DE3025867C2 - Verfahren und Gerät zum Auswerten von Schießscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswerten von Treffern auf Schießscheiben mit einer Reflexionslichtschranke, bei dem die Schießscheibe mit ihrem Schußloch auf einem Zentraldorn gesteckt wird und bei einer um die Dornachse erfolgenden Relativdrehung zwischen Schießscheibe und Reflexionslichtschranke letztere radial vorgeschoben wird und ihr Vorschubweg zwischen den konzentrischen Kreisen der maximalen und minimalen Exzentrizitäten der durch den äußeren Spiegelrand der Schießscheibe gebildeten Hell-Dunkel-Grenze gemessen und nach Halbierung als Maß für den Abstand der Schießlochmitte von der Schießscheibenmitte verwendet wird.

Aus der DE-OS 26 45 829 ist ein Verfahren dieser Art bekannt. Die Schießscheibe mit dem Dorn wird mit hoher Drehzahl gedreht Der Ringbereich zwischen den beiden Kreisen der extremen Exzentrizitäten erscheint grau. Die Reflexionslichtschranke wird radial verschoben und erzeugt ab Eintritt in die Grauzone bis zum Wiederaustritt pro Umdrehung der Schießscheibe und einem dieser zugeordneten VorschubiJhritte der Reflexionslichtschranke jeweils einen Potentialwechsel. Die Zahl der Potentialwechsel ist proportional der doppelten Entfernung zwischen Einschußmitte und Schießscheibenmitte. Gemäß einer Alternative wird die Schießscheibe nur langsam gedreht und die Reflexionslichtschranke bewegt sich radial entsprechend der rotierenden Hell-Dunkel-Grenze.

Nachteilig ist, daß ein Schießscheibenband auf dem sich überlicherweise mehrere Schießscheiben befinden, erst zerschnitten werden muß. Weiterhin treten wegen der hohen Drehzahl der Schießscheibe unvermeidbare Unwuchten auf, die eine Verschiebung der Schießscheibe bezüglich der Dornachse hervorrufen können. Die Wiederholbarkeit des Meßergebnisses ist bei dem bekannten Verfahren nur beschränkt gewährleistet.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren und ein entsprechendes Gerät zu schaffen, bei dem die vorgenannten Nachteile vermieden werden. Insbesondere sollen das bisher notwendige Zerschneiden von Scheibenbändern entfallen und die Meßgenauigkeit erhöht werden.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch erreicht, daß die Schießscheibe stationär gehalten wird und der Reflexionslichtschranke ab Erreichen der Hell-Dunkel-Grenze eine erste volle Umlaufbewegung mitgeteilt wird, während deren sie unter Überlagerung einer radialen Vorschubbewegung in nur einer Richtung auf spiralförmiger Bahn bis auf einen der

beiden Kreise gebracht wird und auf diesem den Vollumlauf beendet und daß anschließend der Radialvorschub in entgegengesetzter Richtung gestartet und der dabei zurückgelegte Weg gemessen wird und bei erneutem Erreichen der Hell-Dunkel-Grenze die zweite volle Umlaufbewegung beginnt, während deren die Reflexionslichtschranke auf einer weiteren spiralförmigen Bahn bis auf den anderen der beiden Kreise bewegt und auf diesem gehalten wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Gerät zum Auswerten von Treffern auf Schießscheiben, mit einem Gehäuse, das einen Dorn zur Zentrierung der Schießscheibe bezüglich des Einschußioches, eine iransluzente ebene Platte als Anlagefläche für die Schießscheibe, einen Drehmotor und eine Reflexionslichtschranke aufweist, welche mit einem Schrittmotor radial zum Dorn verstellbar ist und auf die Hell-Dunkel-Grenze zwischen dunklem Scheibenspiegel und hellem Nachbarbereich anspricht und mit einer elektronischen Zähleinrichtung zur Aufsummierung der Schrittimpulse des Schrittmotors.

Diese Merkmale sind schon aus dem Auswertgerät gemäß DE-OS 26 45 829 bekannt.

Das Neuartige bei dem erfindungsgemäßen Auswertgerät besteht nun darin, daß die transluzente Platte am Gehäuse stationär angeordnet ist, daß die Reflexionslichtschranke an einem Schieber angeordnet ist, der an einem Drehgestell in radialer Richtung zum Dorn beweglich geführt ist, und daß der Schrittmotor ebenfalls am Drehgestell befestigt ist, das mit dem Drehmotor in Antriebsverbindung steht Es versteht sich, daß der Erfindungsgedanke nicht auf die bestimmte Art der Messung des Vorschubweges durch Zählung von Schrittimpulsen eines Schrittmotors beschränkt ist Dem Fachmann sind gleichwertige Mittel geläufig. Auch muß das Drehgestell bis zum Erreichen der Hell-Dunkel-Grenze nicht notwendigerweise stillstehen. Das Drehgestell kann konstant rotieren. Die Auswertzeit wird dadurch aber langer, denn der Vollumlauf sollte aus Sicherheits-"iinden erst ab Erreichen der Hell-Dunkel-Grenze beginnen.

Dank der Tatsache, daß iic Schießscheibe nicht mehr rotiert, ist es nn,_t!^;rh. ein unz-^chnittenes Scheibenband zu verwenden, genauso wie oc! ^^:uen mit unterschiedlichen Spiegeldurchmessern ohne manuelle Meßbereichsumschaltung verwendet werden können. Unkontrollierte Verschiebungen der Scheibe durch hohe Scheibendrehzahl sind ausgeschlossen. Das Gerät arbeitet nullpunktsunabhängig. Sogar Abweichungen vom Nenndurchmesser des Schießspiegels, die beim Druck und bei der Lagerung durch Temperatur- und Feuchtigkeitseinflüsse unvermeidlich sind, bleiben beim erfindungsgemäßen Verfahren ohne Einfluß. Die Auswertungszeiten werden wesentlich herabgesetzt. Es genügen zwei Umläufe der Reflexionslichtschranke bis das Meßergebnis in wenigen Sekunden angezeigt wird.

Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens und des Gerätes sind Gegenstände der Unteransprüche.

Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Meßgerätes bestehen noch darin, daß der — wie auch bei dem bekannten Gerät vorgesehene Deckel — erfindungsgemäß voll aufklappbar am Gehäuse angeordnet ist, so daß das Einlegen der Schießscheibe sehr genau kontrolliert werden kann. Der Dorn ist erfindungsgemäß drehbar oder undrehbar, jedoch axial federnd gelagert. Dadurch wird vermieden, daß das Einschußloch aufgeweitet wird. Der Deckel hat vorzugsweise eine elastische Bodenschicht, mit welcher die Scheibe überall plan auf die durchsichtige Platte gedrückt wird. Dieser gleichmäßige Andruck ist besonders wichtig, weil Unebenheiten der Schießscheibe im Spiegelrandbereich Verfälschungen des Meßergebnisses nach sich ziehen könnten, wie dies beim Stand der Technik der Fall war.

Schließlich ist noch vorteilhaft, daß der Deckel ein Sichtloch aufweist, das in Schließstellung des Deckels zur Dornachse konzentrisch liegt. Damit kann auch die

ίο Lage der Schießscheibe nach dem Schließen des Dekkels kontrolliert werden. Das Deckelloch und/oder das Plattenloch hat vorzugsweise einen größeren Durchmesser als der Dorn, womit einem möglichen Fehler vorgebeugt wird, daß Ausfransungen am Einschußloch mit eingespannt werden könnten. Solche Ausfransungen werden in den Ringspalten benachbart des Domes aufgenommen.

Anhand der Zeichnung, die ein neues Auswertgerät schematisch darstellt, sei die Erfindung beispielsweise näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Schnittar.'^hi des neuen Gerätes und

Fig.2 eine Darstellung der Bewegungsbahnen der Reflexionslichtschranke während eines Meß-Zyklus' in vergrößertem Maßstab.

In der Oberwand eines prismatischen Gehäuses 10 befindet sich eine Aussparung, in welcher eine lichtdurchlässige Platte 12 an Säulen 14 stationär gehalten ist Die Platte 12 hat ein Mittelloch 16, durch das ein Dorn 18 mit allseitig radialem Abstand hindurch nach oben ragt. Der Dorn 18 ist in einer Hohlachse 20 gegen die Kraft einer Feder 22 axial verschiebbar. Um die Hohlachse 20 ist ein Drehgestell 24 drehbar gelagert und getriebemäßig mit einem Elektromotor 26 verbunden. Der Motor 26 ist ein Umkehrmotor.

Am Drehgestell 24 ist ein Verschieberahmen 28 in einer geometrischen Normalebene zur Drehachse und etwa radial zu dieser verstellbar gelagert. Der Verschieberahmen 28, der als Meßkopfwagen ausgebildet ist, wird von einem Motor 30 angetrieben. Der Motor 30 ist vorzugsweise als Schrittmotor ausgebildet. Er kann den Schieberahmen 28 in beiden entgegengesetzten Richtungen verschieben.
Am Schieberahmen 28 ist mittels Federn 32 ein Halteband 34 abgestützt, welches zwei Abstandsfühler 38 trägt, die an der Unterseite der Glasplatte 12 anliegen und dafür sorgen, daß das Band 34 immer in konstantem Abstand von der exakt plan ausgebildeten Glasplatte 12 geführt ist. Das Band 34 trägt einen optischen Sensor 36, der eine Reflexbnslichtschranke bildet und der in der Darstellung gemäß F i g. 1 mittels des Schieberahmens 28 nach links zum Dorn 18 hin und auch nach rechts bewegt werden kann.

Die Glasplatte 12 steht geringfügig über die Oberwand des Gehäuses 10 vor, so daß ein Schießscheibenband 40 plan auf die- Glasplatte 12 aufgelegt werden kann, und zwar derart, daß der Dorn 18 das Einschußloch durchdringt. Der Dorn mit seinem kegeligen oberen Ende zentriert damit die Schießscheibe bezüglich der Drehachse. Anschließend wird ein Deckel 42 geschlossen, der klappbar am Gehäuse 10 derart angeordnet ist, daß er in eine 90°-Stellung voll aufgeklappt werden kann, sodaß ein Einlegen der Schießscheibe 40 sauber erfolgen kann. Die Bodenseite des Deckels 42 trägt eine elastische Schicht, z. B. eine Schaumstoffschicht 44, die dafür sorgt, daß die Schießscheibe 40 absolut plan und über den gesamten Bereich der Glasplatte 12 an diese angedrückt wird. Obwohl der Deckel mit Schließ-

federn in der Schließstellung gehalten wird, so ist er mit einer ausreichenden Masse ausgestattet, daß sein Gewicht ausreicht, um die Schießscheibe 40 gleichmäßig anliegend an der Glasplatte 12 zu halten. Beim Auflegen der Scheibe 40 bzw. dem Schließen des Deckels wird der Dorn 18 gegen die Wirkung der Feder 22 entsprechend dem Durchmesser des Einschußloches nach unten bewegt. Die Feder bewirkt aufgrund ihres Widerstandes, daß eine selbsttätige Nachzentrierung der Scheibe eintritt. Der Deckel 42 hat ein mit dem Loch 16 der Glasplatte 12 fluchtendes Sichtloch 46, das etwas größer ist als der Durchmesser des Domes 18. um Ausfransungen des Einschußloches in der Scheibe aufnehmen zu können. Dank des Sichtloches ist die exakte Lage der Schießscheibe bezüglich des Domes auch bei geschlossenem Deckel 42 kontrollierbar.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ragt der Deckel 42 allseitig über die Glasplatte 12 hinaus, so daß kein störendes Fremdlicht in die Meßeinrichtung fallen kann.

Das beschriebene Meßgerät arbeitet folgendermaßen. Nach dem Schließen des Deckels wird ein Startknopf betätigt, welcher den Schieberahmen 28 über den Schrittmotor 30 in radialer Richtung verschiebt, bis die Reflexionslichtschranke 36 die Hell-Dunkel-Grenze des Schießspiegels erreicht. Es ist völlig belanglos, ob sich die Reflexionslichtschranke dieser Hell-Dunkel-Grenze von außen oder von innen nähert. Mit Bezug auf F i g. 2 wird angenommen, daß sich die Reflexionslichtschranke 36 bei Drücken der Starttaste in der Stellung 36a befindet. In F i g. 2 bezeichnen 48 das Schießscheibenband, das z. B. beidseitig unter dem Deckel 42 (F i g. 1) herausstehen kann, 50 die eigentliche Schießscheibe auf dem Band 48,52 (gestrichelt) den Schießscheibenspiegel, der gegenüber dem äußeren Nachbarbereich dunkel ist, 54 die Schießscheibenmitte und 56 die Achse des Domes 18 und damit die Drehachse der Reflexionslichtschranke 36.

Nach dem Betätigen der Starttaste läuft die Reflexionslichtschranke 36 von der Ausgangsposition 36a bezüglich der Drehachse 56 radial nach außen, bis zum Punkt 366, wo sie auf den Spiegelrand (Hell-Dunkel-Grenze) 58 trifft. In diesem Moment wird der Drehantrieb des Motors 26 eingeschaltet und das Drehgestell 24 mit dem Schieberahmen 28 für die Reflexionslichtschranke 36 dreht sich im Gegenuhrzeigersinn, wobei über eine an sich bekannte und daher nicht weiter beschriebene optische Nachlaufregelung während der Drehung die Reflexionslichtschranke schrittweise radial nach außen verschoben wird, so daß sie dem Spiegelrand 58 folgt Da der Schrittmotor 30 für sehr kleine Vorschubschritte sorgt bewegt sich die Reflexionslichtschranke 36 längs der zickzackförmig oder wellenförmig angedeuteten Bahn 36c. Der Schiebewagen 28 wird dabei fortlaufend nach außen verstellt bis der Punkt 36c/ größter Scheibenexzentrizität erreicht wird. Wesentlich ist nun, daß während dieser ersten Bewegungsphase der Schrittmotor 30 den Wagen 28 lediglich in einer Richtung und im Ausführungsbeispiel nach außen bewegt und daß die anschließenden impulse der optischen Nachlaufregelung den Schrittmotor nicht mehr beeinflüssen. Das bedeutet daß bei Weiterdrehung der Lichtschranke sich diese auf der konzentrischen Kreisbogenbahn 36e bewegt, die den maximalen Abstand des Spiegelrandes 58 von der Drehachse 56 entspricht Das Drehgestell 24 führt exakt eine Volldrehung bis zum Punkt 36f aus. Nun wird der Schrittmotor 30 in entgegengesetztem Sinn angetrieben und zwar werden ab jetzt die Impulse durch eine elektronische Zähleinrichtung gezählt. Der Schrittmotor bewegt die Reflexion¹;-lichtschranke längs der geradlinigen Bahn 36g, die praktisch eine Verlängerung des Anfangs-Bahnabschnittes zwischen den Punkten 36a und 366 darstellt. Sobald die Reflexionslichtschranke 36 bei 36Λ auf den Spiegelrand 58 trifft, wird der Drehantrieb im umgekehrten Drehsinn in Gang gesetzt, sodaß sich die Reflexionslichtschranke nunmehr im Uhrzeigerdrehsinn dreht und gleichzeitig durch den Schrittmotor nach innen verstellt wird, wobei wiederum durch die optische Nachlaufregelung eine Bewegung längs der Hell-Dunkel-Grenze (Spiegelrand 58) erfolgt. Dieser Bahnabschnitt der Reflexionslichtschranke ist mit 36/ bezeichnet. Bei 36λ erreicht d'e Reflexionslichtschranke ihren minimalen Abstand von der Drehachse 56 beim Weiterdrehen würde die Nachlaufregelung den Schrittmotor 30 in umgekehrter Richtung antreiben wollen. Während dieser Bewegungsphase kann aber der Schrittmotor nur nach innen verstellt werden, so daß sich die Reflexionslichtschranke nunmehr auf einer Kreisbogenbahn 36/ bewegt, deren Radius gleich dem minimalen Spiegelrandabstand vom Einschußloch ist.

Sobald die Reflexionslichtschranke die Stellung 36k erreicht hat, wird das Meßergebnis angezeigt, obwohl die Drehung auf dem kreisbogenförmigen Bahnabschnitt 36/bis zum Endpunkt 36m noch nicht erreicht ist.

Der Drehrichtungssinn des Drehgestells 24 braucht nicht notwendigerweise umgekehrt zu werden, obwohl die beschriebene Bewegung vorgezogen wird. Wesentlich ist dagegen, daß die Reflexionslichtschranke während einer Volldrehung nur nach außen bis zur Hell-Dunkel-Grenze und an dieser en»!ang bis zum einen Extrem-Exzentrizitätswert und anschließend auf einer Kreisbogenbahn mit diesem Radius bewegt wird, während anschließend die Reflexionslichtschranke in radialer Richtung entgegengesetzt wiederum bis zur Hell-Dunkel-Grenze bewegt wird, dann nach Einleitung der zweiten Volldrehung an dieser entlang und schließlich auf einer Kreisbogenbahn mit dem anderen Exzentrizitäts-Extremwert bewegt wird.

Es versteht sich, daß die vom höchsten zum tiefsten Spiegelrandbereich durchlaufene Wegdifferenz gleich der doppelten Entfernung des Einschußmittelpunktes 56 vom geometrischen Spiegelmittelpunkt 54 ist. Wenn jedem Schrittimpuls die doppelte Maßeinheit zugeordnet ist dann zeigt der betreffende Zähler über die Ziffernanzeige stets das Maß der Schußexzentrizität direkt an. Wenn einem »Teiler« 0,01 mm entspricht, so gehört zu jedem Schrittmotorimpuls das Maß 0,02 mm.

Für eine 0,1-Teiler-Anzeige muß der Schrittmotor 30 mit entsprechend höherer Frequenz im Start-Stopp bereich laufen können, um die Meßzeit genügend Wein zu halten. Wegen der sowieso auf größenordnungsmäßig höchstens 1-Teiler beschränkten Gesamtgenauigkeit ist das folgende nichtlineare Zeitinterpolationsverfahren zur Einsparung eines wesentlich teureren Schrittmotors vorteilhaft: Jedem Schrittimpuis werden zehn Zählimpulse über einen Teiler durch zehn zugeordnet Der Zählereingang ist während der Meßphase nur im Heil-Gebiet der Scheibe freigegeben. Vom jeweils letzten Schrittimpuis ab vor dem Erreichen der Hell-Dunkel-Grenze zählt der Zähler noch solange weiter, bis vom Sensor das Signal für das Erreichen der Hell-Dunkel-Grenze kommt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche.·

1. Verfahren zum Auswerten von Treffern auf Schießscheiben mit einer Reflexionslichtschranke, bei dem die Schießscheibe mit ihrem Schußloch auf einem Zentraldorn gesteckt wird und bei einer um die Dornachse erfolgenden Relativdrehung zwischen Schießscheibe und Reflexionslichtschranke letztere radial vorgeschoben wird und ihr Vorschubweg zwischen den konzentrischen Kreisen der maximalen und minimalen Exzentrizitäten der durch den äußeren Spiegelrand der Schießscheibe gebildeten Hell-Dunkel-Grenze gemessen und nach Halbierung als Maß für den Abstand der Schießlochmitte von der Schießscheibenmitte verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schießscheibe (40) stationär gehalten wird und der Reflexionslichtschranke (36) ab Erreichen der Hell-Dunkel-Grenze (58) eine erste volle Umlaufbewegung mitgeteilt wir J, während deren sie unter Überlagerung einer radialen Vorschubbewegung in nur einer Richtung auf spiralförmiger Bahn bis auf einen der beiden Kreise (36e, 361) gebracht wird und auf diesem den Vollumlauf beendet und daß anschließend der Radialvorschub in entgegengesetzter Richtung gestartet und der dabei zurückgelegte Weg gemessen wird und bei erneutem Erreichen der Hell-Dunkel-Grenze (58) die zweite volle Umlaufbewegung beginnt, während deren die Reflexionslichtschranke (36) auf einer weiteren spiralförmigen Bahn bis auf den anderen d>. - beiden Kreise (36e, 361) bewegt und auf diesem gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Vollnmläi:fe der Reflexionslichtschranke (36) in entgegengesetzten Richtungen stattfinden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufbewegung der Reflexionslichtschranke (36) erst beginnt, nachdem diese die Hell-Dunkel-Grenze (58) erreicht hat.

4. Gerät zum Auswerten von Treffern auf Schießscheiben, mit einem Gehäuse, das einen Dorn zur Zentrierung der Schießscheibe bezüglich des Einschußloches, eine transluzente ebene Platte als AnIagefläche für die Schießscheibe, einen Drehmotor und eine Reflexionslichtschranke aufweist, welche mit einem Schrittmotor radial zum Dorn verstellbar ist und auf die Hell-Dunkel-Grenze zwischen dunklem Scheibenspiegel und hellem Nachbarbereich anspricht und mit einer elektronischen Zähleinrichtung zur Aufsummierung der Schrittimpulse des Schrittmotors, dadurch gekennzeichnet, daß die transluzente Platte (12) am Gehäuse (10) stationär angeordnet ist, daß die Reflexionslichtschranke (36) an einem Schieber (28) angeordnet ist, der an einem Drehgestell (24) in radialer Richtung zum Dorn (18) beweglich geführt ist, und daß der Schrittmotor (30) ebenfalls am Drehgestell befestigt ist, das mit dem Drehmotor (26) in Antriebsverbindung steht.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (10) ein Deckel (42, 44) angeordnet ist, der in seiner Schließstellung die Schießscheibe (40) gegen die transluzente Platte (12) drückt und der in eine 90°-Offenstellung voll aufklappbar ist.

6. Gerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (42) eine elastische Boden-

schicht (44) aufweist

7. Gerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (42, 44) ein Sichtloch (46) aufweist, das in Schließstellung des Deckels zur Dornachse konzentrisch liegt

8. Gerät nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß der Dorn (16) axial federnd gelagert ist

9. Gerät nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (18) ein Loch (16) der transfuzenten Platte (12) durchsetzt

10. Gerät nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet daß das Deckelloch (46) und/oder das Plattenloch (16) einen größeren Durchmesser als der Dorn (18) aufweist