JPH09506782A - 動物の搾乳装置および搾乳方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は、乳牛のような動物の搾乳装置に関し、一つまたは複数の乳頭キャップ（２８）を備えた一つまたは複数の搾乳ロボット（１１）を有し、一つまたは複数の搾乳ボックス（１）を使用する。前記装置において、乳頭キャップ（２８）に移送手段が装備され、その移送手段に補助され、乳頭キャプ（２８）は乳頭キャップ保持台（２９）への移動の間、ほぼ垂直姿勢に保たれる。これを実現するために、その移送手段が乳頭キャップ（２８）に連結された少なくとも二本の索（３３、３４）を有し、一本の索（３３）がほぼ水平に延びており、もう一本の索（３４）がほぼ垂直に延びている。

Description

【発明の詳細な説明】 動物の搾乳装置および搾乳方法 この発明は、乳牛のような動物の搾乳装置に関し、複数の乳頭キャップを備え た一つまたは複数の搾乳ロボットを有し、一つまたは複数の搾乳ボックスを使用 する。 そのような装置はよく知られているが、前述した形式の装置に関しては、搾乳 ロボットが運転される環境が汚れないないようにすることが常に可能であるわけ ではない。特に、動物の排泄物が搾乳ボックスの床を汚すからである。更に、乳 頭キャップの上端が搾乳ボックスの床と接触した時、ミルクが混入物汚染され、 その結果、ミルクは品質が低下する。無論、これは全く好ましくなく、等級が低 いミルクとなり、農夫にミルクの価格の低下をもたらす。 この発明の目的は、上記の不具合がないまたはそれを大幅に減少した前述の形 式の装置を提供することである。 この発明に従って、乳頭キャップに一つまたは複数の索または同様の移送用手 段が装備され、その移送手段の補助により、乳頭キャプは乳頭キャップ保持台へ の移動の間、ほぼ垂直姿勢に保たれることによりこの目的が達成される。 この発明の一つ特徴に従って、乳頭キャップは、乳頭キャップ保持台へ移動し ている時、そして乳頭から外される間、連続的にまたはほぼ連続的に垂直姿勢に 保たれる。これにより、乳頭キャプ上端が搾乳ボックスの床と簡単に接触するの を防ぎ、その結果ミルクの品質を改善する。 この発明の一つの実施例において、その移送手段は乳頭キャップに連結された 少なくとも二本の索を有する。 従って、この発明はまた、乳牛のような動物の搾乳装置であって、複数の乳頭 キャップを備えた一つまたは複数の搾乳ロボットと、一つまたは複数の搾乳ボッ クスを具備し、乳頭キャップが乳頭キャップに連結された少なくとも二本の索を 有する装置に関する。 更に、この発明の一つの特徴に従って、一本の索がほぼ水平に延びており、も う一本の索がほぼ垂直に延びている。この方式において、その乳頭キャップはそ の装置内に簡単に安価に、しかし確実に保持され得る。 更に、この発明の一つの特徴に従って、乳頭キャップはその上端と下端近くに 索留め具を有する。従って、この発明はまた、乳牛のような動物の搾乳装置であ り、複数の乳頭キャップを備えた一つまたは複数の搾乳ロボットと、一つまたは 複数の搾乳ボックスを有し、乳頭キャップはその上端と下端近くに索留め具を有 することを特徴とする。 この発明は更に一つの特徴に従って、ほぼ垂直に延びる索の一端に、搾乳ボッ クスに設けられた索留め具が連結され、他端は乳頭キャップ上端近くに設けられ た索留め具が連結されている。 この発明の他の一つの特徴に従って、ほぼ水平に延びる索の一端が、搾乳ボッ クスに設けられた引き込み部材に固定され、他端は乳頭キャップ下側近くに設け られた索留め具に固定されている。その乳頭キャップが乳頭から外される時、そ の乳頭キャップは引き込み部材とそれらの索により、搾乳ボックスの側面にほぼ 水平に移動させられ得る。 この発明の一つの特徴に従って、索留め具は搾乳ボックスの縦方向に延びるフ レームビーム上に配設されている。 この発明は更に一つの特徴に従って、索留め具は搾乳ボックスの後面から測っ て、搾乳ボックスの全長のほぼ１／４の場所に配置されている。前述の索留め具 は、この発明の他の一つの特徴に従って、搾乳ボックスの側面頂部近くに配設さ れ、好ましくは、搾乳ボックスの床から測って、少なくとも１ｍの高さに配設さ れている。 この発明の他の様体に従って、ほぼ水平に延びる索の索留め具が引き込み部材 の空気シリンダ側に配設されている。 この発明の別の一つの特徴に従って、空気シリンダは搾乳ボックスの床に接近 して配設され、搾乳ボックスの縦方向に延びている。 この発明の実施例に従って、搾乳ボックスの両側に、各々索留め具を有する二 つのシリンダが配設されている。 この発明の一つの特徴に従って、前記装置は搾乳の完了時に乳頭キャップが置 かれる台と、把持部を各々有する少なくとも二つのロボットアームとを有し、そ のロボットアームにより乳頭キャップが乳頭に連結される。 従って、この発明はまた、乳牛のような動物の搾乳装置であって、複数の乳頭 キャップを備えた一つまたは複数の搾乳ロボットと、一つまたは複数の搾乳ボッ クスを有し、前記装置は搾乳の完了時に乳頭キャップが置かれる台と、把持部を 各々有する少なくとも二つのロボットアームを有し、そのロボットアームにより 、乳頭キャップが乳頭に連結されることを特徴とする。 この発明の実施例において、この発明の一つの特徴に従って、搾乳ボックスの 各縦側面にロボットアームが配設されている。この二つのロボットアームは同時 に動く事ができ、従って、二つの乳頭キャップを同時に連結することができる。 この方式においては、比較的短時間に乳頭キャップが搾乳される動物の乳頭に連 結され得る。 把持部と乳頭キャップ間の確実な嵌合を実現するために、把持部は電磁石を有 しそして乳頭キャップの外形に対応した曲面の凹部を有する。乳頭キャップは電 磁石にエネルギーが与えられて、しっかりと迅速に、容易に掴まれ、そしてそれ は、簡単に電磁石へのエネルギーの供給が切られて、外すことができる。 この発明の一つの特徴に従って、搾乳の完了時に乳頭キャップが置かれる該台 が乳頭キャップの下側の円錐形状部に対応する円錐座を有するホルダーを具備す る。その円錐の座によって、搾乳後の何時も、そのホルダーの一つの同じ位置に 乳頭キャップを配置することができる。その乳頭キャップをホルダーの予め定め た休止位置に配置することにより、乳頭キャップは把持部により簡単に効率よく 掴まれる。 この発明の一つの特徴に従って、二つの着座を有するホルダーが搾乳ボックス の各縦側面の近くに配設されている。 この発明の更に他の様体に従って、前記ホルダーの着座の中央部近くに、ほぼ 水平に延びる索が通る孔が設けられ、ホルダー内に索が、空気シリンダの索留め 具まで、搾乳ボックスの縦方向に延びるように配置されている。 この発明の更に別の一つの特徴に従って、その装置は、搾乳される動物の乳頭 位置を検知するための、レーザーセンサのような検知器を装備したロボットアー ムを具備している。 この発明は添付図面を参照して更に説明される。 図１は、動物用搾乳装置の平面図であり、乳頭キャップを掴む把持部を、各縦 方向側面に有する搾乳ロボットを具備している。 図２は、図１による動物用搾乳装置の側面図であり、乳頭キャップが移送され る時に垂直な姿勢を保つ移送手段が明白に図示されている。 図３は、運転中のその動物用搾乳装置を示し、図１において、矢印IIIの方向 に見たものであれる。 図４は、運転停止中の、図１および２に図示された動物用搾乳装置を示す。 図５は、乳頭キャップおよび搾乳ロボットの把持部の詳細拡大図である。 図６は、図５におけるのIV−IVに沿った上面断面図である。 図１は動物の、この場合は乳牛であるが、囲い柵２を有する搾乳ボックス１の 平面図を示す。図２に図示されているように、柵２は複数のポスト４と、それら の間に、ある間隔で互いに平行に配設された横断ビーム５とを具備する。搾乳区 画１は後面に入り口ドア６と縦側面に出口ドア７とを有する。搾乳ボックス１の 前面の近くの横断ビーム５上には、飼料桶８が設けられ、動物３が集中できるよ うにしている。動物３の識別のために、動物識別装置（図示せず）と共に運転さ れる発振器１０を設けた首輪９が動物の首の周りに着けられている。 搾乳ボックス１の近傍には搾乳ロボット１１が更に装備され、そのロボットは 搾乳ボックス１の各縦側面にロボットアーム１２を有している。ロボットアーム １２上には、平行四辺形のヒンジアーム部材１４で連結された垂直な支持材１３ が連結されている。平行四辺形のヒンジアーム部材１４は、柵２の横断ビーム５ で連結された同様に垂直に配設され支持ビーム１５を有している。ロボットアー ム１２はシリンダ（図示せず）により垂直に動かされる。ロボットアーム１２は 、垂直軸１７の周りに枢動できる第一アーム部分１６と第二アーム部分１８を備 えていて、第二アーム部分１８の端部には垂直軸１９の周りに回転できる把持部 ２０が設けられている。更に、ロボットアーム２１は出口ドア７と反対側にある 搾乳ボックス１の縦側面に装備される。そのロボットアーム２１は第一アーム部 分２２を有し、そのアーム部分の一端は搾乳ボックス１のポスト４に連結固定さ れた二股部材２４で垂直軸２３に枢着される。第一アーム部分２２の他端は第二 アーム部分２６により垂直軸２５に枢着され、第二アーム部分２６の端部には動 物３の乳頭を検知する検知器２７が設けられている。この発明のこの実施例では 、検知器２７はレーザー検知器として設計されていて、それは約１５０度の角度 まで振り出すことができる。 更に、搾乳ロボット１１には４個の乳頭キャップ２８が装備されていて、搾乳 ロボット１１が非運転の時、搾乳ボックス１の両側に対になって、乳頭キャップ 保持材２９（図４）上に配置されている。その乳頭キャップ保持台またはホルダ ー２９は、乳頭キャップ２８の最も低い部分の円錐の部分に対応する円錐の座３ ０を有している。この実施例では、搾乳ボックス１の二つの縦側面に、互いに背 を向けた二つの円錐の内孔３０を有するホルダー２９が配置され、搾乳ボックス １の縦方向に、搾乳ボックス１の脇の床上に設けられる。 各乳頭キャップ２８はまた移送手段３２を有しており、その移送手段の駆動に より各乳頭キャップ２８は、乳頭キャップホルダー２９に対する動きの間、そし て乳頭からの脱着の間、連続的にまたはほぼ連続的に、ほぼ垂直な状態に保たれ る。図４に見られるように、移送手段３２はほぼ水平に延びる索３３と、ほぼ垂 直に延びる索３４を有する。垂直索３４は、乳頭キャップ２８の頂部近くに、乳 頭キャップ２８の外殻３６上に配設された索留め具３５で連結される一端を有す る（図５）。垂直索３４の他端は、柵２の横断ビーム５上に配設された索留め具 ３７で連結される。索留め具３７は円筒状であり、垂直索３４の端部の案内部を 構成する。垂直索３４の長さは、乳頭キャップ２８の上部が、搾乳ボックス１の 床３８に接触しないような寸法である。乳頭キャップ２８の下側の円錐部３１に は、索留め具３９がが設けられ、その留め具により、水平索３３の一端が乳頭キ ャップ２８に連結される。図５に示すように、水平索３３は乳頭キャップホルダ ー２９内の孔４０を貫通している。孔４０の第一の垂直部分４１は円錐状の座３ ０の中心に設けられ、第一の部分４１と垂直に、搾乳ボックス１の縦方向に延び る第二部分４２が設けられている。一対の乳頭キャップ２８の二つの水平索３３ は互いにほぼ平行に乳頭キャップホルダー２９から離れ、引き込み部材４３まで 、搾乳ボックスの縦方向に延びている。この発明の実施例では、引き込み部材４ ３は空気シリンダとして設計されているが、油圧シリンダでも、電動の同等なシ リンダでもよい。搾乳ボックス１の各縦側面には、この発明のこの実施例におけ る二つの空気シリンダ４４が、並んで互いに平行に配設されている。シリンダ４ ４は、そのシリンダハウジングの後面が、柵２のポスト４に固定された細片４５ と連結している。空気式シリンダ４４のピストンロッド４６の端部は水平索３３ が固定される索留め具を有する。その装置で空気シリンダ４４をできるだけ小型 にし、しかも水平索を短くするために、この発明のこの実施例では、プーリー機 構４８が使用されている。プーリー機構４８は索留め具４７として設計され、ル ープ状に配設された水平索３３に囲まれるローラガイドと、水平索３３の端部が 固定される垂直軸４９とを有する。 乳頭キャップ２８は更にミルクチューブ５０と脈動用チューブ５１とを有する 。それらは、ループ状態に乳頭キャップ２８から延びて、搾乳ボックス１の縦方 向に対して横向きに、収集ブロック５２まで延びている。収集ブロック５２は柵 ２の横断ビーム５上に固定されている。ミルクチューブ５０と脈動用チューブ５ １のループは乳頭キャップ２８が、図４に見られるように、乳頭キャップホルダ ー２９上の休止位置から、図３に見られる動物３の乳房の下まで動けるような寸 法になっている。チューブ５０と５１は、ループを介して乳頭キャップ２８に固 定されているので、動物は搾乳の間、乳頭キャップ２８を外さなくても動くこと が出来る。収集ブロック５２には更に、得られたミルクを送り出す送出ライン５ ３ と、搾乳の間必要とされる真空用の真空引きライン５４とが設けられる。 把持部２０は垂直軸１９の周りに回転できるブロック型のホルダー５５を有し 、その保持材の一端には、乳頭キャップ２８の外殻３６に対応した曲面の凹部５ ６（図５と６）が設けられている。その曲面の凹部５６の近傍には、ブロック型 ホルダー５５内に、エネルギーが与えられるまたは違う形式の曲面状の電磁石５ ７が設けられている。 ここまで述べた搾乳装置の構成の作用を以下に述べる。 動物３は、入口ドア６を通って搾乳ボックス１に入った後、発振器１０を使用 した動物識別装置により自動的に識別される。動物３は動物識別装置により識別 された後、飼料桶に集中用の量の飼料が動物３に与えられる。その結果コンピュ ータ（図示せず）により、レーザ検知器２７を載せたロボットアーム２１が動物 の下まで振り出される。そして、レーザ検知器２７によって、動物の乳頭の位置 が判別され、コンピュータに入力される。それから、コンピュータは、搾乳ボッ クス１の縦方向側面に配設された二つのロボットアーム１２に、一つまたは複数 の信号を発振する。これらの信号に基いて動き、そのロボットは曲がった凹部５ ６を有する把持部２０を、乳頭キャップ２８の外殻の近くに置く。この発明のこ の実施例では、先ず、搾乳するために動物３の裏側の乳頭に連結される乳頭キャ ップ２８が掴まえられる。ブロック形のホルダー５５の曲面状凹部５６が乳頭キ ャップ２８の外殻３６の近くに至る前に、コンピュータは信号を電磁石５７に送 り、把持部２０の曲面状凹部５６の付近に、電磁界を発生させる。把持部２０が 乳頭キャップ２８の金属の外殻３６に十分な距離に近ずく時、その電磁界がある ことによって、ブロック形のホルダー５５の曲面状凹部５６に、乳頭キャップ２ ８が確実に引寄せられる。その電磁界の変化は金属外殻３６により引き起こされ る。その後、信号がコンピュータに向けて発せられ、乳頭キャップ２８が連結し たことが知らされる。その信号はまた、ブロック形ホルダー５５に配設された接 触センサのような異なった型のセンサ、または位置判別手段により、検出器２７ を介して発せられても良い。 コンピュータはそれからその該当乳頭キャップ２８の移送手段３２に信号を発 し、その信号によってその移送手段は空気シリンダ４４を解放し、乳頭キャップ ２８がロボットアーム１２により、水平索３３により邪魔される事無しに、乳頭 キャップ保持台２９の座３０から持ち上げられるようになっいる。その結果、乳 頭キャップ２８は動物３の裏側の乳頭の下まで水平に動かされる（図３）。乳頭 キャプ２８が乳頭に動く時、垂直索３４は乳頭キャップ２８と共に振り出され、 水平索３３もまた共に運ばれる。把持部２０により、乳頭キャップ２８はそれか ら、搾乳される動物３の乳頭に連結され、その後、該当の乳房箇所の搾乳が開始 できる。搾乳の間、水平索３３にかすかに曲がったループが形成され、それによ り動物３が搾乳中に動く時に、乳頭キャップ２８が共に動くことを許容する。 乳頭キャップ２８が裏側の乳頭に連結された後、把持部２０を有するロボット アーム１２は残りの二つの乳頭キャップ２８に取り付けられ、同様に前側の乳頭 に連結される。ある乳房箇所が、空であるとセンサ（図示せず）によって検出さ れた後、コンピュータは信号を該当の空気シリンダ４４に発し、そこでシリダ４ ４はエネルギが与えられ、その結果、対応する水平索３３が引き延ばされ、乳頭 キャップ２８が乳頭キャップ保持台２９の座３０まで引き込まれる。乳頭キャッ プ保持台２９までの動きの間、乳頭キャップ２８は垂直索３４により、ほぼ垂直 な姿勢が保たれる。これは、乳頭キャプ２８の頂部が搾乳ボックス１の汚れてい る可能性のある床３８と接触するのを防ぐ。搾乳される動物３の乳頭からすべて の乳頭キャップ２８が外された後、出口ドア７が開けられ、動物３は搾乳ボック ス１を離れることが許される。その後、他の動物が搾乳区画１に入るのが許可さ れ、乳頭キャップ２８は再び連結され動物が搾乳される。 この発明はこれまで述べたことに限定されず、添付図に図示されているものに も及ぶものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．乳牛のような動物の搾乳装置であって、複数の乳頭キャップ（２８）を備え た一つまたは複数の搾乳ロボット（１１）と、一つまたは複数の搾乳ボックス（ １）とを具備し、乳頭キャップ（２８）に一つまたは複数の索（３３、３４）ま たは同様の移送手段が装備され、該移送手段の補助により、乳頭キャプ（２８） は乳頭キャップ保持台（２９）への移動の間、ほぼ垂直姿勢に保たれることを特 徴とする搾乳装置。 ２．該乳頭キャップ（２８）は、該乳頭キャップ保持台（２９）へ移動される時 、そして乳頭から外される時、連続的にまたはほぼ連続的に垂直姿勢に保たれる ことを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。 ３．該移送手段が該乳頭キャップ（２８）に連結された少なくとも二本の索（３ ３、３４）を有することを特徴とする請求の範囲第１または２項記載の装置。 ４．乳牛のような動物の搾乳装置であって、複数の乳頭キャップ（２８）を備え た一つまたは複数の搾乳ロボット（１１）と、一つまたは複数の搾乳ボックス（ １）を具備し、乳頭キャップが該乳頭キャップ（２８）に連結された少なくとも 二本の索（３３、３４）を有することを特徴とする搾乳装置。 ５．一方の索（３３）がほぼ水平に延びており、もう一方の索（３４）がほぼ垂 直に延びていることを特徴とする請求の範囲第３または４項記載の装置。 ６．該乳頭キャップ（２８）はその上端と下端近くに索留め具（３５、３９）を 有することを特徴とする請求の範囲の先行するいずれかの項記載の装置。 ７．ほぼ垂直に延びる該索（３４）の一端に、搾乳ボックスに設けられた索留め 具（３７）が連結され、他端は乳頭キャップ（２８）上端近くに設けられた索留 め具（３５）が連結されたことを特徴とする請求の範囲の先行するいずれかの項 記載の装置。 ８．ほぼ水平に延びる該索（３３）の一端が、該搾乳ボックス（１）に設けられ た引き込み部材（４３）に固定され、他端は該乳頭キャップ（２８）下側近く に設けられた索留め具（３９）に固定されたことを特徴とする請求の範囲の先行 するいずれかの項記載の装置。 ９．該索留め具（３７）は該搾乳ボックス（１）の縦方向に延びるフレームビー ム（５）上に配設されたことを特徴とする請求の範囲第７項記載の装置。 １０．該索留め具（３７）は該搾乳ボックス（１）の側面頂部に配設されたこと を特徴とする請求の範囲第９項記載の装置。 １１．ほぼ水平に延びる該索（３３）の索留め具（４７）が引き込み部材（４３ ）の空気シリンダ（４４）に配設されたことを特徴とする請求の範囲の先行する いずれかの項記載の装置。 １２．該空気シリンダ（４４）が該搾乳ボックス（１）の床（３８）に接近して 配設され、該搾乳ボックス（１）の縦方向に延びたことを特徴とする請求の範囲 第１１項記載の装置。 １３．該搾乳ボックス（１）の両側に、二つのシリンダ（４４）が配設されたこ とを特徴とする請求の範囲第１１または１２項記載の装置。 １４．前記装置は搾乳の完了時に該乳頭キャップ（２８）が置かれる台（２９） と、把持部（２０）を各々有する少なくとも二つのロボットアーム（１２）を有 し、そのロボットアーム（１２）により、該乳頭キャップ（２８）が乳頭に連結 されることを特徴とする請求の範囲の先行するいずれかの項記載の装置。 １５．該搾乳ボックス（１）の各縦側面にロボットアーム（１２）が配設された ことを特徴とする請求の範囲第１４項記載の装置。 １６．該把持部（２０）は該乳頭キャップ（２８）の外形に対応して曲面の凹部 （５６）を有することを特徴とする請求の範囲第１４または１５項記載の装置。 １７．前記把持部（２０）はが電磁石（５７）を有することを特徴とする請求の 範囲第１４から１６項のいずれかに記載の装置。 １８．搾乳の完了時に乳頭キャップ（２８）が置かれる該台（２９）が該乳頭キ ャップ（２８）の下側の円錐形状部（３１）に対応する円錐座を有する保持部（ ３０）を具備することを特徴とする請求の範囲の先行するいずれかの項記載 の装置。 １９．該搾乳ボックス（１）の各縦側面の近くに二つの座（３０）を有するホル ダー（２９）を具備することを特徴とする請求の範囲第１８項記載の装置。 ２０．該ホルダーの該座（３０）の中央部近くに、ほぼ水平に延びる該索（３３ ）のが通る孔（４１、４２）が設けられ、ホルダー（２９）内に該索（３３）が 該搾乳ボックス（１）の縦方向に延びるように配置されたことを特徴とする請求 の範囲第１８または１９項記載の装置。 ２１．前記装置が、搾乳される動物の乳頭位置を判定するための、レーザーセン サのような検知器（２７）を装備したロボットアーム（２１）を具備したことを 特徴とする請求の範囲の先行するいずれかの項記載の装置。 ２２．ほぼ垂直に延びる該索（３４）が動物の側面に沿って配置されたことを特 徴とする請求の範囲の先行するいずれかの項記載の装置。 ２３．該乳頭キャップ（２８）が二本の索（３３、３４）を連結するように構成 されたことを特徴とする請求の範囲の先行するいずれかの項記載の装置。 ２４．乳牛のような動物の搾乳装置であって、複数の乳頭キャップ（２８）を備 えた一つまたは複数の搾乳ロボット（１２）と、一つまたは複数の搾乳ボックス （１）とを具備し、乳頭キャップ（２８）が二本の索（３３、３４）を連結して それにより乳頭キャップ（２８）が移送されるように構成されたことを特徴とす る搾乳装置。 ２５．乳牛のような動物の搾乳方法であって、掴み手段（２０）を有する少なく とも二つのロボットアーム（１２）が二つの乳頭キャップ（２８）を二つの乳頭 に連結させ、その結果これらの乳頭キャップ（２８）による搾乳が開始し、その 後、掴み手段（２０）により他の二つの乳頭キャップ（２８）を他の二つ乳頭に 連結させ、順次搾乳を開始する前記方法。 ２６．前記掴み手段（２０）の補助により、ある乳頭キャップでの搾乳の間、他 の乳頭キャップ（２８）が他の乳頭に連結されることを特徴とする請求の範囲第 ２５項記載の方法。 ２７．該乳頭キャップ（２８）が一本または複数本の索（３３、３４）により支 持されたことを特徴とする請求の範囲第２５または２６項記載の方法。 ２８．添付記載そして添付図面に開示されたおよびまたは先行する請求の範囲の いずれかの項記載の装置。