ITMI991161A1 - Dispositivo meccanico per l'attacco automatico dei prendicapezzoli in una stazione di mungitura robotizzata - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo meccanico per il posizionamento e l'aggancio, in modo completamente automatico, dei prendicapezzoli ai capezzoli di bovine da latte in una stazione di mungitura a comando robotizzato o simile.

Come è noto, la mungitura cosidetta automatizzata asservita a robot, ha consentito e consente tutt'ora di migliorare le condizioni ambientali di lavoro, di ridurre il personale addetto e quindi anche i costi di produzione, oltre a comportare condizioni igieniche ottimali nell'ambiente della mungitura.

E' anche noto che all'interno di una apparecchiatura di mungitura robotizzata il componente da cui dipendono, in modo preponderante, la funzionalità e l'affidabilità dell'intera apparecchiatura è costituito dal dispositivo di attacco automatizzato dei prendicapezzoli ai capezzoli della bovina.

In pratica, si è potuto constatare che la maggior parte dei dispositivi di attacco robotizzati, realizzati finora, sono costituiti da strutture molto complesse, ad elevato contenuto tecnologico, le quali se pur consentono una corretta esecuzione dell'operazione di attacco non sempre sono in grado di assicurare la necessaria affidabilità funzionale a causa dell'elevata complessità dei dispositivi impiegati.

Inoltre, detti noti dispositivi automatizzati richiedono, da parte degli utilizzatori-allevatori, una preparazione che gli stessi allevatori non hanno per provvedere rapidamente alla riparazione degli inevitabili inconvenienti e/o guasti che possono verificarsi su detti dispositivi; inoltre, un altro inconveniente presentato dagli attuali dispositivi ad elevato contenuto tecnologico consiste nel fatto che non risultano graditi agli allevatori che sono abituati ad impiegare dispositivi strutturalmente più semplici. Scopo pertanto della presente invenzione è soprattutto quello di realizzare un dispositivo di mungitura provvisto di attacco automatizzato, asservito a robot di tipo noto, in grado di apportare una radicale semplificazione strutturale e funzionale rispetto ai dispositivi noti e di comportare una notevole riduzione di ingombro, con conseguente limitazione del rischio di danneggiamento del dispositivo stesso in conseguenza di urti e calci da parte dell'animale.

Altro scopo del trovato è quello di realizzare un dispositivo automatizzato che, pur utilizzando un gruppo di mungitura convenzionale, in pratica risulta molto efficace e affidabile e anche in grado a causa della sua semplicità strutturale, di consentire l'intervento diretto dell'operatore in caso di guasti e/o anomalie funzionali.

Questi ed altri scopi ancora, che più chiaramente potranno essere evidenziati in seguito, vengono raggiunti da un dispositivo meccanico per il posizionamento e l'attacco, in modo automatico, dei prendicapezzoli ai capezzoli di una bovina in una stazione di mungitura asservita ad un robot di tipo noto, comprendente noti mezzi sensori, opportunamente disposti nello spazio circondante la bovina, per l'individuazione della posizione dei singoli capezzoli ed invio dei segnali da essi emessi a detto robot destinato a posizionare detti prendicapezzoli sulla verticale di detti capezzoli, il quale dispositivo comprende, secondo il presente trovato:

un gruppo di mungitura costituito da quattro prendicapezzoli, collegati mediante usuali tubi corti del latte e del vuoto ad un collettore sottostante mantenuto sospeso, e in modo traslabile verticalmente tramite almeno un elemento flessibile, ad un elemento di sostegno collegato a detto robot, onde consentire a detto collettore di oscillare liberamente in tutte le direzioni ;

mezzi di posizionamento per ciascuno di detti prendicapezzoli costituito da sedi arcuate, sostanzialmente nicchie, ricavate alla estremità libera di detto elemento di sostegno collegato al robot, dette sedi essendo predisposte per mantenere ogni prendicapezzolo in una posizione ben definita per consentire poi l'attacco, in successione, al relativo capezzolo mediante movimento di detto elemento di sostegno ,-- mezzi flessibili, sostanzialmente cavi, che collegano ciascun prendicapezzolo a detto elemento di sostegno atti a consentire il richiamo dei prendicapezzoli all'interno della rispettiva sede durante la fase di attacco, tramite mezzi attuatori asserviti a detto robot,

essendo inoltre prevista, tra detto collettore e il corpo di ogni prendicapezzolo, una valvola automatica di tipo noto, atta ad azionare il collegamento tra 1'impianto del vuoto e il prendicapezzolo solo dopo l'inserimento del capezzolo nella imboccatura della usuale guaina dello stesso prendicapezzolo.

Più particolarmente, detto collettore è dotato al suo interno di un dispositivo destinato al prelievo di parametri fisico-chimici del latte ai fini del controllo delle condizioni fisiologiche-sanitarie degli animali .

Inoltre, detto elemento di sostegno collegato al robot è costituito sostanzialmente da un braccio o barra al cui interno sono previste canalizzazioni per il passaggio e la traslazione sia dei cavi di posizionamento dei prendicapezzoli che del cavo di sospensione del collettore, tramite detti attuatori asserviti al robot.

Così pure, detti attuatori sono costituiti da dispositivi di tipo elettrico, magnetico o fluodinamico e sono posizionati preferibilmente in posizione distanziata dal gruppo di attacco.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del presente trovato saranno messi in . evidenza dalla seguente dettagliata descrizione, fatta con riferimento alle allegate tavole di disegno, date a solo titolo indicativo e non limitativo, nelle quali:

la figura 1 mostra, in vista = prospettica, il dispositivo meccanico per il posizionamento e l'attacco automatico dei prendicapezzoli in una stazione di mungitura robotizzata, realizzato secondo il trovato ed illustrato in posizione di riposo;

la figura 2 mostra lo stesso dispositivo di figura 1, illustrato in vista frontale e ruotato di 90° rispetto a quello di figura 1;

la figura 3 mostra, in vista prospettica, il dispositivo di figura 1 nella fase iniziale di posizionamento stabile di un prendicapezzolo sulla verticale di un capezzolo, cioè in posizione pronta per l 'attacco;

la figura 4 mostra, in vista dall'alto, lo stesso dispositivo rappresentato in figura 3, mentre

la figura 5 mostra, in forma schematica e in vista laterale, il dispositivo illustrato nelle figure 3 e 4 ove sono evidenziati i particolari strutturali più significativi del dispositivo stesso.

Con riferimento a dette figure, il dispositivo meccanico per l'attacco automatico dei prendicapezzoli ai capezzoli di una bovina da latte in una stazione di mungitura robotizzata, realizzato secondo il presente trovato, utilizza in sostanza i principali componenti di un convenzionale gruppo di mungitura; detto dispositivo meccanico è strutturato in modo da esplicare la funzione di supporto, di posizionamento e di attacco automatico dei prendicapezzoli ai capezzoli in modo semplice e stabile, indipendentemente dai movimenti che può fare l'animale.

Più particolarmente, il dispositivo meccanico di posizionamento e attacco automatico dei prendicapezzoli, oggetto del presente trovato, utilizza una stazione di mungitura robotizzata provvista di mezzi sensori di tipo noto, atti ad individuare la posizione dei singoli capezzoli e ad inviare i segnali emessi ad un robot programmato in modo da posizionare i prendicapezzoli sulla verticale dei capezzoli, nonché quattro prendicapezzoli di tipo noto collegati, tramite i relativi tubi corti del latte e del vuoto, ad un collettore provvisto di tubo di scarico e valvola di chiusura dell'impianto del vuoto.

In una stazione di mungitura robotizzata del tipo qui sopra descritto, il dispositivo meccanico oggetto del trovato, così come illustrato nelle figure qui allegate, è in sostanza costituito da quattro usuali prendicapezzoli ciascuno dei quali costituito da un corpo rigido 1-2-3-4, provvisto di una guaina flessibile la-2a-3a-4a, e inferiormente collegati ad un corpo collettore 5 tramite i tubi corti del latte e del vuoto, rispettivamente indicati con 6 e 7 per ogni prendicapezzolo .

Il collettore 5 è montato sospeso, tramite un cavo flessibile 8, ad un braccio di sostegno 9, sostanzialmente orizzontale, collegato ad un robot opportunamente programmato (come sarà chiarito in seguito) e non rappresentato nelle figure; in questo modo il collettore 5 è libero di oscillare in tutte le direzioni e quindi di seguire i movimenti della mammella della bovina e, se del caso, di adattarsi a mammelle di conformazione particolare.

Alla estremità libera del braccio di sostegno 9 sono ricavate quattro sedi o nicchie sostanzialmente semicircolari, indicate con 10-10a-10b-10c; esse sono dimensionate in modo tale che ognuna di esse possa accogliere in una posizione ben definita e stabile il prendicapezzolo che le sta di fronte. Dette sedi costituiscono in pratica un mezzo di posizionamento dei prendicapezzoli durante la fase di attacco dei prendicapezzoli a relativo capezzolo; a tale scopo, ogni prendicapezzolo è vincolato in posizione mediana ad un cavo flessibile; detti cavi sono indicati nel loro insieme con 11-lla-llb-llc nelle varie figure, i quali sono prolungati all'interno di canalizzazioni ricavate nel blocco di sostegno 9 e poi ancorati ad attuatori (non rappresentati) di tipo elettrico, magnetico o fluidodinamico.

Mediante trazione dei cavi flessibili 11-lla-llb-llc, tramite detti auttuatori asserviti al robot, ogni prendicapezzolo può essere richiamato all'interno della rispettiva sede, durante la fase di attacco e può liberamente portarsi in posizione di riposo, come illustrato in figura 1, per quanto viene concesso dalla lunghezza del rispettivo cavo.

Il dispositivo prevede poi, tra il collettore 5 ed ogni prendicapezzolo, il posizionamento di una valvola automatica di tipo noto atta ad aprire il collegamento tra l'impianto del vuoto ed il prendicapezzolo solo dopo l'inserimento del capezzolo nell'imboccatura della guaina (la,2a,ecc.); dette valvole automatiche agiscono infatti autonomamente solo a seguito dell'occlusione a tenuta dell'imboccatura della guaina creata dal capezzolo .

Inoltre, il collettore 5 presenta al suo interno un dispositivo di controllo e e rilevamento dei parametri fisico-chimici del latte allo scopo di controllare le condizioni fisiologiche-sanitarie delle bovine.

Il dispositivo meccanico di attacco automatico, come descritto con riferimento alle allegate figure, consente di realizzare una procedura di attacco che coinvolge, in successione, i singoli prendicapezzoli, secondo le seguenti fasi operative.

Inizialmente, il gruppo di mungitura o testa di mungitura costituita dai quattro prendicapezzoli da 1 a 4 collegati inferiormente al collettore sospeso 5 e, in posizione mediana, ai cavi di trazione da 11 a Ile, viene posizionato al di sotto della mammella con i quattro prendicapezzoli in posizione di riposo, lontani dalle sedi del braccio di supporto 9 e sostenuti dai rispettivi cavi flessibili che li vincolano al braccio stesso di supporto; nelle figure 1-2 è rappresentata la posizione relativa dei prendicapezzoli nella loro condizione di riposo.

Dopo il posizionamento del gruppo di mungitura, il primo prendicapezzolo, ad esempio il prendicapezzolo 1 di figura 1, viene richiamato in posizione di attacco (cioè nella sua sede 10) mediante trazione del suo cavo 11 effettuato da un attuatore asservito al robot; le figure 3 e 4 mostrano la posizione di attacco del primo prendicapezzolo.

Segue poi il posizionamento del primo prendicapezzolo sulla verticale del relativo capezzolo, effettuato dal robot in base ai segnali emessi da detti sensori di rilevamento, e poi viene effettuato il sollevamento, in senso verticale, e su comando del robot, dell'intero gruppo di mungitura fino a realizzare l'inserimento del capezzolo nell'imboccatura della guaina del primo prendicapezzolo; contemporaneamente all'inserimento si verifica anche l'apertura di detta valvola automatica (interposta fra capezzolo e collettore), consentendo così l'attacco stabile tra capezzolo e prendicapezzolo. Effettuato l'attacco del primo prendicapezzolo, il cavo che lo trattiene viene rilasciato permettendogli così di allontanarsi dalla sede del braccio di supporto e di adattarsi liberamente alla mammella.

Dopo il rilascio del primo prendicapezzolo dal braccio di supporto, il robot provvede a richiamare il secondo prendicapezzolo in posizione di attacco nella sua sede mediante trazione del relativo cavo, poi a posizionare il prendicapezzolo sulla verticale del secondo capezzolo, indi a sollevare ancora il gruppo di mungitura fino all'inserimento del secondo capezzolo nella imboccatura della guaina del secondo prendicapezzolo, con contemporanea apertura della rispettiva valvola automatica e, infine, rilasciando il cavo che trattiene detto prendicapezzolo, per permettergli di allontanarsi dal braccio di supporto 9. L'attacco dei rimanenti due prendicapezzoli avviene secondo le fasi di posizionamento, attacco e rilascio previste per i primi due prendicapezzoli.

Al termine dell'attacco il gruppo di mungitura rimane sospeso grazie all'azione del vuoto sulla mammella e può oscillare liberamente seguendo i movimenti dell'animale grazie al cavo flessibile 8 tra braccio di sostegno 9 e collettore 5.

Al termine della mungitura, l'azione del vuoto viene interrotta azionando una valvola posta a valle del collettore 5.

Infine, all'interno del collettore 5 è collegato un dispositivo atto a rilevare dei parametri fisicochimici del latte ai fini del controllo dello stato fisiologico-sanitario dell'animale.

La particolare struttura del dispositivo di attacco, oggetto del trovato, unitamente ad un gruppo di mungitura sostanzialmente noto, consente di raggiungere gli scopi e i vantaggi esposti in premessa.

Tuttavia, è ovviamente possibile apportare al trovato come descritto e illustrato, modifiche e varianti strutturalmente e funzionalmente equivalenti, senza uscire dall'ambito di protezione del trovato stesso; così per esempio, il gruppo di mungitura può essere realizzato senza impiego del collettore 5, ma semplicemente riunendo i quattro prendicapezzoli in un unico fascio sospeso 9, atto a consentire l'evacuazione separata del latte da ciascun prendicapezzolo.

Claims (6)

1. RIVENDICAZIONI 1 .Dispositivo meccanico per il posizionamento e l'attacco, in modo completamente automatico, dei prendicapezzoli ai capezzoli di una bovina da latte o simile in una stazione di mungitura robotizzata, del tipo comprendente mezzi sensori, opportunamente disposti nello spazio circondante la bovina, per l'individuazione della posizione dei singoli capezzoli ed invio dei segnali da essi emessi a detto robot destinato a posizionare detti prendicapezzoli sulla verticale di detti capezzoli, caratterizzato dal fatto che comprende: un gruppo di mungitura costituito da quattro prendicapezzoli (1-2-3-4), collegati mediante usuali tubi corti del latte (6) e del vuoto (7) ad. un collettore (5) sottostante mantenuto sospeso, e in modo traslabile verticalmente tramite almeno un elemento flessibile (8), ad un elemento di sostegno (9) collegato a detto robot, onde consentire a detto collettore (5) di oscillare liberamente in tutte le direzioni; mezzi di posizionamento per ciascuno di detti prendicapezzoli costituiti da sedi arcuate (10-10a-10b-10c), sostanzialmente nicchie, ricavate alla estremità libera di detto elemento di sostegno (9) collegato al robot, dette sedi essendo predisposte per mantenere ogni prendicapezzolo (1-2-3-4) in una posizione ben definita per consentire poi l'attacco, in successione, al relativo capezzolo mediante sollevamento di detto elemento di sostegno; - mezzi flessibili, sostanzialmente cavi (11-lla-llbllc) , atti a consentire il richiamo dei prendicapezzoli all'interno della rispettiva sede durante la fase di attacco, tramite mezzi attuatori asserviti a detto robot, essendo inoltre prevista, tra detto collettore (5) e il corpo di ogni prendicapezzolo, una valvola automatica di tipo noto, atta ad azionare il collegamento tra l'impianto del vuoto e il prendicapezzolo dopo l'inserimento del capezzolo nella imboccatura della guaina (la-2a-2a-4a) dello stesso prendicapezzolo.
2. 2. Dispositivo meccanico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto elemento di sostegno (9), collegato al robot, è costituito da un braccio o barra al cui interno sono previste canalizzazioni per il passaggio e la traslazione sia dei cavi (11-lla-llbllc) di posizionamento dei prendicapezzoli (1-2-3-4) sia del cavo (8) dì sospensione del collettore (5), tramite detti mezzi attuatori.
3. 3. Dispositivo meccanico secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti attivatori sono costituiti da dispositivi di tipo elettrico, magnetico o fluidodinamico e posizionati in posizione preferibilmente distanziata dal gruppo di attacco.
4. 4. Dispositivo meccanico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto collettore (5) è dotato, al suo interno, di un dispositivo atto al prelievo di parametri fisicochimici del latte, atti a consentire il controllo delle condizioni fisiologiche-sanitarie degli animali.
5. 5. Dispositivo meccanico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti prendicapezzoli (1-2-3-4) possono essere riuniti in un unico fascio, privo di collettore, montato sospeso al supporto (9), onde consentire l'evacuazione separata del latte proveniente da ciascun prendicapezzolo.
6. 6. Dispositivo meccanico secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che è realizzato per gli scopi e gli impieghi sopra specificati secondo quanto descritto ed illustrato.