JP4509980B2 - 搾乳ユニット用自動離脱装置 - Google Patents

Description

本発明は、離脱ワイヤを巻上機構で巻上げることにより乳房に装着したティートカップを自動で離脱させる搾乳ユニット用自動離脱装置に関する。

一般に、搾乳機には、搾乳終了により乳房に装着したティートカップを自動で離脱させる自動離脱装置を備えており、離脱させる際には、通常、ティートカップに対する真空吸引を解除し、内蔵する巻上機構により、ティートカップを有するユニット本体部に結合した離脱ワイヤを巻上げる動作を行う。

従来、このような巻上機構を備えた自動離脱装置としては、特表平６−５０８５２１号公報で開示される搾乳手段の自動取り外し装置が知られている。同公報で開示される自動取り外し装置（自動離脱装置）は、搾乳の終了後に、搾乳手段を動物の乳首から自動的に取り外すための装置であって、フレームと、このフレームに取付けられ、回転するコードドラム、このコードドラムに巻付けられ、かつ取り外すべき搾乳手段に連結するための連結部材をその自由端に備えるコード、およびコードを巻付けるために、コードドラムを回転させるように整備された空気圧作動モータを用いた駆動手段を備えた作動ユニットを有し、コードドラムが、駆動手段によって回転されると、コードが動物の乳頭から搾乳手段を引き外すように構成したものである。
特表平６−５０８５２１号

しかし、上述した従来の自動離脱装置（自動取り外し装置）は、次のような問題点があった。

即ち、駆動手段に空気圧作動モータを用いるため、巻上速度の設定や制御を容易に行えないとともに、バルブや配管により構成するエア回路が必要となり、装置全体の大型化や煩雑化を招く。また、モータのロータにはベーン（羽根）を用いるため、コードを速く引き出そうとする際には、空気抵抗に抗して引き出す必要があり、無用な労力を要する。一方、この問題を解消するには、モータとコードドラムを切離すクラッチ等を設けて対応できるが、巻上機構の大型化やコストアップを招くなど、空気圧作動モータを用いたことに伴う基本的な問題を生じる。

一方、駆動手段として電動モータを用いることも考えられるが、電動モータを用いて自動離脱装置を構成する場合、部品点数の増加により価格面で不利になるとともに、ユーザは必ずしも自動離脱方式を望まない場合もある。このため、自動離脱方式と手動離脱方式の二種類の製品を用意することになるが、このような二種類の製品を用意する場合、電動モータの搭載有無のみならず、各方式に対応する異なるプログラム（ソフトウェア）を搭載する必要があり、生産工程の煩雑化を招くとともに、全体のコスト面でも不利になる問題があった。

本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した搾乳ユニット用自動離脱装置の提供を目的とするものである。

本発明は、上述した課題を解決するため、ティートカップ３…を有するユニット本体部２に結合した離脱ワイヤ４を巻上機構５により巻上げ、乳房Ｃｄ…に装着したティートカップ３…を自動で離脱させる搾乳ユニット用自動離脱装置１を構成するに際して、少なくとも巻上機構５を回転駆動する電動モータ部６を搭載又は非搭載可能に構成し、かつティートカップ３…の離脱処理及びホームポジションへの戻し処理を含むシーケンス動作を実行する自動離脱方式に対応する第一プログラムＰａ、及び搾乳終了を報知する処理を実行する手動離脱方式に対応する第二プログラムＰｂを搭載するとともに、電動モータ部６の搭載時に当該電動モータ部６が接続されたことを自動で検出するモータ接続検出手段７と、このモータ接続検出手段７により、接続有を検出したときに第一プログラムＰａを選択し、かつ接続無を検出したときに第二プログラムＰｂを選択するプログラム選択手段８を設けたことを特徴とする。

この場合、発明の好適な態様により、電動モータ部６は、モータ駆動回路部１３及びこのモータ駆動回路部１３により制御される直流ブラシレスモータ１４により構成することができる。また、モータ接続検出手段７には、モータ駆動回路部１３におけるポートｐｃの電位Ｖｍを検出して電動モータ部６の接続有無を判別するモータ接続検出回路１５を設けることができる。

このような構成を有する本発明に係る搾乳ユニット用自動離脱装置１によれば、次のような顕著な効果を奏する。

（１） 電動モータ部６の搭載時に、当該電動モータ部６が接続されたことを自動で検出するモータ接続検出手段７と、このモータ接続検出手段７により、接続有を検出したときに第一プログラムＰａを選択し、かつ接続無を検出したときに第二プログラムＰｂを選択するプログラム選択手段８を設けたため、自動離脱方式又は手動離脱方式の二種類の方式を採用する場合であっても、生産時における電動モータ部６の搭載又は非搭載のみで対応することができ、生産工程の単純化を図れるとともに、コストメリットを享受することができる。

（２） 電動モータ部６を用いたため、巻上速度の設定や制御を容易に行うことができるとともに、空気圧作動モータを用いる場合と異なり、バルブや配管により構成するエア回路などが不要となり、装置全体の小型化及び単純化を実現することができる。しかも、モータを切離すクラッチ等も設ける必要がないため、巻上機構５の小型化やコストダウンにも貢献できる。

（３） 好適な態様により、電動モータ部６を、モータ駆動回路部１３及びこのモータ駆動回路部１３により制御される直流ブラシレスモータ１４により構成すれば、本発明に係る自動離脱装置１を最適な形態により実施可能となる。

（４） 好適な態様により、モータ接続検出手段７に、モータ駆動回路部１３におけるポートｐｃの電位Ｖｍを検出して電動モータ部６の接続有無を判別するモータ接続検出回路１５を設ければ、電動モータ部６の接続有無を容易かつ確実に検出できる。

次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。

まず、本実施形態に係る搾乳ユニット用自動離脱装置１を備える搾乳システム全体の概略構成について、図２及び図３を参照して説明する。

図２は、搾乳システムＭの主要部を上方から見た模式的斜視図を示す。同図中、２１，２１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２１，２１には、平行に配した一対の主レール２１ｍ，２１ｍ及びこの主レール２１ｍから直角方向に分岐した複数の分岐レール２１ｂ…，２１ｂ…が含まれるとともに、ガイドレール部２１と２１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Ｓｔ…が搾乳通路Ｒに沿って設けられ、各ストールＳｔ…には、図３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２１，２１の基本構成は、左右対称となる点を除いて基本的に同じとなる。したがって、以下には、一方のガイドレール部２１側の構成についてのみ説明する。

ガイドレール部２１における各分岐レール２１ｂ…は配列するストールＳｔ…に対して一つ置きに設け、ストールＳｔとＳｔ…間に配するとともに、先端は、ガイドレール部２１に沿って配したミルクライン（真空ラインを含む）Ｌの近傍まで延設する。ミルクラインＬの所定位置には、各ストールＳｔ…に対応して一対のミルクタップ２２ｐ，２２ｑ…が設けられる。

任意の分岐レール２１ｂは、主レール２１ｍのホームポジションを上流側Ｆｕとした場合、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２１ｍに合流させる分岐部２１ｊを有するとともに、この分岐部２１ｊには、分岐部２１ｊに対する主レール２１ｍの上流側と下流側又は主レール２１ｍの下流側と分岐レール２１ｂ側を接続可能なディバータ（切換レール）２１ｐを内蔵する。なお、他の分岐レール２１ｂ…側も同様に構成する。主レール２１ｍ及び分岐レール２１ｂ…は、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を有する。そして、このガイドレール部２１には、図２に示すように、ガイドレール部２１に沿って自走する二台の搾乳機２３，２３を装填する。なお、主レール２１ｍの一端側は、図に現れない引込レールを介して洗浄装置や充電装置等が設けられた管理室に至らせる。

また、搾乳機２３（他方の搾乳機２３も同じ）は、図３に示すように、ガイドレール部２１に吊り下げられる自走部２５と、この自走部２５により支持される左右一対の搾乳ユニットＵ，Ｕを備え、自走部２５にはコントローラ２６を搭載する。このコントローラ２６には、自走部２５の制御を司るコントローラ本体及びバッテリボックス等を内蔵するとともに、外面には操作パネルを備える。自走部２５は、ベース部２７を備え、このベース部２７の上面に駆動モータ２８を搭載するとともに、ガイドレール部２１の内部には、この駆動モータ２８により回転する後輪となる左右一対の駆動車輪及び前輪となる左右一対の空転車輪を備える。さらに、ベース部２７の左右側面には、吊下アーム２９，２９をそれぞれ左右に突出させて設け、この吊下アーム２９，２９に、一対の搾乳ユニットＵ，Ｕをそれぞれ吊り下げる。搾乳ユニットＵ（他方の搾乳ユニットＵも同じ）は、ユニット本体部２とこのユニット本体部２に付設した自動離脱装置１を備える。

次に、本実施形態に係る自動離脱装置１及びユニット本体部２の構成について、図３〜図６を参照して説明する。

ユニット本体部２は、図３に示すように、ミルククロー３３を備え、このミルククロー３３には、乳牛Ｃの乳房Ｃｄ…に装着するための四つのティートカップ３…を接続するとともに、ミルククロー３３と不図示のディストリビュータ間は、ミルクチューブ３４及び真空チューブ３５により接続する。

一方、自動離脱装置１は、搾乳したミルクの流量を監視することにより搾乳の終了時期を検出し、乳房Ｃｄ…に装着したティートカップ３…（ユニット本体部２）を自動で離脱させる機能を有する装置本体４０と、この装置本体４０の上端から上方に設けた逆Ｊ形の吊下部４１と、装置本体４０の下端から下方に設けたガイド筒４２を備え、このガイド筒４２の下端から後述する離脱ワイヤ４が導出する。これにより、自動離脱装置１は、吊下部４１により上述した吊下アーム２９に掛けることができる。

装置本体４０は、図４に示すようにケーシング４３を備え、このケーシング４３は、機器部品を配設するシャーシ部４４及び機器部品を含むシャーシ部４４を覆う開閉可能なカバー部４５を備える。この場合、シャーシ部４４に配設する機器部品には、ミルクの流量を検出する検出部（検出電極）を付設したミルク配管をはじめ、パルセータ及び各種バルブ類を有する搾乳系の回路を含むとともに、シャーシ部４４の底面４４ｄ上には、図４に示す巻上機構５及びこの巻上機構５を回転駆動する電動モータ部６を配設する。さらに、カバー部４５の内面には、ミルク配管に付設した検出部から得る検出信号を信号処理し、この処理結果に応じて各種信号処理及び自動離脱制御（シーケンス制御）を行う制御基板部４６（図５）を配設するとともに、外面には操作部を配設する。この操作部にはデジタル表示等を行う表示部が含まれる。

電動モータ部６は、図４及び図５に示すように、巻上機構５を回転させる直流ブラシレスモータ（以下、ＤＣモータ）１４及びこのＤＣモータ１４を制御するモータ駆動回路部１３を備え、このモータ駆動回路部１３は、ＤＣモータ１４の回転方向を巻上方向Ｄｒ側又は繰出方向Ｄｆ側に切換可能な切換ポートｐｃを有する。このような電動モータ部６を用いれば、本発明に係る自動離脱装置１を最適な形態により実施可能となる。

また、巻上機構５は、ＤＣモータ１４の回転シャフトに取付けたコードリール４７と、このコードリール４７を覆うリールカバー４８を備える。コードリール４７には、離脱ワイヤ（コード，ロープ）４を巻回する。離脱ワイヤ４は、後端をコードリール４７に結合して、当該コードリール４７に巻回するとともに、先端側はガイド筒４２を通して当該ガイド筒４２の下端から導出させ、先端に、ユニット本体部２（ミルククロー３３）を吊下げるためのフック４９を設ける。このため、リールカバー４８の下周面及びシャーシ部４４の底面４４ｄには、離脱ワイヤ４が通る開口部４８ｏ及び開口部４４ｄｏをそれぞれ形成する。さらに、離脱ワイヤ４における巻上方向Ｄｒ側の終端４ｅに対応する位置には、ボール状の被検出体１１を固定する。

本実施形態に係る自動離脱装置１は、このような電動モータ部６を搭載することにより自動離脱方式として構成できるが、電動モータ部６を非搭載とすることにより手動離脱方式としても構成できる。手動離脱方式として構成する場合には、電動モータ部６を搭載しないとともに、手動離脱方式に不要となる他の構成部品の組付も行わない。

一方、ガイド筒４２は、図６に示すように、円筒状の筒本体部５１と、筒本体部５１の上端に一体形成し、シャーシ部４４の底部４４ｄの下面に取付けるフランジ部５２と、筒本体部５１の下端に一体形成したポケット部５３を備える。筒本体部５１は、内部に、被検出体１１の外径よりもやや大きい内径のガイド通路５１ｒ（図４）を有する。ポケット部５３は、前面５３ｆに、被検出体１１が出入する出入口部５４を形成するとともに、前面５３ｆと底面５３ｄ間には傾斜ガイド面５５を設け、この傾斜ガイド面５５には、出入口部５４に連通し、かつ離脱ワイヤ４の径よりも若干大きい幅を有するガイドスリット５６を形成する。また、筒本体部５１の上端であってフランジ部５２の内側には、被検出体１１を検出する検出スイッチ（リミットスイッチ）１２を配設する。

図５は、ＤＣモータ１４を制御する制御系である。１４はＤＣモータ、１３はＤＣモータ１４に接続したモータ駆動回路部、６１はモータ駆動回路部１３に接続したモータ制御回路部、６２はモータ制御回路部に接続したマイコン（マイクロコンピュータ）を示す。モータ駆動回路部１３とＤＣモータ１４は電動モータ部６を構成する。

モータ駆動回路部１３は、モータドライバ６３，回転検出部６４及び駆動出力部６５を備える。この場合、駆動出力部６５は三つ（三相）のスイッチング回路Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗを備え、モータドライバ６３から付与される制御信号により、各スイッチング回路Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗを順番にＯＮ／ＯＦＦ制御する。これにより、ＤＣモータ１４は、内部に発生する回転磁界により回転するとともに、各スイッチング回路Ｓｕ，Ｓｖ，ＳｗをＯＮ／ＯＦＦ制御する順番を変更することにより、回転方向を巻上方向Ｄｒ側又は繰出方向Ｄｆ側に切換えることができる。

したがって、このような電動モータ部６を用いれば、巻上速度の設定や制御を容易に行うことができるとともに、空気圧作動モータを用いる場合と異なり、バルブや配管により構成するエア回路などが不要となり、装置全体の小型化及び単純化を実現することができる。しかも、モータを切離すクラッチ等も設ける必要がないため、巻上機構５の小型化やコストダウンにも貢献できる利点がある。

モータ制御回路部６１は、マイコン６２から付与されるＯＮ／ＯＦＦ切換信号により、ＤＣモータ１４を駆動する３６〔Ｖ〕（電源電圧Ｖｃ）の直流電力を供給し又は停止する駆動電源回路６６と、この駆動電源回路６６から供給される直流電力を、ノイズ成分を除去して駆動出力部６５に供給するノイズ吸収回路６７と、駆動電源回路６６から駆動出力部６５に至る給電ラインの電圧を検出し、マイコン６２に付与する駆動電源電圧監視回路６８と、モータドライバ６３に１２〔Ｖ〕（制御用電圧Ｖｃｃ）の直流電力を供給するモータドライバ用電源回路６９と、電動モータ部６で発生した回生電力を吸収する回生電力吸収回路７と、この回生電力吸収回路７に内蔵する回生電力消費抵抗の一端における回生電圧を測定し、マイコン６２に付与する回生電圧測定回路７１と、マイコン６２から付与される切換信号により切換ポートｐｃの電位を変更し、ＤＣモータ１４の回転方向を巻上方向Ｄｒ側又は繰出方向Ｄｆ側に切換えるモータ回転方向切換回路７２と、切換ポートｐｃの電位を検出し、搾乳ユニットＵ（自動離脱装置１）のタイプが、電動モータ部６の接続された自動離脱方式であるか電動モータ部６の接続されない手動離脱方式であるかを判別するモータ接続検出回路１５と、マイコン６２から付与されるＰＷＭ信号によりＤＣモータ１４の回転速度を可変制御するモータ回転速度制御回路７４を備える。この場合、モータ回転方向切換回路７２は、切換ポートｐｃに電位Ｖｍがプルアップされるため、マイコン６２から付与される切換信号により、切換ポートｐｃをオープン状態（ハイレベル）又は接地状態（ローレベル）にして切換を行う。なお、例示の場合、オープン状態における切換ポートｐｃの電位Ｖｍは５〔Ｖ〕である。

また、図１には、本発明の要部構成であるモータ接続検出手段７及びプログラム選択手段８をより具体的に示す。

モータ接続検出手段７は、電動モータ部６の装着時に当該電動モータ部６が接続されたことを自動で検出する機能を有し、モータ駆動回路部１３に備えるモータドライバ６３の切換ポートｐｃの電位Ｖｍを検出するモータ接続検出回路１５を備える。前述したように、切換ポートｐｃにはモータ回転方向切換回路７２が接続され、このモータ回転方向切換回路７２は切換部７２ｃを内蔵する。切換部７２ｃにはマイコン６２から切換信号が付与されるとともに、モータドライバ６３の切換ポートｐｃからは電位Ｖｍが付与される。切換部７２ｃはトランジスタを内蔵し、切換ポートｐｃを上述したオープン状態（ハイレベル）又は接地状態（ローレベル）に切換える。また、モータ接続検出回路１５は、図１に示すように、切換ポートｐｃの電位Ｖｍを検出する電圧検出機能部１５ａと、この電圧検出機能部１５ａにより検出した電位Ｖｍを閾値と比較し、電動モータ部６の接続有無を判別する判別機能部１５ｂを備えており、この判別機能部１５ｂの判別結果はマイコン６２に付与される。

一方、マイコン６２には、自動離脱方式に対応する第一プログラムＰａ及び手動離脱方式に対応する第二プログラムＰｂを格納する。第一プログラムＰａは、後述する搾乳工程におけるシーケンス動作を実行して自動離脱処理を行うが、第二プログラムＰｂは、搾乳終了を表示手段等により報知するのみであり、ティートカップ３…の離脱処理やホームポジションへの戻し処理は、搾乳者の手作業で行われる。したがって、第二プログラムＰｂは、自動離脱方式と手動離脱方式に共通に使用する基本プログラムとして構成し、第一プログラムＰａは、自動離脱方式に固有の追加プログラムとして構成できる。また、マイコン６２には、判別機能部１５ｂから付与される判別結果（接続有無）に対応して第一プログラムＰａ又は第二プログラムＰｂを選択する選択機能部６２ｐを備え、この選択機能部６２ｐを備えるマイコン６２はプログラム選択手段８を構成する。

次に、本実施形態に係る自動離脱装置１の要部機能について各図を参照しつつ図８に示すフローチャートに従って説明する。

まず、搾乳ユニットＵが新たに装備された場合を想定する（ステップＳ１）。搾乳を行う前の搾乳ユニットＵは、図３に示す右側の搾乳ユニットＵのように、ユニット本体部２は非使用位置Ｘｎにある。したがって、被検出体１１は、図４に実線で示すようにポケット部５３の内部に保持され、ユニット本体部２は、ガイドスリット５６の下端から下方に導出する離脱ワイヤ４により吊り下げられる。

次いで、電源を投入する（ステップＳ２）。これにより、モータ制御回路部６１及びマイコン６２が作動状態になるとともに、モータドライバ用電源回路６９からモータドライバ６３に給電が行われる。図７中、ｔ１が電源の投入時点を示す。この結果、切換ポートｐｃには電位Ｖｍが出力するため、マイコン６２から切換信号がモータ回転方向切換回路７２に付与されれば、モータ回転方向切換回路７２は切換ポートｐｃをオープン状態（ハイレベル）又は接地状態（ローレベル）に切換え、ＤＣモータ１４の回転方向を、巻上方向Ｄｒ側又は繰出方向Ｄｆ側に切換える。

この場合、接地状態（ローレベル）に切換えた場合であっても切換ポートｐｃはトランジスタを含む切換部７２ｃを介して接地されるため、モータ接続検出回路１５の電圧検出機能部１５ａでは、常に電位Ｖｍの存在を検出できる（ステップＳ３）。したがって、判別機能部１５ｂは、電圧検出機能部１５ａにより検出される電位Ｖｍを閾値と比較し、電動モータ部６が接続されているものと判別する（ステップＳ４，Ｓ５）。これに対して、電圧検出機能部１５ａが切換ポートｐｃの電位を０として検出する場合には、電動モータ部６が装着されていないものと判別する（ステップＳ４，Ｓ６）。このように、モータ接続検出手段７に、モータ駆動回路部１３におけるポートｐｃの電位Ｖｍを検出して電動モータ部６の接続有無を判別するモータ接続検出回路１５を設けたため、電動モータ部６の接続有無を容易かつ確実に検出できる利点がある。

一方、判別機能部１５ｂの判別結果（接続有無）は、マイコン６２の選択機能部６２ｐに付与される。そして、接続有のときは、選択機能部６２ｐにより第一プログラムＰａを選択する（ステップＳ７）。これに対して、接続無のときは、選択機能部６２ｐにより第二プログラムＰｂを選択する（ステップＳ８）。この結果、第一プログラムＰａが選択されれば、自動離脱装置１は本来の自動離脱方式として動作するとともに、第二プログラムＰｂが選択されれば、手動離脱方式として動作する（ステップＳ９，Ｓ１０）。よって、自動離脱方式又は手動離脱方式の二種類の方式を採用する場合であっても、生産時における電動モータ部６の搭載又は非搭載のみで対応することができ、生産工程の単純化を図れるとともに、コストメリットを享受することができる。

次に、このような本実施形態に係る自動離脱装置１を用いた搾乳工程について、各図を参照して説明する。

最初に、自動離脱方式により構成した場合の搾乳工程を説明する。まず、搾乳の開始に際しては、搾乳開始スイッチをＯＮにし、この後、ティートカップ３…の装着作業を行う。この場合、搾乳者は、非使用位置Ｘｎのユニット本体部２を乳牛Ｃの乳房Ｃｄ…まで持って行く。具体的には、搾乳者は、ユニット本体部２を持ち上げることにより、図４に示す被検出体１１を上方へ変位させ、仮想線で示すように、出入口部５４から矢印Ｆｆ方向へ引き出した後、そのまま乳牛Ｃの乳房Ｃｄ…まで持って行けばよい。

これにより、巻上機構５のコードリール４７からは、ユニット本体部２の移動に伴って離脱ワイヤ４が引き出される。図７中、ｔ２が引出し操作の開始時点を示す。ところで、この際、モータドライバ６３の切換ポートｐｃは、繰出方向Ｄｆ側に切換わっている。即ち、繰出方向Ｄｆ側への切換処理は、前回の搾乳終了後に行われ、搾乳の開始時点では繰出方向Ｄｆ側に切換わっている。この切換処理については後述する。なお、設備設置時やメンテナンス実施時或いはソフトウェア変更などにより、切換ポートｐｃが巻上方向Ｄｒ側に切換わった状態にあれば、搾乳開始スイッチのＯＮ時に繰出方向Ｄｆ側へ切換える制御を行う。

離脱ワイヤ４がコードリール４７から引き出されることにより、コードリール４７、更にはＤＣモータ１４が繰出方向Ｄｆ側に回転する。この場合、ＤＣモータ１４の回転は、発電機としての動作となり、次のような作用を伴う。即ち、離脱ワイヤ４を引き出す際には、切換ポートｐｃは繰出方向Ｄｆ側に切換わっているため、ＤＣモータ１４により発電した起電力は、スイッチング回路（ＦＥＴ回路）Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗに接続された不図示の保護ダイオードを通して駆動電源回路６６側に回り込み、疑似的にＤＣモータ１４を繰出方向Ｄｆ側に回転させる駆動電力として消費される。これにより、離脱ワイヤ４は、労力を要することなく僅かな力により容易に引き出すことができ、作業性及び作業能率の向上に寄与できる。

また、搾乳開始スイッチのＯＮにより、搾乳ユニットＵの全体の動作も開始する。これにより、ティートカップ３…には真空負圧が供給されるため、搾乳者は、各ティートカップ３…を乳牛Ｃの乳房Ｃｄ…に装着する。図３中、左側の搾乳ユニットＵが装着した状態を示す。そして、搾乳ユニットＵによる通常の搾乳処理が行われる。一方、自動離脱装置１は、搾乳したミルクの流量を監視し、搾乳の終了時期を検出したならティートカップ３…を自動で離脱する自動離脱処理を行う。この場合、ティートカップ３…に対する真空負圧の供給が停止し、離脱可能状態になる。

さらに、搾乳の終了時期の検出により、切換ポートｐｃを巻上方向Ｄｒ側に切換える制御を行う。図７中、ｔ３が巻上方向Ｄｒ側への切換時点を示す。また、巻上方向Ｄｒ側への切換と同時にＤＣモータ１４に対する作動開始処理を行う。即ち、図７におけるｔ３時点で巻上方向Ｄｒ側へ切換えたなら、この切換後、所定の遅延時間Ｔｒ（例えば、１００〔ｍ秒〕程度）を経てＤＣモータ１４を作動させる。これにより、切換ポートｐｃが繰出方向Ｄｆ側に確実に切換わった後に巻上方向Ｄｒへ回転させる駆動電流が流れるため、電動モータ部６に過大な負荷電流（駆動電流）が流れる虞れは無くなる。よって、巻上方向Ｄｒ側に対する切換とＤＣモータ１４の作動のタイモングが同期するリスクが回避され、電動モータ部６の耐久性低下や故障を招く不具合を解消できる。ＤＣモータ１４の作動は、モータドライバ６３から制御信号が出力し、この制御信号が駆動出力部６５に付与されることにより行われる。図７中、ｔ４がＤＣモータ１４の作動開始時点を示している。

ＤＣモータ１４の作動によりコードリール４７が回転し、離脱ワイヤ４が巻上げられるとともに、ユニット本体部２が図３に示す非使用位置Ｘｎまで引き戻される。この際、被検出体１１がガイド筒４２における底面５３ｄに当接すれば、図４に示す点線矢印Ｆｒのように、傾斜ガイド面５５に沿って上昇し、出入口部５４から内部に進入するとともに、筒本体部５１に沿って上昇する。被検出体１１が筒本体部５１の上端に達すれば、検出スイッチ（リミットスイッチ）１２により検出され、ＤＣモータ１４に対する停止制御が行われる。この結果、ユニット本体部２及び被検出体１１は自然落下し、被検出体１１はポケット部５３の内部に保持される。即ち、ユニット本体部２はホームポジションＰｈ（非使用位置Ｘｎ）で停止する。図７中、ｔ５がＤＣモータ１４の停止時点を示す。このように、離脱ワイヤ４に被検出体１１を固定し、被検出体１１を検出スイッチ１２により検出することにより離脱ワイヤ４の巻上方向Ｄｒ側終端４ｅを検出するようにしたため、離脱ワイヤ４の終端４ｅを正確かつ確実に検出できるとともに、被検出体１１をホームポジションＰｈにおけるストッパとして兼用でき、ユニット本体部２をホームポジションＰｈに安定に保持できる。

ところで、ＤＣモータ１４に対する停止制御が行われた後、ユニット本体部２が落下する際には、離脱ワイヤ４がコードリール４７から引き出され、ＤＣモータ１４が発電機として動作するが、前述した離脱ワイヤ４の引出し時とは異なり、切換ポートｐｃは、巻上方向Ｄｒ側に切換わった状態を維持する。したがって、ＤＣモータ１４が発電機として動作するも、スイッチング回路Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗに接続された保護ダイオード（不図示）を通して駆動電源回路６６側に回り込んだ起電力は、ＤＣモータ１４を巻上方向Ｄｒ側に回転させる駆動電力として消費される。これにより、ユニット本体部２の自然落下に対して適度な制動がかかり、離脱ワイヤ４の緩み防止或いは絡み防止を図れるとともに、自動離脱装置１に揺れや衝撃等が作用してもユニット本体部２は、安定に落下するため、ホームポジションＰｈの定位置に正確に停止させることができる。

さらに、ユニット本体部２がホームポジションＰｈに至り、ＤＣモータ１４の起電力が一定電圧以下まで低下したなら、切換ポートｐｃを巻上方向Ｄｒ側に切換える制御を行う。図７中、ｔ６が巻上方向Ｄｒ側への切換時点を示す。そして、この後、搾乳作業が終了したなら電源を切断する。図７中、ｔ７が電源切断時点を示す。

次に、手動離脱方式により構成した場合の搾乳工程を説明する。手動離脱方式の場合には、搾乳者は離脱ワイヤ４の結合（接続）されていないユニット本体部２を自動離脱装置１から乳房Ｃｄ…まで持って行き、ティートカップ３…の装着を行う。一方、搾乳が終了した際には、表示手段等により搾乳の終了が報知されるため、搾乳者は手作業によりティートカップ３…の離脱を行うとともに、自動離脱装置１のホームポジションまで戻す作業を行う。

以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，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、電動モータ部６は、切換ポートｐｃを有するモータ駆動回路部１３及びこのモータ駆動回路部１３により制御される直流ブラシレスモータ１４により構成した場合を示したが、同様の機能を有する他の各種電動モータを利用することも可能である。また、モータ接続検出手段７として、モータ駆動回路部１３におけるポートｐｃの電位Ｖｍを検出するモータ接続検出回路１５を設ける場合を例示したが、機械的に検出するなど、他の接続検出手段７の利用を排除するものではない。さらに、ポート（切換ポート）ｐｃの電位Ｖｍを検出する場合を例示したが、例示以外の他のポートの電位を検出する場合を排除するものではない。

本発明の最良の実施形態に係る搾乳ユニット用自動離脱装置における要部の機能ブロックを含むブロック回路図、 同自動離脱装置を備える搾乳システムの模式的斜視図、 同自動離脱装置を備える搾乳機の正面図、 同自動離脱装置の要部を示す一部断面側面図、 同自動離脱装置に係わる制御系のブロック回路図、 同自動離脱装置におけるガイド筒の外観斜視図、 同自動離脱装置に係わる制御系の各部における電圧（動作）のタイミングチャート、 同自動離脱装置を用いた電動モータ部の接続有無の検出に伴う処理手順を示すフローチャート、

符号の説明

１：搾乳ユニット用自動離脱装置，２：ユニット本体部，３…：ティートカップ，４：離脱ワイヤ，５：巻上機構，６：電動モータ部，７：モータ接続検出手段，８：プログラム選択手段，１３：モータ駆動回路部，１４：直流ブラシレスモータ，１５：モータ接続検出回路，Ｃｄ…：乳房，Ｐａ：第一プログラム，Ｐｂ：第二プログラム，ｐｃ：ポート，Ｖｍ：電位

Claims (3)

1. ティートカップを有するユニット本体部に結合した離脱ワイヤを巻上機構により巻上げ、乳房に装着した前記ティートカップを自動で離脱させる搾乳ユニット用自動離脱装置において、少なくとも前記巻上機構を回転駆動する電動モータ部を搭載又は非搭載可能に構成し、かつ前記ティートカップの離脱処理及びホームポジションへの戻し処理を含むシーケンス動作を実行する自動離脱方式に対応する第一プログラム、及び搾乳終了を報知する処理を実行する手動離脱方式に対応する第二プログラムを搭載するとともに、前記電動モータ部の搭載時に当該電動モータ部が接続されたことを自動で検出するモータ接続検出手段と、このモータ接続検出手段により、接続有を検出したときに前記第一プログラムを選択し、かつ接続無を検出したときに前記第二プログラムを選択するプログラム選択手段を設けたことを特徴とする搾乳ユニット用自動離脱装置。
2. 前記電動モータ部は、モータ駆動回路部及びこのモータ駆動回路部により制御される直流ブラシレスモータを備えることを特徴とする請求項１記載の搾乳ユニット用自動離脱装置。
3. 前記モータ接続検出手段は、前記モータ駆動回路部におけるポートの電位を検出して前記電動モータ部の接続有無を判別するモータ接続検出回路を備えることを特徴とする請求項２記載の搾乳ユニット用自動離脱装置。

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