DE60316767T2

DE60316767T2 - Vorrichtung zum automatischen Melken eines Tieres

Info

Publication number: DE60316767T2
Application number: DE60316767T
Authority: DE
Inventors: Jentje Deelstra
Original assignee: Lely Enterprises AG
Current assignee: Lely Enterprises AG
Priority date: 2003-02-03
Filing date: 2003-12-15
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2023-12-16
Also published as: DK1442657T3; US20040168645A1; DE60316767D1; NL1022565C2; EP1442657A1; US7044079B2; EP1442657B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen Melken eines Tieres, wie z. B. einer Kuh, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-B-6,386,141 bekannt.
Eine alternative Vorrichtung ist aus der EP-A-0 519 544 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung kann der Roboterarm in einer horizontalen Ebene unter das Euter des Tieres geschwenkt werden, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass außer der Vorrichtung zum Bewegen der gesamten Roboterarmkonstruktion in Längsrichtung des Melkstandes Arbeitszylinder vorgesehen sind, um den Roboterarm in vertikaler Richtung und in zwei Koordinaten in der horizontalen Ebene zu bewegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer solchen Vorrichtung eine alternative Roboterarmkonstruktion vorzusehen.
Gemäß der Erfindung umfasst die oben beschriebene Vorrichtung zu diesem Zweck die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1.
Obwohl die erste horizontale Achse oder Welle an einer Decke oder auf dem Boden der Vorrichtung angeordnet sein kann, umfasst die Vorrichtung zur Vereinfachung der Konstruktion und gemäß der Erfindung eine Einfassung, die den Melkstand umgibt, wobei die erste horizontale Achse schwenkbar mit einer Oberseite der Ein fassung verbunden und die zweite horizontale Achse oder Welle außerhalb des Melkstandes angeordnet ist.
Gemäß der Erfindung umfasst die Roboterarmkonstruktion einen ersten Arbeitszylinder, der einen ersten Anlenkpunkt an dem zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt und einen zweiten Anlenkpunkt an der Einfassung an einer Stelle in einem ersten Abstand unter der ersten horizontalen Achse aufweist. Die Roboterarmkonstruktion umfasst ferner einen zweiten Arbeitszylinder, der einen ersten Anlenkpunkt an dem ersten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt und einen zweiten Anlenkpunkt an der Einfassung an einer Stelle in einem zweiten Abstand unter der ersten horizontalen Achse aufweist, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist. Dadurch kann der Roboterarm sehr exakt und gleichmäßig bewegt werden.
Der erste Anlenkpunkt ist insbesondere an dem zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt zumindest annähernd in der Mitte des zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnittes angeordnet.
Um eine überwiegend horizontale Bewegung des Roboterarmes unter dem Euter eines im Melkstand befindlichen Tieres zu erzielen, ist es von Vorteil, wenn der erste Anlenkpunkt an dem zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt an der von der Einfassung abgewandten Seite des zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnittes angeordnet ist.
Um eine exakte Bewegung des Roboterarmes und eine stabile Roboterarmkonstruktion zu erzielen, ist es von Vorteil, wenn der erste Anlenkpunkt an dem ersten Robo terarmkonstruktions-Abschnitt näher an der zweiten horizontalen Achse als an der ersten horizontalen Achse angeordnet ist. Der erste Anlenkpunkt an dem ersten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt liegt vorzugsweise gegenüber dem Roboterarm.
Bei einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Roboterarmkonstruktion mit einer Trageinheit versehen, die entlang einer vorzugsweise an der Einfassung befestigten Schiene bewegbar ist, wobei die Trageinheit mit der ersten horizontalen Achse, der zweiten horizontalen Achse, dem zweiten Anlenkpunkt des ersten Arbeitszylinders und dem zweiten Anlenkpunkt des zweiten Arbeitszylinders in Eingriffsverbindung steht. Dadurch kann der Roboterarm in Längsrichtung des Melkstandes bewegt werden, um die richtige Position zu erzielen.
Um einer Drehbewegung des Roboterarmes relativ zu der Trageinheit entgegenzuwirken, ist es von Vorteil, wenn die Trageinheit entlang zweier Schienen bewegbar ist, die in unterschiedlichen Höhen vorzugsweise an der Einfassung des Melkstandes angeordnet sind.
Obwohl die Trageinheit mittels eines Motors bewegbar sein kann, ist die Trageinheit vorzugsweise mit Hilfe eines dritten Arbeitszylinders entlang der Schienen bewegbar.
Obwohl die Roboterarmkonstruktion mit Hilfe historischer Daten betätigt werden kann, ist es zur genauen Positionierung des Roboterarmes von Vorteil, wenn die Vorrichtung mit einer Positionsermittlungsvorrichtung zur Ermittlung der Position einer Zitze einer Kuh ver sehen ist, wobei mindestens ein Arbeitszylinder mit Hilfe von Daten von der Positionsermittlungsvorrichtung steuerbar ist. Selbstverständlich können auch historische Daten zum Steuern des Arbeitszylinders verwendet werden.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf in den beigefügten Figuren gezeigte Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
1 schematisch in perspektivischer Ansicht eine Vorrichtung mit einer Roboterarmkonstruktion gemäß der Erfindung und
2 eine Vorderansicht der in 1 gezeigten Vorrichtung.
Die Vorrichtung zum automatischen Melken eines Tieres, wie z. B. einer Kuh, die in 1 schematisch in perspektivischer Ansicht gezeigt ist, umfasst einen Melkstand 1 zur Aufnahme eines einzelnen Tieres, wie z. B. einer Kuh. Der Melkstand 1 ist in herkömmlicher Weise von einer Einfassung 2 umgeben und mit einer Eingangs- und einer Ausgangstür versehen, die in den Figuren nicht näher dargestellt sind. In dem Melkstand 1 oder in unmittelbarer Nähe desselben ist ein Melkroboter angeordnet, der eine Roboterarmkonstruktion 3 zum automatischen Anschließen eines Zitzenbechers an eine Zitze eines zu melkenden Tieres umfasst. Die Roboterarmkonstruktion ist mit einem Roboterarm 4 zum Tragen eines Zitzenbechers versehen, wobei der Roboterarm unter das Euter des Tieres schwenkbar ist.
Die Roboterarmkonstruktion 3 ist mit einem ersten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt 5 und einem zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt 6 versehen. Der erste Roboterarmkonstruktions-Abschnitt 5 ist mittels einer ersten horizontalen Achse 7 schwenkbar mit einer Oberseite der Einfassung 2 verbunden. Der zweite Roboterarmkonstruktions-Abschnitt 6 ist mittels einer zweiten horizontalen Achse 8, die außerhalb des Melkstandes 1 angeordnet ist, schwenkbar mit dem ersten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt 5 verbunden. Der Roboterarm 4 ist mit dem zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt 6 verbunden. Der Roboterarm kann mit dem zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt starr oder über eine dritte horizontale und/oder vertikale Achse oder Welle verbunden sein, so dass der Roboterarm relativ zu dem zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt z. B. mittels eines Arbeitszylinders schwenkbar ist.
Ein erster Arbeitszylinder 9 hat einen ersten Anlenkpunkt 10 an dem zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt 6 und einen zweiten Anlenkpunkt 11 an der Einfassung 2 an einer Stelle in einem ersten Abstand unter der ersten horizontalen Achse 7. Ein zweiter Arbeitszylinder 12 hat einen ersten Anlenkpunkt 13 an dem ersten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt 5 und einen zweiten Anlenkpunkt 14 an der Einfassung 2 an einer Stelle in einem zweiten Abstand unter der ersten horizontalen Achse 7, wobei der zweite Abstand größer ist als der erste Abstand. Der zweite Arbeitszylinder kann ein einzelner Arbeitszylinder sein oder aus zwei Arbeitszylindern bestehen, die beiderseits des ersten Arbeitszylinders 9 angeordnet sind, wie aus 1 ersichtlich. Der erste Anlenkpunkt 10 an dem zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt 6 ist dann zumindest annähernd in der Mitte des zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnittes 6 angeordnet. Um eine annähernd horizontale Bewegung des freien Endes des Roboterarmes 4 zu erzielen, ist der erste Anlenkpunkt 10 an dem zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt 6 an der von der Einfassung 2 abgewandten Seite des zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnittes 6 angeordnet. Der erste Anlenkpunkt 13 an dem ersten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt 5 ist näher an der zweiten horizontalen Achse als an der ersten horizontalen Achse angeordnet. Um eine relativ kompakte Konstruktion zu erzielen, liegt der erste Anlenkpunkt an dem ersten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt gegenüber dem Roboterarm.
Die Roboterarmkonstruktion 3 ist in Längsrichtung des Melkstandes mit Hilfe einer Trageinheit 15 bewegbar, die entlang Schienen 16 und 17 bewegbar ist. Die Schiene 16 ist an der Oberseite der Einfassung 2 und die Schiene 17 in beiden Ausführungsformen etwa in halber Höhe des Melkstandes an der Längsseite der Einfassung 2 angeordnet, d. h. an der Seite, an der die Roboterarmkonstruktion angebracht ist. Die Trageinheit 15 ist sowohl an ihrer Oberseite als auch an ihrer Unterseite mit Rollen 18, 19 und 20 versehen. Die Trageinheit 15 kann entlang der Schienen 16, 17 mittels eines (nicht dargestellten) Arbeitszylinders bewegt werden, dessen Anlenkpunkt an der Trageinheit 15 mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnet ist. Die erste horizontale Achse 7 und die zweite horizontale Achse 8 sind an der Trageinheit 15 angeordnet, und der zweite Anlenkpunkt 11 des ersten Arbeitszylinders 9 sowie der zweite Anlenkpunkt 14 des zweiten Arbeitszylinders 12 sind mit der Trageinheit 15 eingriffsverbunden.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Vorrichtung mit einer an sich bekannten Positionsermittlungsvorrichtung 22 zum Ermitteln der Position einer Zitze einer Kuh versehen. Die Positionsermittlungsvorrichtung 22 ist nahe dem Ende des Roboterarmes 4 angeordnet, kann alternativ aber an einer anderen Stelle angebracht sein, beispielsweise an der Einfassung 2. Mindestens ein Arbeitszylinder, vorzugsweise aber alle Arbeitszylinder können mit Hilfe von Daten von der Positionsermittlungsvorrichtung 22 gesteuert werden, falls gewünscht durch einen Computer.
Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf eine Roboterarmkonstruktion beschrieben, die mit der den Melkstand umgebenden Einfassung verbunden ist. Die Roboterarmkonstruktion und/oder die Trageinheit können alternativ, jedoch nicht gemäß der Erfindung, an der Decke oder auf dem Boden des Raumes angebracht sein, in dem die erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet ist.

Claims

Vorrichtung zum automatischen Melken eines Tieres, wie z. B. einer Kuh, die mit einem Melkstand und einem Melkroboter versehen ist, der eine Roboterarmkonstruktion zum automatischen Anschließen eines Zitzenbechers an eine Zitze eines zu melkenden Tieres umfasst, wobei die Vorrichtung eine Einfassung (2) umfasst, die den Melkstand umgibt, wobei die Roboterarmkonstruktion versehen ist mit: – einem ersten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt (5), – einem zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt (6), – einer ersten horizontalen Achse (7), um die der erste Roboterarmkonstruktions-Abschnitt (5) schwenkbar ist, wobei die erste horizontale Achse schwenkbar mit einer Oberseite der Einfassung verbunden ist, – einer zweiten horizontalen Achse (8), um die der zweite Roboterarmkonstruktions-Abschnitt (6) schwenkbar mit dem ersten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt (5) verbunden ist, wobei die zweite horizontale Achse außerhalb des Melkstandes angeordnet ist, – einem Roboterarm (4) zum Tragen eines Zitzenbechers, wobei der Roboterarm (4) zum Tragen eines Zitzenbechers mit dem zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt (6) verbunden ist, um unter das Euter des Tieres geschwenkt zu werden, und – einem ersten Arbeitszylinder (9), der einen ersten Anlenkpunkt (10) an dem zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt (6) und einen zweiten Anlenkpunkt (11) an der Einfassung (2) aufweist, – einem zweiten Arbeitszylinder (12), der einen ersten Anlenkpunkt (13) an dem ersten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt (5) und einen zweiten Anlenkpunkt (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anlenkpunkt (11) des ersten Arbeitszylinders (9) an einer Stelle in einem ersten Abstand unter der ersten horizontalen Achse (7) und unter dem ersten Anlenkpunkt (13) des zweiten Arbeitszylinders (12) angeordnet ist, dass der zweite Anlenkpunkt (14) des zweiten Arbeitszylinders (12) an der Einfassung an einer Stelle in einem zweiten Abstand unter der ersten horizontalen Achse (7) und unter dem ersten Anlenkpunkt (13) des zweiten Arbeitszylinders (12) angeordnet ist, wobei der zweite Abstand größer als der erste Abstand ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anlenkpunkt (10) an dem zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt (6) zumindest annähernd in der Mitte des zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnittes (6) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anlenkpunkt (10) an dem zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt (6) an der von der Einfassung (2) abgewandten Seite des zweiten Roboterarmkonstruktions-Abschnittes (6) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anlenkpunkt (13) an dem ersten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt (5) näher an der zweiten horizontalen Achse (8) als an der ersten horizontalen Achse (7) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anlenkpunkt (13) an dem ersten Roboterarmkonstruktions-Abschnitt (5) dem Roboterarm (4) zum Tragen eines Zitzenbechers gegenüberliegt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Roboterarmkonstruktion mit einer Trageinheit (15) versehen ist, die entlang einer an der Einfassung (2) befestigten Schiene (16, 17) bewegbar ist, wobei die Trageinheit (15) mit der ersten horizontalen Achse (7), der zweiten horizontalen Achse (8), dem zweiten Anlenkpunkt (11) des ersten Arbeitszylinders (9) und dem zweiten Anlenkpunkt (14) des zweiten Arbeitszylinders (12) in Eingriffsverbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinheit (15) entlang zweier Schienen (16, 17) bewegbar ist, die in unterschiedlichen Höhen angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trageinheit (15) mit Hilfe eines dritten Arbeitszylinders entlang der Schienen (16, 17) bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einer Positionsermittlungsvorrichtung (22) zur Ermittlung der Position einer Zitze einer Kuh versehen ist, wobei mindestens ein Arbeitszylinder mit Hilfe von Daten von der Positionsermittlungsvorrichtung (22) steuerbar ist.