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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Anlage nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Die EP-0 565 189 betrifft eine Anlage,
bei der die Zitzenbecher paarweise in feststehenden kastenförmigen Schutzgliedern
in einer annähernd
horizontalen Ebene bewegbar sind. Eine solche Anlage hat u. a. den
Nachteil, daß die
Längsbewegung
der Zitzenbecher begrenzt ist. Außerdem ist die Anlage unnötig kompliziert.
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In der EP-0 189 954 ist eine Anlage
beschrieben, bei der die Zitzenbecher einzeln relativ zueinander
in einer annähernd
horizontalen Ebene bewegbar sind. Diese Anlage hat den Nachteil,
daß eine
andere Vorrichtung benötigt
würde,
wenn die Zitzen weiter auseinander oder näher beieinander angeordnet sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen. Um ein wirksames
Anschließen
und Abnehmen der Zitzenbecher zu erzielen, wobei insbesondere während des Abnehmens
die physischen Gegebenheiten eines bestimmten Tieres zu berücksichtigen
sind, ist die erfindungsgemäße Anlage
gemäß Anspruch
1 ausgebildet.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der
Erfindung kann der Zitzenbecher dann eine Hülse aufweisen, die um den Außenmantel
des Zitzenbechers frei drehbar ist, wobei der Zitzenbecher mittels
dieser Hülse
mit dem Roboter arm verbunden ist. Dabei kann ein Zitzenbecher mit
einem schwenkbaren Arm durch ein Zugelement, wie z. B. ein Kabel
oder ein Seil, verbunden sein. Das Zugelement kann sich durch oder
entlang der schwenkbaren Arme erstrecken, wobei der Zitzenbecher
durch dieses Element mit dem Roboterarm verbunden ist, und wobei
das Zugelement außerdem
mit einem Arbeitszylinder, vorzugsweise einem pneumatischen Arbeitszylinder, verbunden
ist, der in dem Roboterarm angeordnet ist. Das Zugelement wirkt
dann mit der Hülse
zusammen. Die Hülse
ist vorzugsweise mit einer Ausbuchtung versehen, die in eine im
Ende dieses Armes ausgebildete Ausnehmung hineinpaßt, wenn
der Zitzenbecher gegen den entsprechenden Schwenkarm gezogen ist.
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Zum besseren Verständnis der
Erfindung und um zu zeigen, wie sie verwirklicht werden kann, wird
im folgenden als Beispiel auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.
Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf eine Melkbox mit einem Melkroboter, in der die Umrisse
eines milchgebenden Tieres, im vorliegenden Fall einer Kuh, gezeigt
sind;
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2 in
vergrößerter Darstellung
das Ende des Melkroboters von 1,
wobei zwei Paare von Zitzenbechern jeweils über eine separate Schwenkvorrichtung
mit dem Ende eines Roboterarmes verbunden sind;
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3 eine
Seitenansicht in Richtung des Pfeiles III in 2 des Endes des Roboterarmes;
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4 einen
Zitzenbecher und die Art, in der er an das Ende eines schwenkbaren
Armes des Melkroboters angeschlossen ist;
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5 einen
Schnitt nach der Linie V-V in 2 und
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6 vier
Positionen, die die Zitzenbecher in bezug auf das Ende des Roboterarmes
einnehmen können.
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1 ist
eine Draufsicht auf eine Melkbox 1, die eine Einfassung 2 aufweist
und auf einer Seite mit einer Eingangstür 3 und einer Ausgangstür 4 versehen
ist. An der Einfassung 2 ist an der Vorderseite der Melkbox 1 ein
Futtertrog 5 befestigt. An der der Eingangstür und der
Ausgangstür
gegenüberliegenden
Seite ist ein Melkroboter 6 angeordnet. Der Melkroboter 6 enthält einen
Roboterarm 7, an dessen Ende mit Hilfe zweier Schwenkarmvorrichtungen 8 Zitzenbecher 9 und 10 angebracht
sind. Dieser Roboterarm 7 ist aus einem ersten Teilstück 11 zusammengesetzt,
das an der Seite der Melkbox derart angeordnet ist, daß es in
Längsrichtung
der Melkbox 1 bewegbar ist, einem zweiten Teilstück 12,
das relativ zu dem ersten Teilstück 11 um
eine aufwärts
gerichtete Achse 13 drehbar ist, und einem dritten Teilstück 14,
das im wesentlichen rechtwinklig mit dem zweiten Teilstück 12 starr
verbunden ist. Der Roboterarm 7 kann als Ganzes mittels
eines (nicht dargestellten) Zylinders nach oben bewegt werden. Auch
das Bewegen des Roboterarmes 7 in Längsrichtung der Melkbox 1 und
das Drehen des zweiten Roboterarm-Teilstückes 12 um die Achse 13 erfolgt
mit Hilfe (nicht dargestellter) Zylinder. Diese Zylinder können hydraulische,
pneumatische oder elektromechanische Zylinder sein. An dem dritten
Roboterarm-Teilstück 14 ist
ein Detektor 15, beispielsweise ein Laserdetektor, angebracht,
mittels dessen die Position der Zitzen eines zu melkenden Tieres
ermittelt wird. Die Schwenkarmvorrichtungen 8, an deren
Ende jeweils ein Zitzenbecher 9 und 10 angebracht
ist, sind mit dem Ende des dritten Roboterarm-Teilstückes 14 schwenkbar
verbunden. Außerdem
ist ein Halsband mit einem Transponder 16, der Teil eines
(nicht dargestellten) Kuhidentifikationssystems ist, am Hals der
Kuh angebracht, wobei der Transponder mit einem Sensor zusammenwirkt,
der nahe dem Futtertrog 5 angeordnet sein kann und mit
dem Computer des Systems in Verbindung steht.
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Die 2 und 3 zeigen in vergrößerter Darstellung
das Ende des Roboterarmes 7 mit den Schwenkvorrichtungen 8.
Das zweite Teilstück 12 des
Roboterarmes 7 besteht aus einem ersten kastenförmigen Träger und
einem darunter angeordneten zweiten kastenförmigen Träger. Die Milchleitungen 19 und
die Pulsierleitungen 20 der Zitzenbecher 9 und 10 sind
in dem zweiten kastenförmigen
Träger untergebracht.
Mit dem zweiten Roboterarm-Teilstück 12 ist das dritte
Roboterarm-Teilstück 14 starr verbunden.
Auch dieses dritte Roboterarm-Teilstück 14 enthält einen
ersten kastenförmigen
Träger 21 und
einen darunter angeordneten zweiten kastenförmigen Träger 22, wobei diese
kastenförmigen
Träger 21 und 22 mit
den kastenförmigen
Trägern
des zweiten Roboterarm-Teilstückes 12 verbunden
sind. Auch hier erstrecken sich die Milchleitungen 19 und
die Pulsierleitungen 20 durch den unteren kastenförmigen Träger 22 hindurch.
Der Laserdetektor 15 ist schwenkbar oder drehbar an dem
dritten Roboterarm-Teilstück 14 angebracht.
Ein Halter 23 ist an dem Ende des dritten Roboterarm-Teilstückes 14 befestigt,
wobei die beiden Schwenkarmvorrichtungen 8 in dem Halter
der art angeordnet sind, daß sie
um überwiegend
vertikal ausgerichtete Schwenkachsen drehbar sind. Die Schwenkarmvorrichtungen 8 können relativ
zu dem Halter 23 mit Hilfe von Elektromotoren 24 gedreht
werden, die als Schrittmotoren ausgeführt sind. Jede der beiden Schwenkarmvorrichtungen 8 enthält vier
schwenkbare Arme 25, 26, 27 und 28.
Die schwenkbaren Arme 25 sind mit Hilfe der Schrittmotoren 24 in
einer überwiegend
horizontalen Ebene relativ zu dem dritten Roboterarm-Teilstück 14 drehbar.
Die schwenkbaren Arme 26 sind mit Hilfe von Elektromotoren,
insbesondere von Schrittmotoren 29, in einer überwiegend
horizontalen Ebene relativ zu den Armen 25 drehbar. Die
Arme 27 und 28 sind beide in einer überwiegend
horizontalen Ebene relativ zu den Armen 26 mit Hilfe von
Elektromotoren, insbesondere von Schrittmotoren 30 und 31 drehbar, deren
Achsen fluchtend zueinander ausgerichtet sind. Die Schrittmotoren 24, 29, 30 und 31 sind
in den Schwenkpunkten der Schwenkarmvorrichtungen 8 angeordnet,
mittels derer die Zitzenbecher 9 und 10 mit dem
Roboterarm 7 verbunden sind.
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Mit Hilfe der beiden Schwenkarmvorrichtungen 8,
die jeweils aus vier schwenkbaren Armen 25, 26, 27 und 28 und
vier Schrittmotoren 24, 29, 30 und 31 zusammengesetzt
sind, können
die Zitzenbecher 9 und 10 in viele Konfigurationen
unter dem Euter relativ zu einem Roboterarm 7 mit Detektor 15 bewegt werden,
der in fester Position unter dem Tier angeordnet ist. Der Detektor 15 ist
dabei in fester Lage relativ zu der Melkbox 1 angeordnet,
wodurch das Suchen und Auffinden der Zitzen erleichtert wird. 6 zeigt vier solcher Konfigurationen.
Durch Bewegen des Melkroboters 6 in Längsrichtung der Melkbox 1 und
durch Schwenken des Roboterarmes 7 um die auf rechte Achse 13 können der
Roboterarm 7 und demzufolge der Detektor 15 stets
in der Weise unter dem Tier positioniert werden, daß die Zitzenbecher 9 und 10 durch
Betätigen
der Schrittmotoren 24, 29, 30 und 31 unter
die Zitzen des zu melkenden Tieres bewegt werden können, so
daß sie
durch eine Aufwärtsbewegung
des Roboterarmes 7 und durch ein in den Zitzenbechern erzeugtes
Vakuum angeschlossen werden können.
Nachdem die Zitzenbecher angeschlossen worden sind, kann der Roboterarm 7 nach
unten und etwas nach vorn bewegt werden. Die an die Zitzen angeschlossenen
Zitzenbecher 9 und 10 bleiben dabei durch ein
flexibles Zugelement 32, wie z. B. ein Seil oder eine Schnur,
mit dem Roboterarm 7 verbunden. Das eine Ende dieses Zugelementes 32 ist
mit einem Zitzenbecher 9, 10 und das andere Ende
mit einem Zylinder verbunden, der in dem dritten Roboterarm-Teilstück 14 angeordnet
ist, wobei der Zylinder ein pneumatischer, hydraulischer oder elektromechanischer
Zylinder sein kann. Die für alle
vier Zitzenbecher vorgesehenen Zylinder sind in den 2 und 5 mit
dem Bezugszeichen 33 bezeichnet. Wenn sich die Zitzenbecher 9 und 10 in
dem Zustand befinden, in dem sie nicht an die Zitzen eines Tieres
angeschlossen sind, werden sie von den Zylindern 33 und
dem Zugelement 32 gegen das Ende der jeweiligen schwenkbaren
Arme 27 und 28 gezogen. Sobald die Zitzenbecher
an die Zitzen angeschlossen worden sind, werden die Zylinder 33 freigegeben,
so daß der
Roboterarm 7 bewegt werden kann; die Zitzenbecher sind
weiterhin relativ zu dem Roboterarm 7 frei beweglich. Wenn
ein vorgegebenes Euterviertel gemolken worden ist, was mit Hilfe eines
Strömungssensors
in der betreffenden Milchleitung festgestellt werden kann, wird
das Vakuum in dem betreffenden Zitzenbecher abgeschaltet und gleichzeitig
der entsprechende Zylinder 33 aktiviert, so daß der Zitzenbecher
beim Abfallen von der Zitze sofort gegen das Ende des entsprechenden schwenkbaren
Armes 27 oder 28 gezogen wird. Da die verschiedenen
schwenkbaren Arme relativ zueinander und gemeinsam relativ zu dem
dritten Roboterarm-Teilstück 14 bewegbar
sind, in dem die Zylinder 33 untergebracht sind, kann das
Zugelement 32 von der Stelle des Anschlusses an den Zitzenbecher
aus nicht direkt mit dem zugehörigen
Zylinder verbunden werden. Das Zugelement 32 muß über eine
Vielzahl von Laufrollen nahe den Schwenkpunkten zwischen den schwenkbaren
Armen relativ zueinander und der schwenkbaren Arme 25 und
des dritten Roboterarm-Teilstückes 14 geführt werden.
Für jede Schwenkvorrichtung 8 ist
ein Satz von Laufrollen für jedes
der beiden Zugelemente 32 vorhanden, mittels dessen ein
Zitzenbecher 9 und ein Zitzenbecher 10 mit zwei
Zylindern 33 verbunden sind, die übereinander in dem dritten
Roboterarm-Teilstück 14 angeordnet
sind. Bei beiden Zugelementen 32 sind diese Sätze von
Laufrollen übereinander
angeordnet. Ein Satz von Laufrollen umfaßt eine Laufrolle 34,
die nahe dem Schwenkpunkt zwischen einer Schwenkarmvorrichtung 8 und
dem dritten Roboterarm-Teilstück 14 angeordnet
ist, ein Paar von Laufrollen 35 nahe dem Schwenkpunkt zwischen
den schwenkbaren Armen 25 und 26 sowie ein Paar
von Laufrollen 36 nahe dem Schwenkpunkt zwischen dem schwenkbaren Arm 26 einerseits
und den jeweiligen schwenkbaren Armen 27 und 28 andererseits.
Durch den Umstand, daß ein
Zugelement 32 nacheinander von seinem Anschlußpunkt an
einen Zitzenbecher zwischen zwei Laufrollen 36 und zwei
Laufrollen 35 hindurch und danach um eine Laufrolle 34 zur
Stelle des Anschlusses an den entsprechenden Zylinder 33 geführt ist,
ist das Zugelement 32 in der Schwenkarmvorrichtung 8 derart
angeordnet, daß die
Bewegungsfreiheit der Zitzenbecher relativ zu dem Roboterarm 7 so
weit wie möglich
gewährleistet
bleibt, wenn diese Zitzenbecher in vorgegebene Konfigurationen unter
die Zitzen eines Tieres bewegt werden. Insbesondere können verschiedene
Konfigurationen, wie z. B. die in 6 gezeigten,
problemlos erzielt werden. Die Stellen des Anschlusses der Zugelemente 32 an
die Arbeitszylinder 33 liegen auf der von den Schwenkarmvorrichtungen 8 abgewandten
Seite des dritten Roboterarm-Teilstückes 14. Jedes der
Zugelemente erstreckt sich von einem Zitzenbecher zwischen Paaren
von Laufrollen 36 und 35 hindurch und über eine Laufrolle 34 durch
das gesamte dritte Roboterarm-Teilstück 14 hindurch zu
dessen Rückseite
und von dort über
eine Laufrolle 37 zu einer Laufrolle 38, die auf
der Rückseite
des Zylinders angeordnet ist, und von dort zur Rückwand des dritten Roboterarm-Teilstückes 14.
Durch das Führen
des Zugelementes 32 über
die Laufrollen 37 und 38 wird ein besonders großer Hub
des Zugelementes relativ zu dem sehr viel begrenzteren Hub des Arbeitszylinders 33 erzielt.
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Bei der großen Bewegungsfreiheit der Zitzenbecher 9 und 10 relativ
zu dem Roboterarm 7 ist es von Vorteil, wenn die an den
Zitzenbecher angeschlossenen Milch- und/oder Pulsierleitungen 19 bzw. 20 diese
Bewegungsfreiheit der Zitzenbecher so weit wie möglich unterstützen. Um
dies zu erreichen, sind die Zitzenbecher frei drehbar um ihre eigene
Längsachse
mit den Schwenkarmvorrichtungen 8 verbunden. Wie in 4 gezeigt, erfolgt dies
durch Anbringen einer Hülse 40 an
dem Außenmantel 39 der
Zitzenbecher. Das Zugelement 32 greift dann an der Hülse 40 an.
Da sich der Zitzenbecher in der Hülse 40 frei drehen
kann, ermöglichen
es die Milch- und/oder Pulsierleitungen, daß sich die schwenkbaren Arme
in einer Schwenkarmvorrichtung ungehindert bewegen können. Damit
die Hülse 40 in
geeigneter Weise gegen das Ende des entsprechenden schwenkbaren
Armes der Schwenkarmvorrichtung gezogen werden kann, weist die Hülse 40 eine
Ausnehmung 41 auf, die mit einem Sitz 42 am Ende
eines schwenkbaren Armes 27 bzw. 28 zusammenwirkt.
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Wenn nach dem Anschließen der
Zitzenbecher an die Zitzen des zu melkenden Tieres einer der Zitzenbecher
von seiner Zitze abfällt,
beispielsweise durch Tritte des Tieres, wird dieser Zitzenbecher
sofort gegen das Ende des entsprechenden schwenkbaren Armes gezogen
und wieder dadurch angeschlossen, daß erneut mit Hilfe des Detektors
die Position der Zitze ermittelt wird, von der der Zitzenbecher
abgefallen ist. Dabei können
die Schrittmotoren der entsprechenden Schwenkarmvorrichtung so gesteuert
werden, daß der
abgefallene Zitzenbecher unter die Zitze bewegt wird, worauf der
Roboterarm nach oben bewegt wird und in dem Zitzenbecher ein Vakuum
erzeugt wird, bis der Zitzenbecher die Zitze erfaßt. Da bei
der vorliegenden Konstruktion einzeln steuerbare Zitzenbecher vorgesehen
sind, können die
Zitzenbecher sowohl gleichzeitig als auch einzeln angeschlossen
werden.