JPH06508520A - 自動搾乳技術 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 自動搾乳技術 本発明は、牛及びヤギのような乳を出す動物に搾乳装置を自動的に取り付ける方 法に関するが、これにのみ限定されるものではない。

搾乳装置を自動的に取り付ける技術は、例えば、公開された英国特許第２２２６ ９４１号（ＮＲＤＣ）　、欧州特許第０２１３６６０号（Ｉｉａｌｔｉｎｏｎｍ ）　、同第０３００１１５号（ＤＩＩＶＥＬＳＤＯＲＦ）、強国特許第２５９５ １９７号（ＣＥｌｉＡＧＲＥＦ）及び本明細書で述べた文献におけるように、公 知である。これらの技術において、−又は複数の乳首カップのような搾乳装置を 備え、又は取り付けることの出来る自動装置は、搾乳すべき動物の厩舎内におけ る動きに従い、搾乳装置を動物の***の全体的な領域に案内し、次に、局部的な 感知装置を使用して、搾乳装置を適当な乳首に案内する。搾乳技術には、清浄さ が重要であることは周知であるが、自動的な搾乳に伴う清浄さの問題について従 来、殆ど関心が払われていなかった。

本発明の目的は、清浄さが容易に維持出来る自動搾乳技術を提供することである 。

本発明によれば、搾乳装置を動物に自動的に取り付ける機構にして、搾乳装置の 収容部分と、装置上で可動の搾乳装置キャリア及び少なくとも一つの動物の位置 センサと共に、取り扱い装置に取り付けられる乳首センサを有する搾乳装置取り 扱い装置と、動物及び乳首センサに応答して、取り扱い装置を作動させる制御装 置と、を備え、動物が搾乳位置にあることが感知されたとき、制御装置が取り扱 い装置を作動させ、動物の乳首用搾乳装置をキャリア内の収容部分から特定の乳 首に動かし、キャリアは、乳首の領域内で取り扱い装置及び乳首センサに対して 選択した角度でずらした側部方向に動かされるようにしたことを特徴とする機構 が提供される。

該キャリアは、反転状態で受け取った搾乳装置を直立の姿勢に回転させ得るよう に可動である。乳首センサは、側部方向から接近することにより乳首を感知する 作用可能な開放ジョーセンサである。取り扱い装置は、枢軸を備えることが出来 、上記キャリアは、上記枢軸を中心として、反転位置と直立位置との間を可動で あり、又反転した搾乳装置を上記収容部分から受け取る作用可能であり、又、上 記キャリアは、受は取った反転状態の装置を一回の枢動動作によって直立にする と共に、その直立の装置を取り扱い装置からずらした位置に配置することが出来 る。

取り扱い装置は、案内される細長い支持部材を備え、該支持部材には、その外端 に乳首カップグリッパの形態とした上記キャリアが枢着されており、このグリッ パの枢軸は、細長い部材に対しである角度で傾斜させであるが、全体として、部 材の水平面内にある。この傾斜角度は、約４５°とすることが出来る。支持部材 は、その内端に、上記キャリアの駆動装置を備えており、又、駆動力を上記キャ リアに伝達するための駆動シャフトを部材内に備えている°。

搾乳装置は、搾乳ホースだけで収容部分内に逆に吊り下げられた個々の乳首カッ プであり、解放された後は、牛乳ホースを引っ張ることにより、上記収容部分に 退却させることが出来る。この搾乳ホースは、二股式とし、又は、振動ホースと 組み合わせることも出来る。搾乳装置は、その各々がそれぞれの搾乳ホースに設 けられ、搾乳位置にて厩舎の後方部分の床の高さよりも上方で且つ厩舎の正面の 高くした部分の下方で収容部分内に保持される。個々の乳首カップは、厩舎の床 の段を通って収容部分から厩舎の床の正面の高くした部分まで動かすことが出来 る。

該搾乳装置の収容部分は、厩舎に隣接し、又は保護されていれば、厩舎内の便宜 な位置に配置することが出来る。この収容部分は、厩舎内の正確な動物の前足又 は後足の位置に隣接する、厩舎の外側としてもよい。該キャリアの移動及びずら し程度は、収容部分及び取り扱い装置の位置に適合するように選択することが出 来る。

該取り扱い装置は、斜めに横断するように方向決めされた光感知ビームを有する 開放ジョー感知機構の乳首センサを備えることが出来る。該キャリアは、直立位 置を基準にして、グリッパの上方に配置された開放ジョー感知機構を備え、又、 センサが乳首の下端の上方に位ｌし、搾乳装置が上記下端の下方に位置するとき に、乳首に対して側部方向から接近することにより作動する、斜めに横断するよ うに方向決めされた光感知ビームを備えている。

取り扱い手段は、反転された装置を受け入れ得るように搾乳装置の保持部分を配 置し、この保持部分を動かして、受は取った装置を動物に取り付けるために直立 の位置に動かす手段を備えることが便宜である。

搾乳装置は、反転位置のまま収容部分内で洗浄し、排液することが便宜である。

上記構成は、搾乳すべき動物の厩舎の一側部に設け、上記収容部分は、上記厩舎 の反対側に設け、上記取り扱い手段は、上記厩舎内で動物の下方を伸長し、上記 収容部分から装置を受け取り且つ退却させ、上記厩舎内で動物の後方に動かし、 上記受は取った装置を上記動物に取り付は得るようにすることが望ましい。

把持手段は、取り付は位置に達する迄、退却モードにて上記搾乳装置を運び得る ように配置することが出来、該把持手段は、上記取り付は位置が達成されたなら ば、搾乳装置を動物に取り付けるための作用モードにする。

又、本発明は、搾乳装置を搾乳動物に自動的に取り付ける方法にして、動物を搾 乳位置で緩く保持する段階と、上記位置と並んだ位置に搾乳装置の取り扱い装置 を提供する段階と、上記取り扱い装置により、床の高さより上方の収容部分から 搾乳装置を受け取る段階と、上記搾乳装置を乳首センサに隣接して上記取り扱い 装置で支持する段階と、上記支持された搾乳装置を上記取り扱い装置内でずらす 段階と、上記支持された搾乳装置が上記動物の選択された乳首に接近し且つ上記 乳首に取り付けるのを許容する段階と、を備えることを特徴とする方法を提供す るものである。

以下、本発明の実施例について、添付図面を参照しつつ説明する。添付図面にお いて、 第１図は、搾乳「ロボット」の全体図、第２図は、取り扱い手段の別の取り付は 位置を示す、取り扱い手段の平面図、第３図は、第２図の取り扱い手段の一部の 側面図、第４図は、典型的な構造の概略図的な平面図である。

本発明を具体化する全体的な構成は、この実施例において牛である動物がその内 部に緩（保持された厩舎である。厩舎の床の正面部分は、後部よりも高さを高＜ シ（例えば、引用して本明細書の一部に含めた英国特許第９０２２８０４号及び 国際特許出願第ＧＢ９１１０１８３１号）、又、厩舎の正面に飼葉おけを設ける ことが望ましい。

飼料は、飼葉おけに制御された方法で供給し、例えば、最初の量を供給し、次に 、ある間隔を置いて少量、供給し、動物の頭部が飼葉おけに引き寄せられ、動物 全体が安定した位置を保持して、***の動きを少なくする。１０〜１５秒の間隔 で供給するのが効果的であることが判明している。厩舎の一側部には、自動搾乳 装置の取り扱い装置、即ち「ロボット」が設けられる一方、厩舎の反対側には、 典型的に、幾つかの別個の乳首カップである搾乳装置の収容部分が位置している 。この構成は、このロボットが動物の下方で厩舎を横断するように伸長し、反転 された乳首カップを受け取り、その乳首カップを回転させて直立にし、そのカッ プを特定の乳首に取り付ける。

典型的に、該ロボットは、例えば、本出願の第１図に含めた、英国特許第２２２ ６９４１号の第８図に示したものとすることが出来るが、厩舎内で動物の下方を 旋回し且つ長手方向に変位可能であるように支持され且つ制御される略水平の細 長い部材を備えている。第１図には、英国特許第２２２６９４１号の乳首カップ ホルダが示しであるが、このホルダは、固定されており、乳首カップを受け取る ためには、開放動作を必要とし、以下に説明する構成により取り付けられるもの と考えられる。

細長い部材の端部には、該細長い部材の軸線に対して傾斜させた軸線上に枢着さ れた把持手段を含む取り扱い手段が設けられており、このため、該把持手段は、 把持手段を反転させる一回の枢動動作によって、部材の略軸線に沿って伸長する 位置から略水平方向に伸長し且つ部材の軸線に対して直角に伸長するように動く 。

該取り扱い手段は、把持手段と関係する開放ジョーの光感釦装置を備えており、 把持手段の内に保持された乳首カップの上方に乳首が存在することを検出し、乳 首カップを持上げ、次に、その乳首カップに真空圧を作用させる従来の方法でそ の乳首カップを乳首に引き寄せるべきときを判断する。これは、厩舎内の動物の 動きに応答可能な感知手段によって付与される第一の全体的な制御に加えて、第 二の局部的な制御を提供する。ロボットは、細長い部材を作用させ、反転させた 乳首カップを取り上げるために、把持手段を部材の軸線に略沿って伸長する位置 （反転位置）に移動させる。次に、ロボットは、乳首カップを***に向けて動か し、乳首カップを直立に回転させる作用を行う。上述の枢動作用の結果、直立の 乳首カップは細長い部材の一側部に移動される。このことは、乳首カップの乳首 への取り付けを容易にする。細長い部材に対する枢軸の正確な角度は、特定の構 成に適する角度を選択することが出来る。以下に説明する幾つかの実施例におい て、乳首カップは、反転位置以外の位ｌ、例えば、床に対して平行であるが、清 浄さを保証するため、床よりも上方の位置に収容される。カップは乳首から離れ ると、床に落下するが、カップは、例えば、逆洗い及び排液、又は空気吹き付け によって、清浄にして、清浄さを保証することが出来る。

第２図には、本発明を具体化する取り扱い手段の平面図が示してあり、又、第３ 図には、第２図の取り扱い手段の一部の側面図が示しである。該取り扱い手段は 、第１図における細長い部材ＭＡの伸長部分（第２図に図示せず）の上にあり、 エアモータＡＭによって作動され、管Ｔ内を伸長する駆動シャフトＤＳにより管 Ｔの他端に支持される。好適な構成において、該エアモータは、アクチュエータ ＰＡ２、ＰＡ３を部材ＭＡに取り付ける箇所の内側にあり、管Ｔは、効果的に部 材ＭＡのより大きい部分となる。把持手段ＧＭに対し、及び歯車箱ＧＢに取り付 けられた関係する感知手段ＳＭに対する枢着点Ｐが管Ｔの他端にある。該枢軸線 Ｐは、使用時、水平面内で細長い部材ＭＡの軸線に対して約４５°傾斜しており 、該枢軸は、スロット付き端部の底板ＢＰを保持し、該底板ＢＰの上には、把持 手段及び感知手段が保持される。駆動シャフ１−ＤＳは、自在継手ＵＪにより歯 車箱ＧＢに接続されており、このため、作用時、エアモータを作動させて、底部 板を枢軸線Ｐを中心として回転させ、該底部板及び支持された要素を符号］で示 す反転位置と、符号Ｕで示す直立位置との間で移動させることが出来る。反転位 置において、底部板は、管Ｔから路管の方向に伸長し、直立位置にあるとき、管 の方向に対し略直立に伸長する。底部板の回転を制御し、又は制限する適当なス トッパ、又はその他の手段を設けることが出来る。

単一の枢軸線を中心とする手首動作と称するのが便宜であるこの簡単な動作は、 堅牢で経済的な構造を提供し、該構造は、動物の下方で乳首カップ収容部分に達 することにより、反転された乳首カップを受け取り、次に、その乳首カップを回 転させて直立にし、該乳首カップを***に向けて側部方向に動かすのに適した位 ｌに保持する。寸法及び角度を単に変更するだけで、その他の方向及び位ｌに収 容された乳首カップを受け取ることが可能である。更に、管Ｔに差し込み接続具 を取り付け、又、必要であれば、駆動シャフトＤＳを取り付けることにより、乳 首カップキャリア以外の装置を取り付けることが出来る。例えば、該構造が搾乳 位置にて各種の機能を実施し、又は、かかる構造が搾乳位置の前方で又は後方で 使用することが出来るように、乳首の検査及び洗浄装置、又はその他の「端部作 用手段」を設けることが出来る。当業者は、本明細書の教示に基づいて、かかる 変形例を容易に案出することが可能であろう。

把持手段ＧＭは、空気圧供給管ＰＬにより供給される空気圧装置ＰＤにより、作 動させ、必要に応じて把持手段を開閉させることが便宜である。

第３図に符号ＴＣでその一方を図示した乳首カップは、全体として、従来型式で あり、その各々が、振動ホース及び搾乳ホースを略８の字型の断面の単一の要素 として組み合わせた「二股」型式の搾乳ホースＭＭを備える。第４図に図示する ように、ロボットＡＰの反対側で厩舎に沿って配置された収容部分子Ｆは、搾乳 ホースを吊り下げる反転位置にて乳首カップを保持する。各乳首カップに設けら れた位置フランジＬＦは、搾乳ホースに付与される引張り力により、乳首カップ を収容部分に引き込むことの出来る程度を制限する。把持手段ＧＭは、該カップ の反転方向にフランジＬＦの下方でカップを把持することにより、乳首カップを 受け取る。エアモータＡＭを作動させて、カップを回転させて直立にすると、該 カップは、底部板の上に及び該底部板のスロット端に静止する。これにより、感 知手段は、該感知手段の開放ジョー内の乳首に応答して、カップを乳首の下方に 配置する。必要であれば、グリツパは、異なる程度の把持を行い得るように配置 し、取り扱い手段内のカップの高さを制御可能にすることが出来る。次に、ロボ ットを作動させ、取り扱い手段、従って乳首カップを乳首に向けて持ち上げ、カ ップに付与された真空圧が該カップを乳首に吸引し得るようにする。搾乳後、真 空圧を停止して、乳首カップが乳首から落下し、任意の便宜な方法で搾乳ホース に付与される引張り力により、収容部分に引き込まれるようにすることが出来る 。

感知手段は、該感知手段内のスペース内で交差する光ビームを提供する多数の光 トランスミッタ及びレシーバを備えており、これらは、適当な回路手段により、 感知手段内における乳首の位置を判断し、乳首カップを乳首の下方で動かすこと が出来る。これら光ビームは、開放端付近を直接、横断するビーム、及び感知手 段の閉塞端付近を直接、横断するビームを別にして、略対角状に配置することが 便宜である。側部に対して約６０’傾斜させ、楕円形の横断パターンを形成し得 るように各側部から３本の対角状ビームが生ずるようにすることが出来る。光学 装置のハウジングの適当な機械加工、又は成形により、該装置を所望の角度で位 置決めすることが出来る。一つの重要な特徴は、感知手段を開放し、開放ジョー の形態の乳首カップが入るのを許容し得るようにする場合、従来のように、感知 手段が可動部品を備えない点である。可動部品を省くことは、信頼性を著しく高 め、コストを軽減し且つ洗浄を容易にする。雑音抵抗性を増すためには、センサ の信号情報用の別個の電気ケーブルを設けることが望ましい。

乳首カップの収容部分のその他の位ｌについて説明する。ロボットＡＰから動物 の反対側に取り付ける代わりに、該収容部分は、同→であるが、動物の前足又は 後足に隣接し、厩舎の外側の位置に配ｌすることが出来る。これら乳首カップは 、所望に応じて直立に、又は反転状態で収容することが出来、又、適当な洗浄装 置を設けることも出来る。動作の調節は、当業者に容易に明らかであろう。

ずらし角度は、直角とし、キャリアは、部材の一側部にずらした直角の方向から その反対側のずらした直角の角度まで移動させることが出来る。

比較的障害物が無い状態で反転状態に収容部分に吊り下げられた乳首カップは、 洗浄し且つ排液することにより、所定位置で洗浄することが出来る。搾乳ホース 以外の接続が不要であり、このことは、構造を更に簡略化し、特に、搾乳装置は 通常、厩舎の床に落として、床を引きずられることが多いため、清浄さを保つの に効果的である。又、単一の枢軸を備える把持手段及び感知手段の簡単な構造も 清浄さに寄与する。開放したジョーセンサは、乳首カップが閉じたセンサを使用 する場合よりもより高力の位ｌへの接近を許容する。動物の***への噴霧装量は 厩舎の出口に配置し、その厩舎から出る動物が高くなった部分を踏むことにより 、作動されるようにすることが出来る。このことは、噴霧の操作を促進する。

上述の技術は、構造及び操作を簡略化することで自動搾乳段階における乳首カッ プの取り付けを著しく向上させ、清浄さを促進させるものである。

ｔｉａｔｍ＊ｓ失 、−□１．−−−−４　ＰＣＴ／ＧＢ　９２１０１１１０；ＦＲ−＾−２６０５ ８４１　０６−Ｏ５−８８８ｏｎｅ・　−−−−−−−−一−−−−−−−−− −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− −−−−−−−|−−−−−−−−ｊ フロントページの続き （７２）発明者　マツトラム、ドビー・トレヴアー・フリーイギリス国サマーセ ット　ティーエイ２０・３キユーエフ、チャード、バックランド・セント・メリ ー、マジェオン・レーン・ファーム（番地なし） （７２）発明者　ウィルキン、アーサー・レオナルトイギリス国ハートフォード シャー　ニスジー５・２ビーピー、ヒッチン、ハウソーン・クローズ　４１．　 ”チェリーガース″（７２）発明者　ホール、ロバート・クリストファーイギリ ス国ハートフォードシャー　エイエルト３ティーエイ、セント・アルバン ズ、ヴイクトリア・ストリート１４９エイ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．搾乳装置を動物に自動的に取り付ける装置にして、搾乳装置の収容部分と、 搾乳装置の取り扱い装置上で可動の搾乳装置キャリア及び少なくとも１つの動物 位置センサと共に、取り扱い装置に設けられた乳首センサを有する搾乳装置取り 扱い装置と、前記動物及び乳首センサに応答して、前記取り扱い装置を作動させ る制御装置と、を備え、動物が搾乳位置にあることが感知されたとき、前記制御 装置が前記取り扱い装置を作動させ、動物の乳首用の搾乳装置を前記キャリア内 の収容部分から特定の乳首に移動させ、前記キャリアが乳首の範囲内で前記取り 扱い装置及び乳首センサに対して選択された角度で側部方向にずらした位置まで 移動されるようにしたことを特徴とする装置。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の装置にして、前記キャリアが反転状態で取り上げ た搾乳装置を回転させて直立にさせ得るように可動であることを特徴とする装置 。
3. ３．請求の範囲第１項に記載の装置にして、前記乳首センサが側部方向から接近 することにより、乳首を感知する作用可能な開放ジョーセンサであることを特徴 とする装置。
4. ４．請求の範囲第１項に記載の装置にして、前記取り扱い装置が、枢軸を有し、 前記キャリアが、前記枢軸を中心として、反転位置と直立位置との間を可動であ り、更に、反転した搾乳装置を前記収容部分から受け取る作用可能であり、前記 キャリアが、一回の枢動動作により、受け取った反転装置を回転させて直立にす ると共に、該直立の装置を前記取り扱い装置からずらした位置に配置することを 特徴とする装置。
5. ５．請求の範囲第１項に記載の装置にして、前記取り扱い装置が、乳首カップグ リッパの形態の前記キャリアがその外端に枢着された、案内される細長い支持部 材を備え、前記グリッパの枢軸が、前記細長い部材に対してある角度で傾斜され るが、略該部材の水平面内にあることを特徴とする装置。
6. ６．請求の範囲第５項に記載の装置にして、前記角度が約４５°であることを特 徴とする装置。
7. ７．請求の範囲第５項に記載の装置にして、前記支持部材が前記キャリアの駆動 装置をその内端に備え、又、前記キャリアに駆動力を伝達する駆動シャフトを前 記部材内に備えることを特徴とする装置。
8. ８．請求の範囲第１項に記載の装置にして、前記搾乳装置が、各々、それぞれの 搾乳ホースに取り付けられ、該搾乳ホースだけで収納部分内で反転状態に吊り下 げられた個々の乳首カップであり、該カップは、解放された後、前記搾乳ホース を引っ張ることにより、前記収容部分内に退却可能であることを特徴とする装置 。
9. ９．請求の範囲第１項に記載の装置にして、前記搾乳装置が、各々、それぞれの 搾乳ホースで取り付けられ、廐舎内で搾乳位置にて廐舎の後部の床の高さより上 方で且つ廐舎の高くなった正面部分の下方に保持される個々の乳首カップである ことを特徴とする装置。
10. １０．請求の範囲第９項に記載の装置にして、前記個々の乳首カップが廐舎の床 の段を通って収容部分から廐舎の床の高くした正面部分まで移動されることを特 徴とする装置。
11. １１．請求の範囲第１項に記載の装置にして、前記取り扱い装置が、斜め方向に 横断するように方向決めされた光感知ビームを有する開放ジョー感知機構の乳首 センサを備えることを特徴とする装置。
12. １２．請求の範囲第５項に記載の装置にして、前記キャリアが、直立位置に対し て前記グリッパの上方に配置された開放ジョー感知機構を備え、又、側部方向か ら乳首に接近することにより作動可能である、斜めに横断するように方向決めさ れた光感知ビームを備え、前記センサが乳首の下端より上方に位置し、搾乳装置 が前記下端の下方に位置することを特徴とする装置。
13. １３．請求の範囲第１項に記載の装置にして、前記搾乳装置が、液の排出を許容 し得るように前記収容部分内で反転位置に保持され且つ洗浄されることを特徴と する装置。
14. １４．搾乳される動物の廐舎の一側部に取り付けられる請求の範囲第１項に記載 の装置にして、前記収容部分が、前記廐舎の反対側にあり、前記取り扱い装置が 、前記廐舎内で動物の下方を伸長し、搾乳装置を前記収容部分から受け取り、前 記廐舎内の動物の尾方向に向けて退却させ且つ後方に移動させ、前記受け取った 搾乳装置を前記動物に取り付けることを特徴とする装置。
15. １５．搾乳装置を乳動物に自動的に取り付ける方法にして、動物を搾乳位置に緩 く保持する段階と、搾乳装置の取り扱い装置を前記位置に並べて配置する段階と 、前記取り扱い装置により床の上方の収容部分から搾乳装置を受け取る段階と、 前記搾乳装置を乳首センサに隣接して前記取り扱い装置の上に支持する段階と、 前記支持した装置を前記取り扱い装置内でずらす段階と、前記支持された搾乳装 置が前記動物の選択された乳首に接近し且つ前記乳首に取り付けられるようにし 、又はそれを許容する段階と、を備えることを特徴とする方法。