JP3760145B2 - Automatic conveying device for milking unit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガイドレール部に沿って自走する搾乳ユニットを備える搾乳ユニットの自動搬送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、酪農設備において搾乳作業を全て手作業で行うことは大変な労力を伴うとともに、反面、全自動化システムを導入する場合には大規模設備と莫大なコストが必要となり、いずれも一長一短がある。そこで、一部に自動化機能部を導入したいわゆる半自動搾乳機も知られている。
【0003】
従来、この種の半自動搾乳機としては、特公昭52−42702号公報で開示される搾乳装置が知られている。この搾乳装置は、搾乳牛を所定方向に繋留したストールの上方に移動用レール及びパイプラインを設け、この移動用レールに、搾乳終了検知装置及びティートカップ自動離脱装置等の自動化機能部を備える搾乳装置を移動自在に懸架したもので、搾乳時には、作業者が手動によって、搾乳装置を移動用レールに沿って搾乳しようとする搾乳牛まで移動させることができる。したがって、搾乳装置を持ち運びする必要が無くなり、労力は大幅に軽減される利点がある。
【0004】
しかし、このような従来の半自動搾乳機は、作業者の労力は大幅に軽減されるものの、作業者自身が搾乳装置を移動させるため、全体の搾乳時間はさほど短縮されず、搾乳作業の能率アップを図れない。また、作業者が人為的に操作するため、吊り下げた搾乳装置にある程度の剛性が必要になるとともに、吊下機構等が増えて大型化し、しかも、スタンチョン形式のストールでは、隣同士の乳牛の間隔が狭いことから、かえって使いにくく不便な場合も生ずる。
【0005】
そこで、本出願人は、このような従来の問題点を解決した半自動搾乳機を、既に、特許第2987749号で提案した。この半自動搾乳機は、乳牛を係留する複数のストールに沿って配したガイドレール部と、このガイドレール部に移動自在に装填し、かつ当該ガイドレール部に接触する独立した左右一対の走行ローラ及び各走行ローラを個別に回転駆動可能な回転駆動部を有するとともに、搾乳ユニットを吊り下げる吊下部を有する自走部と、回転駆動部を制御する制御部を備えて構成したものであり、搾乳作業の大幅な能率アップを図れるとともに、使い勝手と利便性を高めることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許第2987749号による半自動搾乳機では、搾乳ユニットを主レールから分岐レールに進入させる場合、即ち、搾乳ユニットを90°方向変換する場合、搾乳ユニットを分岐部の中央に停止させ、左右一対の走行ローラを一対の走行モータにより相互に反転させて行うため、次のような改善すべき課題も残されていた。
【0007】
第一に、自走する搾乳ユニットに、左右二台の走行モータを搭載する必要があるため、コストアップを招くとともに、搾乳ユニットの大型化及び重量アップを招く。
【0008】
第二に、定位置で正確に方向変換する必要があるなど、分岐レールへの円滑かつ確実な進入(退出)を行いにくく、特に、長期の使用により走行ローラが減耗した場合等においてこの問題が大きくなる。
【0009】
本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、装置全体のコストダウン,小型化及び軽量化を図ることができるとともに、長期使用によっても分岐レールへの円滑かつ確実な進入(退出)を可能にして動作の安定性及び信頼性を高めることができる搾乳ユニットの自動搬送装置の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】
本発明は、乳牛C…を係留する複数のストールA…の配列方向に沿って配した主レール2及びこの主レール2から分岐してストールAとA…間に配した複数の分岐レール3…を有するガイドレール部4と、このガイドレール部4を自走する搾乳ユニット5a…とを備える搾乳ユニットの自動搬送装置1を構成するに際して、ガイドレール部4に、分岐レール3…を主レール2のホームポジションPa…に対して下流2d方向に湾曲させて当該主レール2に合流させる分岐部3j…と、この分岐部3j…に対して主レール2の上流2u側と下流2d側を接続する非合流位置Xn又は主レール2の下流2d側と分岐レール3…側を接続する合流位置Xcに変位可能なディバータ6…と、搾乳ユニット5a…が主レール2の上流2u側から下流2d側へ移動する際における分岐部3j…より下流2d側の所定位置Pfで搾乳ユニット5a…のカムプレート14a…の当接によりディバータ6…を合流位置Xcに切換え、かつ搾乳ユニット5a…が主レール2の下流2d側から上流2u側へ移動する際における分岐部3j…より下流2d側の所定位置Prで搾乳ユニット5a…のカムプレート14a…の当接によりディバータ6…を非合流位置Xnに切換えるディバータ切換機構部7…を設けたことを特徴とする。
【0011】
この場合、好適な実施の形態により、ディバータ6…は、分岐部3j…に対して主レール2の上流2u側と分岐レール3…の間に配した支軸11…により一端側が回動自在に支持されたディバータ本体12…を備える。また、搾乳ユニット5a…が所定の設定位置に達したことを検出する位置検出部D…及びこの位置検出部D…の検出により搾乳ユニット5a…の走行を制御するコントローラ13を備える。一方、ディバータ切換機構部7…は、搾乳ユニット5a…に固定したカムプレート14a…と、主レール2に配設した切換伝達機構15…を備え、この切換伝達機構15…は、カムプレート14a…の進入方向によって異なる方向に変位するフォローレバー16…と、このフォローレバー16…の変位をディバータ6…に伝達して当該ディバータ6…を合流位置Xc又は非合流位置Xnに切換えるリンク機構17…を有する。また、ディバータ切換機構部7…は、カムプレート14a…の長さを選定することにより、搾乳ユニット5a…の所定の移動範囲に対して合流位置Xc及び非合流位置Xnを維持する機能、さらに、フォローレバー16…とリンク機構17…間には、当該フォローレバー16…と当該リンク機構17…間における所定範囲の相対変位を許容する弾性部材18,19…によるバッファ機構部20…を有する。他方、主レール2には、複数の搾乳ユニット5a,5bを装填するとともに、複数の搾乳ユニット5a,5bがそれぞれ待機するホームポジションPa,Pbを構成する主レール2の一端側を含む一又は二以上の待機用分岐レール21a,21bを備える。また、複数の搾乳ユニット5a,5bにそれぞれ固定した形状の異なるカムプレート14a,14bと、待機用分岐レール21a,21bに対応して配設した一又は二以上の切換伝達機構15sを備え、この切換伝達機構15sは、カムプレート14bの形状に対応して変位するフォローレバー16sと、ディバータ6を合流位置Xc又は非合流位置Xnの一方に付勢する弾性部材22sと、フォローレバー16sの変位をディバータ6に伝達して当該ディバータ6を合流位置Xc又は非合流位置Xnの他方に切換えるリンク機構17sを有する。
【0012】
これにより、搾乳ユニット5a…が主レール2に沿って前進走行し、所定の分岐部3jに上流2u側から進入すれば、ディバータ6は搾乳ユニット5a…により押し退けられるため、搾乳ユニット5a…はそのまま下流2d側へ通過する。そして、搾乳ユニット5a…が所定の設定位置に達すれば、停止制御され、さらに後退走行制御される。この際、ディバータ切換機構部7は、搾乳ユニット5a…が主レール2の上流2u側から下流2d側へ移動する際における分岐部3jより下流2d側の所定位置Pfでディバータ6を主レール2の下流2d側と分岐レール3側を接続する合流位置Xcに切換えるため、搾乳ユニット5a…は、後退走行により、主レール2の下流2d側から分岐部3jに進入し、ディバータ6により分岐レール3側へガイドされる。一方、搾乳ユニット5a…を分岐レール3から退出させる際には、搾乳ユニット5a…を前進走行させれば、ディバータ6により主レール2の下流2d側へガイドされる。このように、分岐レール3に対する搾乳ユニット5a…の進入及び退出は、搾乳ユニット5a…に対する前進走行制御又は逆転走行制御により実現可能となり、円滑かつ確実に行われる。
【0013】
他方、搾乳ユニット5a…をホームポジションPa…に戻す場合には、搾乳ユニット5a…を主レール2上を後退走行させればよい。この際、ディバータ切換機構部7は、搾乳ユニット5a…が主レール2の下流2d側から上流2u側へ移動する際における分岐部3jより下流2d側の所定位置Prでディバータ6を主レール2の上流2u側と下流2d側を接続する非合流位置Xnに切換えるため、搾乳ユニット5a…は、各分岐レール3…側に進入することなく、主レール2に沿ってホームポジションPa…に戻される。
【0014】
【実施例】
次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【0015】
まず、本実施例に係る自動搬送装置1の構成について、図1〜図9を参照して説明する。
【0016】
図6は自動搬送装置1を上方から見た模式的斜視図を示す。同図中、4,4は左右一対のガイドレール部であり、このガイドレール部4,4には、直線状に配した主レール2,2と、この主レール2,2から直角方向に突出した複数の分岐レール3…,3…が含まれるとともに、ガイドレール部4と4の間には、作業者が通行できる搾乳通路Rが設けられる。また、搾乳通路Rの両側には多数のストールA…が搾乳通路Rに沿って設けられ、各ストールA…には、図7に示すように、乳牛C…が係留される。なお、左右のガイドレール部4,4は、左右対称的であって基本構成は同じである。したがって、以下には、一方(左側)のガイドレール部4側の構成についてのみ説明する。
【0017】
ガイドレール部4は、主レール2から直角方向に突出した複数の分岐レール3…を有する。各分岐レール3…は配列するストールA…に対して一つ置きに設け、ストールAとA…間に配するとともに、先端はミルクライン41付近まで延設する。なお、ミルクライン41には真空ラインが含まれ、ミルクライン41の所定位置には、各ストールA…に対応して一対のミルクタップMx,My…が設けられる。
【0018】
分岐レール3は、図1及び図2に示すように、主レール2のホームポジションPa(図8参照)に対して下流2d方向に湾曲させて当該主レール2に合流させる分岐部3jを有するとともに、この分岐部3jに対する主レール2の上流2u側と下流2d側又は主レール2の下流2d側と分岐レール3側を接続可能なディバータ6を有する。ディバータ6は、分岐部3jに対する主レール2の上流2u側と分岐レール3の間に配した支軸11により一端側が回動自在に支持され、かつ直角に折曲形成したレール片部12cを一辺に有するディバータ本体12を備える。このディバータ本体12は、図1に示すように、主レール2の下流2d側と分岐レール3側を接続する合流位置Xc又は主レール2の上流2u側と下流2d側を接続する非合流位置Xnへ選択的に変位可能である。他の分岐レール3…側も同様に構成する。
【0019】
なお、必要により、ディバータ本体12に対して、合流位置Xc又は非合流位置Xnに付勢可能なスプリング22を付設してもよい。これにより、ディバータ本体12を、支軸11の両側へ座屈的に変位させ、合流位置Xc又は非合流位置Xnの双方において位置を保持できる。したがって、例示のスプリング22は、必須の構成要素ではない。
【0020】
さらに、ガイドレール部4を構成する各レール2,3…は、図4に示すように、断面矩形の内部を中空に形成し、底面にはレールを形成するスリットSr…を有する。そして、このガイドレール部4には、図6に示すように、ガイドレール部4に沿って自走する二台の搾乳ユニット5a,5bを装填する。また、主レール2の一端側は、図8に示すように、洗浄装置や充電装置等が設けられた管理室70の内部に至らせる。管理室70の内部における主レール2は、Y状に分岐した待機用分岐レール21a,21bに連通する。この場合、一方の待機用分岐レール21bは、主レール2の一端側を利用するため、主レール2の直線上に位置する。他方の待機用分岐レール21aは、前述した分岐レール3と同様に、主レール2から直角方向に分岐させ、L形に構成する。即ち、待機用分岐レール21a,21bに対応する分岐部3jsは、図9に示すように、前述した分岐レール3側の分岐部3jと同様のディバータ6を備えて構成するとともに、ディバータ本体12を合流位置Xcへ付勢するスプリング(弾性部材)22sを設ける。これにより、自然状態のディバータ本体12は、常時、合流位置Xc側に付勢される。なお、図9において、図2と同一部分には同一符号を付してその構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。
【0021】
一方、搾乳ユニット5aは、図7に示すように、ガイドレール部4に吊り下げられた自走部51と、この自走部51の下方に支持された左右一対の搾乳機部5ax,5ayと、コントローラ13を備える。このコントローラ13には、バッテリボックスや操作パネル等が含まれる。各搾乳機部5ax,5ayは、ガイドレール部4からの吊下位置Pdに対して左右に搭載することにより左右方向の重量バランスをとる。各搾乳機部5ax,5ayは、ミルクライン41に設けたミルクタップMx,Myにディストリビュータをそれぞれ接続して独立して搾乳を行うことができる。したがって、一つのミルクタップを一対の搾乳機部に共通に使用する場合に比べて相互の干渉が回避され、例えば、一方の搾乳機部5ax側におけるティートカップの装着不良等により真空度が低下した場合であっても、他方の搾乳機部5ayによる搾乳中への悪影響が防止される。各搾乳機部5ax,5ayに備えるディストリビュータとミルクタップMx,Myの接続は、前述した特許第2987749号で開示する自動着脱部或いは特願2002−30441の着脱機構等を用いて自動で接続(接続解除)することができる。
【0022】
実施例の搾乳機部5ax(搾乳機部5ayも同じ)は、作業者が、ティートカップ52…を乳牛Cに対して装着すれば、以後は、自動搾乳処理が行われる。したがって、搾乳終了は自動で検知され、ティートカップ52…の自動離脱処理が行われる。自動離脱処理により、ティートカップ52…はロープ53により図7に示す非使用位置Phまで引き戻される。なお、図7中、54は、ポストデッピング機構を構成する噴射ノズルであり、搾乳終了後に消毒液を乳牛Cの乳房に噴射する機能を備える。
【0023】
また、自走部51は、図4に示すように、ベース部55を備え、このベース部55の上面に走行モータ56及びこの走行モータ56の回転を減速する減速機構部57を搭載する。一方、左右一対の走行用車輪58,58をガイドレール部4の内部に収容し、この走行用車輪58,58と減速機構部57を、回転伝達機構部59により接続する。この場合、ベース部55の上面から上方へ支持ハウジング60を起設し、上部をスリットSrを通してガイドレール部4の内部に収容する。そして、支持ハウジング60の上部に走行用車輪58,58のシャフト61を回動自在に取付け、このシャフト61に固定した被動プーリ62と減速機構部57の回転出力軸63に取付けた駆動プーリ64間に、無端ベルト65を架け渡して回転伝達機構部59を構成する。なお、この回転伝達機構部59は、歯車機構等を利用した他の回転伝達機構部により置換可能である。
【0024】
さらに、ベース部55の上面には、後退用検出スイッチ66を配設する。例示は、後退用検出スイッチ66のみを示す。後退用検出スイッチ66は、主レール2における所定の設定位置、即ち、図4及び図8に示すように、主レール2の外側面であって、各分岐部3j…から下流2d側へ所定距離離れた位置、具体的には、搾乳ユニット5a…がディバータ本体12を完全に通過し終え、かつ無用に下流2d側へ走行しない位置に取付けた後退用ドグ67…に達することによりオンせしめられる。66dは、上方に突出した後退用検出スイッチ66のスイッチレバーを示す。よって、検出スイッチ66と後退用ドグ67…の組合わせにより位置検出部Dが構成される。その他、図示は省略したが、減速用検出スイッチ,終了用検出スイッチ,充電用検出スイッチ等を、それぞれ左右方向に離間して配設する。各検出スイッチ66…には、リミットスイッチを利用できる。なお、図3において、68…はガイドレール部4に収容した左右一対の空転用車輪、69は空転用車輪68…を上端により支持する支持部材であり、この支持部材69は、ベース部55の上面であって支持ハウジング60に対して離間した位置に回動自在に取付ける。
【0025】
一方、各分岐部3j…に対応するディバータ切換機構部7…を付設する。各ディバータ切換機構部7…は、搾乳ユニット5a…が主レール2の上流2u側から下流2d側へ移動する際における分岐部3j…より下流2d側の所定位置Pfでディバータ6…を主レール2の下流2d側と分岐レール3…側を接続する合流位置Xcに切換え、かつ搾乳ユニット5a…が主レール2の下流2d側から上流2u側へ移動する際における分岐部3j…より下流2d側の所定位置Prでディバータ6…を主レール2の上流2u側と下流2d側を接続する非合流位置Xnに切換える機能を備える。
【0026】
ディバータ切換機構部7は、搾乳ユニット5aに固定したカムプレート14aと、主レール2に配設した切換伝達機構15を備える。カムプレート14aは、図3及び図4に示すように、走行モータ56を覆う既設のカバー56cを利用して取付けることができる。カムプレート14aは、前後に長い短冊状の水平板により形成し、前後部の一部は斜め下方へ折曲する。ディバータ切換機構部7は、搾乳ユニット5aの所定の移動範囲において合流位置Xc及び非合流位置Xnを維持する機能を有するが、このカムプレート14aの長さを選定することにより当該移動範囲が設定される。特に、空転用車輪68…がディバータ6の後端に差しかかる位置において、カムプレート14aの前端部によりフォローレバー16を押すように設定すれば、前記例示のスプリング22を設けることなく、ディバータ6を合流位置Xc及び非合流位置Xnに維持させることができる。
【0027】
他方、切換伝達機構15は、カムプレート14aが上流側から進入するか下流側から進入するかによって異なる方向に変位するフォローレバー16と、このフォローレバー16の変位をディバータ6に伝達して当該ディバータ6を合流位置Xc又は非合流位置Xnに切換えるリンク機構17を有する。この場合、フォローレバー16は、角パイプ状のフォローレバー本体23を有し、このフォローレバー本体23の中間部を、軸部24を介して主レール2の側面における所定位置へ回動自在に取付ける。そして、フォローレバー本体23の下端には、係合ローラ25を回動自在に取付けるとともに、フォローレバー本体23の上部における前後面には、図4に示すように、上下に長い長孔26,26を形成する。この場合、フォローレバー本体23を取付ける位置は、後退用検出スイッチ66がオンする位置において、フォローレバー本体23がカムプレート14aの中間に当接する位置を選定する。
【0028】
また、リンク機構17は、リンクロッド27を有し、このリンクロッド27の一端側を長孔26,26に挿通させる。そして、この状態でフォローレバー本体23の前後となるリンクロッド27に固定カラー28,29を固定するとともに、固定カラー28と29間に可動カラー30,31をスライド自在に装填し、さらに、固定カラー28と可動カラー30間にスプリング(弾性部材)18を装填するとともに、固定カラー29と可動カラー31間にスプリング(弾性部材)19を装填する。これにより、バッファ機構部20が構成され、可動カラー30と31間にフォローレバー本体23が位置することにより、フォローレバー16とリンク機構17間における所定範囲の相対変位が許容される。他方、リンクロッド27の他端は、主レール2の上面上方に至らせ、ディバータ本体12の上面に起設した支柱32の上端と回動自在に結合する。このため、主レール2の上面には支柱32が挿通し、かつ支柱32の変位を許容する開口部33を形成する。
【0029】
なお、図4に示す自走部51は、搾乳ユニット5a側のものであり、搾乳ユニット5bの自走部51を図5に示す。この場合、一方の搾乳ユニット5aは奇数番目の分岐レール3…に進入して搾乳を行い、他方の搾乳ユニット5bは偶数番目の分岐レール3…に進入して搾乳を行う。したがって、位置検出部D…は各搾乳ユニット5a,5bと対応する各分岐レール3…を関連付けて設ける。具体的には、奇数番目の分岐レール3…に対応して設けた後退用ドグ67…に対して、偶数番目の分岐レール3…に対応して設けた後退用ドグ67…は、左右方向の位置を異ならせて取付けるとともに、この後退用ドグ67…に対応する後退用検出スイッチ66も、後退用ドグ67…に対応させて左右方向の位置を異ならせて取付ける。また、図5に示すように、搾乳ユニット5bのカムプレート14bは、搾乳ユニット5aのカムプレート14aに対して、さらに横側方に延長させた形状とし、カムプレート14bと14aの形状を異ならせる。なお、搾乳ユニット5bの自走部51における他の構成は、搾乳ユニット5aの自走部51と基本的に同じである。したがって、図5において、図4と同一部分には同一符号を付してその構成を明確にするとともに、その詳細な説明は省略する。
【0030】
他方、待機用分岐レール21a,21bに対応する分岐部3jsに付設した切換伝達機構15sは、図5に示すように、カムプレート14aとは当接(接触)しないフォローレバー16sを有する。このため、フォローレバー16sを横側方へオフセットさせるアーム35を主アーム2の側面に取付け、このアーム35の先端に設けた軸部24により、フォローレバー16sを回動自在に支持する。よって、フォローレバー16sの下端に取付けた係合ローラ25は、主レール2の側面から離れた位置のカムプレート14b上面に接触する。また、フォローレバー16sの全体の形状は、上端をリンクロッド27の位置まで延長させたL形に形成する。
【0031】
次に、本実施例に係る自動搬送装置1の動作について、図1〜図14を参照して説明する。
【0032】
最初に、搾乳時の動作について、図1〜図11を参照しつつ図13に示すフローチャートに従って説明する。まず、図8に示す管理室70のホームポジションPaで待機している搾乳ユニット5aを作動させる。これにより、自走部51の走行用車輪58,58が回転し、予め設定された比較的高速で前進走行する(ステップS1)。この際、最初の分岐部3js(図9)では、ディバータ6がスプリング22sにより付勢され、合流位置Xcに切換わっているため、搾乳ユニット5aは、ディバータ本体12に沿ってそのまま通過するとともに、各ストールA…に対応する分岐部3j…(図2)では、上流2u側から進入することにより、搾乳ユニット5aは、ディバータ本体12を押し退けて前進し、そのまま下流2d側へ通過する(ステップS2)。この状態を図10に示す。なお、矢印Hfは、搾乳ユニット5aの走行方向を示している。そして、搾乳ユニット5aがディバータ6を通過し終えた直後に、1番目の分岐レール3に対応する後退用ドグ67に達し、後退用検出スイッチ66がオンする。この結果、コントローラ13は、走行モータ56を停止制御し、搾乳ユニット5aは停止する(ステップS3,S4)。
【0033】
この際、ディバータ切換機構部7により、カムプレート14aとフォローレバー16が当接する。即ち、フォローレバー16は、自然状態では、図3に仮想線で示すフォローレバー16nのように略鉛直に位置するが、カムプレート14aにフォローレバー16が当接することにより、フォローレバー16の下端(係合ローラ25)が下流方向に押され、図3に実線で示すフォローレバー16のように傾斜する。このとき、たとえ、空転用車輪68…がディバータ6を通過中であってもバッファ機構部20によりフォローレバー16の変位は許容される。そして、搾乳ユニット5aが停止した位置では、フォローレバー16の係合ローラ25がカムプレート14aの中間位置に載った状態にある。よって、リンクロッド27は上流方向に押されるため、ディバータ本体12は、図2中反時計方向へ回動変位し、合流位置Xcに切換えられる。即ち、ディバータ6は、搾乳ユニット5aが主レール2の上流2u側から下流2d側へ移動する際における分岐部3jより下流2d側の所定位置Pfで合流位置Xcに切換えられる。この状態を図11に示す。
【0034】
一方、停止した搾乳ユニット5aは直ちに後退走行する(ステップS5)。後退走行することにより、主レール2の下流2d側から分岐部3jに進入し、ディバータ本体12により分岐レール3側へガイドされる。そして、搾乳ユニット5aが1番目の分岐レール3における減速用ドグ67e(図8)を通過すれば、減速用検出スイッチ(不図示)がオンし、自走部51は予め設定した比較的低速に切換えられる(ステップS6,S7)。減速用検出スイッチがオンすれば、所定の設定時間だけ後退走行して停止する(ステップS8,S9)。この設定時間は、各ディストリビュータを各ミルクタップMx,Myに接続できる時間を選定する。これにより、各ディストリビュータは対応するミルクタップMx,Myに自動で接続される(ステップS9)。
【0035】
ミルクタップMx,Myにディストリビュータが接続されることにより、接続終了が報知されるため、作業者は1番目の分岐レール3に位置する各搾乳機部5ax,5ayのティートカップ52…を二頭の乳牛C,Cにそれぞれ装着する。これにより、二頭の乳牛C,Cに対する搾乳処理が同時に行われる(ステップS10)。一方、搾乳終了は自動で検知され、ティートカップ52…の自動離脱処理が行われる(ステップS11,S12)。自動離脱処理により、ティートカップ52…はロープ53により図7に示す非使用位置Phまで引き戻されるとともに、噴射ノズル54から消毒液が各乳牛C,Cの乳房に噴射される。
【0036】
この後、自走部51は再度前進走行する。前進走行により搾乳ユニット5aは分岐レール3側から分岐部3jに進入するため、ディバータ本体12により主レール2の下流2r側へガイドされる。そして、主レール2に沿って前進走行し、2番目の分岐レール3(分岐部3j)を通過した後、3番目の分岐レール3(分岐部3j)、即ち、次の奇数番目の分岐レール3に至り、上述した1番目の分岐レール3における場合と同様の処理が行われる(ステップS1〜S12)。
【0037】
他方、搾乳ユニット5aを作動させた後、所定時間が経過したなら他方の搾乳ユニット5bも作動させる。これにより、搾乳ユニット5bも同様に、ホームポジションPbから前進走行して主レール2に進入する。この際、最初の分岐部3js(図9)では、ディバータ6がスプリング22sにより付勢され、合流位置Xcに切換わっているため、搾乳ユニット5aが上流2u側から進入することにより、ディバータ本体12を押し退けて前進し、搾乳ユニット5bはそのまま下流2d側へ通過する。そして、搾乳ユニット5bは、2番目の分岐レール3、即ち、偶数番目の分岐レール3に至り、上述した1番目の分岐レール3における場合と同様の処理が行われる(ステップS1〜S12)。この後、各搾乳ユニット5a,5bが、それぞれ分担された全ての搾乳処理を終了すれば、ホームポジションPa,Pbに戻される。
【0038】
次に、戻り時の動作について、図1〜図9及び図12を参照しつつ図14に示すフローチャートに従って説明する。まず、各搾乳ユニット5a,5bを後退移動させる(ステップS21)。これにより、分岐レール3に位置する搾乳ユニット5aは、予め設定された比較的高速で後退走行し、主レール2に進入するとともに、主レール2を後退走行する。そして、最初のフォローレバー16に達すれば、カムプレート14aは、フォローレバー16に当接し、フォローレバー16の下端(係合ローラ25)を上流方向に押すことにより、図3に仮想線で示すフォローレバー16rのように傾斜させる。これにより、リンクロッド27が下流方向に引かれるため、ディバータ本体12は、図2中時計方向へ回動変位し、非合流位置Xnに切換えられる。即ち、ディバータ6は、搾乳ユニット5aが主レール2の下流2d側から上流2u側へ移動する際における分岐部3jより下流2d側の所定位置Prで非合流位置Xnに切換えられる。この状態を図12に示す。なお、矢印Hrは、搾乳ユニット5aの走行方向を示している。よって、搾乳ユニット5aは、各分岐レール3…側に進入することなく、主レール2に沿って後退走行する(ステップS22,S23)。そして、全部の分岐部3j…を通過した後、管理室70に入り、さらに、待機用分岐レール21a,21bに対応する分岐部3jsに付設した切換伝達機構15sを通過する(ステップS24,S25)。
【0039】
この場合、搾乳ユニット5aは、狭幅のカムプレート14aのため、フォローレバー16sに当接(接触)することなく通過する。即ち、ディバータ6は、スプリング22sにより合流位置Xcに切換わっているため、搾乳ユニット5aは、ディバータ本体12に沿って方向変換し、L形の分岐レール21aに進入することにより、ホームポジションPaに戻される(ステップS26,S27,S28)。これに対して、搾乳ユニット5bの場合には、広幅のカムプレート14bがフォローレバー16sに当接(接触)するため、ディバータ6を非合流位置Xnに切換える。よって、搾乳ユニット5bは直進し、分岐レール21bに進入することにより、ホームポジションPbに戻される(ステップS26,S29,S30)。そして、各搾乳ユニット5a,5bが待機用分岐レール21a,21bに進入し、終了用ドグ(不図示)により終了用検出スイッチ(不図示)がオンすれば、各搾乳ユニット5a,5bはホームポジションPa,Pbで停止する。これにより、作業者が各搾乳ユニット5a…の確認(点検)を行い、終了後、再度、前進走行させれば、不図示の引込レールにガイドされて管理室に進入し、洗浄装置による洗浄や充電装置による充電が行われる。なお、この場合、各搾乳ユニット5a…がホームポジションPa…に到達した時点で、洗浄タップと充電端子が自動で接続されるようにしてもよい。
【0040】
このような本実施例に係る自動搬送装置1によれば、分岐レール3…に対する搾乳ユニット5a…の進入及び退出は、搾乳ユニット5a…の前進走行及び後退走行により全てレールに沿って行うため、長期使用によっても分岐レール3…への円滑かつ確実な進入(退出)を可能にして動作の安定性及び信頼性を高めることができる。また、一台の走行モータ56とコントローラ13による正転制御又は逆転制御により実現可能となり、搾乳ユニット5a…のコストダウン,小型化及び軽量化を図ることができる。他方、搾乳終了後には、各搾乳ユニット5a,5bを、搾乳時に用いたディバータ切換機構部7…を利用して、そのまま主レール2に沿ってホームポジションPa,Pbまで戻すことができるため、別途の戻りレール或いはディバータ6…を切換える別途の機構が不要となり、さらなるコストダウン,小型化及び軽量化を図ることができる。しかも、主レール2に、複数の搾乳ユニット5a,5bを装填した場合であっても、複数の搾乳ユニット5a,5bにそれぞれ固定した形状の異なるカムプレート14a,14bと、待機用分岐レール21a,21bに対応して配設した一又は二以上の切換伝達機構15sを設け、この切換伝達機構15sを、カムプレート14bの形状に対応して変位するフォローレバー16sと、ディバータ6を合流位置Xc又は非合流位置Xnの一方に付勢する弾性部材22sと、フォローレバー16sの変位をディバータ6に伝達して当該ディバータ6を合流位置Xc又は非合流位置Xnの他方に切換えるリンク機構17sにより構成したため、各搾乳ユニット5a,5bを対応するホームポジションPa,Pb(待機用分岐レール21a,21b)に確実に戻すことができるとともに、簡易な構成により実現できる。
【0041】
以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成,形状,数量,手法等において本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更,追加,削除することができる。例えば、一つの主レール2に二台の搾乳ユニット5a,5bを装填した場合を示したが、一台又は三台以上であっても同様に実施できる。
【0042】
【発明の効果】
このように、本発明に係る搾乳ユニットの自動搬送装置は、ガイドレール部に、分岐レールを主レールのホームポジションに対して下流方向に湾曲させて当該主レールに合流させる分岐部と、この分岐部に対して主レールの上流側と下流側を接続する非合流位置又は主レールの下流側と分岐レール側を接続する合流位置に変位可能なディバータと、搾乳ユニットが主レールの上流側から下流側へ移動する際における分岐部より下流側の所定位置で搾乳ユニットのカムプレートの当接によりディバータを合流位置に切換え、かつ搾乳ユニットが主レールの下流側から上流側へ移動する際における分岐部より下流側の所定位置で搾乳ユニットのカムプレートの当接によりディバータを非合流位置に切換えるディバータ切換機構部を設けたため、次のような顕著な効果を奏する。
【0043】
(1) 分岐レールに対する搾乳ユニットの進入及び退出は、一台の走行モータの正転制御及び逆転制御により実現できるため、使用する走行モータの半減により搾乳ユニットのコストダウン,小型化及び軽量化を図ることができる。
【0044】
(2) 分岐レールに対する搾乳ユニットの進入及び退出は、全てレールに沿って行うため、長期使用によっても分岐レールに対する円滑かつ確実な進入及び退出を可能にして動作の安定性及び信頼性を高めることができる。
【0045】
(3) 搾乳終了後に、各搾乳ユニットをそのまま主レールに沿ってホームポジションまで戻すことができるため、別途の戻りレール或いはディバータを切換える別途の機構が不要となり、さらなるコストダウン,小型化及び軽量化を図ることができる。
【0046】
(4) 好適な実施の形態により、ディバータを、分岐部に対する主レールの上流側と分岐レールの間に配した支軸により一端側が回動自在に支持されたディバータ本体を備えて構成すれば、ディバータを操作する駆動部が不要となり、ガイドレール部のコストダウン,小型化及び軽量化を図ることができる。
【0047】
(5) 好適な実施の形態により、複数の搾乳ユニットにそれぞれ固定した形状の異なるカムプレートと、待機用分岐レールに対応して配設した一又は二以上の切換伝達機構を設け、この切換伝達機構を、カムプレートの形状に対応して変位するフォローレバーと、ディバータを合流位置又は非合流位置の一方に付勢する弾性部材と、フォローレバーの変位をディバータに伝達して当該ディバータを合流位置又は非合流位置の他方に切換えるリンク機構により構成すれば、各搾乳ユニットを対応するホームポジションに確実に戻すことができるとともに、簡易な構成により実現できる。
【0048】
(6) 好適な実施の形態により、搾乳ユニットに備える空転用車輪がディバータの後端に差しかかる位置において、カムプレートの前端部によりフォローレバーを押すように設定すれば、ディバータを合流位置及び非合流位置に維持させることができ、ディバータの不完全或いは不適切な切換わりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施例に係る搾乳ユニットの自動搬送装置の主要部を示す一部断面平面図、
【図2】同自動搬送装置におけるディバータ周辺を拡大して示す平面構成図、
【図3】同自動搬送装置におけるディバータ切換機構部の一部を示す側面構成図、
【図4】同自動搬送装置におけるディバータ切換機構部の一部及び搾乳ユニットに備える自走部の断面正面構成図、
【図5】同自動搬送装置の他の形態に係るディバータ切換機構部の正面構成図、
【図6】同自動搬送装置の模式的斜視図、
【図7】同自動搬送装置に備える搾乳ユニットの正面図、
【図8】同自動搬送装置におけるガイドレール部のホームポジション付近を示す平面構成図、
【図9】同自動搬送装置における待機用分岐レールに付設するディバータの周辺を拡大して示す平面構成図、
【図10】同自動搬送装置の動作説明図、
【図11】同自動搬送装置の他の動作説明図、
【図12】同自動搬送装置の他の動作説明図、
【図13】同自動搬送装置の搾乳時における動作説明用フローチャート、
【図14】同自動搬送装置の戻り時における動作説明用フローチャート、
【符号の説明】
1 自動搬送装置
2 主レール
2u 上流
2d 下流
3… 分岐レール
3j… 分岐部
4 ガイドレール部
5a 搾乳ユニット
5b 搾乳ユニット
6… ディバータ
7… ディバータ切換機構部
11 支軸
12 ディバータ本体
13 コントローラ
14a… カムプレート
15a… 切換伝達機構
16a… フォローレバー
17a… リンク機構
18a 弾性部材
19a 弾性部材
20a バッファ機構部
21a 待機用分岐レール
21b 待機用分岐レール
22s… 弾性部材
C… 乳牛
A… ストール
Pa ホームポジション
Pb ホームポジション
Pf 所定位置
Pr 所定位置
Xn 非合流位置
Xc 合流位置
D… 位置検出部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic conveying device for a milking unit including a milking unit that self-runs along a guide rail portion.
[0002]
[Prior art]
In general, manually performing milking operations in dairy facilities is very labor intensive. On the other hand, when a fully automated system is introduced, large-scale facilities and enormous costs are required, both of which have advantages and disadvantages. Therefore, a so-called semi-automatic milking machine in which an automation function part is partially introduced is also known.
[0003]
Conventionally, as this type of semi-automatic milking machine, a milking apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 52-42702 is known. This milking device is provided with a moving rail and a pipeline above a stall where milking cows are tethered in a predetermined direction, and this moving rail is provided with an automatic function unit such as a milking end detecting device and a teat cup automatic detaching device. The device is movably suspended, and at the time of milking, an operator can manually move the milking device to the milking cow to milk along the moving rail. Therefore, there is no need to carry the milking device, and there is an advantage that labor is greatly reduced.
[0004]
However, such a conventional semi-automatic milking machine greatly reduces the labor of the worker, but the operator himself moves the milking device, so the overall milking time is not shortened so much and the efficiency of the milking operation is improved. I ca n’t plan. In addition, because the operator manually operates, the suspended milking apparatus needs to have a certain degree of rigidity, and the suspension mechanism and the like increase in size, and in the case of a stunt type stall, the adjacent cows Since the interval between the two is narrow, it may be difficult to use and inconvenient.
[0005]
Therefore, the present applicant has already proposed a semi-automatic milking machine that solves such conventional problems in Japanese Patent No. 2987749. This semi-automatic milking machine includes a guide rail portion arranged along a plurality of stalls mooring a cow, and a pair of independent left and right traveling rollers that are movably loaded on the guide rail portion and contact the guide rail portion, and While having a rotation drive unit capable of individually driving each traveling roller, a self-propelled unit having a hanging part for suspending the milking unit, and a control unit for controlling the rotation drive unit are configured and milking work As a result, it is possible to improve the efficiency and ease of use and convenience.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the semi-automatic milking machine according to Japanese Patent No. 2998749, when the milking unit enters the branch rail from the main rail, that is, when the milking unit is changed by 90 °, the milking unit is stopped at the center of the branching portion, Since the traveling rollers are reversed by a pair of traveling motors, the following problems to be improved remain.
[0007]
First, since it is necessary to mount two left and right traveling motors on the self-running milking unit, the cost is increased and the milking unit is increased in size and weight.
[0008]
Secondly, it is difficult to make a smooth and reliable entry (exit) to the branch rail, such as the need to change the direction accurately at a fixed position. growing.
[0009]
The present invention solves such a problem existing in the prior art, and can reduce the cost, size and weight of the entire apparatus, and can smoothly and reliably add to the branch rail even after long-term use. It is an object of the present invention to provide an automatic conveying device for a milking unit that can be easily entered (exited) and can improve the stability and reliability of operation.
[0010]
[Means for Solving the Problems and Embodiments]
In the present invention, the
[0011]
In this case, according to a preferred embodiment, the
[0012]
As a result, when the
[0013]
On the other hand, when returning the
[0014]
【Example】
Next, preferred embodiments according to the present invention will be given and described in detail with reference to the drawings.
[0015]
First, the configuration of the
[0016]
FIG. 6 is a schematic perspective view of the
[0017]
The
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0019]
If necessary, the
[0020]
Further, as shown in FIG. 4, each of the
[0021]
On the other hand, as shown in FIG. 7, the
[0022]
In the milking machine part 5ax of the embodiment (the milking machine part 5ay is also the same), if the worker wears the
[0023]
As shown in FIG. 4, the self-propelled
[0024]
Further, a
[0025]
On the other hand, diverter
[0026]
The
[0027]
On the other hand, the switching
[0028]
The
[0029]
In addition, the self-propelled
[0030]
On the other hand, as shown in FIG. 5, the switching
[0031]
Next, the operation of the
[0032]
Initially, the operation | movement at the time of milking is demonstrated according to the flowchart shown in FIG. 13, referring FIGS. First, the
[0033]
At this time, the
[0034]
On the other hand, the stopped milking
[0035]
When the distributor is connected to the milk taps Mx and My, the end of the connection is notified. Therefore, the operator holds two
[0036]
Thereafter, the self-propelled
[0037]
On the other hand, after operating the
[0038]
Next, the return operation will be described with reference to FIGS. 1 to 9 and 12 according to the flowchart shown in FIG. First, each milking
[0039]
In this case, the
[0040]
According to the
[0041]
Although the embodiments have been described in detail above, the present invention is not limited to such embodiments, and the detailed configuration, shape, quantity, technique, and the like can be arbitrarily changed without departing from the gist of the present invention. , Can be added or deleted. For example, although the case where two milking
[0042]
【The invention's effect】
As described above, the automatic conveying device for the milking unit according to the present invention includes a branch portion that causes the guide rail portion to bend the branch rail in the downstream direction with respect to the home position of the main rail and join the main rail, and the branch. A diverter that can be displaced to a non-merging position that connects the upstream side and the downstream side of the main rail with respect to the section or a merging position that connects the downstream side of the main rail and the branch rail side, and the milking unit downstream from the upstream side of the main rail The diverter is switched to the merge position by abutment of the cam plate of the milking unit at a predetermined position downstream of the branching portion when moving to the side, and the branching portion when the milking unit moves from the downstream side to the upstream side of the main rail Since the diverter switching mechanism for switching the diverter to the non-merging position by contacting the cam plate of the milking unit at a predetermined position on the downstream side is provided. A marked effect as.
[0043]
(1) Since the entry and exit of the milking unit with respect to the branch rail can be realized by forward rotation control and reverse rotation control of one traveling motor, the milking unit can be reduced in cost, size and weight by halving the traveling motor used. Can be planned.
[0044]
(2) Since the entry and exit of the milking unit with respect to the branch rail are all carried out along the rail, it is possible to smoothly and surely enter and exit the branch rail even with long-term use, thereby improving the stability and reliability of the operation. Can do.
[0045]
(3) After milking is completed, each milking unit can be returned to the home position along the main rail, eliminating the need for a separate return rail or separate mechanism for switching the diverter, further reducing cost, size and weight. Can be achieved.
[0046]
(4) According to a preferred embodiment, if the diverter is configured to include a diverter body whose one end side is rotatably supported by a support shaft disposed between the upstream side of the main rail with respect to the branching portion and the branching rail, A drive unit for operating the diverter is not required, and the cost, size and weight of the guide rail can be reduced.
[0047]
(5) According to a preferred embodiment, cam plates having different shapes respectively fixed to a plurality of milking units and one or more switching transmission mechanisms arranged corresponding to the standby branch rails are provided. A follow lever that displaces the mechanism in accordance with the shape of the cam plate, an elastic member that urges the diverter to one of the joining position or the non-joining position, and the displacement of the follow lever is transmitted to the diverter so that the diverter is joined. Or if it comprises with the link mechanism which switches to the other of a non-merging position, while being able to return each milking unit to the corresponding home position reliably, it can implement | achieve with a simple structure.
[0048]
(6) According to a preferred embodiment, if the follower lever is set to be pushed by the front end portion of the cam plate at the position where the idling wheel provided in the milking unit comes into contact with the rear end of the diverter, the diverter can be The merging position can be maintained, and incomplete or inappropriate switching of the diverter can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional plan view showing a main part of an automatic conveyance device for a milking unit according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an enlarged plan view showing the periphery of a diverter in the automatic transfer device;
FIG. 3 is a side configuration diagram showing a part of a diverter switching mechanism in the automatic transport device;
FIG. 4 is a cross-sectional front configuration diagram of a part of a diverter switching mechanism in the automatic conveyance device and a self-propelled portion provided in a milking unit;
FIG. 5 is a front configuration diagram of a diverter switching mechanism according to another embodiment of the automatic conveyance device;
FIG. 6 is a schematic perspective view of the automatic transfer device,
FIG. 7 is a front view of a milking unit provided for the automatic conveyance device;
FIG. 8 is a plan configuration diagram showing the vicinity of the home position of the guide rail portion in the automatic conveyance device;
FIG. 9 is an enlarged plan view showing the periphery of a diverter attached to a standby branch rail in the automatic transfer device;
FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the automatic transfer device;
FIG. 11 is a diagram for explaining another operation of the automatic transfer device;
FIG. 12 is a diagram for explaining another operation of the automatic transfer device;
FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation during milking of the automatic conveyance device;
FIG. 14 is a flowchart for explaining the operation when the automatic transfer device returns.
[Explanation of symbols]
1 Automatic transfer device
2 Main rail
2u upstream
2d downstream
3 ... Branch rail
3j ... Branch
4 Guide rail
5a Milking unit
5b Milking unit
6 ... diverter
7 ... Diverter switching mechanism
11 Support shaft
12 Diverter body
13 Controller
14a ... Cam plate
15a ... switching transmission mechanism
16a ... Follow lever
17a ... Link mechanism
18a Elastic member
19a Elastic member
20a Buffer mechanism
21a Branch rail for standby
21b Branch rail for standby
22s ... Elastic member
C ... Dairy cattle
A ... Stole
Pa home position
Pb Home position
Pf Predetermined position
Pr predetermined position
Xn non-merging position
Xc Junction position
D ... Position detector
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