JP5027166B2 - Automatic milking unit removal device - Google Patents
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Description
本発明は、特に繋ぎ飼い牛舎において搾乳作業に使用する搾乳機の洗浄等を監視するための装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for monitoring the washing of a milking machine used for milking work, particularly in a tethered cowshed.
搾乳機の搾乳ユニットにはミルククロー等の自動離脱装置が設けられる場合がある。特開2004-305031号公報記載の発明は繋ぎ飼い牛舎に使用される搾乳ユニットの自動離脱装置であって、図1のように牛舎内に多数の牛床Aが設けられ、各牛床Aにはそれぞれ乳牛Cが係留され、牛床Aの上方を横切って真空パイプVとミルクパイプMが配設されている。2個の牛床Aa,Abの中間部にはこれらの牛床に真空圧およびミルク運搬ラインを提供するためのミルクタップ10が設けられている。ミルクタップ10は図3のように真空パイプV及びミルクパイプMにそれぞれ連通する接続口と、ミルクインレット6を係脱可能な接続構造を有し、搾乳開始時にミルクインレット6を取り付けることにより搾乳ユニットの真空チューブvと真空パイプV、搾乳ユニットのミルクチューブmとミルクパイプMがそれぞれ接続されている。また支持パイプS上でミルクパイプMの左右には牛床Aa,Abにそれぞれ対応して後述する自動離脱装置5のハンガー502を吊下げるための吊下部12が設けられ、吊下部12に搾乳ユニットを吊下げたときミルククロー等が適当な位置に来るように配置されている。自動離脱装置5を含む搾乳ユニットは図示しないガイドレールに沿って搾乳位置まで案内され、図2に示すごとく、牛舎の送乳ラインM・真空ラインVに接続部を接続することにより使用可能となる。自動離脱装置5の内部の引上げ手段には離脱ロープ508が連結されて装置下部から垂下し、その先端がミルククロー3に連結されている。搾乳を行うときは、作業者は自動離脱装置5の下端から離脱ロープ508を引き出しながらミルククロー3を搾乳位置に移動し、ティートカップ4を牛の乳頭に装着する。
自動離脱装置5の背面には図5のように逆U字型のチューブターミナル510が設けられ、チューブターミナル510の両端部がそれぞれミルククロー3と牛舎の送乳ラインMに連通している。このチューブターミナル510はミルククローと集乳配管をつなぐ送乳系統の一部であって、自動洗浄・殺菌を行う場合には洗浄液や殺菌液の循環する流路ともなる。センサーターミナル511には、管内の2箇所の間の電気伝導度に比例した出力を制御回路に出力する乳流量センサが設けられている。
As shown in FIG. 5, an inverted
搾乳中は自動離脱装置5の制御回路が乳流量センサにより乳量を監視し、出力が所定の条件を満たすと泌乳終了と判断して、搾乳真空圧をカットし、設定された遅延時間の間待機したのち、引上げ手段を駆動して離脱ロープ508を引上げ、ティートカップ4を回収する。自動離脱装置5は、引上げ手段と制御回路の他に、制御回路の設定を変更するための操作部や、設定内容や作業情報を表示するための数桁の7セグメント液晶表示部を有し、引上げ開始までの遅延時間等を作業者が設定できるようになっている。
During milking, the control circuit of the
また他の装置では警報機や表示装置による終了報知のみを行い、ミルククロー等の回収は作業者が行うようにしたものもある。測定した乳流量を経時的に表示する表示部を備えたものや、搾乳情報の集中的な管理を行う多機能の装置も開発されている。さらに食品のトレーサビリティの見地から、搾乳作業のデータを無線通信機能により送信可能にしたものも提案されている。しかし洗浄・殺菌処理中は自動離脱装置は機能を持たないので電源が切られているのが通常であった。 In other devices, only an end notification is given by an alarm or a display device, and an operator collects milk claws and the like. A multi-functional device that has a display unit that displays the measured milk flow rate over time and a multi-function device that performs intensive management of milking information have been developed. In addition, from the viewpoint of food traceability, it has been proposed that data of milking work can be transmitted by a wireless communication function. However, during the cleaning and sterilization treatment, the automatic detachment device usually has no function and is therefore turned off.
一方、搾乳機において牛乳に直接接触する機器は、常に清潔に保ち、雑菌の繁殖を防ぐ必要がある。そこで通常は搾乳作業の前後に、水、酸性・アルカリ性洗浄液等の洗浄水を搾乳ラインに所定の順序で流して自動的に残乳を除去している。通常の洗浄手順では、まず常温の水やぬるま湯による最初のかけすすぎにより、乳成分を洗い流す。次にアルカリ性洗浄液での循環洗浄による脂肪分の分解洗浄や、酸による無機物類の除去などを順次行って溶けにくい汚れを除去する。最後に水やぬるま湯等で最後のかけすすぎを行って洗浄液を洗い流す。搾乳の前に、さらに殺菌液による殺菌工程を行うこともある。 On the other hand, devices that come into direct contact with milk in a milking machine must always be kept clean and prevent the propagation of germs. Therefore, usually, before and after the milking operation, the remaining milk is automatically removed by flowing cleaning water such as water and acidic / alkaline cleaning liquid through the milking line in a predetermined order. In a normal washing procedure, milk components are first washed away by first rinsing with room temperature water or lukewarm water. Next, the dirt that is difficult to dissolve is removed by sequentially performing decomposition cleaning of fat by circulation cleaning with an alkaline cleaning liquid and removal of inorganic substances by acid. Finally, rinse with water or lukewarm water to wash away the cleaning solution. Before milking, a sterilization process with a sterilizing solution may be further performed.
真空配管式搾乳機では搾乳用配管と真空源とを利用して、これらの洗浄工程を自動で行う機能が設けられている場合がある。例えば特開平9−56288号公報記載の真空配管式搾乳機はその一例であり、図11に示すように予め洗浄液供給装置70より所定量の洗浄液を洗浄槽80に貯溜しておき、送乳ポンプPの吐出側配管81を洗浄槽80内に臨ませると共に、洗浄槽80の上方を通る集乳配管83に設けた接続口84に搾乳ユニットを吊下げて、各ティートカップ85の先端を洗浄槽80内の洗浄液に浸すことにより、洗浄槽80から、ティートカップ85、ミルククロー86、集乳配管83、レシーバージャー87、送乳ポンプPを経由する洗浄液の循環回路を形成する。そして送乳ポンプPを駆動することにより洗浄液を強制循環させて、集乳配管83と搾乳ユニットを自動洗浄する。洗浄終了時やかけ流し洗浄の場合には、送乳ポンプの吐出側配管に設けた排水弁88を開放し、戻った水や洗浄液を自動排出する。
特開2008−154470号公報記載の洗剤供給装置では、各洗剤を個別にタンクに貯留して順次搾乳機に供給する構成の洗剤供給装置において、洗剤タンクに洗剤の必要量を判定する水位センサと洗剤の種類を判定する洗剤センサ(電気伝導度センサ、静電容量センサ等)を設け、洗剤供給装置の制御部が各洗浄工程の開始後に所定のタイミングでこれらの出力を予め記憶された基準値と比較して、貯留された洗剤等の種類と量を確認し、その結果を表示部に表示するようにしている。しかし、この装置は洗剤タンク内の洗剤量と洗剤の種類をチェックするものであり、実際に配管内を循環する洗浄液等を直接チェックするものではなかった。
従来の洗浄装置は、正しく洗浄されているか(洗浄温度、洗剤濃度、洗浄時間)を判定する機能がないものが一般的であり、洗浄の自動化に伴って、正しく洗浄又は殺菌されているかどうかも自動で判断できるものが求められていた。 Conventional cleaning devices generally do not have a function to determine whether they are correctly cleaned (cleaning temperature, detergent concentration, cleaning time), and whether they are correctly cleaned or sterilized with the automation of cleaning. What could be judged automatically was required.
また、洗浄・殺菌の良否判定をするには、搾乳機制御装置や自動洗浄装置が制御する洗浄・殺菌工程のタイミングに合わせて温度・電気伝導度等をチェックする必要があり、そのために自動洗浄装置の制御部との通信が不可欠であると考えられていた。つまり、洗浄・殺菌工程の複数工程ある各工程は独自判断するのではなく、搾乳機制御装置や自動洗浄装置、或いは洗剤自動供給装置などから受信した工程信号に基づいていた。そのため既設の制御装置や洗浄装置に追加設定する場合には、通信インターフェースの設定やプログラムの書き換えなどが必要になるため、容易に洗浄工程の良否判定機能を追加することができず、装置一式を新規導入せざるを得ず高額な投資となっていた。さらに、自動洗浄機能を用いず作業者が自ら洗浄工程を管理する場合にも対応しにくいという問題があった。 In addition, it is necessary to check the temperature, electrical conductivity, etc. in accordance with the timing of the cleaning / sterilization process controlled by the milking machine control device or the automatic cleaning device in order to judge the quality of cleaning / sterilization. Communication with the controller of the device was considered essential. That is, each process including a plurality of cleaning / sterilization processes is not determined independently, but based on a process signal received from a milking machine control device, an automatic cleaning device, or an automatic detergent supply device. Therefore, when additional settings are made for existing control devices and cleaning devices, it is necessary to set the communication interface and rewrite the program, so it is not possible to easily add a pass / fail judgment function for the cleaning process. A new investment was unavoidable. Furthermore, there is a problem that it is difficult to cope with the case where an operator himself / herself manages the cleaning process without using the automatic cleaning function.
加えて、独立に洗浄監視装置を設置可能だとしても、センサ・制御回路や表示・操作手段などの機器が必要となることから、既存の機器をなるべく生かして、追加コストを節約することが求められていた。そこで本発明は、洗浄・殺菌工程の複数工程ある各工程の判断を、搾乳機制御装置や自動洗浄装置からの工程信号に基づくことなく、スタンドアローンの状態で独自判定することが可能であり、既存の制御装置や洗浄装置に容易に追加設定でき、なおかつ既存の機器を有効に生かすことのできる、合理的な洗浄工程等の監視手段を提供することを目的とする。 In addition, even if a cleaning monitoring device can be installed independently, devices such as sensors, control circuits, and display / operation means are required. Therefore, it is necessary to make use of existing devices as much as possible to save additional costs. It was done. Therefore, the present invention can independently determine the determination of each process having a plurality of cleaning and sterilization processes in a stand-alone state without being based on the process signal from the milking machine control device or the automatic cleaning device, It is an object of the present invention to provide a monitoring means for a rational cleaning process or the like that can be easily added to an existing control device or cleaning device and that can make effective use of existing equipment.
請求項1記載の発明は、乳流量センサにより搾乳終了を検知して、離脱ロープを引上げてティートカップを回収する機能を有する搾乳ユニット自動離脱装置において、該装置が、送乳配管内に設けた温度センサ及び電気伝導度センサと、制御回路と、記憶手段とを備え、前記記憶手段には他の外部機器が実行している洗浄工程の区別と良否判定に用いる温度・電気伝導度・継続時間の基準値が格納されており、前記制御回路は、温度センサ及び電気伝導度センサの経時的な出力変化を基準値と比較し、その結果により現在行われている洗浄工程を独自判定する洗浄工程独自判定手段と、温度センサ及び電気伝導度センサの出力が基準を充たす状態が所定時間継続したかどうかにより洗浄工程の良否を判断する洗浄工程良否判断手段とを備えていることをを特徴とする搾乳ユニット自動離脱装置により、上記の課題を解決する。 The invention according to claim 1 is a milking unit automatic detaching device having a function of detecting the end of milking by a milk flow rate sensor and pulling up the detaching rope and recovering the teat cup. A temperature sensor, an electrical conductivity sensor, a control circuit, and a storage means are provided, and the storage means uses temperature, electrical conductivity, and duration used to distinguish between cleaning processes executed by other external devices and pass / fail judgment. The reference value is stored, and the control circuit compares the time-dependent output changes of the temperature sensor and the electrical conductivity sensor with the reference value, and uniquely determines the cleaning process currently being performed based on the result. A unique determination means, and a cleaning process pass / fail judgment means for determining whether the cleaning process is good or not based on whether the output of the temperature sensor and the electrical conductivity sensor satisfies a standard for a predetermined time. The milking unit automatic withdrawal device, wherein the Rukoto, to solve the above problem.
本発明の搾乳ユニット自動離脱装置では、洗浄制御装置との通信を行わなくとも、温度センサと液質センサとしての電気伝導度センサの出力を考慮して現在の洗浄工程が何であるかを自ら判断でき、そのうえで基準を満たす温度・液質が継続した時間を積算することにより現在行われている工程の良否を判断するので、搾乳機制御装置や自動洗浄装置と独立に洗浄の良否判定を行うことができる。センサの経時的な出力変化を観察するとは、現在のセンサの出力と併せてそれまでの出力の推移を参酌しながら工程種別の判定を行うことをいい、好ましくは、記録手段に予め洗浄・すすぎ等の作業工程の順序と、各作業工程の種別特徴(作業工程を判定するための各センサ出力の閾値)を記録しておき、次回に行われるべき作業工程の種別特徴を示す基準値を記録手段から呼び出し、前記センサの出力と繰り返し比較することにより、現在行われている作業工程の種別を判定し、記録手段に格納する。従って、複数の工程からなる洗浄作業であっても、洗浄を実行している外部機器からの入力を用いずに作業工程の進捗を判断し、適切な種別特徴を呼び出して良否判断を行うことができる。 In the milking unit automatic detachment device of the present invention, it is self-determined what the current cleaning process is in consideration of the outputs of the temperature sensor and the electrical conductivity sensor as the liquid quality sensor without communication with the cleaning control device. In addition, since the quality of the process currently being performed is judged by accumulating the time that the temperature and liquid quality that meet the standards continue, the quality of the washing can be judged independently of the milking machine control device and the automatic washing device. Can do. Observing the change in the output of the sensor over time refers to determining the process type while taking into account the change in the output of the sensor together with the current output of the sensor. Preferably, the recording means is preliminarily washed and rinsed. Record the order of work processes and the type characteristics of each work process (threshold value of each sensor output for determining the work process), and record the reference value indicating the type characteristics of the work process to be performed next time The type of work process currently performed is determined by calling from the means and repeatedly comparing with the output of the sensor, and stored in the recording means. Therefore, even for a cleaning operation consisting of a plurality of processes, it is possible to determine the progress of the operation process without using the input from the external device that is performing the cleaning, and call the appropriate type feature to make a pass / fail determination. it can.
洗浄作業中の液温はすすぎ工程では35〜50℃程度に保たれ、洗浄工程においては60℃程度に上昇するので、現在いずれの工程にあるかを判断するのに有効である。電気伝導度は、通常の水では0に近いが、洗浄液が混入すると大きくなるので、すすぎ工程と、洗浄工程を区別するのに有効である。従って温度センサと電気伝導度センサによる判断を併用することにより、洗浄工程の区別とその良否を判定することができる。 The liquid temperature during the cleaning operation is maintained at about 35 to 50 ° C. in the rinsing process and rises to about 60 ° C. in the cleaning process, which is effective in determining which process is currently in progress. The electric conductivity is close to 0 in normal water, but increases when the cleaning liquid is mixed, and is effective in distinguishing the rinsing process from the cleaning process. Therefore, by using the determination by the temperature sensor and the electrical conductivity sensor in combination, it is possible to determine the distinction between the cleaning steps and the quality thereof.
請求項2記載の発明は、前記搾乳ユニット自動離脱装置がさらに送乳配管内に設けたpHセンサを備え、前記記憶手段には各洗浄工程の区別と良否判定に用いるpHの基準値がさらに格納されており、前記洗浄工程独自判定手段は、温度センサ、電気伝導度センサ及びpHセンサの出力を基準値と比較し、その結果により現在行われている洗浄工程を独自判定するものであり、前記洗浄工程良否判断手段は、温度センサ、電気伝導度センサ、pHセンサの出力が基準を充たす状態が所定時間継続したかどうかにより洗浄工程の良否を判断することを特徴とするものである。pHの値は、通常の水道水では6ないし7であり、アルカリ洗剤が混入すると大きくなり、酸が混入すると小さくなるので、投入された洗剤の種類を判断するのに有効である。従って、液質センサとしてpHセンサを併用することにより、洗浄工程の区別とその良否を正確に判定することができる。 According to a second aspect of the present invention, the milking unit automatic detachment apparatus further includes a pH sensor provided in the milk feeding pipe, and the storage means further stores a reference value of pH used for distinguishing each cleaning process and determining pass / fail. The cleaning process unique determination means compares the outputs of the temperature sensor, the electrical conductivity sensor and the pH sensor with a reference value, and uniquely determines the currently performed cleaning process based on the result, The cleaning process pass / fail judgment means determines whether the cleaning process is pass / fail according to whether or not the output of the temperature sensor, the electrical conductivity sensor, and the pH sensor satisfies a standard for a predetermined time. The value of pH is 6 to 7 for normal tap water, and increases when an alkaline detergent is mixed, and decreases when an acid is mixed. Therefore, it is effective in determining the type of detergent that has been added. Accordingly, by using a pH sensor in combination as a liquid quality sensor, it is possible to accurately determine the distinction between cleaning steps and the quality thereof.
請求項3記載の発明は、送乳配管内に設けた温度センサ及び電気伝導度センサと、制御回路と、記憶手段とを備え、前記記憶手段には殺菌工程の区別と良否判定に用いる温度・電気伝導度・継続時間の基準値が格納されており、前記制御回路は、温度センサ及び電気伝導度センサの出力を基準値と比較し、その結果により現在行われている殺菌工程を独自判定する殺菌工程独自判定手段と、温度センサ及び電気伝導度センサの出力が基準を充たす状態が所定時間継続したかどうかにより殺菌工程の良否を判断する殺菌工程良否判断手段とを備えていることをを特徴とする搾乳ユニット自動離脱装置であり、殺菌工程が行われているかどうかの判別と良否判断を可能としたものである。
The invention described in
請求項4記載の発明は、請求項3記載の殺菌工程独自判定手段及び殺菌工程良否判断手段を備えた搾乳ユニット離脱装置において、液質センサとしてpHセンサを併用することにより殺菌工程の区別とその良否をより正確に判定することができるものである。
In the milking unit detachment apparatus provided with the sterilization process unique determination means and the sterilization process pass / fail determination means according to
請求項5記載の発明は、請求項1記載の洗浄工程独自判定手段及び洗浄工程良否判断手段と請求項3記載の殺菌工程独自判定手段及び殺菌工程良否判断手段とを備え、複数の洗浄・殺菌工程が行われる場合にそれらの洗浄・殺菌工程の区別と良否の自動判断をできるようにしたものである。
The invention described in
洗浄・殺菌中の液温はすすぎ・殺菌工程では35〜50℃程度に保たれ、洗浄工程においては60℃程度に上昇するので、現在いずれの工程にあるかを判断するのに有効である。電気伝導度は、通常の水では0に近いが、洗浄液又は殺菌液が混入すると大きくなるので、すすぎ工程と、洗浄又は殺菌工程を区別するのに有効である。従って温度センサと電気伝導度センサによる判断を併用することにより、洗浄・殺菌工程の区別とその良否を判定することができる。好ましくはさらに液質センサとしてpHセンサを併用することにより、洗浄・殺菌工程の区別とその良否をより正確に判定することができる。 The liquid temperature during washing and sterilization is maintained at about 35 to 50 ° C. in the rinsing and sterilization process, and rises to about 60 ° C. in the washing process, which is effective in determining which process is currently in progress. The electric conductivity is close to 0 in normal water, but increases when mixed with a cleaning liquid or a sterilizing liquid, and is effective in distinguishing between a rinsing process and a cleaning or sterilizing process. Therefore, by using the determination by the temperature sensor and the electrical conductivity sensor in combination, it is possible to determine the distinction between cleaning and sterilization processes and the quality thereof. Preferably, by further using a pH sensor as a liquid quality sensor, it is possible to more accurately determine the distinction between cleaning and sterilization processes and the quality thereof.
本発明の搾乳ユニット自動離脱装置では、自動洗浄装置等を新規に導入する場合でなくても搾乳ユニットの自動離脱装置として追加することで洗浄工程の自動監視機能を利用することが可能である。さらに自動洗浄装置を使用せず、手動で各工程を行う場合にも対応できる。さらに乳量や搾乳時間などのデータを制御回路に記憶し、無線通信により外部のパソコン等の装置に送信する機能を備えることにより、トレーサビリティを高めることも可能である。牛舎には自動離脱装置を備えた複数の搾乳ユニットが配設される場合もあるが、本発明はそのうち一つの搾乳ユニットのみに設置すればよく、既存の設備への追加も容易にできる。 In the milking unit automatic detaching apparatus of the present invention, it is possible to use the automatic monitoring function of the washing process by adding it as an automatic detaching apparatus for the milking unit, even when an automatic washing apparatus or the like is not newly introduced. Furthermore, it can cope with the case where each process is performed manually without using an automatic cleaning device. Furthermore, traceability can be enhanced by providing a function of storing data such as milk yield and milking time in a control circuit and transmitting the data to an external personal computer or the like by wireless communication. A plurality of milking units equipped with an automatic detaching device may be arranged in the barn, but the present invention may be installed only in one of these milking units, and can be easily added to existing equipment.
以下、図面を参照しながら、本発明の具体的な実施形態について説明する。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施例の自動離脱装置を含む搾乳ユニットは、図1ないし5に示された従来の装置とほぼ同様の構成であり、ミルククロー3と、4個のティートカップ4,4と、自動離脱装置5と、ミルクインレット6と、これらを相互に連結するミルクチューブm、真空チューブv及び離脱ロープから構成されている。本実施例においては自動制御部及びパルセータは自動離脱装置5の内部に一体に設けられており、運搬等の容易な構成になっている。
The milking unit including the automatic detaching apparatus of the present embodiment has substantially the same configuration as the conventional apparatus shown in FIGS. 1 to 5, and includes a
図4と同様に、本体501の上部には吊下部12への取付け手段として先端がU字状に屈曲した金属製のハンガー502が設けられ、このハンガー502の屈曲部を前記吊下部12に引っ掛けることで搾乳ユニット全体を搾乳に便利な位置に吊下げることができる。また本体501の上部において吊下部12の赤外線受光部122・赤外線発光部123と対向する位置に、赤外線発光部503・赤外線受光部504が設けられている。本体501の前面には、装置の状態、乳量、搾乳時間等を表示する表示部505、搾乳開始やモード変更等を指示するための操作部506等が設けられており、下部には、運搬中に装置を片手で支えるためのグリップ507が突設されている。グリップ507の下端からは離脱ロープ508が垂下し、その先端にミルククロー3の係止部301に係止可能なスナップロック509が結束されている。また離脱ロープ508の上端はグリップ507の内部に収容された引上げ手段に連結されている。
As in FIG. 4, a
図5と同様に、逆U字型のミルクチューブターミナル510の両端部はミルクチューブmを介してミルククロー3とミルクインレット6のミルク排出口にそれぞれ連通している。本体501の下部からは内部のパルセータに真空圧を供給する真空チューブvがミルクインレット側のミルクチューブmと並行して延び、共にミルクインレット6に接続されている。本体501の背面の接続口512には内部のパルセータより搾乳用の真空圧と大気圧とが交互に供給され、また接続口513、514には調圧用の真空圧が供給され、それぞれ真空チューブvを介してミルククロー3の所定の箇所に連結されている。電気伝導度センサ108は、本実施例では搾乳中の搾乳終了判定と洗浄又は殺菌中の液質判定のため管内の二箇所の間の電流量を測定してデータを測定して自動離脱装置5内の制御回路100に出力するものであり、乳の後戻りによる測定誤差を少なくするためミルクチューブターミナル510の上端部からミルクインレット側に少し下った場所のセンサーターミナル511に設けられている。さらにチューブターミナル510に臨ませて温度センサ107・pHセンサ109が設置され、洗浄又は殺菌中、管内部の水温とpHを計測してデータを自動離脱装置5内の制御回路100に出力する。
Similarly to FIG. 5, both end portions of the inverted U-shaped
図6は自動離脱装置5の制御回路100の一例を示すブロック構成図である。本実施例の自動離脱装置5は、自動離脱機能と真空圧遮断機能に加えて、作業者の設定に従って複数の洗浄工程と殺菌工程からなる自動洗浄を監視可能なものである。制御回路100において、マイコン101はA/D変換回路104〜106を介して、温度センサ107、電気伝導度センサ108、pHセンサ109と接続されている。A/D変換回路104は、洗浄又は殺菌中に温度センサ107から受信した水温のアナログデータをデジタルデータに変換する。A/D変換回路105は、搾乳、洗浄又は殺菌中に電気伝導度センサ108から受信した電流量のアナログデータをデジタルデータに変換する。A/D変換回路106は、洗浄又は殺菌中にpHセンサ109から受信したpH値のアナログデータをデジタルデータに変換する。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of the
制御回路100はまた、搾乳管理にも用いられる記憶手段102、表示手段110、通信手段111、電源112及び操作手段113と、搾乳工程で使用される引上げ手段制御回路及び真空圧制御手段制御回路を備えている。表示手段110は、装置の前面に設置された数桁の7セグメント液晶表示装置であり、各洗浄又は殺菌工程の判別結果と、殺菌・洗浄結果の良否を表示する。なお、表示手段110は、自動離脱装置5の表示部505と共用して用いるのが、部品点数の削減からも好ましい。通信手段111は、赤外線通信手段により吊下部12に記録された牛床識別番号を取得すると共に、無線通信装置等により、判別した工程の順序と良否判断の記憶データを無線機能を備えたパソコン等に出力することができる。電源112は制御回路と共に引上げ手段及び真空圧制御手段に給電する能力を有するものであり、例えば商用100V交流を24V直流に変換して用いる。
The
マイコン101は、プログラムが実行されることによる論理ブロックとして、各A/D変換回路104〜106の信号を繰り返しモニタして記憶手段102から読み出した基準値と比較して液質を判定する液質判定手段101aと、さらに内部のタイマーにより条件成立後の経過時間を積算して、記憶手段102から読み出した基準値と比較し、工程の進捗を自動洗浄装置の制御部などから工程信号を受信することなくスタンドアローンにより独自判定する洗浄及び殺菌工程独自判断手段101b、及び洗浄及び殺菌工程の良否結果を判定する洗浄及び殺菌工程良否判定手段101cとを有している。また搾乳工程に対応する論理ブロックとして、搾乳中の各センサ107〜109の測定値を適宜表示手段110に表示し記憶手段102に記録する搾乳管理手段101dと、A/D変換回路105から受信した電気伝導度センサ108を記憶手段102から読み出した基準値と比較し、基準値以下の状態が一定時間継続したとき搾乳終了と判定する搾乳終了判定手段101eとを備えている。記憶手段102は不揮発性のメモリであり、良否判定と工程判定のプログラム、判定する工程の順序、判定基準値テーブル、現在の工程、過去の判定データ、搾乳終了基準値等等が格納される。搾乳機制御装置や自動洗浄装置の機種によっては洗浄工程が異なる場合があるため、操作手段113からの入力に従って、判定する工程・基準値等を選択設定できる方式となっている。設定内容は記憶手段102に記録され、それに従ってマイコン101に各手順が呼び出される。
The microcomputer 101 repeatedly monitors the signals of the A /
図7は洗浄・殺菌工程の進捗と良否を判断するために記憶手段102に格納される洗浄・殺菌工程良否判断基準値テーブルの一例であり、第一すすぎ工程、アルカリ洗浄工程、第二すすぎ工程、酸リンス工程、殺菌工程に対応する液温、電気伝導度、pH、継続時間の基準値がそれぞれ記憶されている。例えば第一すすぎ工程で液温35〜50℃、電気伝導度0〜2mS/cm、pH6〜7が60秒間継続したときは、すすぎ工程が良と判断されることを示している。本実施例の場合、このテーブルの基準値は工程進捗判断の基準値を兼ねており、例えば液温35〜50℃、電気伝導度0〜2mS/cm、pH6〜7が検出されたときは、第一すすぎ工程又は第二すすぎ工程が実行中と判断される。第一・第二すすぎのいずれに該当するかは、現在までの工程を参照して判定される。洗浄手順によっては、工程の判定に必ずしも液温・電気伝導度・pH値の測定値を全部考慮する必要はなく、液温が35℃〜50℃のときすすぎ又は殺菌工程、60℃以上のとき洗浄工程として判定することもできる。 FIG. 7 is an example of a cleaning / sterilization process pass / fail judgment reference value table stored in the storage means 102 for determining the progress and pass / fail of the cleaning / sterilization process. The first rinse process, the alkali cleaning process, and the second rinse process. The reference values of the liquid temperature, electrical conductivity, pH, and duration corresponding to the acid rinsing process and the sterilization process are stored. For example, when the liquid temperature of 35 to 50 ° C., the electrical conductivity of 0 to 2 mS / cm, and the pH of 6 to 7 are continued for 60 seconds in the first rinsing step, it indicates that the rinsing step is judged as good. In the case of this example, the reference value of this table also serves as a reference value for process progress judgment. For example, when a liquid temperature of 35 to 50 ° C., an electric conductivity of 0 to 2 mS / cm, and a pH of 6 to 7 are detected, It is determined that the first rinsing process or the second rinsing process is being executed. Whether it corresponds to the first or second rinsing is determined with reference to the processes up to now. Depending on the washing procedure, it is not always necessary to consider all measured values of the liquid temperature, electrical conductivity, and pH value in the determination of the process. Rinse or sterilization process when the liquid temperature is 35 ° C to 50 ° C, when the temperature is 60 ° C or higher It can also be determined as a cleaning step.
本実施例では、記憶手段102に設定された各工程について良否判定し、全ての工程で良であれば総合判定を良とし、表示手段110に例えば「Good」(良)と表示する。不良の工程があれば、表示手段110に不良工程を全て表示する。例えば、アルカリ洗浄工程が不良と判定されたときは「AL.nG」(アルカリ洗浄不合格)、酸リンス洗浄工程が不良と判定されたときは「Sr.nG」(酸リンス不合格)、すすぎ工程が不良と判定されたときは「SG.nG」(すすぎ不合格)のように表示できる。
In this embodiment, whether each process set in the
本実施例の搾乳ユニット1を用いて搾乳を行う場合の手順は、特開2004-305031号記載の手順とほぼ同様であり、自動離脱装置5のグリップ507を持ち、自動搬送装置がある場合はそれを利用して、搾乳ユニット1を搾乳を行う牛床Aa,Abまで移動させ、自動離脱装置5のハンガー502を支持パイプSの牛床Aaに対応する側の吊下部12に吊下げる。通信手段111は自動離脱装置5の上部の赤外線発光部503・赤外線受光部504により吊下部12の赤外線受光部122及び赤外線発光部123と通信して牛床Aの識別番号を受信し、搾乳管理手段101dに出力する。搾乳管理手段101dは牛床Aに対応するデータを記憶手段102から読み出して表示手段111に表示する。作業者はミルクインレット6を、牛床Aa、Abの中間にあるミルクタップに接続し、自動離脱装置5の操作部506を操作して離脱ロープ508を離脱可能とし、これを引き出しながらティートカップ4,4…を牛Caの乳頭に装着する。装着の完了後、作業者が操作部506を操作して搾乳を開始すると、搾乳中は搾乳終了判定手段101eが電気伝導度センサ108の出力を記録手段102から読み出した基準値と比較し、、出力が所定値以下となった状態が一定時間継続すると搾乳終了と判断して、自動的に512の搾乳真空圧をカットし、また引上げ手段を駆動して離脱ロープ508を引上げ、ミルククロー3及びティートカップユニット4,4・・・を引き上げる。また操作部506の操作により随時搾乳を中断させることもできる。この間表示部505には搾乳時間や乳量などのデータが表示される。
The procedure for milking using the milking unit 1 of the present embodiment is almost the same as the procedure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-305031, when the
また、本実施例の搾乳ユニット1の自動洗浄を行う場合は、図11と同様に洗浄液供給装置70より所定量の洗浄液を洗浄槽80に貯溜しておき、送乳ポンプPの吐出側配管81を洗浄槽80内に臨ませると共に、洗浄槽80の上方を通る集乳配管83に設けた接続口84に搾乳ユニットを吊下げて、各ティートカップ85の先端を洗浄槽80内の洗浄液に浸すことにより、洗浄槽80から、ティートカップ85、ミルククロー86、集乳配管83、レシーバージャー87、送乳ポンプPを経由する洗浄液の循環回路を形成する。そして送乳ポンプPを駆動することにより洗浄液を強制循環させて、集乳配管83と搾乳ユニットを自動洗浄する。洗浄終了時やかけ流し洗浄の場合には、送乳ポンプの吐出側配管に設けた排水弁88を開放し、戻った水や洗浄液を自動排出する。従って自動離脱装置5は洗浄槽内の洗浄液に浸された搾乳ユニットと集乳配管に設けた接続口との間に配置され、この状態で真空ポンプを駆動することにより、自動離脱装置5のチューブターミナル510を介して洗浄槽内の洗浄液や殺菌液、すすぎ水等が循環することになる。なお、この場合には、自動離脱装置5の離脱ロープ508はスナップロック509が外されており、ミルククロー3及びティートカップユニット4,4・・・はフリー状態となっている。
Further, when automatic washing of the milking unit 1 of this embodiment is performed, a predetermined amount of cleaning liquid is stored in the
図7のテーブルに従って洗浄・殺菌工程の監視を行うには、まず監視スタート後、液温・電気伝導度・pH値の全部又はいずれかの組み合わせにより「第一すすぎ工程」と判定する。「第一すすぎ工程」の良否判定後、液温・電気伝導度又はpH値の全部又はいずれかの組み合わせにより「アルカリ洗浄工程」と判定する。「アルカリ洗浄工程」の良否判定後、液温・電気伝導度又はpH値の全部又はいずれかの組み合わせにより「第二すすぎ工程」と判定する。「第二すすぎ工程」の良否判定後、液温・電気伝導度又はpH値の全部又はいずれかの組み合わせにより「酸リンス工程」と判定する。そして「酸リンス工程」の良否判定と全洗浄工程の総合判定後、液温・電気伝導度又はpH値の全部又はいずれかの組み合わせにより「殺菌工程」と判定する。 In order to monitor the cleaning / sterilization process according to the table of FIG. 7, first, after the start of monitoring, it is determined as the “first rinsing process” based on all or any combination of liquid temperature, electrical conductivity, and pH value. After the quality determination of the “first rinsing step”, the “alkaline cleaning step” is determined based on all or any combination of the liquid temperature, electrical conductivity, and pH value. After the pass / fail judgment of the “alkaline cleaning process”, the “second rinse process” is determined based on all or any combination of the liquid temperature, electrical conductivity, and pH value. After the quality determination of the “second rinsing step”, the “acid rinsing step” is determined based on all or any combination of the liquid temperature, electrical conductivity, and pH value. Then, after the quality determination of the “acid rinsing process” and the comprehensive determination of all the cleaning processes, the “sterilization process” is determined based on all or any combination of the liquid temperature, electrical conductivity, and pH value.
図8〜10に従って各工程における判定手順を詳細に説明すると、まず開始・停止スイッチ114の押下(S101)により洗浄・殺菌監視手順が開始し、各センサにより温度・電気伝導度・pHの測定を開始する(S102)。次に記憶手段102に記憶された現在の工程をチェックし(S103)、全洗浄・殺菌工程が完了していれば各工程の良否をチェックする(S104)。全工程が良判定であれば表示装置に全工程結果が良である旨を表示する(S106)。不良工程があるときは、表示装置に不良工程と不良内容とを表示する(S105)。 The determination procedure in each step will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 10. First, the cleaning / sterilization monitoring procedure is started by pressing the start / stop switch 114 (S101), and the temperature, electrical conductivity, and pH are measured by each sensor. Start (S102). Next, the current process stored in the storage means 102 is checked (S103), and if all cleaning / sterilization processes are completed, the quality of each process is checked (S104). If all the processes are good, the display device displays that all the process results are good (S106). When there is a defective process, the defective process and the defect content are displayed on the display device (S105).
全洗浄・殺菌工程が完了していないときは、タイマーのカウントをスタート又はリセットする(S107)。そして次に判定すべき工程の判断基準値を記憶手段より読み出し、一定間隔で、温度・電気伝導度・pHの測定値が判断基準を満足するかどうかをチェックする(S108)。温度・電気伝導度・pHの測定値判断基準が満足されないときは、タイマー124の値が所定の規定時間を超えているかチェックし(S109)、超えるまでS108のチェックを繰り返す。規定時間を超えたときは工程不明とする。S108で温度・電気伝導度・pHの測定値判断基準を満足したときはその旨を記憶手段102に記録し、表示装置に洗浄又は殺菌の工程名を表示する(S110)。またS109で規定時間経過とされたときにも、判定不能である旨を記憶手段102に記録した上で、表示装置にその旨を表示する。 When the entire cleaning / sterilization process is not completed, the timer count is started or reset (S107). Then, the judgment reference value of the process to be judged next is read from the storage means, and it is checked whether the measured values of temperature, electrical conductivity, and pH satisfy the judgment standard at regular intervals (S108). If the temperature / electrical conductivity / pH measurement value criteria are not satisfied, it is checked whether the value of the timer 124 exceeds a predetermined specified time (S109), and the check of S108 is repeated until it exceeds. If the specified time is exceeded, the process is unknown. When the measured value judgment criteria for temperature, electrical conductivity, and pH are satisfied in S108, the fact is recorded in the storage means 102, and the name of the cleaning or sterilization process is displayed on the display device (S110). Further, even when the specified time has elapsed in S109, the fact that the determination is impossible is recorded in the storage means 102, and the fact is displayed on the display device.
次に、実行中と考えられる洗浄・殺菌工程の良否判定を行う。本実施例では、もし工程が判定不能であっても次工程が行われているものとして良否判定を行う。まずタイマーをリセットして、作業時間の計測を開始する(S111)。そして一定間隔で液温・電気伝導度・pHの測定値を積算していく(S112)。そして作業開始からの時間を洗浄・殺菌工程時間を記憶手段102から読み出した時間基準値と比較し(S113)、基準値以下であればS112を繰り返す。基準値以上であればメモリに記録された液温・電気伝導度・pHの測定値を読み出し、これを基準値テーブルから読み出した各測定値の基準値と洗浄・殺菌工程時間基準値の積と比較し(S114)、判定結果を記憶手段に記録すると共に表示装置に表示する(S115)。良否判定を終えると温度・電気伝導度・pHの各積算値と洗浄工程時間のタイマーをリセットし(S116)、記憶手段に設定された手順に従って次の洗浄又は殺菌工程の判定に移る。なお上記の機器構成やアルゴリズムは一例であり、これに限られるものではない。 Next, the quality of the cleaning / sterilization process that is considered to be in progress is determined. In this embodiment, even if the process cannot be determined, it is determined that the next process is being performed. First, the timer is reset and measurement of the working time is started (S111). Then, the measured values of liquid temperature, electrical conductivity, and pH are integrated at regular intervals (S112). Then, the time from the start of the operation is compared with the time reference value obtained by reading the cleaning / sterilization process time from the storage means 102 (S113), and if it is less than the reference value, S112 is repeated. If the measured value is higher than the reference value, the measured value of the liquid temperature, electrical conductivity, and pH recorded in the memory is read, and this is the product of the reference value of each measured value read from the reference value table and the reference value of the cleaning / sterilization process time. The comparison is made (S114), and the determination result is recorded in the storage means and displayed on the display device (S115). When the pass / fail determination is completed, the integrated values of temperature, electrical conductivity, and pH and the timer of the cleaning process time are reset (S116), and the process proceeds to the determination of the next cleaning or sterilization process according to the procedure set in the storage means. In addition, said apparatus structure and algorithm are examples, and are not restricted to this.
以上のように、本実施形態では、搾乳ユニット自動離脱装置5に搾乳機器の洗浄殺菌工程の監視機能を持たせることで、洗浄殺菌工程の不良による搾乳機器内部の細菌の増殖などの弊害を好適に防止することができる。
As described above, in the present embodiment, the milking unit
また、この場合に、洗浄殺菌工程の監視は、自動洗浄装置や洗剤自動供給装置などの洗浄を直接実行する外部機器からの情報に依存することなくスタンドアローンとして独自に行っているため、自動洗浄装置や洗剤自動供給装置などの異常時や、洗浄槽が破損して洗剤が漏れ出したような場合であっても確実に判定を行うことができる。 In this case, the cleaning and sterilization process is monitored independently as a stand-alone system without relying on information from an external device that directly performs cleaning such as an automatic cleaning device or an automatic detergent supply device. The determination can be made reliably even when the apparatus or the automatic detergent supply device is abnormal or when the cleaning tank is damaged and the detergent leaks out.
さらに、上述したように、乳量や搾乳時間などのデータを記憶手段102に記憶し、無線通信により外部のパソコン等の装置に送信する通信手段111を備えることにより、大幅にトレーサビリティーを高めることも可能である。
Furthermore, as described above, by providing the communication unit 111 that stores data such as milk yield and milking time in the
また、牛舎には自動離脱装置5を備えた複数の搾乳ユニットが配設される場合もあるが、本発明はそのうち一つの搾乳ユニットのみに設置すればよく、既存の設備への追加交換作業も容易で、増設交換費用も安価である。
In addition, there are cases where a plurality of milking units equipped with the
また、既存の自動離脱装置5に洗浄監視機能を付加しているため、現状の自動離脱装置5の制御機能やセンサ類をそのまま転用することができ、ほぼプログラムの変更のみで対応できる。そして、通常時は自動離脱装置として機能し、洗浄モードにおいては洗浄作業監視装置として機能するため、自動離脱装置と別個に洗浄作業監視装置を配設する場合に比較して、大幅に安価で省スペース化を図ることができる。
Further, since the cleaning monitoring function is added to the existing
また、本実施例では、上述したように搾乳ユニット1の自動洗浄を行う場合は、自動離脱装置5の離脱ロープ508はスナップロック509が外されており、ミルククロー3及びティートカップユニット4,4・・・はフリー状態となっているが、自動離脱装置5の離脱ロープ508はスナップロック509を外さないで自動離脱装置の機能と洗浄作業監視機能を連動させることもできる。例えば、洗浄作業監視機能によって洗浄が終了したと判断した場合には、自動離脱装置5の引上げ手段を駆動して離脱ロープ508を引上げ、ミルククロー3及びティートカップユニット4,4・・・を引き上げるようにしてもよい。
Further, in this embodiment, when the milking unit 1 is automatically cleaned as described above, the
本発明で実現される洗浄監視機能付き搾乳ユニット自動離脱装置によれば、既設の搾乳機や洗浄装置を大幅に変更することなく洗浄・殺菌判定が可能であり、洗浄・殺菌工程の良・不良を搾乳作業前に確認でき、良質な牛乳を安心して搾乳できる。しかも複数台の搾乳ユニットのいずれか一つについて本装置を設置すればよいから、費用対効果がきわめて高い。
According to the milking unit automatic detachment device with a cleaning monitoring function realized in the present invention, it is possible to perform washing / sterilization determination without significantly changing the existing milking machine and washing device, and the quality of the washing / sterilization process is good / bad. Can be confirmed before milking work, and high-quality milk can be milked with confidence. In addition, since it is only necessary to install this apparatus for any one of a plurality of milking units, it is extremely cost-effective.
1 自動離脱装置
100 制御回路
101 マイコン
101a 液質判定手段
101b 洗浄及び殺菌工程独自判断手段
101c 洗浄及び殺菌工程良否判定手段
102 記憶手段
103 操作手段
104〜106 A/D変換回路
107 温度センサ
108 電気伝導度センサ
109 pHセンサ
110 表示手段
111 通信手段
112 電源部
1 Automatic separation device
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