JP2000506744A - 動物の自動搾乳装置を含む構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、牛または山羊等の動物が内部を自由に歩き回ることの出来る畜舎または牛舎を備えた、これらの動物を自動的に搾乳するための装置を含む構造に関する。この装置はティートカップ（２０）を自動的に連結するための搾乳ロボット（８）と、集中ステーション、並びに管理システムを含む。装置にはさらに、隔離の可能性のある入室選別囲い、並びに乳頭を洗浄するための自動洗浄部材が設けてある。装置にはさらに、ミルク管システム全体またはその１限定部分を自動的に洗浄することの出来る自動洗浄装置が設けられる。本発明によれば、さらにコンピュータで動物の群を複数のミルク生産グループに分けることが出来る。このミルク生産グループに基づき、特定の動物グループを他の動物グループに先んじて入室させるための優先基準が定められる。

Description

【発明の詳細な説明】 動物の自動搾乳装置を含む構造 本発明は、牛または山羊等の動物が内部を自由に歩き回ることの出来る畜舎ま たは牛舎を備えた、これらの動物を自動的に搾乳する装置を含む構造に関する。 このような構造は既知である。しかしこのような構造の性能を改良することは 必要である。それによりミルクの生産性が向上し、利用者に対するミルクの価格 を下げることが出来る。 本発明は完全に自動化された搾乳システムを含む、上記タイプの構造を目的と する。 本発明によれば、装置が以下の多数の特徴を１つまたはそれ以上組み合わせた ものを含むことによって、上記目的は達せられる。 −ティートカップを自動的に連結するための搾乳ロボット、 −集中ステーション、 −管理システム、 さらに以下の多数の特徴の組み合わせ。 −隔離の可能性を備えた入室選別囲い、 −乳頭を洗浄するための自動洗浄部材、 −ティートカップを乳頭に連結した後のロボットアームとティートカップの間 の可撓性連結、 −ミルクの品質を管理するための自動ミルク管理装置、並びに品質の劣るミル クを自動的に分離することの出来る分離手段、 −動物毎にミルクサンプルを採取できる自動ミルク抜き取り装置、 −特定の乳房の搾乳完了を確認すると乳頭からティートカップを個々に取り外 すための解除手段、 −搾乳後乳房が自動的に消毒される消毒装置、 −ミルク管システム全体またはその１限定部分が自動的に洗浄できる自動洗浄 装置、 −特定量の濃厚肥料を動物に与えることが出来る、動物に依存した時間調整計 量装置、 −特定の混合飼料を作ることが出来る動物依存に基づく飼料混合装置、 −対応する動物の履歴データに基づき動物１頭当たりの予想ミルク生産量が確 定出来、且つその予想ミルク生産量に基づき、動物を搾乳ロボットにより搾乳す るか否かを決定するためのコンピュータプログラム、 −熱記録装置、 −乳腺炎記録装置、 −限定数の乳房だけを搾乳すべきであることを入力出来るコンピュータ、 −動物の群を複数のミルク生産グループに分け、あるミルク生産グループの動 物を他のミルク生産グルーブの動物より先に搾乳ボックスに入れる優先順位を確 定するためのコンピュータプログラム。 発明の１態様によれば、搾乳ロボットは、搾乳ボックスの長手方向で第１平面 に位置する第１及び第２の平行四辺形構造と、該第１平面との間に角度を有する 第２平面に位置する第３の平行四辺形構造とを備えた、少なくとも１つのロボッ トアームを含む。 従って本発明はまた、搾乳動物の乳頭にティートカップを自動的に着脱するた めの搾乳ロボットを備えた牛または山羊等の動物を自動的に搾乳する装置を含む 構造において、該搾乳ロボットが搾乳ボックスの長手方向で第１平面に位置する 第１及び第２の平行四辺形構造と、該第１平面との間に角度を有する第２平面に 位置する第３の平行四辺形構造とを備えた、少なくとも１つのロボットアームを 含むことを特徴とする構造に関する。 別の発明態様によれば、搾乳ボックスの各長手方向側部の近くに２本のロボッ トアームが前後に設けてある。さらに他の発明態様によれば、搾乳ボックス の前面から見て第１ロボットアームの第３平行四辺形構造の第２平面は、第１平 面との間に４０°乃至５０°好適には４５°の角度を有し、一方第２ロボットア ームの第３平行四辺形構造の第２平面は、第１平面との間に５５°乃至６５°好 適には６０°の角度を有する。２本のロボットアームの第３の平行四辺形構造が 傾斜位置において互いに相違することによって、２本のロボットアームの第１及 び第２平行四辺形構造の間に空間が生じ、そのためこれら平行四辺形構造が互い に充分な運動の自由を得るという利点がある。 従って本発明はさらに、搾乳動物の乳頭にティートカップを自動的に着脱する ための搾乳ロボットを備えた牛または山羊等の動物を自動的に搾乳する装置を含 む構造において、搾乳ボックスの前面から見て第１ロボットアームの第３平行四 辺形構造の第２平面は、第１平面との間に４０°乃至５０°好適には４５°の角 度を有し、一方第２ロボットアームの第３平行四辺形構造の第２平面は、第１平 面との間に５５°乃至６５°好適には６０°の角度を有することを特徴とする構 造に関する。 さらに別の本発明の態様によれば、第３の平行四辺形構造の上に、ティートカ ップを端部に保持するティートカップキャリアが配設されている。さらに別の発 明態様によれば、ティートカップが乳頭から外されるとこれを該ティートカップ キャリアに引き戻す引き込み部材をロボットアームに設ける。 ティートカップの取り外し中地面に落ちることがないように、発明の別の態様 によれば、ティートカップにはケーブルまたは同様の運搬手段を設け、これによ りティートカップキャリアの方に移動したり乳頭から取り外される時、ティート カップがやや上方に傾斜した位置に保持される。さらに別の発明態様によれば、 このケーブルは実質的に垂直方向に延び、１端で搾乳ボックスに設けたケーブル 固定手段に連結され、他端でティートカップの上側近くに設けたケーブル固定手 段に連結される。さらに別の発明態様によれば、該ケーブル固定手段は搾乳ボッ クスの上側近くに配置される。本発明の別の態様によれば、運搬手段はコンピュ ータで制御される。 発明の１態様によれば、この構造に搾乳動物の乳頭の位置を確定するためのレ ーザ等の検出器を含むロボットアームを設ける。さらに別の発明態様によれば、 検出器を含むロボットアームは搾乳ボックスの一方の長手方向側部の近くに配置 される。 ティートカップの乳頭への自動連結を可能にするため、本発明のさらに別の態 様によれば、ロボットアームにはコンピュータ制御のシリンダまたは電子モータ を設ける。 添付図面を参照して本発明をさらに詳述する。 図１は牛または山羊等の動物を自動的に搾乳する装置の平面図、 図２は図１に示す動物の自動搾乳装置を含む構造の側面図、 図３は図１及び２に示す構造の背面図、 図４は図３に示すロボットアームの詳細を示す図である。 図１は、搾乳ボックス１の平面図であり、動物が該搾乳ボックス１に入ること が出来る入り口ドア２を後部に設け、動物が搾乳ボックス１から出ることが出来 る出口ドア３を長手方向側部に設けてある。さらに搾乳ボックス１の前方側に飼 料おけ４を配置し、濃厚飼料等のまぐさを動物に与えることが出来る。 図３に示すように、出口ドア２は搾乳ボックス１のフレーム６の支柱５に固定 された２枚のスイングドア７を含む。スイングドア７は、入り口ドア２と同様に （図示しない）コンピュータにより自動操作される。 さらに、搾乳ボックス１には、搾乳ボックス１内に居る動物を自動的に搾乳す るための搾乳ロボット８が備えてある。搾乳ロボット８は、前後に１対で配置さ れ搾乳ボックス１の長手方向側部でフレーム６に取り付けられた４本のロボット アーム９を含む。図２に示すように、各ロボットアーム９は、ラグによってフレ ーム６の上方ビーム１１に取り付けられた第１の平行四辺形構造１０を備える。 第１平行四辺形構造１０の他端は、三角プレート１２に連結され、この三角プ レート１２に第２の平行四辺形構造１３が取り付けてある。第１平行四辺形 構造１０及び第２平行四辺形構造１３は、搾乳ボックス１の長手方向に延びる平 面にあり、上方ビーム１１の下に位置する。前後に配置されたロボットアーム９ の２つの平行四辺形構造１３は、これら平行四辺形構造１３の双方の端部が互い に向き合うように三角プレート１２に取り付けられている。 第２平行四辺形構造１３の末端には、搾乳ボックス１の長手方向の前記平面内 に位置する下向き帯片１４が取り付けられている。前方のロボットアーム９の帯 片１４には水平帯片１５が取り付けられ、これは搾乳ボックス１の長手方向の平 面に対しほぼ４５°の角度をなす。後方に位置するロボットアーム９にも水平帯 片１５が取り付けられ、これは搾乳ボックス１の長手方向の平面に対しほぼ６０ °の角度をなす。 搾乳ボックス１の他方の長手方向側にも２つのロボットアーム９が同様に設計 されている。各帯片１５には、さらに第３の平行四辺形構造１６が設けてある。 第３平行四辺形構造１６は水平帯片１５と同一平面に位置する。 各第３平行四辺形構造１６の末端には、ティートカップキャリア１８に連結す る水平帯片１７が設けてある。ティートカップキャリア１８は帯片１５と同一平 面に延びている。ティートカップキャリア１８の末端近くに円錐座１９が設けら れ、この中に引き込み部材（図示せず）を含むティートカップ２０が保持される 。ティートカップ２０が乳頭に連結されると、引き込み部材は解放され、ティー トカップ２０はティートカップキャリア１８から自由になり、ケーブル２１を介 してティートカップキャリア１８との連結を保つのみとなる（図４）。 各ティートカップ２０はその上端近くにケーブル固定手段２２を備え、これに 別のケーブル２３が取り付けられる。この別のケーブル２３の他端はフレームの 上方ビーム１１の下側に取り付けたケーブル固定手段２４と連結する。ケーブル 固定手段２４は、該別のケーブル２３を巻き付けるリール２５を含む。該リール ２５はステップモータ２６により駆動してもよい。ティートカップ２０の取り外 し中、ティートカップ２０がティートカップキャリア１８の方に移 動する際該ティートカップ２０がほぼ上向きに傾斜した位置を保つように、ステ ップモータ２６は（図示しない）コンピュータによって制御される。こうして、 ティートカップ２０が取り外し中搾乳ボックス１の床と接触してその結果汚染さ れることが防止される。 図２に示すように、すべての平行四辺形構造にはコンピュータ制御のシリンダ ２７が設けられ、これによりティートカップ２０は乳頭の下に位置決めされ、そ の後上方移動により乳頭に連結される。 図１及び図２に示すように、本発明による構造にはさらに、搾乳動物の乳頭位 置を確定するための検出器２９を含む別のロボットアーム２８を設ける。この別 のロボットアーム２８は、搾乳ボックス１の長手方向側部近くで搾乳ボックス１ の床に配置された垂直支柱３０を含む。垂直支柱３０はその上端近くに軸３１を 備え、該別のロボットアーム２８の水平に延びるアーム３２がこの軸３１を中心 に回転可能に配置されている。（図示しない）ステップモータによって、水平ア ーム３２は軸３１を中心に枢動可能である。 水平アーム３２の他端の近くにさらに別の垂直支柱３３が設けられ、その先端 にはやはり軸３４が設けてある。軸３４を中心にさらに別の水平アーム３５が枢 動可能に配置されている。この別の水平アーム３５はコンピュータ制御の（図示 しない）ステップモータによって軸３４を中心に枢動する。別の水平アーム３５ の末端にはレーザ３６が取り付けられ、これにより搾乳動物の乳頭位置が確定出 来る。 牛または山羊等の動物の自動搾乳装置を含む構造は以下のように機能する。 動物識別システム（図示せず）によって動物が識別された後、コンピュータが 、例えば予想ミルク生産量を基にして、その動物を搾乳すべきか否かを決定する 。その動物を搾乳すべきであるなら、スイングドア７が自動的に開き、飼料おけ ４の中の濃厚飼料に誘われて、動物が搾乳ボックス１に入る。続いてレーザ検出 器２９を含むロボットアーム２８が動物の下に移動し、乳頭の位置を確定する。 第３平行四辺形構造の下方シリンダ２７によって、ティートカップ キャリア１８が、図１において破線で示した位置から動物の乳房の下に旋回移動 する。第１及び第２平行四辺形構造１０、１３の他のシリンダによって、ティー トカップ２０が乳頭の下に位置決めされ、それから第２平行四辺形構造のシリン ダ２７を操作することにより、ティートカップ２０は搾乳動物の乳頭に連結され る。 ティートカップ２０が動物の乳頭に連結された後、引き込み部材（図示せず） が解放され、ティートカップキャリア１８が下方に旋回するので、テイートカッ プ２０はティートカップキャリア１８から離れて垂下位置をとる。 乳房室が搾乳されつくすと、対応する引き込み部材が駆動され、ティートカッ プ２０がティートカップキャリア１８の円錐座１９の方向に移動する。同時に運 搬手段の別のケーブル２３がステップモータ２６によってピンと張られ、取り外 し中のティートカップ２０を上方に傾斜した位置に保持する。すべてのティート カップ２０が取り外されると、コンピュータにより出口ドア３が開き、動物は搾 乳ボックス１から退去することが出来る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．牛または山羊等の動物が内部を自由に歩き回ることの出来る畜舎または牛舎 を備えた、これらの動物を自動的に搾乳する装置を含む構造において、該装置が 以下の多数の特徴を１つまたはそれ以上組み合わせたものを含むことを特徴とす る上記構造。 −ティートカップ（２０）を自動的に連結するための搾乳ロボット（８）、 −集中ステーション、 −管理システム、 さらに以下の多数の特徴の組み合わせ。 −隔離の可能性を備えた入室選別囲い、 −乳頭を洗浄するための自動洗浄部材、 −ティートカップ（２０）を乳頭に連結した後のロボットアーム（９）とティ ートカップ（２０）との間の可撓性連結手段（２１）、 −ミルクの品質を管理するための自動ミルク管理装置、並びに品質の劣るミル クを自動的に分離することの出来る分離手段、 −動物毎にミルクサンプルを採取できる自動ミルク抜き取り装置、 −特定の乳房の搾乳完了を確認すると乳頭からティートカップ（２０）を個々 に取り外すための解除手段、 −搾乳後乳房が自動的に消毒される消毒装置、 −ミルク管システム全体またはその１限定部分が自動的に洗浄できる自動洗浄 装置、 −特定量の濃厚肥料を動物に与えることが出来る、動物に依存した時間調整計 量装置、 −特定の混合飼料を作ることが出来る動物依存に基づく飼料混合装置、 −対応する動物の履歴データに基づき動物１頭当たりの予想ミルク生産量が確 定出来、且つその予想ミルク生産量に基づき、動物を搾乳ロボットにより搾 乳するか否かを決定するためのコンピュータプログラム、 −熱記録装置、 −乳腺炎記録装置、 −限定数の乳房だけを搾乳すべきであることを入力出来るコンピュータ、 −動物の群を複数のミルク生産グループに分け、あるミルク生産グループの動 物を他のミルク生産グループの動物より先に搾乳ボックスに入れる優先順位を確 定するためのコンピュータプログラム。 ２．搾乳ロボット（８）が、搾乳ボックス（１）の長手方向の第１平面に配置さ れた第１及び第２平行四辺形構造（１０、１３）並びに、該第１平面との間に角 度を有する第２平面に配置された第３平行四辺形構造（１６）を備えた、少なく とも１つのロボットアーム（９）を含むことを特徴とする請求項１に記載の構造 。 ３．牛または山羊等の動物が内部を自由に歩き回ることの出来る畜舎または牛舎 を備えた、これらの動物を自動的に搾乳する装置を含む構造において、搾乳ロボ ット（８）が、搾乳ボックス（１）の長手方向の第１平面に配置された第１及び 第２平行四辺形構造（１０、１３）並びに、該第１平面との間に角度を有する第 ２平面に配置された第３平行四辺形構造（１６）を備えた、少なくとも１つのロ ボットアーム（９）を含むことを特徴とする上記構造。 ４．搾乳ボックス（１）の各長手方向側部の近くに２つのロボットアーム（９） が前後に配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載の構造。 ５．搾乳ボックス（１）の前面から見て、第１ロボットアーム（９）の第３平行 四辺形構造（１６）の第２平面が、第１平面との間に４０乃至５０°好ましくは ４５°の角度を有し、一方第２ロボットアーム（９）の第３平行四辺形構造（１ ６）の第２平面が、第１平面との間に５５乃至６５°好ましくは６０°の角度を 有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の構造。 ６．搾乳ボックス（１）の前面から見て、第１ロボットアーム（９）の第３平行 四辺形構造（１６）の第２平面が、第１平面との間に４０乃至５０°好まし くは４５°の角度を有し、一方第２ロボットアーム（９）の第３平行四辺形構造 （１６）の第２平面が、第１平面との間に５５乃至６５°好ましくは６０°の角 度を有することを特徴とする請求項３に記載の構造。 ７．ティートカップ（２０）を端部に保持するティートカップキャリア（１８） が、第３平行四辺形構造（１６）に配置されていることを特徴とする請求項１か ら６のいずれかに記載の構造。 ８．ロボットアーム（９）が引き込み部材を含み、これにより、ティートカップ （２０）が乳頭から離脱する時、ティートカップキャリアに引き戻されることを 特徴とする請求項７に記載の構造。 ９．ティートカップ（２０）にケーブルまたは同様の運搬手段（２３）を設け、 これにより、ティートカップ（２０）がティートカップキャリア（１８）の方に 移動し、乳頭から離脱する際、ほぼ上向きに傾斜した位置に維持されることを特 徴とする請求項７または８に記載の構造。 １０．前記ケーブル（２３）が実質的に垂直方向に延び、１端で搾乳ボックス（ １）に取り付けられたケーブル固定手段（２４）に連結され、他端でティートカ ップ（２０）の上側近くに取り付けられたケーブル固定手段（２２）に連結され ていることを特徴とする請求項９に記載の構造。 １１．前記ケーブル固定手段（２４）を搾乳ボックス（１）の上側近くに取り付 けたことを特徴とする請求項１０に記載の構造。 １２．運搬手段がコンピュータで制御されることを特徴とする請求項１から１１ のいずれかに記載の構造。 １３．搾乳動物の乳頭位置を確定するための、レーザ等の検出器（２９）を含む ロボットアーム（２８）を備えていることを特徴とする請求項１から１２のいず れかに記載の構造。 １４．検出器（２９）を含むロボットアーム（２８）が、搾乳ボックス（１）の 一方の長手方向側部の近くに配置されていることを特徴とする請求項１３に記載 の構造。 １５．ロボットアーム（９、２８）にコンピュータ制御のシリンダ（２７）また は電子モータを設けたことを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の構 造。