NL9500006A - Werkwijze en inrichting voor het positioneren van speenbekers. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het positioneren van speenbekers.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het positioneren van speenbekers.

Een dergelijke werkwijze wordt toegepast bij het automatisch plaatsen van speenbekers op de spenen van melkdieren, zoals melkkoeien.

In principe zijn twee benaderingen mogelijk om in een aanpassing van de onderlinge posities van de speenbekers en spenen te voorzien.

Bij een eerste benadering zijn de speenbekers vrij bewegend opgehangen en worden al dan niet met behulp van een trechterachtige constructie door de spenen van de melkdieren geleid. In praktijk is gebleken dat het niet goed mogelijk is de speenbekers zo vrij op te hangen dat deze gemakkelijk kunnen bewegen en het komt vaak voor dat de spenen niet in de bekers worden opgenomen.

Een andere mogelijkheid is het op enigerlei wijze bepalen van de positie van de spenen en het vervolgens op dienovereenkomstige wijze vastleggen van de positie van de speenbekers.

Een methode om dit te realiseren wordt beschreven in de Europese aanvrage Al-0 309 036.

Bij een thans bekende uitvoering daarvan wordt het te melken dier in een positie gefixeerd door schotten die het dier in breedterichting centreren en een opduwschot dat de positie van de achterzijde van het dier bepaalt.

Vervolgens wordt met de hand een eerste maal het melkstel met de speenbekers op de spenen van de koe geplaatst. Deze positie wordt voor het betreffende melkdier in een geheugen van een computer opgeslagen.

Indien het betreffende dier een volgende maal moet worden gemolken wordt dit op dezelfde wijze opgesloten en bewegen de speenbekers op mechanische wijze terug naar de eerder in het geheugen opgeslagen posities voor speenafstanden voor dat dier.

Gebleken is dat deze werkwijze in gemiddeld 95% van de gevallen een bevredigend resultaat geeft.

Problemen bestaan echter, indien de spenen van de dieren bij een volgend bezoek zich niet in dezelfde positie bevinden. In een dergelijk geval is nastelling met de hand nodig welke nastelling als nieuwe basisinstelling voor het betreffende dier kan functioneren.

Een dergelijke verplaatsing van de positie van de spenen treedt met name op bij jonge dieren waarbij de omvang van de uier door de groei toeneemt. Daardoor ontstaan grotere speenafstanden.

Bij volwassen dieren is geconstateerd dat wisselende melkgift per bezoek aan de zo geconstrueerde melkrobot plaatsvindt. Doordat de melkgift varieert zal de speenpositie per melkdier steeds variëren door grotere of minder grote spanning van de uier door de wisselende hoeveelheid melk die daarin aanwezig is.

Bovendien neemt tijdens de periode tussen twee afkalvingen de melkgift gedurende de eerste maanden toe en daarna weer af. Ook daardoor zullen de speenafstanden wijzigen.

In praktijk betekent dit dat het niet mogelijk is een zo geconstrueerde melkrobot zelfstandig te laten werken.

Het doel van de onderhavige uitvinding is in een werkwijze te voorzien waarmee de feitelijke speenpositie steeds weer wordt gecontroleerd en aan de hand waarvan de speenbekers gepositioneerd worden.

Dit doel wordt verwezenlijkt door een werkwijze voor het positioneren van speenbekers ten opzichte van de spenen van een dier, zoals een koe, omvattende: “ het een eerste maal vastleggen van de eerste positie van de spenen; het in een geheugen opslaan van die positie als de eerste positie van de speenbekers; het een volgende maal bepalen van de tweede positie van de spenen met die camera, het bepalen van de afwijking van die tweede positie ten opzichte van die eerste positie en het uitvoeren van een met die afwijking overeenkomende correctie van de positie van de speenbekers.

Dit betekent dat slechts de eerste maal de positie van de spenen wordt ingesteld en in het geheugen van een computer opgeslagen. Daarna vinden nog slechts correcties plaats die steeds opgeslagen worden. De resultaten van de eerste positiebepaling worden immers steeds als uitgangspositie voor de volgende positiebepaling gebruikt. Het is vanzelfsprekend dat de positie voor elk dier verschillend is. Zoals hierboven aangegeven, zal in 95% van de gevallen geen wijziging van de positie tussen twee opvolgende melkhandelingen opgetreden zijn, zodat geen correctie noodzakelijk is en het door de camera waargenomen beeld van de spenen overeenkomt met het daarvoor opgenomen beeld. Dit betekent dat verhoudingsgewijs snel plaatsing van de speenbekers op de spenen kan plaatsvinden.

Dit in tegenstelling tot systemen volgens de stand der techniek waarbij met camera's en ultrasone inrichtingen en dergelijke steeds opnieuw de positie van de spenen volledig wordt bepaald. Een dergelijke werkwijze wordt bijvoorbeeld beschreven in het artikel "De melkrobot komt eraan" in Boerderij/Veehouderij 69 (198^) nr. 25, blz. 18 e.v. van Ing.W./Róssing.

Het bepalen van de positie van de spenen kan op alle in de stand der techniek bekende wijzen, bijvoorbeeld met een of meer camera’s in een of meer vlakken plaatsvinden. Gezien de mogelijke wijzigingen van de speenpositie wordt er de voorkeur aan gegeven dat de positie van het bepalen van de spenen het bepalen van de drie-dimensionale positie daarvan omvat.

Zoals hierboven aangegeven, is het mogelijk met één of meer camera's te werken, maar een bijzonder eenvoudige en doelmatige uitvoering maakt gebruik van een enkele camera die in verschillende hoogte posities een opname neemt.

Het voor de eerste maal vastleggen van de positie van de spenen met de camera kan volledig door die camera plaatsvinden. Om een en ander te versnellen en te vereenvoudigen is het mogelijk een uitgangspositie vast te leggen door het met behulp van de hand aanbrengen van de speenbekers op de speeneinden en het opslaan van de positie van de speenbekers. Een volgende maal kan van deze uitgangspositie, die op de hierboven beschreven wijze met behulp van de camera eveneens opgeslagen is, worden uitgegaan.

Door het werken met een uitgangspositie behoeft de camera slechts een verhoudingsgewijs klein beeldvlak te omvatten. Daardoor kan met verhoudingsgewijs eenvoudige middelen een zeer grote nauwkeurigheid in de positionering van de speenbekers worden verkregen.

De uitvinding heeft eveneens betrekking op een inrichting voor het aanbrengen van speenbekers op de spenen van een melkdier, zoals een koe, omvattende een opsluitinrichting voor het dier, mechanisch verplaatsbaar aangebrachte speenbekers alsmede stuurmiddelen voor die speenbekers. Volgens de uitvinding wordt een dergelijke inrichting gekenmerkt doordat waarneemmiddelen aanwezig zijn, die de positie van de speeneinden van het dier waarnemen, alsmede geheugenopslagmiddelen die die positie opslaan in een geheugen. Vergelijkingsmiddelen vergelijken de positie waargenomen tijdens een volgende melkhandeling met die eerdere opgeslagen positie en staan in verbinding met correctiemiddelen die de verschillen tussen de waargenomen posities omzetten in een stuursignaal dat aan de bovenbeschreven stuurmiddelen voor de speenbekers toegevoerd wordt.

Hierboven is aangegeven dat de waarneemmiddelen bij voorkeur cameramiddelen omvatten.

De uitvinding zal hieronder aan de hand van een in de tekening afgeheeld uitvoeringsvoorbeeld nader verduidelijkt worden. Daarbij tonen:

Fig. 1 in perspectivisch aanzicht een deel van een melkrobot voorzien van de camera volgens de uitvinding;

Fig. 2 in zijaanzicht een deel volgens fig. 1 met de camera in hoge positie; en fig. 3 de inrichting zoals getoond in fig. 2 met de camera in lage positie.

Het in fig. 1 getoonde melkstel komt in hoofdzaak overeen met de inrichting die getoond en beschreven is in figuur 1 en 2 van de Europese octrooiaanvrage 9220183.4. Daarom wordt uitdrukkelijk naar deze Europese octrooiaanvrage verwezen voor de werking daarvan. Begrepen dient te worden dat de inrichting volgens de uitvinding met andere melkstellen gecombineerd kan worden bijvoorbeeld als getoond in de figuren 3 en 4 van diezelfde Europese aanvrage.

Begrepen zal worden dat fig. 1 slechts de helft van een melkrobot toont voorzien van slechts twee speenbekers. In fig. 1 zijn twee draagarmen, t.w. de onderste draagarm 1 en de bovenste draagarm 2 weergegeven die de speenbekers 3 respectievelijk 4 dragen voor de rechterspenen van een te melken dier. Deze draagarmen 1, 2 zijn ondersteund in een subframe dat in zijn geheel met 5 is aangeduid. Dit subframe vormt een onderdeel van het gehele frame 6, waarin tevens een subframe is opgenomen ter ondersteuning van de draagarmen met speenbekers respectievelijk voor de rechter spenen van het dier. Daar deze draagarmen spiegelsymmetrisch gelijk zijn, d.w.z. linker arm 1 gelijk aan de niet-afgebeelde rechter arm en linker arm 2 gelijk aan de niet-afgeheelde rechter arm, zal in de volgende beschrijving vooral aandacht worden besteed aan de linker armen 1 en 2, maar geldt de beschrijving daarvan direkt ook voor de tegenoverliggende armen.

De draagarm 1 bestaat uit telescopeerbare delen 12, 13, de draagarm 2 uit telescopeerbare delen 14,15. Aan het eind van het buitenste telescopeerbare deel 13 is een steun 16 aangebracht. Aan het eind van het buitenste telescopeerbare deel 15 is de cardanische ring 17 bevestigd voor de speenbeker 4.

Het binnenste telescopeerbare deel 12 is verbonden aan een schuifbus 19, de op en neer verschuifbaar is rond as 20. As 20 bezit een of neer spiegleuven 21 (er is er één getekend, maar er kunnen er bijvoorbeeld drie zijn). In de of elke spiegleuf 21 steekt een aan de bus 19 bevestigde spie 22. Bus 19 is dus onverdraaibaar ten opzichte van as 20.

De as 20 staat door middel van een verder niet getoonde overbrenging, zoals bijvoorbeeld een stel tandwielen die zich bevindt in huis 23, in verbinding met een aandrijfmotor 24. Door middel van deze aandrijfmotor 24 kan as 20 verdraaid worden, bij voorkeur over tenminste 9*. Bij deze rotatie van de as 20 behoort een horizontale beweging in dwarsrichting van de bijbehorende speenbeker 3·

Aan de bus 19 is een uithouder 25 bevestigd, waaraan het huis 26 van een in zijn geheel met 27 aangeduide zuigercilinderinrichting is bevestigd. Deze zuigerstang 28 daarvan is bevestigd aan uithouder 29, die op zijn beurt bevestigd is aan as 20. Door middel van deze zuigercilinderinrichting 27 kan een verticale beweging van de draagarm 1, en dus van de bijbehorende speenbeker 3« worden opgewekt.

Tenslotte is in de aandrijfarm 1 een in deze figuur niet zichtbare aandrijving opgenomen voor het in langsrichting verschuiven van het buitenste telescopeerbare deel 13 ten opzichte van het binnenste telescopeerbare deel 12. Verder zijn de melkleidingen en de pneumatische leidingen, die aangesloten zijn op de speenbeker 3, niet nader gedetailleerd. Deze kunnen via de telescopeerbare delen 12, 13 weggeleid zijn. Zij kunnen in deze delen zijn opgenomen, doch ook 1 sings de buitenkant daarvan geleid worden.

De aandrijving voor de bovenste draagarm 2 is identiek aan die van de onderste draagarm 1. Hij bezit ook een bus 30, as 31, aan de bus 30 verbonden spie 32 alsmede een met deze spie 32 samenwerkende sleuf 33 in as 31· De rotatieaandrijving van as 30 wordt verzorgd door aandrijfmotor 34 en overbrenging 35* De verticale beweging van de draagarm 2 wordt geleverd door de zuigercilinderinrichting 36, omvattende een cilinder 37. en zuigerstang 39· Deze zijn respectievelijk bevestigd aan uithouder 39. 40.

Op frame 6 is een arm 8 aanwezig op het uiteinde waarvan een verticale geleiding 10 is aangebracht waarlangs een camera 9 in hoogte verstelbaar kan bewegen.

Een aantal niet nader afgebeelde opnemers is aanwezig waarmee de positie van de speenbekers ten opzichte vein het draagframe bepaald wordt. Dit betreft zowel de hoekverdraaiïng, hoogteverstelling als de mate van naar buiten schuiven van telescopeerbare delen 12, 13. Deze gegevens worden via leidingen 50 opgeslagen in geheugen 45· Geheugen 45 is met stuurmiddelen 46 verbonden die de verschillende aandrijvingen van de hierboven beschreven inrichting beheersen. D.w.z. indien de speenbekers in een bepaalde willekeurige positie geplaatst worden en deze positie in geheugen 45 opgeslagen wordt, deze positie altijd terug te vinden is door hetgeen in geheugen 45 opgeslagen is door te geven aan stuurmiddelen 46.

Eveneens zijn hoogtesensormiddelen 47 aanwezig verbonden met geheugenmiddelen 48. Deze geheugenmiddelen zijn eveneens verbonden met camera 9· Camera 9 is ingericht om op zeer gevoelige wijze een zeer klein bereik af te tasten. Door te voorzien in een verlichting waarmee de speencontour zo duidelijk mogelijk wordt gemaakt, bijvoorbeeld door te voorzien in een aantal smalle lichtbundels, kunnen de spenen door de camera onderkend worden. Eventueel kan een dergelijke verlichting op elk van de speenbekers aanwezig zijn. Geheugen 48 is verbonden met vergelijkingsmiddelen 49 die eveneens verbonden zijn met geheugen 45-

In fig. 2 is een eerste hoogste positie van de camera weergegeven en in fig. 3 een tweede onderste positie.

De hierboven beschreven inrichting werkt als volgt.

Een dier dat voor het eerste maal met de inrichting volgens de uitvinding gemolken dient te worden, wordt op niet nader afgebeelde wijze in zijn positie gefixeerd. Vervolgens worden met de hand de speenbekers naar de spenen van de uier bewogen en daarop vastgezet. Deze positie wordt vastgelegd in geheugen 45. Bovendien wordt met behulp van de camera de positie van de spenen in dit geval waargenomen in twee vlakken door de camera 9 in een hoogste en een laagste positie te brengen en deze beide posities worden opgeslagen in geheugen 48. De hoogte van de posities wordt door de sensormiddelen 47 bepaald.

Indien het dier een volgende maal gemolken dient te worden, wordt dit zoveel mogelijk op de hierboven beschreven wijze in de inrichting op dezelfde positie gefixeerd. Vervolgens wordt met behulp van camera 9 in de hoge en lage positie een afbeelding gemaakt van de spenen. Deze beide afbeeldingen worden in vergelijkingsmiddelen 49 vergeleken met de eerder in het geheugen opgeslagen afbeeldingen van de spenen. Indien afwijking geconstateerd wordt vervolgens met behulp van een bepaald patroon een zodanige correctie uitgevoerd dat de spenen volgens de nieuwe gecorrigeerde afbeelding precies komen te liggen op de spenen van de eerste afbeelding. Tijdens deze correctie vindt eveneens een correctie in geheugen 45 plaats van de positie van de speenbekers. Indien de posities van de eerste genomen en laatst genomen afbeelding precies overeenstemmen, d.w.z. in feite een correctie op de oorspronkelijk genomen afbeelding uitgevoerd is, worden de stuurmiddelen 46 door geheugen 45 geactiveerd en in de juiste positie op de spenen geplaatst. Het is eveneens mogelijk aan de hand van de waarneming van de camera in de hoge en lage positie daarvan, of met behulp van verscheidene camera's, steeds de positie van de spenen te bepalen en deze enkele positie vast te leggen en te vergelijken.

Hoewel hierboven is aangegeven dat de uitgangspositie bepaald wordt door het met de hand plaatsen van de speenbekers moet begrepen worden dat daarvoor alle andere in de stand der techniek bekende methoden gebruikt kunnen worden, zoals werking met ultrasone golven, camera's enz. Bovendien kan de hierboven beschreven werkwijze bij alle melkstellen bekend in de stand der techniek toegepast worden. Deze en andere wijzigingen worden voor de hand liggend geacht voor degenen bekwaam in de stand der techniek en liggen binnen het bereik van de bijgevoegde conclusies.

Claims (10)

1. Werkwijze voor het positioneren van speenbekers ten opzichte van de spenen van een melkdier, zoals een koe, omvattende: - het een eerste maal vastleggen van de eerste positie van de spenen; - het in een geheugen opslaan van die positie als eerste positie van de speenbekers; - het een volgende maal bepalen van de tweede positie van de spenen met die camera, het bepalen van de afwijking van die tweede positie ten opzichte van die eerste positie en - het uitvoeren van een met die afwijking overeenkomende correctie van de positie van de speenbekers.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het bepalen van die positie van de spenen het bepalen van de driedimensionale positie daarvan omvat.

3· Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij het bepalen van die positie het in verschillende hoogteposities nemen van een opname omvat.

4. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het voor de eerste maal vastleggen van de positie van de spenen omvat het vastleggen van een uitgangspositie van die spenen en waarbij bij het een volgende maal bepalen van de tweede positie vein de spenen van die uitgangspositie wordt uitgegaan.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij het vastleggen van de uitgangspositie het met de hemd aanbrengen van de speenbekers omvat.

6. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de positie van de spenen wordt waargenomen door een camera.

7. Inrichting voor het aanbrengen van speenbekers (3) op de spenen van een melkdier, zoals een koe, omvattende een opsluitinrichting voor het dier, mechanisch verplaatsbaar aangebrachte speenbekers alsmede stuurmiddelen (45) voor die speenbekers, met het kenmerk, dat waameemmiddelen (9) aanwezig zijn, die de positie van de spenen van het dier waarnemen, geheugenopslagmiddelen (48) die die positie opslaan in een geheugen, vergelijkingsmiddelen (49), die verschillende waargenomen posities vergelijken alsmede correctiemiddelen die de verschillen tussen waargenomen posities omzetten in stuursignaal dat aan de stuurmiddelen (46) toegevoerd wordt.

8. Inrichting volgens conclusie 7. waarbij die waarneemmiddelen cameramiddelen (9) omvatten.

9. Inrichting volgens een van de conclusies 7 of 8, waarbij hoofdinstelmiddelen aanwezig zijn, omvattende een geheugen opslag met de positie van de spenen van dat dier verbonden met de stuurmiddelen voor die speenbekers.

10. Inrichting volgens een van de conclusies 7-9. omvattende verlichtingsmiddelen voor het verlichten van het door de camera bestreken gebied.