controls the movement unit in order to clean the surface (4). relative to the flat jet (F). According to the invention, at the beginning of a cleaning process, the laser power of the laser beam is brought up to the nominal cleaning power for cleaning in a defined increase in the laser power over a predetermined time in a transition range. The cleaning is subsequently continued with the nominal cleaning power, with the flat jet (F) being raised in this way over the Surface (4) is guided so that the flat jet (F) is guided over the transition area at the end of the cleaning process and the laser power is reduced there as the surface (4) moves further, so that the cleaning power of the laser beam in the transition area that was passed over twice during the cleaning process The range of the nominal cleaning performance lies, whereby the cleaning performance is initially increased and then reduced when the transition area is crossed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung von verunreinigen Oberflächen mittels eines Laserstrahls, der entlang der zu reinigenden Oberfläche geführt wird. Die Oberfläche selbst wird über eine Halterung gelagert und mittels einer Bewegungseinheit gegenüber dem Laserstrahl verlagert. Die Verlagerung erfolgt über eine Steuereinheit, die beispielsweise in Form eines Computers oder eines Steuerrechners vorgesehen ist. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung mit dem das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden kann.The invention relates to a method for processing contaminated surfaces using a laser beam that is guided along the surface to be cleaned. The surface itself is supported by a holder and shifted relative to the laser beam using a movement unit. The relocation takes place via a control unit, which is provided, for example, in the form of a computer or a control computer. The invention also relates to a device with which the method according to the invention can be applied.

Es sind bereits Verfahren zur Laserreinigung bekannt, mit den beispielsweise Rasterwalzen von großen Druckanlagen gereinigt werden. Derartige Rasterwalzen werden beispielsweise im Flex-Druck, im Offset- oder im Zeitungsdruck oder im wasserlosen Offset-Druck verwendet. Die Rasterwalze ist Bestandteil eines Druckfarbwerks. Die Oberfläche der Walze besteht beispielsweise aus Keramik oder Chrom und es befinden sich kleine Zellen in der Oberfläche, die anhand verschiedener Gravurverfahren eingra4t sind.Laser cleaning methods are already known, with which, for example, anilox rollers of large printing systems are cleaned. Such anilox rollers are used, for example, in flex printing, in offset or newspaper printing or in waterless offset printing. The anilox roller is part of a printing inking unit. The surface of the roller is made of ceramic or chrome, for example, and there are small cells in the surface that are engraved using various engraving processes.

Die DE 20 2021 101 473 U1 zeigt bereits im Verfahren zur Reinigung von Rasterwalzen mittels eines verfahrbaren Lasers. Dabei wird die Druckwalze drehbar gelagert, so dass diese um ihre Längsachse rotiert werden kann. Zur Reinigung wird nun der Laserstrahl zeilenweise von links nach rechts über die Oberfläche der Rasterwalze geführt und gleichzeitig wird die Rasterwalze um ihre Längsachse gedreht, so dass die Oberfläche die Rasterwalze bei einer vollständigen Umdrehung um ihre Längsachse in zeilenweise nebeneinanderliegen Reinigungsberiechen gereinigt wird.The DE 20 2021 101 473 U1 already shows the process for cleaning anilox rollers using a movable laser. The pressure roller is rotatably mounted so that it can be rotated about its longitudinal axis. For cleaning, the laser beam is now guided line by line from left to right over the surface of the anilox roller and at the same time the anilox roller is rotated about its longitudinal axis so that the surface of the anilox roller is cleaned in cleaning areas lying next to one another in line by line during a complete revolution around its longitudinal axis.

Aus der DE 20 2021 101 473 U1 ist auch eine Reinigungsvorrichtung bekannt, die das dort offenbarte Reinigungsverfahren anwendet. Derartige Reinigungsmaschinen verwenden eine verfahrbare Lasereinrichtung, die parallel zur Längsachse einer Rasterwalze über die Oberfläche geführt werden muss. Hierzu ist ein zusätzlicher Antrieb für den Laser notwendig, der den Laserstrahl exakt in einer Linie gegenüber der Druckwalze positionieren muss, während der Laserstrahl über die Druckwalze parallel zu Längsrichtung geführt wird. Die Lasereinrichtung muss daher zusätzlich gewartet werden und benötigt weiteren Bauraum für den Vortriebsmotor der Lasereinheit. Da derartige Reinigungsmaschine auch transportiert werden müssen, bringen bewegliche Teile der Reinigungsmaschine einen zusätzlichen Wartungsaufwand mit sich.From the DE 20 2021 101 473 U1 A cleaning device is also known which uses the cleaning method disclosed there. Such cleaning machines use a movable laser device that must be guided over the surface parallel to the longitudinal axis of an anilox roller. This requires an additional drive for the laser, which must position the laser beam exactly in a line relative to the printing roller, while the laser beam is guided over the printing roller parallel to the longitudinal direction. The laser device therefore requires additional maintenance and requires additional installation space for the propulsion motor of the laser unit. Since such cleaning machines also have to be transported, moving parts of the cleaning machine entail additional maintenance costs.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung von verunreinigten Oberflächen mittels eines Laserstrahls bereitzustellen, bei denen der Wartungsaufwand bezüglich optischer Teile verringert wird und der Reinigungsprozess optimiert wird.It is the object of the present invention to provide a method and a device for processing contaminated surfaces using a laser beam, in which the maintenance effort regarding optical parts is reduced and the cleaning process is optimized.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung mit zweckmäßigen weiteren Verfahrensmerkmalen sind in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.This task is solved by a method with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention with useful further process features are presented in the dependent claims.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird zu Beginn eines Reinigungsprozesses die Laserleistung des Laserstrahls in einem Übergangsbereich in einer gesteuerten Leistungssteigerung über vorgegebene Zeit an die Reinigungsnennleistung herangeführt, die Reinigung wird dann in der Folgezeit mit der Reinigungsnennleistung weitergeführt, wobei der Laserstrahl derart über die zu reinigende Oberfläche geführt wird, dass der Laserstrahl zum Abschluss des Reinigungsprozesses wieder über den Übergangsbereich geführt wird. Dort wo beim Weiterführen des Laserstrahls über die Oberfläche der Laserstrahl ein zweites Mal zur Reinigung im Übergangsbereich über die Oberfläche geführt wird, wird zur Vermeidung eines übermäßigen Energieeintrags durch die doppelte Reinigung die Laserleistung wieder verringert, so dass der Reinigungsbereich während des Reinigungsprozesses zweimal vom Laserstrahl überfahren wird, wobei die Reinigungsleistung beim Überfahren des Übergangsbereichs beim ersten Mal gesteigert und beim zweiten Mal reduziert wird.In the method according to the invention, at the beginning of a cleaning process, the laser power of the laser beam in a transition area is brought up to the nominal cleaning power in a controlled increase in power over a predetermined time, the cleaning is then continued at the nominal cleaning power, with the laser beam being guided over the surface to be cleaned in this way that the laser beam is guided over the transition area again to complete the cleaning process. Where the laser beam is guided over the surface a second time for cleaning in the transition area when the laser beam is continued over the surface, the laser power is reduced again to avoid excessive energy input due to the double cleaning, so that the cleaning area is passed over twice by the laser beam during the cleaning process the cleaning performance is increased the first time when passing over the transition area and reduced the second time.

Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, das in den Übergangsbereichen, also dort wo die Reinigung der Druckwalze beginnt und wo sie dann später auch endet, der Reinigungsprozess im Übergangsbereich nicht zweimal bei voller Reinigungsnennleistung stattfindet. Es soll aber auch vermieden werden, dass im Übergangsbereich das Reinigungsverfahrens abrupte abgebrochen wird. Dann würden beispielsweise bei leichten Toleranzen der Rotation oder wegen fehlerhafter Bemessung im Anfangsbereich bei der Reinigung ungereinigten Streifen oder mit doppelter Energie gereinigte Streifen entstehen. Durch das anfängliche verstärken der Laserleistung bis zum Reinigungsnennleistung und beim zweiten Überfahren durch das verringern der Laserleistung von der Lasernennleistung entsteht in diesen Randbereichen eine optimal gereinigte Oberfläche ohne Streifenbildung mit verbleibender Verschmutzung oder Laserabbrand.An advantage of this process is that in the transition areas, i.e. where the cleaning of the printing roller begins and where it later ends, the cleaning process in the transition area does not take place twice at full nominal cleaning power. However, it should also be avoided that the cleaning process is abruptly stopped in the transition area. Then, for example, with slight tolerances in rotation or due to incorrect dimensioning in the initial area during cleaning, uncleaned strips or strips cleaned with twice the energy would result. By initially increasing the laser power up to the nominal cleaning power and the second time over by reducing the laser power from the nominal laser power, an optimally cleaned surface is created in these edge areas without streaking with remaining contamination or laser erosion.

Bevorzugt wird der Laserstrahl aus einer feststehend angeordneten Laserquelle bereitgestellt und mittels einer Optikeinheit aufgefächert. Das derart aufgefächerte Laserfeld wird mittels eines Felderzeugers in einen scharfbegrenzten Flachstrahl zur Bearbeitung der Oberfläche gewandelt. Die Bewegungseinheit bewegt die zu reinigende Oberfläche gegenüber dem Flachstrahl weiter, um Reinigungsbereiche der Oberfläche zu säubern und durch das Weiterbewegen der Oberfläche relativ zum fokussiert Flachstrahl dann weitere Reinigungsbereiche reinigen zu können. Alternativ kann der Flachstrahl auch durch matrixartig nebeneinander angeordnete Laserpunkte auf der Oberfläche erzeugt werden.The laser beam is preferably provided from a stationary laser source and fanned out by means of an optical unit. The laser field, which is fanned out in this way, is converted by a field generator into a sharply defined flat beam for processing the surface. The movement unit moves the surface to be cleaned relative to the flat jet in order to clean cleaning areas of the surface and then to be able to clean further cleaning areas by moving the surface further relative to the focused flat jet. Alternatively, the flat beam can also be generated by laser points arranged next to one another in a matrix-like manner on the surface.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Laserintensität des Flachstrahls und/ oder die Dauer der Einwirkung des Flachstrahls auf die Reinigungsbereiche der Oberfläche während des Reinigungsvorgangs eingestellt. Hierzu ist eine Steuereinheit beispielsweise in Form eines Steuerrechners oder eines kleinen Steuergeräts vorgesehen. Die Steuereinheit berechnet aus der Geometrie der zu reinigenden Oberfläche und deren Abmessungen den Bewegungsweg der Oberfläche gegenüber dem feststehenden Flachstrahl des Lasers, um zu ermitteln wie weit und wie lange die zu reinigende Oberfläche gegenüber dem Laserstrahl verlagert werden muss. Beispielsweise ist ein Abstandssensor vorgesehen, der gegenüber der Halterung der Oberfläche einen Abstand bestimmt und daraus beispielsweise die Differenz zur Entfernung der Halterung bildet. Aus der Differenzstrecke zwischen der zu reinigenden Oberfläche und der Halterung kann dann beispielsweise die Umfangstrecke bei einer Druckwalze errechnet werden. Daraus ergibt sich dann für die Bewegungseinheit die Arbeitslänge, um die die Oberfläche der Druckwalze weitergedreht werden muss, um diese einmal voll umfänglich zu reinigen.In the method according to the invention, the laser intensity of the flat jet and/or the duration of the action of the flat jet on the cleaning areas of the surface is adjusted during the cleaning process. For this purpose, a control unit is provided, for example in the form of a control computer or a small control device. The control unit uses the geometry of the surface to be cleaned and its dimensions to calculate the path of movement of the surface relative to the fixed flat beam of the laser in order to determine how far and for how long the surface to be cleaned must be displaced relative to the laser beam. For example, a distance sensor is provided which determines a distance from the holder of the surface and from this, for example, forms the difference to the distance of the holder. For example, the circumferential distance of a pressure roller can then be calculated from the difference in distance between the surface to be cleaned and the holder. This then results in the working length for the movement unit by which the surface of the pressure roller must be rotated further in order to completely clean it.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird während des Reinigungsprozesses der Flachstrahl des Laserstrahls über die Oberfläche geführt, so dass auf der Oberfläche linienförmige Reinigungsbereiche erzeugt werden. Da erfindungsgemäß der Laserstrahl aus einer gegenüber der Halterung der Oberfläche feststehenden Laserquelle stammt und dieser Laserstrahl zu einem linienförmigen Flachstrahl aufgeweitet, bzw. mittel Spiegeln oder Linsen von links nach rechts oder umgekehrt umgelenkt wird, werden bei Verlagern der Oberfläche gegenüber dem Flachstrahl des Lasers linienförmige Reinigungsbereiche neben bereits gereinigten linienförmigen Reinigungsbereich gesäubert. Der linienförmige Reinigungsbereich entsteht, das der Laserpunkt mit sehr hoher Geschwindigkeit parallel zur Achse einer Druckwalze bzw. senkrecht zur Reinigungsrichtung über der Oberfläche im Verhältnis zu den Reinigungsbereichen bewegt wird. Die Bewegung des Laserpunktes erfolgt im Bereich von Millisekunden, so dass ein linienförmiger Reinigungsbereich entsteht, und damit sehr schnell im Vergleich zum weiterführen der Oberfläche, um die Reinigung fortlaufen zulassen.In an advantageous development of the invention, the flat jet of the laser beam is guided over the surface during the cleaning process, so that linear cleaning areas are created on the surface. Since, according to the invention, the laser beam comes from a laser source that is fixed relative to the holder of the surface and this laser beam is expanded into a linear flat beam or is deflected from left to right or vice versa by means of mirrors or lenses, when the surface is moved relative to the flat beam of the laser, linear cleaning areas become cleaned next to already cleaned line-shaped cleaning area. The linear cleaning area is created by moving the laser point at very high speed parallel to the axis of a pressure roller or perpendicular to the cleaning direction over the surface in relation to the cleaning areas. The movement of the laser point takes place in the range of milliseconds, so that a linear cleaning area is created, and therefore very quickly compared to moving the surface further to allow the cleaning to continue.

Voraussetzung hierbei ist, dass die gesamte Breite der zu reinigenden Oberfläche mittels des linienförmigen Flachstrahls gereinigt werden kann. Es ist als weitere motorische Bewegung beim Reinigungsprozess lediglich das weiterführen der Oberfläche durch die Bewegungseinheit erforderlich, um die gesamte Oberfläche einmal zu reinigen. Hierbei wird der bestrahlte linienförmige Reinigungsbereich durch das Weiterbewegen der Oberfläche Schritt für Schritt über der zu reinigenden Oberfläche weiterverlagert, so dass Linie neben Linie auf der Oberfläche gereinigt wird. Die zu reinigende Oberfläche kann eine krummflächige Ebene darstellen, ist aber häufig auch eine Druckwalze. Derartige Oberflächen werden eingespannt in oder gelagert auf einer Halterung und wird während der Reinigung weiterbewegt. Ein entscheidender Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, dass die Laserquelle gegenüber der Halterung feststeht und nicht zusätzlich über die Oberfläche oder zu/von der Oberfläche hin/wegbewegt werden muss. Es reicht aus lediglich die Oberfläche zu bewegen oder um eine Längsachse zu rotieren.The prerequisite here is that the entire width of the surface to be cleaned can be cleaned using the linear flat jet. As a further motor movement in the cleaning process, all that is required is that the surface is moved further through the movement unit in order to clean the entire surface once. Here, the irradiated linear cleaning area is moved step by step above the surface to be cleaned by moving the surface, so that line after line on the surface is cleaned. The surface to be cleaned can be a curved plane, but is often also a pressure roller. Such surfaces are clamped in or stored on a holder and are moved further during cleaning. A decisive advantage of the method according to the invention is that the laser source is fixed relative to the holder and does not have to be additionally moved over the surface or to/from the surface. All you have to do is move the surface or rotate it around a longitudinal axis.

Eine vorteilhafte Halterung kann auch eine Lagerung sein, beispielsweise mit zwei walzenförmigen Lagerelementen, auf denen die zu reinigende Druckwalze mit ihrer Oberfläche auffliegt und wobei mindestens eines der Lagerelemente motorisch angetrieben weiterrotiert wird. Die Lagerelemente sind dann vorteilhaft derart angeordnet, dass die Reinigungsbereiche der Oberfläche zwischen 400 mm und 1000 mm vom Austrittspunkt des Flachstrahls aus der Optikeinheit entfernt sind. Der Abstand hat sich als vorteilhaft in Bezug auf den verwendeten Laserstrahl herausgestellt, da der Laser im Bereich der zu reinigenden Oberfläche fokussiert sein muss, um dort eine optimale Reinigungsleistung zu erzielen. Die Lagerelemente bestehen bei einer vorteilhaften Ausführungsform aus zwei gummierten Walzen oder aus jeweils zwei Gummirädern auf beiden Seiten der zu reinigenden Oberfläche.An advantageous holder can also be a bearing, for example with two roller-shaped bearing elements on which the surface of the pressure roller to be cleaned rests and at least one of the bearing elements continues to rotate, driven by a motor. The bearing elements are then advantageously arranged in such a way that the cleaning areas of the surface are between 400 mm and 1000 mm away from the exit point of the flat jet from the optical unit. The distance has proven to be advantageous in relation to the laser beam used, since the laser must be focused in the area of the surface to be cleaned in order to achieve optimal cleaning performance there. In an advantageous embodiment, the bearing elements consist of two rubberized rollers or two rubber wheels on both sides of the surface to be cleaned.

Vorteilhaft wird mindestens eine der Lagerwalzen angetrieben, wobei die anderen Walzen beziehungsweise die Räder vom Antrieb mitgenommen oder mitgedreht werden. Die anderen Lagerwalzen bzw. -räder haben bevorzugt einen Drehgeber, über den die Rotationsgeschwindigkeit der Walzen oder Räder im Vergleich zu den angetriebenen Lagerwalzen oder -rädern eingestellt werden kann. Im einfachsten Fall drehen beispielsweise die Lagereinheiten in der gleichen Rotationsrichtung und mit gleiche Drehgeschwindigkeit und sind derart ausgebildet, dass der Durchmesser der Lagerwalzen gleich ist. Bei unterschiedlicher Dimensionierung müssen die Rotationsgeschwindigkeiten der Bewegungseinheit oder Lagerwalzen angepasst werden.At least one of the bearing rollers is advantageously driven, with the other rollers or the wheels being taken along or rotated by the drive. The other bearing rollers or wheels preferably have a rotary encoder via which the rotation speed of the rollers or wheels can be adjusted in comparison to the driven bearing rollers or wheels. In the simplest case, for example, the bearing units rotate in the same direction of rotation and at the same speed of rotation and are designed such that the diameter of the bearing rollers is the same. If the dimensions are different, the rotation speeds of the movement unit or bearing rollers must be adjusted.

Die zu reinigende Oberfläche wird auf den Lagerwalzen derart gelagert, dass der Laserstrahl die Oberfläche linienförmig Schritt für Schritt reinigen kann. Der Laserstrahl wird dabei derart auf die Oberfläche ausgerichtet, dass die Fokussierung des Laserstrahls im Bereich der Oberfläche liegt. Oberhalb und unterhalb des Fokuspunktes des Flachstrahls des Lasers und senkrecht zur Oberfläche hat der Laserstrahl eine gewisse Arbeitsspanne, die beispielsweise zwischen 18 und 20 mm liegen kann. Innerhalb dieser Arbeitsspanne erfolgt der Reinigungsprozess mit dem Laser noch in ausreichend guten Umfang.The surface to be cleaned is stored on the bearing rollers in such a way that the laser beam can clean the surface step by step in a line. The laser beam is aligned with the surface in such a way that the laser beam is focused in the area of the surface. Above and below the focal point of the flat beam of the laser and perpendicular to the surface, the laser beam has a certain working range, which can be between 18 and 20 mm, for example. Within this working range, the cleaning process with the laser is still carried out to a sufficiently good extent.

Oberhalb der Lagerung der Oberfläche befindet sich ein Abstandssensor, der den Abstand zwischen der Druckwalze und Fokuspunkt des Laserstrahls im Millimeter Bereich misst. Anhand der Messdaten wird in der Steuereinheit der Reinigungsprozess berechnet. Der Abstandssensor kann auch den Abstand der Oberfläche zur Halterung messen, woraus sich beispielsweise bei Druckwalzen der Durchmesser ermitteln lässt damit der Umfang der Walze für das erfindungsgemäße Verfahren berechnet werden kann. Aufgrund der Messwerte des Abstandssensors wird im Steuermittel errechnet, wie groß die Reinigungstrecke über der Oberfläche ist und wann die Reinigung beendet wird. Hieraus lässt sich auch errechnen, wann eine zu reinigende Druckwalze einmal im Umfang um die Längsachse gedreht wurde, so dass erfindungsgemäß die Laserleistung am Ende des Reinigungsprozesses wieder reduziert werden kann.Above the surface support there is a distance sensor that measures the distance between the printing roller and the focal point of the laser beam in the millimeter range. The cleaning process is calculated in the control unit based on the measurement data. The distance sensor can also measure the distance between the surface and the holder, from which, for example, the diameter of pressure rollers can be determined so that the circumference of the roller can be calculated for the method according to the invention. Based on the measured values from the distance sensor, the control device calculates how large the cleaning distance is over the surface and when the cleaning will be completed. From this it can also be calculated when a pressure roller to be cleaned has been rotated circumferentially around the longitudinal axis, so that according to the invention the laser power can be reduced again at the end of the cleaning process.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird auch durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Vorrichtungsanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung mit zweckmäßigen Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen und der Figurenbeschreibung angegeben. Erfindungsgemäß weißt die Vorrichtung zur Bearbeitung von verunreinigten Oberflächen mittels eines Laserstrahls eine Optikeinheit auf, die zur Erzeugung des Laserstrahls zu dessen reinigenden Anwendung auf der Oberfläche vorgesehen ist. Mit einer Halterung wird die zu reinigende Oberfläche, beispielsweise die Oberfläche einer Rasterwalze, gelagert und die Oberfläche wird mittels einer Bewegungseinheit gegenüber dem Laserstrahl verlagert. Die Optikeinheit umfasst eine gegenüber der Halterung feststehend angeordnete Laserquelle. Der Laserstrahl der Optikeinheit wird beispielsweise über Mittel zum Auffächern aufgeweitet und über einen Felderzeuger zur Erzeugung eines einstellbaren Flachstrahls des Lasers linienförmig aufgeweitet. Eine Steuereinheit bewegt die Oberfläche gegenüber dem feststehenden Laserstrahl. Ferner berechnet die Steuereinheit die Bewegungsstrecke zur vollständigen Reinigung der Oberfläche und die Laserintensität des Flachstrahls beziehungsweise die Einwirkdauer des Flachstrahls auf Bereichen der Oberfläche. Dadurch lässt sich vorteilhaft bei der Reinigung die Laserintensität verändern und damit die Reinigungsleistung anpassen.The object of the present invention is also achieved by a device with the features of the independent device claim. Advantageous embodiments of the invention with useful further developments are specified in the dependent claims and the description of the figures. According to the invention, the device for processing contaminated surfaces using a laser beam has an optical unit which is intended to generate the laser beam for its cleaning application on the surface. The surface to be cleaned, for example the surface of an anilox roller, is stored with a holder and the surface is displaced relative to the laser beam by means of a movement unit. The optical unit includes a laser source that is fixed relative to the holder. The laser beam of the optical unit is expanded, for example, using means for fanning out and expanded in a line shape via a field generator to generate an adjustable flat beam of the laser. A control unit moves the surface relative to the fixed laser beam. Furthermore, the control unit calculates the movement distance for complete cleaning of the surface and the laser intensity of the flat jet or the duration of action of the flat jet on areas of the surface. This makes it possible to advantageously change the laser intensity during cleaning and thus adjust the cleaning performance.

Zur Aufweitung des Laserstrahls weist die Optikeinheit einen rotierenden oder oszillieren Spiegel auf, der den Laserstrahl aufweitet und dabei einen langgestreckten Belichtungsbereich auf der Oberfläche erzeugt. Es kann hierbei ein Polygonspiegel oder ein oszillierender Spiegel zum Einsatz kommen, der durch schnelle Eigendrehung einen nahezu linienförmigen Laserstrahl erzeugt. Zur Fokussierung des Flachstrahls ist ein Felderzeuger vorgesehen, wozu beispielsweise eine Scanlinse wie eine F-Theta-Linse vorgesehen ist. Durch das Mittel zum Aufweiten kann die komplette Breite der zu reinigenden Oberfläche durch den Laser belichtet werden. Der Felderzeuger kann beispielsweise eine Korrekturlinse sein, die den Laserstrahl beziehungsweise die daraus erzeugten Linienpunkte fokussiert abbildet. Der Felderzeuger kann vor allem bei krummflächigen Oberflächen den Laserstrahl senkrecht auf die Oberfläche ausrichten, so dass der Laserstrahl nicht schräg auf die zu bearbeitende Oberfläche auftrifft.To expand the laser beam, the optical unit has a rotating or oscillating mirror, which expands the laser beam and thereby creates an elongated exposure area on the surface. A polygonal mirror or an oscillating mirror can be used, which generates an almost linear laser beam through rapid rotation. A field generator is provided to focus the flat beam, for which purpose, for example, a scanning lens such as an F-theta lens is provided. The expansion means allows the entire width of the surface to be cleaned to be exposed by the laser. The field generator can, for example, be a correction lens that focuses on the laser beam or the line points generated from it. The field generator can align the laser beam perpendicularly to the surface, especially on curved surfaces, so that the laser beam does not strike the surface to be processed at an angle.

Die Halterung für die Oberfläche kann in Form von Halteklemmen oder zwei kegelförmigen Klemmbacken zum Einspannen ausgebildet sein oder in Form von zwei Lagerwalzen, die geeignet sind zylinderförmige Rasterwalzen zu lagern und weiterzudrehen. Die Oberfläche wird dann auf die zwei Lagerelemente aufgelegt und durch die Bewegungseinheit werden die Lagerelemente weitergedreht. Dadurch wird die zu reinigende Oberfläche relativ zum Flachstrahl des Lasers bewegt. Bevorzugt wird der Flachstrahl zwischen den beiden Lagerwalzen auf die Oberfläche gerichtet. Dadurch ist sichergestellt, dass zwischen dem Austrittspunkt des Flachstrahl an der Optikeinheit und dem sich weiterdrehenden Reinigungsbereich auf der Oberfläche ein definierter Abstand bereitgestellt wird. Dadurch kann der Flachstrahl des Lasers optimal auf den Reinigungsbereich fokussiert werden.The holder for the surface can be designed in the form of holding clamps or two conical clamping jaws for clamping or in the form of two bearing rollers, which are suitable for storing and further rotating cylindrical anilox rollers. The surface is then placed on the two bearing elements and the bearing elements are further rotated by the movement unit. This causes the surface to be cleaned to move relative to the flat beam of the laser. The flat jet is preferably directed onto the surface between the two bearing rollers. This ensures that a defined distance is provided between the exit point of the flat jet on the optical unit and the continuing rotating cleaning area on the surface. This allows the flat beam of the laser to be optimally focused on the cleaning area.

Es kann insbesondere von Vorteil sein, mehrere Optikeinheiten nebeneinander anzuordnen, da sonst die Abnahme der Laserstrahlleistung durch zu breites Auffächern zu stark reduziert wird. Durch Anordnung mehrerer, beispielsweise zwei oder drei nebeneinander angeordneter Optikeinheiten mit einem jeweils feststehenden Laser entstehen leichter fokussierbare Reinigungsbereiche in Längsrichtung nebeneinander. Bei besonders großen Druckwalzen können mehrere Optikeinheiten nebeneinander und gegenüber den Lagerelementen angeordnet sind. Dadurch kann mit einer Umdrehung eine Druckwalze gereinigt werden, die sehr viel breiter ist, als der Laserstrahl üblicherweise aufgeweitet werden kann.It can be particularly advantageous to arrange several optical units next to each other, since otherwise the decrease in laser beam power is reduced too much due to fanning out too wide. By arranging several, for example two or three, optical units arranged next to one another, each with a fixed laser, easier-to-focus cleaning areas are created next to one another in the longitudinal direction. For particularly large printing rollers, several optical units can be arranged next to one another and opposite the bearing elements. This means that a printing roller can be cleaned with one revolution is much wider than the laser beam can usually be expanded.

Bei dieser Ausführungsform mit mehreren nebeneinander angeordneten Optikeinheiten erzeugen die nebeneinander angeordneten Flachstrahlen einen in Längsrichtung des Flachstahls verlängerten Reinigungsbereich. Dabei kann entweder eine Laserquelle für eine Optikeinheiten vorgesehen sein oder mehrere Laserquellen die jeweils einer einzigen Optikeinheit zugeordnet sind.In this embodiment with several optical units arranged next to one another, the flat jets arranged next to one another produce a cleaning area that is extended in the longitudinal direction of the flat steel. Either one laser source can be provided for an optical unit or several laser sources, each of which is assigned to a single optical unit.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführung der Vorrichtung sind zwischen den zusammengesetzten Flachstrahlen aus den unterschiedlichen Optikeinheiten Übergangsbereiche vorgesehen an deren Rand der jeweilige Flachstrahl eine abnehmende Reinigungsprozessleistung aufweist, so dass die in den Übergangsbereichen anliegende resultierende Laserleistung im Bereich der Reinigungsnennleistung liegt, die in zentralen Bereichen des Flachstrahl bei der Reinigung der Oberfläche anliegt, wenn beispielsweise die Druckwalze rotiert wird.In a particularly preferred embodiment of the device, transition areas are provided between the assembled flat jets from the different optical units, at the edge of which the respective flat jet has a decreasing cleaning process power, so that the resulting laser power present in the transition areas is in the range of the nominal cleaning power, which is in central areas of the flat jet when cleaning the surface, for example when the printing roller is rotated.

Während zwei nebeneinanderliegende Optikeinheiten die Breite der Oberfläche der Druckwalze beleuchten, entsteht dabei ein ringförmiger Übergangsbereich am Umfang der Druckwalze, wo die Laserleistungen der beiden Optikeinheiten jeweils so abnimmt, dass aus der Summation der Laserleistung von den unterschiedlichen Optikeinheiten im Bereich der Lasernennleistung der Reinigungsvorrichtung liegt. Zur Erzeugung der Übergangsbereiche auf der zu reinigen Oberfläche müssen die Optikeinheiten einen Felderzeuger aufweisen, der im Randbereich der langgestreckten Flachstrahlen an ihrem äußeren Bereich eine abnehmende Laserleistung erzeugen, während im mittleren Bereich die Lasernennleistungen anliegt. Ein Vorteil dieser Auslegung ist, dass auch besonders breite Druckwalzen mit einer Laseranordnung mit feststehenden Laserquellen gereinigt werden können und dass in den Übergangsbereichen zwischen den Optikeinheiten keine schlecht gereinigten Reinigungsbereiche oder ringförmige Überlastungsbereiche entstehen, wo die doppelte Reinigungsleistung des Flachlasers durch die Überlagerung anliegt.While two adjacent optical units illuminate the width of the surface of the printing roller, an annular transition area is created on the circumference of the printing roller, where the laser power of the two optical units decreases in such a way that the summation of the laser power from the different optical units is in the range of the nominal laser power of the cleaning device. To create the transition areas on the surface to be cleaned, the optical units must have a field generator which generates a decreasing laser power in the edge area of the elongated flat beams in their outer area, while the nominal laser power is present in the middle area. An advantage of this design is that even particularly wide pressure rollers can be cleaned with a laser arrangement with fixed laser sources and that there are no poorly cleaned cleaning areas or annular overload areas in the transition areas between the optical units, where twice the cleaning power of the flat laser is due to the superimposition.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die Steuereinheit mit einem Scanner zur Erfassung der Verschmutzung auf der Oberfläche verbunden. Aufgrund der erfassten Verschmutzung in jedem Ort wird zur Reinigung der Oberfläche die Laserleistung entsprechend angepasst. Dabei wird die Oberfläche der zu reinigenden Druckwalze durch eine optische Einheit gescannt. Dadurch entsteht ein topographisches Bild der Verschmutzung auf der Oberfläche. Die Laserleistung wird beim Reinigen über die Steuereinheit entsprechend dem topographischen Bild angepasst. Dadurch ist die Laserleistung im Bereich der maximalen Verschmutzung erhöht und bei geringerer Verschmutzung wird weniger Laserleistung in dem topographischen Bereich auf der Oberfläche der Walze aufgestrahlt. Dadurch lassen sich besonders vorteilhafte Reinigungsmaschine für große verschmutzte Oberflächen aufbauen, die eine der Verschmutzung entsprechende Laserleistung auf jeden topographischen Punkt der zu reinigenden Oberfläche aufbringt. Dadurch wird einerseits Laserenergie eingespart und anderseits werden Verbrennungen oder Verformungen an der zu reinigenden Oberfläche vermieden.In a particularly preferred embodiment of the device, the control unit is connected to a scanner for detecting the contamination on the surface. Based on the contamination detected in each location, the laser power is adjusted accordingly to clean the surface. The surface of the printing roller to be cleaned is scanned by an optical unit. This creates a topographical image of the contamination on the surface. During cleaning, the laser power is adjusted via the control unit according to the topographical image. As a result, the laser power is increased in the area of maximum contamination and, with less contamination, less laser power is irradiated in the topographical area on the surface of the roller. This makes it possible to build particularly advantageous cleaning machines for large dirty surfaces, which apply a laser power corresponding to the contamination to each topographical point on the surface to be cleaned. On the one hand, this saves laser energy and, on the other hand, prevents burns or deformations on the surface to be cleaned.

Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird der Laserstrahl durch eine Strahlenformoptik geleitet, so dass die Geometrie des Laserstrahls in einen im wesentlichen viereckigen Laserspot an der Basis formbar ist, um einen Spot-Überlagerungsprozess für eine gleichverteilte Laserenergie zu erzielen. Dabei werden die im westlichen viereckigen Laserspots in Feldern auf der Oberfläche aufgestrahlt und es entsteht ein rasterförmige Reinigungsmatrix auf der Oberfläche. Dadurch entsteht eine besonders vorteilhafte Optikeinheit wobei die Reinigungsenergie innerhalb des Laserspots im Raster im Wesentlichen gleichverteilt wird. Normalerweise werden bei Reinigung Faserlaser eingesetzt. Die einstrahlende Energie im Laserspot eines Faserlasers verteilt sich auf der Oberfläche in der Ebene gemäß der Gaußfunktion. Dadurch ist im mittleren Bereich eines Laserspots auf der Oberfläche am meisten Energie vorhanden und zum Rand hin fällt diese Energie ab. Die Qualität der Reinigung eines Faserlasers ist bei einer punktförmigen Laserquelle daher im Zentrum besonders gut während die Reinigungsleistung zum Rand hin abfällt. Mittels der Strahlenformoptik kann dies nun vermieden werden, indem die Form des Laserspots in der Ebene der Oberfläche quadratisch aufgeweitet wird.In another development of the invention, the laser beam is guided through beam shaping optics, so that the geometry of the laser beam can be shaped into a substantially square laser spot at the base in order to achieve a spot superimposition process for uniformly distributed laser energy. The western square laser spots are irradiated in fields on the surface and a grid-shaped cleaning matrix is created on the surface. This creates a particularly advantageous optical unit in which the cleaning energy within the laser spot is essentially evenly distributed in the grid. Fiber lasers are usually used for cleaning. The incident energy in the laser spot of a fiber laser is distributed on the surface in the plane according to the Gaussian function. This means that the most energy is present in the middle area of a laser spot on the surface and this energy drops towards the edge. With a point-shaped laser source, the quality of cleaning of a fiber laser is particularly good in the center, while the cleaning performance drops towards the edge. This can now be avoided using beam shaping optics by expanding the shape of the laser spot into a square in the plane of the surface.

In Bezug auf die erfindungsgemäße Verteilung des Flachstrahl zur Erzeugung eines linienförmigen Reinigungsfeldes führt dies dazu, dass die Laserenergie im Bestrahlungsbereich, auch im Randbereich, durch eine derartige Strahlenformoptik mit so genannten Flattop-Eigenschaften gleich verteilt ist. Bei dieser Strahlenformoptik werden Diffractive Optical Elements (DOE) eingesetzt. Die quadratische Form des Laserspots erlaubt den Spot-Überlagerungsprozess wesentlich einfacher als bei einer runden Form zu gestalten. Die Verwendung einer derartigen Strahlenformoptik ermöglicht eine gleichförmige Strahlungsintensität innerhalb eines Laserpunktes, wodurch die langgestreckten Reinigungsbereiche auch über ein Feld von Rasterpunkten erzeugt werden können, so dass die Mittel zum Auffächern des Laserstrahls auch einzelne Diffractive Optical Elements (DOE) sein können, die einen langgestreckten Reinigungsbereich aus Flattop-Lasersportpunkten erzeugen, die linienförmig nebeneinander so angeordnet sind, dass sie quer zur Reinigungsbewegung der Oberfläche der Druckwalze angeordnet sind.With regard to the distribution of the flat jet according to the invention to generate a line-shaped cleaning field, this leads to the laser energy being evenly distributed in the irradiation area, including in the edge area, by such a beam shape optics with so-called flattop properties. Diffractive Optical Elements (DOE) are used in this beam shaping optics. The square shape of the laser spot allows the spot overlay process to be made much easier than with a round shape. The use of such a beam shape optics enables a uniform radiation intensity within a laser point, whereby the elongated cleaning areas can also be generated via a field of grid points, so that the means for fanning out the laser beam can also be individual Diffractive Optical Elements (DOE), which have a create an elongated cleaning area from flattop laser sports points, which are arranged in a line next to each other so that they are arranged transversely to the cleaning movement of the surface of the pressure roller.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die untergeordneten Ansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung mehrerer Ausführungsformen zu verweisen. In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung,

1 ein Ablaufdiagramm des Reinigungsverfahrens für eine daneben vereinfacht dargestellte Druckwalze nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 einen Reinigungsvorrichtung mit walzenförmigen Lagerelementen und darauf aufliegender zu bearbeitender Druckwalze, wobei ein Übergangsbereich mit überlappenden Reinigungsbereichen sichtbar ist,
3 zwei nebeneinander angeordnete Optikeinheiten mit zugeordneten Reinigungsbereichen zur Erzeugung eines zusammenhängenden Reinigungsbereichs gemäß der vorliegenden Erfindung,
4 zeigt die Energieverteilung des Laserspots auf einer zu reinigenden Oberfläche bei einem Faserlaser unten links mit Verlauf gemäß GaussFunktion und unten rechts in Flattop-Verteilung noch Durchlauf durch eine Strahlenformoptik,
5 eine schematische Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Stärke der Laserenergie auf der Oberfläche in a) mit einem typischen Verlauf bei einem Faserlaser und in b.) nach Durchlauf durch eine erfindungsgemäß zwischengeschaltete Strahlenformoptik.

There are now various ways to advantageously design and develop the teaching of the present invention. On the one hand, reference should be made to the subordinate claims and, on the other hand, to the following explanation of several embodiments. Various embodiments of the device according to the invention are shown in the drawing. It shows, each in a schematic representation,

1 a flowchart of the cleaning process for a pressure roller shown in simplified form according to an embodiment of the present invention,
2 a cleaning device with roller-shaped bearing elements and a pressure roller to be processed resting on it, a transition area with overlapping cleaning areas being visible,
3 two optical units arranged next to each other with assigned cleaning areas to create a coherent cleaning area according to the present invention,
4 shows the energy distribution of the laser spot on a surface to be cleaned with a fiber laser at the bottom left with a course according to the Gaussian function and at the bottom right in flattop distribution still passing through a beam shape optics,
5 a schematic representation of the time course of the strength of the laser energy on the surface in a) with a typical course for a fiber laser and in b.) after passing through a beam shaping optics interposed according to the invention.

In 1 ist die Vorrichtung 1 zur Bearbeitung von verunreinigten Oberflächen 4 einer Druckwalze 3 mittels eines quer zur Bestrahlungsrichtung langestreckten Laserstrahls F mit einer Optikeinheit 2 zur Erzeugung des Laserstrahls F dargestellt. Die Optikeinheit 2 ist gegenüber der Halterung feststehend angeordnet. Die Optikeinheit 2 mit der feststehenden Laserquelle weist Mittel zum Auffächern des Laserstrahl F auf. Die Mittel zum Auffächern des Laserstrahls F sind bspw. als Polygonspiegel ausgebildet, der sich im Uhrzeigersinn oder gegen diesen so dreht, dass der einfallende Laserstrahl in einen Flachstrahl F aufgeweitet wird.In 1 the device 1 for processing contaminated surfaces 4 of a pressure roller 3 by means of a laser beam F elongated transversely to the irradiation direction is shown with an optical unit 2 for generating the laser beam F. The optical unit 2 is arranged in a fixed manner relative to the holder. The optical unit 2 with the fixed laser source has means for fanning out the laser beam F. The means for fanning out the laser beam F are designed, for example, as a polygon mirror which rotates clockwise or counterclockwise in such a way that the incident laser beam is expanded into a flat beam F.

In 1 ist schematisch das Verfahren zur Bearbeitung von verunreinigten Oberflächen 4 erläutert. Dabei wird zunächst ein Laserstrahl F aus einer gegenüber der Halterung der zu reinigenden Oberfläche 4 feststehenden Laserquelle erzeugt. Die Laserquelle kann dabei eine Laser-Leuchtdiode enthalten, deren Lichtstrahl dann über Mittel zum Auffächern in einen Flachstrahl F gewandelt wird. Die Optikeinheit 2 kann statt einer einzigen Laserquelle aber auch mehrere Laserquellen bereitstellen, so dass der quer zur Strahlungsrichtung langgestreckte Flachstrahl F auch in der Art einer Rastermatrix aus einzelnen Leuchtpunkten erzeugt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt einen in der Breite langgestreckten Flachstrahl F zur Verfügung, um auf der zu reinigenden Oberfläche 4, beispielsweise einer Druckwalze 3, einen querliegenden Reinigungsbereich 14 zu bestrahlen. Der Flachstrahl F erzeugt dadurch auf der zu reinigenden Oberfläche 4 einen linienförmigen, langgestreckten Reinigungsbereich 14, worin die Farbreste auf der Druckwalze 3 durch Laserenergie entfernt werden.In 1 The method for processing contaminated surfaces 4 is explained schematically. First, a laser beam F is generated from a laser source that is stationary relative to the holder of the surface 4 to be cleaned. The laser source can contain a laser light-emitting diode, the light beam of which is then converted into a flat beam F using means for fanning out. The optical unit 2 can also provide several laser sources instead of a single laser source, so that the flat beam F, which is elongated transversely to the direction of radiation, can also be generated in the manner of a grid matrix from individual light points. The method according to the invention provides a flat jet F which is elongated in width in order to irradiate a transverse cleaning area 14 on the surface 4 to be cleaned, for example a pressure roller 3. The flat jet F thereby creates a linear, elongated cleaning area 14 on the surface 4 to be cleaned, in which the ink residues on the printing roller 3 are removed by laser energy.

Bei dem Verfahren wird die zu reinigende Oberfläche 4 durch den Laserstrahl F und den daraus gebildeten Flachstrahl F hindurchbewegt. Dabei bildet sich auf der zu reinigenden Oberfläche 4 neben dem gerade gereinigten Reinigungsbereich 14 durch das Weiterdrehen ein danebenliegender neuer Reinigungsbereich 14, so dass im Umfang einer Druckwalze 3 Linie für Linie die Farbreste von der Oberfläche 4 entfernt werden. Eine Steuereinheit 7 ist mit einem oder mehreren Sensoren 13 verbunden und ermöglicht über die Messergebnisse des Sensors 13 und über die Steuerung der Optikeinheit 2 über eine elektrische Verkabelung 17 das Verändern der Strahlungsintensität des Laserstrahls F. Die Strahlungsintensität kann entweder rasterförmig oder linienförmig oder in Randbereichen des Flachstrahl F verändert werden, um eine optimale Reinigungsleistung zu erhalten. Ferner kann die Verschmutzung auch in ihrer topographischen Verteilung auf der verunreinigten Oberfläche 4 erfasst werden, um die Strahlungsintensität des Lasers F in Bezug auf deren Topographie rasterförmig so einzustellen, dass die Strahlungsintensität bei großer Verschmutzung in einem Raster hoch und die Strahlungsintensität in einem anderen Raster bei geringer Verschmutzung niedrig eingestellt ist.In the method, the surface 4 to be cleaned is moved through the laser beam F and the flat jet F formed from it. In this case, an adjacent new cleaning area 14 is formed on the surface 4 to be cleaned next to the cleaning area 14 that has just been cleaned as the rotation continues, so that the ink residues are removed from the surface 4 line by line in the circumference of a pressure roller 3. A control unit 7 is connected to one or more sensors 13 and enables the radiation intensity of the laser beam F to be changed via the measurement results of the sensor 13 and via the control of the optical unit 2 via electrical cabling 17. The radiation intensity can be either grid-shaped or linear or in edge areas of the Flat jet F can be changed to achieve optimal cleaning performance. Furthermore, the pollution can also be recorded in its topographical distribution on the contaminated surface 4 in order to adjust the radiation intensity of the laser F in relation to its topography in a grid manner so that the radiation intensity is high in one grid and the radiation intensity in another grid when there is a lot of pollution low contamination is set low.

Der Reinigungsprozess wird nun über die Steuereinheit 7 so gesteuert, dass bei einer Umdrehung der Druckwalze 3 beziehungsweise bei einem vollständigen Durchbewegen der zu reinigenden Oberfläche 4 durch den Laserstrahl diese komplett gereinigt wird. Insbesondere in seitlichen Bereichen an den äußeren Enden des Flachstrahl F oder auch am Anfang und Ende der Reinigung, wenn Reinigungsbereiche sich das zweite Mal überlagern, kann durch die Steuereinheit 7 die Laserleistung spezifisch angepasst werden.The cleaning process is now controlled via the control unit 7 in such a way that when the pressure roller 3 rotates or when the surface 4 to be cleaned is completely moved through by the laser beam, it is completely cleaned. Particularly in lateral areas at the outer ends of the flat jet F or at the beginning and end of cleaning, when cleaning areas overlap for the second time, the laser power can be specifically adjusted by the control unit 7.

In 2 sind die Mittel zum Bewegen der zu reinigenden Oberfläche 4 dargestellt. Als Lagerelemente 11 und 12 sind zwei Lagerwalzen vorgesehen, auf denen die zu reinigende Druckwalze 3 oben aufliegt. Durch die Bewegungseinheit 6 wird zumindest eine der Lagerwalzen 11 angetrieben und die zweite Lagerwalze 12 wird in gleicher Rotationsrichtung durch einen Drehgeber mitbewegt. Durch eine so ausgebildete Halterung 5 können Druckwalzen 3 unterschiedliche Größe zur Reinigung gelagert und um ihre Längsachse R gedreht werden. Der in der Optikeinheit 2 erzeugte Flachstrahl F reinigt in langgestreckten Reinigungsbereichen 14 Schritt für Schritt die Oberfläche 4 am Umfang der Druckwalze 3.In 2 the means for moving the surface 4 to be cleaned are shown. Two bearing rollers are provided as bearing elements 11 and 12, on which the pressure roller 3 to be cleaned rests on top. At least one of the bearing rollers 11 is driven by the movement unit 6 and the second bearing roller 12 is moved in the same direction of rotation by a rotary encoder. With a holder 5 designed in this way, pressure rollers 3 of different sizes can be stored for cleaning and rotated about their longitudinal axis R. The flat jet F generated in the optical unit 2 cleans the surface 4 on the circumference of the pressure roller 3 step by step in elongated cleaning areas 14.

Eine Steuereinheit 7 ist dabei zur Ansteuerung der Bewegungseinheit 6 und auch zur Ansteuerung mit der Optikeinheit 2 verbunden. Gemäß einem Ablauf des vorliegenden Verfahrens wird bspw. eine Druckwalze mit einem Umlauf um die Drehachse R gereinigt. Es ist dabei nicht einfach die Reinigung genau in dem Moment zu stoppen, wenn der letzte verschmutzte Reinigungsbereich 14 gereinigt wurde. Deswegen wird der Reinigungsprozess gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die Steuereinheit 7 folgendermaßen angesteuert. Am Anfang des Reinigungsprozesses ist die Laserleistungen der Laserquelle weit unterhalb der Reinigungsnennleistung eingestellt und steigt von Reinigungsbereich 14 zum nächsten Reinigungsbereich 14 gesteuert an, bis nach einiger Zeit die Reinigungsnennleistung des Lasers erreicht wird. Wenn die zu reinigende Oberfläche 4 der Druckwalze 3 einmal entlang des Umfangs gereinigt wird, läuft der Reinigungsbereich 14 am Ende in den bereits zu Anfang gereinigten Reinigungsbereiche 14 hinein. Dies führt dazu, dass überdeckende Reinigungsbereiche 14 das zweite Mal gereinigt werden. Die Steuereinheit 7 erfasst nun über den Sensor 13 und den Rechner der der Steuereinheit 7 den Beginn des Übergangsbereichs 15, in dem sich der anfängliche Reinigungsbereich 14 mit dem abschließen Reinigungsbereich 14 deckt. In diesem Übergangsbereich 15 am Ende des Reinigungsprozesses senkt nun die Steuereinheit 7 die Laserleistung von der Reinigungsnennleistung ab. Ziel ist es, dass kein Bereich der Druckwalze 3 mit der doppelten Reinigungsnennleistung gereinigt wird. Die Steuereinheit 7 berechnet die Parameter dieses Reinigungsprozesses, beispielsweise die Länge der Reinigung und die Reinigungszeit anhand der durch den Sensor 13 gemessenen Daten. Dies kann beispielsweise über eine Abstandsmessung am Sensor 13 oder auch über ein Kamerabild am Sensor 13 erfolgen. Der Übergangsbereich 15 liegt üblicherweise in einem Bereich von 1 mm bis 100 mm. In diesem Übergangsbereich 15 wird die Laserleistung am Anfang des Reinigungsprozesses auf die Reinigungsnennleistung gesteigert und am Ende des Prozesses wird im Übergangsbereich 15 die Laserleistung beginnend von der Reinigungsnennleistung in Richtung Null reduziert.A control unit 7 is connected to the movement unit 6 and also to the optical unit 2 for control. According to one sequence of the present method, for example, a printing roller is cleaned with one revolution around the axis of rotation R. It is not easy to stop cleaning exactly at the moment when the last dirty cleaning area 14 has been cleaned. Therefore, the cleaning process according to the method according to the invention is controlled by the control unit 7 as follows. At the beginning of the cleaning process, the laser power of the laser source is set well below the nominal cleaning power and increases in a controlled manner from the cleaning area 14 to the next cleaning area 14 until the nominal cleaning power of the laser is reached after some time. If the surface 4 of the pressure roller 3 to be cleaned is cleaned once along the circumference, the cleaning area 14 ends up running into the cleaning areas 14 that were already cleaned at the beginning. This results in overlapping cleaning areas 14 being cleaned the second time. The control unit 7 now detects via the sensor 13 and the computer of the control unit 7 the beginning of the transition area 15, in which the initial cleaning area 14 coincides with the final cleaning area 14. In this transition area 15 at the end of the cleaning process, the control unit 7 now reduces the laser power from the nominal cleaning power. The aim is that no area of the pressure roller 3 is cleaned with twice the nominal cleaning performance. The control unit 7 calculates the parameters of this cleaning process, for example the length of the cleaning and the cleaning time, based on the data measured by the sensor 13. This can be done, for example, via a distance measurement on the sensor 13 or via a camera image on the sensor 13. The transition region 15 is usually in a range from 1 mm to 100 mm. In this transition area 15, the laser power is increased to the nominal cleaning power at the beginning of the cleaning process and at the end of the process in the transition area 15 the laser power is reduced starting from the nominal cleaning power towards zero.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird der Laserstrahl F von unten zwischen den zwei Lagerwalzen 11,12 auf die zu reinigende Oberfläche 4 gerichtet. Der Flachstrahl F erzeugt auf der zu reinigenden Oberfläche 4 einen langgestreckten parallel zur Längsachse R der Druckwalze 3 liegenden Reinigungsbereich 14. Der linienförmige Reinigungsbereich 14 reicht üblicherweise von einer Stirnseite der Druckwalze 3 zur anderen Stirnseite. Die übliche Länge des Reinigungsbereichs 14 liegt zwischen 50 und 200 mm. Da die zu reinigende Druckwalze 3 um ihre Längsachse R gedreht wird, wird damit ein Bereich mit einer Breite von 50-200 mm am Umfang der Druckwalze 3 gereinigt. Die Reinigung erfolgt Linie für Linie parallel zur Längsachse R der Druckwalze 3, während die Druckwalze 3 selbst um ihre Längsachse R rotiert wird.In a preferred development of the method, the laser beam F is directed from below between the two bearing rollers 11, 12 onto the surface 4 to be cleaned. The flat jet F creates an elongated cleaning area 14 lying parallel to the longitudinal axis R of the pressure roller 3 on the surface 4 to be cleaned. The linear cleaning area 14 usually extends from one end face of the pressure roller 3 to the other end face. The usual length of the cleaning area 14 is between 50 and 200 mm. Since the pressure roller 3 to be cleaned is rotated about its longitudinal axis R, an area with a width of 50-200 mm on the circumference of the pressure roller 3 is cleaned. The cleaning takes place line by line parallel to the longitudinal axis R of the pressure roller 3, while the pressure roller 3 itself is rotated about its longitudinal axis R.

Wie in 3 gezeigt können zwei Optikeinheiten 2 nebeneinander so angeordnet, dass die Flachstrahlen F sich jeweils in Längsrichtung ergänzen. Dadurch kann eine Druckwalze 3 mit doppelter Breite in einem Vorgang gereinigt werden. Die maximale Breite der Druckwalze 3 kann durch diese verbesserte Optik bis bspw. 900 mm breit sein. Dazu kann der Laserstrahl F von einer Laserquelle oder mehreren Laserquellen in mehreren Optikeinheiten 2 zu nebeneinander liegenden Flachstrahlen F ausgerichtet sein. Die Optikeinheiten werden dann in entsprechender Entfernung zur zu reinigenden Oberfläche 4, beispielsweise zwischen 400 mm und 1000 mm entfernt positioniert und so ausgerichtet, dass der jeweils entstehende Flachstrahl F parallel zum Flachstrahl F der zweiten Optikeinheit 2 liegt. Dort wo die beiden Flachstrahlen F an den äußeren Bereichen aufeinanderstoßen, entsteht die Überdeckung 18 der Flachstrahlen F. In dieser Überdeckung 18 fällt die Laserleistung gesteuert nach au-ßen hin ab, mit dem Ziel, dass kein Reinigungsbereich 14 der Walze mit doppelter Reinigungsnennleistung gereinigt beziehungsweise bestrahlt wird.As in 3 shown, two optical units 2 can be arranged next to one another in such a way that the flat rays F complement each other in the longitudinal direction. This allows a double width printing roller 3 to be cleaned in one operation. Thanks to this improved optics, the maximum width of the printing roller 3 can be up to 900 mm wide, for example. For this purpose, the laser beam F can be aligned from one laser source or several laser sources in several optical units 2 to flat beams F lying next to one another. The optical units are then positioned at a corresponding distance from the surface 4 to be cleaned, for example between 400 mm and 1000 mm, and aligned so that the resulting flat jet F is parallel to the flat jet F of the second optical unit 2. Where the two flat jets F collide in the outer areas, the overlap 18 of the flat jets F is created. In this overlap 18, the laser power drops outwards in a controlled manner, with the aim that no cleaning area 14 of the roller is cleaned with twice the nominal cleaning power is irradiated.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung wird die Oberfläche 4 der Druckwalze 3 durch die Steuereinheit 7 und deren Sensor 13 gescannt. Dabei wird durch eine Kamera oder ein anderes topographisches Erfassungsmittel ein Bild der Verschmutzung aufgenommen. Die Laserleistung wird beim Reinigen entsprechend dem topographischen Bild so eingestellt, dass da wo viel Schmutz vorhanden ist, eine höhere Laserleistung im Flachstrahl F an der entsprechenden Stelle erzeugt wird. Wo weniger Schmutz an der Druckwalze 3 vorhanden ist, wird die Laserleistung entsprechend reduziert, was Energie spart.In a preferred development of the invention, the surface 4 of the pressure roller 3 is scanned by the control unit 7 and its sensor 13. An image of the pollution is recorded by a camera or another topographical recording device. When cleaning, the laser power is adjusted according to the topographical image so that where there is a lot of dirt, a higher laser power is generated in the flat beam F at the corresponding location. Where there is less dirt on the printing roller 3, the laser power is reduced accordingly, which saves energy.

Die Vorrichtung 1 zur Reinigung von Druckwalzen 3 ist bevorzugt mit dem Internet und dort mit einem geschützten Service-Dienst verbunden. Dadurch können Informationen über entsprechende Druckwalzen 3, der Auftragseingang oder aber auch Nachbestellungen von Arbeitsmaterialien oder Modulen der Reinigungsvorrichtung 1 erfolgen. Auch ist ein automatischer Service-Dienst zur Bestellung von Modulen der Reinigungsanlage möglich, wobei aufgrund einer Fehlermeldung über einen Service Ersatzmodule der Reinigungsanlage 1 automatisiert bestellt werden.The device 1 for cleaning printing rollers 3 is preferably connected to the Internet and there to a protected service. This allows information about corresponding pressure rollers 3, the order receipt or even reorders of work materials or modules of the cleaning device 1 to be provided. An automatic service for ordering modules of the cleaning system is also possible, with replacement modules of the cleaning system 1 being ordered automatically via a service based on an error message.

In 4 ist eine weitere Möglichkeit dargestellt, um einen Flachstrahl F aus einer punktförmigen Laserquelle zu erzeugen. Dabei können mehrere Laserpunkte nebeneinander angeordnet werden, so dass eine linienförmige Reinigungsbereich 14 auf der Oberfläche 4 entsteht. Laserpunkte sind beim Auftreffen auf eine zu reinigende Oberfläche 4 im Wesentlichen mit einer Energieverteilung nach der Gauss-Funktion ausgebildet wie dies bei 19 dargestellt ist. Zur Erzeugung einer gleichmäßigen Verteilung der Energie in einem Rasterfeld aus einzelnen Laserpunkten 19, 20, 21 empfiehlt es sich, die für einen Faserlaser üblichen Energiespitzen im Zentrum zu reduzieren und einen Laserspot mit flachverteiltem Energiefeld wie bei 20 oder 21 dargestellt zu erzeugen. Bei einer Reinigung mittels Faserlaser fällt die Energiestärke gemäß der Gauss-Funktion zum Rand hin ab. Dadurch ist die Qualität der Reinigung in Spotmitte besonders gut, fällt aber zum Rand des Lasers ab.In 4 Another possibility is shown for generating a flat beam F from a point-shaped laser source. Several laser points can be arranged next to one another, so that a linear cleaning area 14 is created on the surface 4. When they hit a surface 4 to be cleaned, laser points are essentially designed with an energy distribution according to the Gaussian function, as shown at 19. In order to generate a uniform distribution of energy in a grid field of individual laser points 19, 20, 21, it is recommended to reduce the energy peaks in the center that are usual for a fiber laser and to generate a laser spot with a flatly distributed energy field as shown at 20 or 21. When cleaning using a fiber laser, the energy intensity falls towards the edge according to the Gauss function. This means that the quality of the cleaning is particularly good in the center of the spot, but drops off towards the edge of the laser.

Zur Erzeugung eines gut fokussierten Flachstrahl F kann neben anderen optischen Mitteln wie Linsen und Spiegel noch eine Strahlungsformoptik (Beam Shaper) vorgesehen sein, wobei die Energie im Laserspot dadurch möglichst gleichmäßig über den gesamten Spot verteilt wird. Es können hier auch quadratische Energieverteilungs-Basisflächen des Laser 20 oder runde Basisflächen 21 erzielt werden. Bei dieser Strahlungsoptik werden in der Optikeinheit 2 Diffractive Optical Elements (DOE) eingesetzt. Die quadratische Form 20 des Laserspots erlaubt einen gleichmäßigeren Überlagerungsprozess der Laserspots in Randebereichen als bei einer runden Form 21. Daher kann die Energieverteilung im Laserspot über die gesamte Bestrahlungsfläche möglichst gleichförmig sein. Dadurch wird bevorzugt die typische Gauss-Verteilung bei Laserspots vermieden und eine sehr effiziente Reinigung auf der Oberfläche 4 erzielt.To generate a well-focused flat beam F, beam shaper optics can be provided in addition to other optical means such as lenses and mirrors, whereby the energy in the laser spot is distributed as evenly as possible over the entire spot. Square energy distribution base areas of the laser 20 or round base areas 21 can also be achieved here. With this radiation optics, 2 Diffractive Optical Elements (DOE) are used in the optical unit. The square shape 20 of the laser spot allows a more uniform superimposition process of the laser spots in edge areas than with a round shape 21. Therefore, the energy distribution in the laser spot can be as uniform as possible over the entire irradiation area. This preferably avoids the typical Gaussian distribution of laser spots and achieves very efficient cleaning on the surface 4.

In 5 ist gerade für die Übergangsbereiche 15 und die Überdeckung 18 der Flachstrahlen F ein Verfahren gezeigt, um die Impulsform des Laserstrahls zeitlich und örtlich anzupassen. Hierdurch kann die Effektivität des Reinigungsprozesses auch bei besonders verschmutzten Bereichen gesteigert werden. Dies erfolgt durch die Kontrolle der Energieleistung an einem Ort, wodurch die Reinigung über die erzeugte Erwärmung der Oberfläche 4 verbessert wird. In 5A ist das etwa glockenförmige ursprüngliche Laser-Zeitprofil für einen Faserlaser bei der Reinigung dargestellt. Hier wird eine hohe Energieleistung zu Beginn der Reinigung erreicht, während ihm weiteren Ablauf des Reinigungsprozesses die Laserleistung abnimmt. Die Steuereinheit 7 kann bei Erzeugung eines Flachstrahls aus einem Laser wie in 5B gezeigt eine optimierte Laserenergie steuern. Dabei kann der Reinigungsprozess beispielsweise bei einer Verschmutzung im hinteren Reinigungsbereich 14 mittels Arbeitsparametereinstellungen der Steuereinheit 7 über eine Art optischen Modulator oder mittels Einsatz von überlappenden Doppel-Laser Impulsen mit unterschiedlicher dauernd Amplitude angepasst werden. Eine derart weitergebildete Steuereinheit 7 ermöglicht die Verbesserung des durch einen Faserlaser erzeugten Reinigungspunktes auf der Oberfläche 4, wodurch ein effekttiefer Flachstrahl zur Reinigung von Oberflächen 4 bei Druckwalzen 3 oder auch bei ebenen Oberflächen 4 oder krummflächigen Oberflächen 4 erfolgen kann. Zu einfachen und effektiven Reinigung wird aus den rasterförmigen Laserpunkten ein Flachstrahl F erzeugt, wobei die zu reinigende Oberfläche 4 gegenüber dem so erzeugten rasterförmigen Flachstrahl so bewegt wird, dass Linie um Linie beziehungsweise Rasterfeld um Rasterfeld entlang der Oberfläche 4 gereinigt wird.In 5 A method is shown for the transition areas 15 and the coverage 18 of the flat beams F in order to adapt the pulse shape of the laser beam in time and space. This can increase the effectiveness of the cleaning process even in particularly dirty areas. This is done by controlling the energy output in one place, thereby improving cleaning via the heating generated on the surface 4. In 5A The approximately bell-shaped original laser time profile for a fiber laser during cleaning is shown. Here, a high energy output is achieved at the beginning of the cleaning, while the laser power decreases as the cleaning process progresses. The control unit 7 can generate a flat beam from a laser as in 5B shown to control optimized laser energy. The cleaning process can, for example, be adjusted in the event of contamination in the rear cleaning area 14 by means of working parameter settings of the control unit 7 via a type of optical modulator or by using overlapping double laser pulses with different continuous amplitudes. A control unit 7 developed in this way makes it possible to improve the cleaning point generated by a fiber laser on the surface 4, whereby a deep flat jet can be used to clean surfaces 4 on pressure rollers 3 or even on flat surfaces 4 or curved surfaces 4. For simple and effective cleaning, a flat jet F is generated from the grid-shaped laser points, with the surface 4 to be cleaned being moved relative to the grid-shaped flat jet thus generated in such a way that line by line or grid field by grid field is cleaned along the surface 4.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: Vorrichtungcontraption
22: OptikeinheitOptical unit
33: Druckwalze, DruckhilfsmittelPressure roller, printing aids
44: Oberflächesurface
55: Halterungbracket
66: BewegungseinheitMovement unit
77: SteuereinheitControl unit
88th: LaserquelleLaser source
99: Mittel zum AuffächernMeans for fanning out
1010: FelderzeugerField generator
1111: LagerelementeBearing elements
1212: LagerelementeBearing elements
1313: AbstandsensorDistance sensor
1414: ReinigungsbereichCleaning area
1515: ÜbergangsbereichTransition area
1616: SpiegelMirror
1717: Verkabelungcabling
1818: ÜberdeckungsbereichCoverage area
1919: Laserpunkt mit EnergieverteilungLaser point with energy distribution
2020: Laserpunkt mit EnergieverteilungLaser point with energy distribution
2121: Laserpunkt mit EnergieverteilungLaser point with energy distribution
FF: FlachstrahlFlat jet
RR: LängsachseLongitudinal axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202021101473 U1 [0003, 0004]

Claims

Method for processing contaminated surfaces by means of a laser beam (F), which is guided along the surface (4) to be cleaned, the surface (4) being supported via a holder (5) and via a movement unit (6) relative to the laser beam ( F). the surface (4), and that the control unit (7) controls the movement unit (6) in order to displace the surface (4) relative to the laser beam (F), characterized in that at the beginning of a cleaning process, the laser power of the laser beam (F ) is brought up to the nominal cleaning power for cleaning in a defined increase in the laser power over a predetermined time in a transition area (15), the cleaning is subsequently continued with the nominal cleaning power, the laser beam (F) being guided over the surface (4) in this way is that the laser beam (F) is guided over the transition area (15) to complete the cleaning process and the laser power is reduced there as the surface (4) moves further, so that the cleaning power of the laser beam (F) in the transition area passed over twice during the cleaning process (15) is in the range of the nominal cleaning performance, whereby the cleaning performance is initially increased and then reduced when the transition area is crossed.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the laser beam (F) is provided from a stationary laser source (8) and is fanned out via means (9) of an optical unit (2) or is formed as a laser matrix field by means of a number of laser points and that the field fanned out in this way by means of a Field generator (10) is focused into a sharply defined flat jet (F) in the area of the surface (4) to be processed, and that the movement unit (6) moves the surface (4) relative to the flat jet (11) in order to clean areas (14 ) to clean the surface (4) and to clean further cleaning areas (14) by moving further relative to the focused flat jet (11) and that the laser intensity of the flat jet (11) and / or the duration of action of the flat jet (11) on the cleaning areas of the surface (4) is set during the cleaning process.

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that during a cleaning process the flat jet (11) of the laser beam (F) is guided over the surface (4), so that line-shaped cleaning areas are created on the surface, and that by further displacing the surface (4) on it a line-shaped Cleaning area (14) next to the subsequent linear cleaning area (14) is cleaned.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing elements (11, 12) are arranged such that the cleaning areas (14) of the surfaces (4) are between 400mm and 1000mm away from the optical unit (2).

Device for processing contaminated surfaces using a laser beam (F) with an optical unit (2) for generating the laser beam (F) for its cleaning application on the surface (4), with a holder (5) for the surface (4) and with a movement unit (6) for displacing the surface (4), wherein control units (7) are provided for controlling the movement unit (6) in order to displace the surface (4) relative to the laser beam (F), characterized in that the optical unit ( 2) has a laser source (8) which is fixedly arranged relative to the holder (5), so that means (9) of the optical unit (2) fan out the laser beam (F) or create a flat beam (F) from several laser points (19, 20) arranged next to one another in a grid pattern. 21) and that a field generator (10) is provided for generating a divisible flat beam (F) of the laser and that the control unit (7) controls the movement unit (6) in order to move the surface (4) relative to the flat beam (11). move and that the laser intensity of the flat beam (11) and / or the duration of action of the flat beam (11) on areas of the surface (4) 1 can be divided via the control unit (7).

Device according to Claim 5 , characterized in that the optical unit (2) has a rotating or oscillating mirror (16) which fans out the laser beam (F) in order to simultaneously generate an elongated exposure area on the surface (4).

Device according to one of the Claims 5 until 6 , characterized in that the holder (5) has 2 bearing elements (11, 12) on which the surface (4) can be stored and the movement unit (6) continues to rotate the bearing elements (11, 12) relative to the surface (4). to move to the flat jet (F), the flat jet (F) being directed towards the surface (4) in the area of the bearing elements (11, 12).

Device according to one of the Claims 5 until 7 , characterized in that the flat beam (F) of the laser beam (F) is transmitted through several optical units th (2) can be generated in flat beams (F) arranged next to one another or by means of laser points (19, 20, 21) arranged in a grid shape, so that a composite linear cleaning area (14) is created.

Device according to Claim 8 , characterized in that transition areas (15) are provided between the assembled flat jets (F), in which cleaning process power decreases towards the edge of the respective flat jet, so that the resulting laser line applied in the transition areas (15) is in the range of the nominal cleaning power, which is in central areas of the flat jet (F).

Device according to one of the Claims 5 until 9 , characterized in that the control unit is connected to a scanner for detecting the contamination on the surface (4) and, based on the detected contamination, the laser power can be adjusted accordingly at each location when cleaning the surface (4).