JPH1189464A

JPH1189464A - 搾乳装置

Info

Publication number: JPH1189464A
Application number: JP9259638A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Kawabata; 河端　　真一
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1997-09-25
Filing date: 1997-09-25
Publication date: 1999-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】人為操作に基づく搾乳カップの装着作業を少
ない労力で且つ能率よく行えるようにすることが可能と
なる搾乳装置を提供する。【解決手段】搾乳対象となる牛の乳首に対して装着並
びに離脱自在な搾乳カップ５０を横方向に移動自在に且
つ昇降自在に支持する支持機構Ａａと、この支持機構Ａ
ａの移動動作を制御する制御手段が、搾乳用所定位置に
居る牛の乳首の検出位置情報に基づいて、搾乳カップ５
０を前記乳首に自動的に装着させるべく前記支持機構Ａ
ａを移動操作する自動操作状態と、人為操作による前記
支持機構Ａａの移動操作を許容する手動操作状態とに切
り換え自在に構成され、前記手動操作状態において、支
持機構Ａａの人為操作による昇降操作を許容し、且つ、
人為操作による昇降操作中に支持機構Ａａの重量に対し
てバランスするような上昇操作力を発生するバランス機
構が設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搾乳対象となる動
物の乳首に対して装着並びに離脱自在な搾乳カップを横
方向に移動自在に且つ昇降自在に支持する支持機構と、
この支持機構の移動動作を制御する制御手段とが備えら
れ、前記制御手段は、搾乳用所定位置に居る前記動物の
乳首の検出位置情報に基づいて、前記搾乳カップを前記
乳首に自動的に装着させるべく前記支持機構を移動操作
する自動操作状態と、人為操作に基づく前記支持機構の
移動操作を許容する手動操作状態とに切り換え自在に構
成されている搾乳装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記搾乳装置は、搾乳用所定位置に居る
前記動物の乳首に対して、搾乳カップを自動的に装着し
て人為的な作業を要することなく搾乳を行うことができ
るようにしたものであるが、このような搾乳カップの自
動装着に適合しない動物も存在することから、人為操作
に基づく支持機構の移動操作を許容するようにしたもの
である。ところで、この種の搾乳装置において、従来で
は、例えば特開平８‐１３１００３号公報に示されるよ
うに、前記支持機構は前記搾乳カップを単独で相対昇降
可能に構成され、人為操作によって動物の乳首に搾乳カ
ップを装着させる場合には、支持機構が動物に干渉しな
いような低い待機位置に設定された状態で、搾乳カップ
を人為操作により相対的に上昇させて乳首に装着させ、
装着が終了すると、支持機構を駆動操作して、装着され
た搾乳カップが適正な姿勢になるように設定量上昇操作
するように制御する構成のものがあった。つまり、支持
機構の昇降操作は、自動操作状態では勿論、手動操作状
態においても、制御手段による制御に基づいて例えばア
クチュエータ等により強制的に昇降操作させる構成とな
っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したような支持機
構は、動物への干渉等に対しても充分な強度を要するの
で比較的大型で重量も大きいものとなる。そこで、上記
従来構成においては、人為操作による搾乳カップの装着
の際に、このような重量の大きい支持機構を人為的に昇
降させるのは、大きな労力を要することから、搾乳カッ
プの装着のみ手動で行い、支持機構の昇降操作は強制的
に駆動操作させるようにしたものであるが、上記従来構
成においては、次のような不利があった。

【０００４】つまり、搾乳カップを手動操作にて装着さ
せる場合、動物の下腹部の入り込んだ箇所で作業を行う
ことになるが、搾乳カップの装着が終了したときに、作
業者の意思とは無関係に支持機構が強制的に所定量上昇
操作されることになるので、支持機構が作業者に干渉す
る等のおそれがあった。又、搾乳カップを装着させると
きに支持機構が低い待機位置にあることから、その位置
よりも支持機構を上昇させた方が搾乳カップの装着作業
が行い易いような場合があるが、上記従来構成において
は支持機構が待機位置に固定されているので、作業が行
い難いものとなる不利もあった。

【０００５】本発明は、かかる点に着目してなされたも
のであり、その目的は、上記構成の搾乳装置において、
人為操作に基づく搾乳カップの装着作業を少ない労力で
且つ能率よく行えるようにすることが可能となる搾乳装
置を提供する点にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の特徴構
成によれば、搾乳用所定位置に居る前記動物の乳首の検
出位置情報に基づいて、搾乳カップを乳首に自動的に装
着させるべく支持機構を移動操作する自動操作状態と、
人為操作による前記支持機構の移動操作を許容する手動
操作状態とに切り換え自在に構成され、前記手動操作状
態において、前記支持機構の人為操作による昇降操作を
許容し、且つ、人為操作による昇降操作中に前記支持機
構の重量に対してバランスするような上昇操作力を発生
するバランス機構が設けられる。

【０００７】従って、手動操作により搾乳カップを動物
の乳首に装着させる場合、例えば、支持機構の位置を搾
乳カップの装着に対して適正な位置にまで昇降させる必
要がある場合等において、バランス機構により支持機構
の重量に対してバランスするような上昇操作力が発生す
るので人為操作により小さい操作力で昇降操作を行える
ことになり、大きな労力を要することなく所望の位置ま
で支持機構を人為的に昇降させることができる。つま
り、従来構成のように、搾乳カップの手動による装着作
業の後に自動的に支持機構が昇降する等の不利が無く、
しかも、搾乳カップの装着に先立って支持機構を任意の
位置まで容易に昇降させることができ、それだけ操作を
能率よく行えるものとなる。

【０００８】従って、自動的に搾乳カップが乳首に装着
される状態と、手動にて装着させる状態とに切り換える
ことができる搾乳装置において、人為操作に基づく搾乳
カップの装着作業を少ない労力で且つ能率よく行えるよ
うにすることが可能となる搾乳装置を提供できるに至っ
た。

【０００９】請求項２に記載の特徴構成によれば、請求
項１において、前記支持機構を昇降操作する昇降用アク
チュエータが備えられ、制御手段は、自動操作状態にお
いて昇降用アクチュエータにて支持機構を自動昇降操作
させ、手動操作状態において、バランス機構として、昇
降用アクチュエータを兼用するように構成されている。

【００１０】自動操作状態においては、搾乳カップを自
動的に乳首に装着させるためにアクチュエータが必要と
なるが、このアクチュエータを前記バランス機構として
兼用する構成とすることで、アクチュエータとは別に専
用のバランス機構を設ける場合に較べて、構成が複雑化
する不利を回避できる。

【００１１】請求項３に記載の特徴構成によれば、請求
項２において、前記昇降用アクチュエータが空気圧シリ
ンダにて構成され、前記制御手段は、前記手動操作状態
において、人為操作による昇降操作を許容し、且つ、人
為操作による昇降操作中に支持機構の重量に対してバラ
ンスするような上昇操作力を発生するように、昇降用ア
クチュエータへの供給空気圧を調節するように構成され
ている。

【００１２】支持機構の重量は一定であるので、昇降用
アクチュエータとしての空気圧シリンダへの供給空気圧
を支持機構の重量に対応する所定の圧力に調節しておけ
ばよく、例えば、人為操作するときの操作圧（荷重負
荷）を検出してその検出情報に基づいて昇降用アクチュ
エータの昇降操作状態を適宜制御するような制御構成に
較べて、比較的簡単な制御構成で済み、しかも、応答遅
れ等により人為操作が却って行い難くなる等の不利が無
い。

【００１３】請求項４に記載の特徴構成によれば、請求
項１〜３のいずれか１において、搾乳した乳汁を貯蔵す
る貯蔵手段と、搾乳カップが装着された状態で搾乳のた
めに吸引して貯蔵手段に乳汁を給送する給送手段とが備
えられ、前記制御手段は、搾乳カップが乳首に装着され
ている状態で、給送手段が給送動作を実行すべく制御す
るように構成されている。

【００１４】従って、例えば、手動操作により搾乳カッ
プが乳首に装着された後に、給送手段が給送動作を実行
すべく制御されるので、乳汁が乳首から吸引されて貯蔵
手段に向けて給送されて搾乳が実行されることになる。
つまり、搾乳カップの装着が手動で行われた場合であっ
ても、搾乳カップが装着された後の搾乳動作は自動的に
行われるので、作業能率の向上が図れる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る搾乳装置を、
搾乳対象となる動物として乳牛に適用した場合につい
て、図面に基づいて説明する。図１に牛舎の全体レイア
ウトが示されている。１Ａは自動搾乳に適合した牛の餌
場、１Ｂは自動搾乳に適合しない牛の餌場であり、２Ａ
は自動搾乳に適合した牛の居住エリアとしての第１エリ
ア、２Ｂは自動搾乳に適合しない牛のフリーストールで
ある第２エリア２Ｂ、３は搾乳場所としての搾乳場であ
り、第１，第２エリア２Ａ，２Ｂにはパイプで仕切られ
た多数のストール（寝床）２ａ，２ｂが配置されてい
る。餌場１Ａと第１エリア２Ａとは２箇所の一方向ゲー
ト４，５で仕切られており、これら一方向ゲート４，５
は、餌場１Ａから第１エリア２Ａへの通過のみ許容する
ように構成されている。つまり、この一方向ゲート４，
５が一方向通過手段に相当する。そして、第１エリア２
Ａ及び第２エリア２Ｂと搾乳場３との間には、牛が移動
する通路Ｌ１と、搾乳の順番を待つ待機場６が設けられ
ている。又、搾乳場３と餌場１Ａとの間には通路Ｌ２が
形成されている。従って、第１エリア２Ａに居る牛は、
搾乳場３を通り餌場１Ａに行き、食餌した後に一方向ゲ
ート４，５を通過して第１エリア２Ａに戻るように一方
向の循環経路に沿って移動するようになっている。第１
エリア２Ａと餌場１Ａとにより飼育エリアが構成される
ことになる。尚、第２エリア２Ｂと餌場２Ｂとの間は自
由に往来ができるように通路Ｌ３が形成されている。

【００１６】前記第１及び第２エリア２Ａ，２Ｂと、前
記搾乳場３との間には、第１エリア２Ａに居る牛が搾乳
場３に自由に行くことができ、第２エリア２Ｂに居る牛
が搾乳場３に行くことを禁止する第１状態と、第１エリ
ア２Ａに居る牛が搾乳場３に移動することを禁止し、第
２エリア２Ｂに居る牛が搾乳場３に自由に行くことがで
きる第２状態とに切り換え自在な開閉ゲートＧ8 が設け
られている。前記搾乳場３には、やって来た牛に対して
自動的に、搾乳カップとしてのティートカップ５０を乳
首に装着して搾乳を行う本発明に係る搾乳装置としての
自動搾乳装置Ａが設けられている。

【００１７】この牛舎における搾乳システムを概略説明
すると、搾乳対象である複数の牛を、前記自動搾乳装置
Ａによる自動搾乳に適合する牛と、自動搾乳に適合しな
い牛とに区分けして群管理するようになっており、自動
搾乳に適合する牛（以下、自動牛と称する）は、前記第
１エリア２Ａにて居住するように管理され、自動搾乳に
適合しない牛（以下、マニュアル牛と称する）は前記第
２エリア２Ｂにて居住するように管理される。尚、自動
搾乳に適合しない牛とは、例えば乳首の形状がティート
カップ５０の形状に合わずに、自動的に装着させること
が困難な牛や、搾乳場３所に入ると落ち着かずに暴れて
自動搾乳が実行できない牛、あるいは、乳房炎等の病気
にかかっている牛等であり、自動搾乳装置Ａによる自動
搾乳が適正に行なうことができない牛を言う。

【００１８】尚、１日のうちの多くの時間帯において
は、図２に示すように、前記開閉ゲートＧ8 は第１状態
に切り換えられており、前記第１エリア２Ａ内に居る前
記自動牛は、空腹になると何時でも自由に搾乳場３を通
り餌場に行くことができる。又、搾乳場３において自動
搾乳装置Ａによる搾乳が行われるときに動物が食餌する
箇所には、牛の嗜好をそそる美味しい餌である濃厚飼料
が給餌されており、このことを知っている（教育されて
いる）乳牛が、空腹になると自然に搾乳場３に向かうよ
うになるのである。尚、前記濃厚飼料は量が少なく、搾
乳が行われる間に食べ終わる程度の量になっており、自
動搾乳装置Ａによる搾乳が行われないときに食餌する箇
所である前記餌場１Ａ，１Ｂには、牧草等の粗飼料を多
く含む飼料を給餌するようにしている。自動牛は、何時
でも自由に搾乳場３に行くことができるが、各牛は後述
するように各牛に備えられたリスポンダにより発信され
る個体識別情報をタグＴによって検出して個体識別が行
えるように構成され、前回の搾乳時間から設定時間（約
４時間）が経過していない場合には、自動搾乳を実行す
ることなく搾乳場３から退出させることになる。

【００１９】前記マニュアル牛は、人為的に管理されて
搾乳が行われるようになっている。つまり、第２エリア
２Ｂに居るマニュアル牛は前記通路Ｌ３を通り何時でも
餌場に行き食餌することができるが、通常では開閉ゲー
トＧ8 が閉じているために搾乳場３に自由に行くことは
できない。そして、作業者が、予め定めた搾乳時間にな
ると、開閉ゲートＧ8 を第２状態に切り換えて、第２エ
リア２Ｂに居るマニュアル牛を搾乳場３に順次移動させ
て、基本的には、搾乳場３において手動操作にてティー
トカップを装着して搾乳を行うことになる。尚、搾乳が
終了したマニュアル牛は帰路Ｌ４を通り、第２エリア２
Ｂに戻るようになっている。

【００２０】次に、搾乳場３について説明する。図１に
示すように、搾乳場３では、直列配置された２箇所の搾
乳室７，７の夫々に自動搾乳装置が設置され、これらの
搾乳室の横に移動通路８と、自動搾乳に失敗した牛を入
口側に戻すための戻り通路Ｌ５とが並んで設けられてい
る。図５に示すように、移動通路８の入口側（待機場６
側）には開閉自在な第１ゲートＧ1 が設けられ、各搾乳
室７，７には乳牛の入口である第２（第４）ゲートＧ2,
Ｇ4 、及び出口である第３（第５）ゲートＧ3,Ｇ5 が装
備されている。移動通路８の出口側には、自動牛を餌場
１Ａへの通路Ｌ２と戻り通路Ｌ５とに振り分ける第６ゲ
ートＧ6 と、マニュアル牛を帰路Ｌ４と戻り通路Ｌ５と
に振り分ける第７ゲートＧ7 とが設けられている。尚、
戻り通路Ｌ５の待機場６側には、待機場６側への通過の
み許容するワンウエイゲートＧ9 が設けられる。

【００２１】前記第１ゲートＧ1 は、通常テキサスゲー
トと呼ばれ、上下軸心回りで揺動可能な左右一対のゲー
ト片を備え、図示しないエアーシリンダによって一対の
ゲート片を同時に開閉可能な観音開き構造に構成されて
いる。第２ゲートＧ2 は、上下軸心回りで揺動自在な扉
型に構成され、開き位置では移動通路８を殆ど塞ぐ状態
に設定してあり、必ず第１搾乳室７から先に牛が入るよ
うにしてある。第２搾乳室７の第４ゲートＧ4 も全く同
じ構造である。第３ゲートＧ3 は、搾乳室７の側壁に上
下軸心回りで揺動可能に支承された第１扉１０と、この
第１扉１０に上下軸心回りで揺動可能に支承された第２
扉１１とによる２つ折れ構造の折れ戸に構成されてい
る。第３ゲートＧ3 は、その閉じ作動に伴う第２扉の移
動により、搾乳室７からでた牛の臀部を押して前進を促
進させるように構成されている〔図７（ヘ）参照〕。第
２搾乳室７の第５ゲートＧ5 も全く同じ構造に設定され
ている。

【００２２】第６ゲートＧ6 は、移動通路８と前記通路
Ｌ２とを連絡させる位置と、移動通路８と前記戻り通路
Ｌ５とを連絡させる位置とに切り換え自在に構成されて
いる。第７ゲートＧ7 は、夫々上下向きの軸心回りで揺
動可能に設けられ、移動通路８と戻り通路Ｌ５とを連絡
させる位置と、移動通路８と帰路Ｌ４とを連絡させる位
置に切り換え自在に構成されている。

【００２３】又、各ゲートを連係動作させるために、牛
の通過や存否を検出する多数のセンサＳ1 〜Ｓ8 が装備
されている。全てのセンサは、投光器と受光器との対で
成る光センサに構成され、光軸を遮ること、又は光軸が
再開されることによって検出作動するものである。

【００２４】図３に示すように、上下一対の第１，第２
センサＳ1,Ｓ2 は、第１ゲートＧ1から６０cm離れた地
点における移動通路８を直交する状態に配置されてお
り、第１センサＳ1 は牛の脚部分を、第２センサＳ2 は
胴体部分を夫々検出するものである。第３センサＳ3
は、第１搾乳室７の始端側部分と、第１搾乳室７の終端
側の移動通路反対側部分とに亘るように斜め配置されて
いる。第４センサＳ4 は、第１搾乳室７の始端側の移動
通路反対側部分と、第１搾乳室７の終端側部分とに亘る
ように斜め配置されている。第５センサＳ5 は、第２搾
乳室７の始端側部分と、第２搾乳室７の終端側の移動通
路反対側部分とに亘るように斜め配置されている。第６
センサＳ6 は、第２搾乳室７の始端側の移動通路反対側
部分と、第２搾乳室７の終端側部分とに亘るように斜め
配置されている。上下一対の第７，第８センサＳ7,Ｓ8
は、第２搾乳室７の終端側付近における移動通路８を直
交する状態に配置されており、第１，第２センサＳ1,Ｓ
2 と同様に第７センサＳ7 は脚部分を、第８センサＳ8
は胴体部分を夫々検出する。

【００２５】次に、図３〜図７を参照して各センサと各
ゲートとの連係動作について説明する。先ず、初期状態
では、図３（イ）に示すように、第２ゲートＧ2 が開
き、かつ、第６ゲートＧ6 が餌場への通路側に振り分け
る位置に操作されており、その他のゲートＧ1,Ｇ3,Ｇ4,
Ｇ5 は全て閉じている。図３（ロ）に示すように、第１
ゲートＧ1 が開き、牛が移動通路８に入ってきて第１、
第２センサＳ1,Ｓ2 を通過完了すると第１ゲートＧ1 が
閉じる。そして、第３センサＳ3 を通過して第１搾乳室
７に牛が入り、首に装着した発信装置であるリスポンダ
（図示せず）によってタグ（受信装置）Ｔが固体（牛）
検出作動すると、第２ゲートＧ2 が閉じられるとともに
第４ゲートＧ4 が開く〔図４（ハ）参照〕。

【００２６】そして、第１搾乳室７において自動搾乳装
置Ａでの搾乳が開始され、かつ、次の牛が移動通路８に
入ることが可能となるべく再び第１ゲートＧ1 が開きう
る状態となる。尚、第１ゲートＧ1 は、該ゲート手前、
つまり、待機場６の壁部に配置された存否センサ（図示
せず）によって第１ゲートＧ1 手前の待機位置に牛が来
ていることが確認され、かつ、第１，第２搾乳室７，７
のいずれかが空いている条件のときにのみ開き操作され
るようになっている。

【００２７】次に牛が移動通路８に入り、第１，第２セ
ンサを通過すると第１ゲートＧ1 が閉じられ、かつ、第
２搾乳室７の入口である第４ゲートＧ4 が開き（第２ゲ
ートＧ2 が閉じた時点、又は第１ゲートＧ1 が開く時点
で第４ゲートＧ4 を開いても良い）、２頭目の牛を第２
搾乳室７に迎える準備ができあがる〔図４（ニ）参
照〕。そして、第３，第４、及び第５センサＳ3,Ｓ4,Ｓ
5 が検出作動して牛が第２搾乳室７に入って、そのタグ
Ｔが固体検出すると、第４ゲートＧ4 が閉じられ、２箇
所の搾乳室７，７での搾乳状態となる。

【００２８】次に、第１搾乳室７での搾乳が終了する
と、そのことに連係して第１搾乳室７の出口である第３
ゲートＧ3 が開き、牛が移動通路８に進む〔図５（ホ）
参照〕。このとき、牛の通過で遮られた第４センサＳ4
が再び初期状態に戻ること（又は、第５及び第６センサ
Ｓ5,Ｓ6 が共に検出作動すること）等に連係して、折り
畳まれた状態で開いている第３ゲートＧ3 が閉じ作動
し、第２扉１１が図５（ヘ）に示すように牛の臀部を後
押しして前進を促進させる機能が発揮されるようにして
ある。第１搾乳室７を出た牛が、第５，第６センサＳ5,
Ｓ6 を通過してから第７、第８センサＳ7,Ｓ8 に差し掛
かると第３ゲートＧ3 が閉じられるとともに第１ゲート
Ｇ1 が開き〔図６（ト）参照〕、第７，第８センサＳ7,
Ｓ8 の通過検出で第１ゲートＧ1 が開きうる状態にな
る。搾乳が終了している場合には、牛は通路Ｌ２を通っ
て餌場１へ開放される。

【００２９】第２搾乳室７での搾乳が終わると、上記第
１搾乳室７の場合とほぼ同様に作用する〔図６（チ）参
照〕が、違いを述べると、第５ゲートＧ5 の閉じ作動と
第１ゲートＧ1 の開き可能状態とは、第７，第８センサ
Ｓ7,Ｓ8 の通過完了検出で達成される（図７参照）とと
もに、第４ゲートＧ4 は依然として閉じ状態に維持され
ている点である（このときに第４ゲートＧ4 が開き作動
されるのは、その時点で第１搾乳室７に牛が入っている
場合である）。そして、第２搾乳室７の牛が移動通路８
外に退出したときに、未だ第１搾乳室７に牛が来ていな
いのであれば、各ゲートＧ1 〜Ｇ6 は第２ゲートのみ開
いた初期状態に戻る。

【００３０】このシステムでは、両方の搾乳室７，７が
共に空の状態では、第１搾乳室７に優先して牛を入れる
ように設定されている。又、各搾乳室７，７前の移動通
路８における第３〜第６センサＳ3 〜Ｓ6 のクロス配置
の利点は次のようである。すなわち、直列配置された搾
乳室７への移動通路８からの出退移動は、搾乳室７の横
側壁部分で行う構造上、センサの斜め配置によって搾乳
室７の入出口に近い位置でセンシングできる機能、及
び、例えば、第２搾乳室７を出た牛が第７，第８センサ
Ｓ7,Ｓ8 の通過中にバックすることがあると、第５，第
６センサＳ5,Ｓ6が作動してその不都合を検出できる機
能、の双方の機能を発揮できることであり、各ゲートの
前後に移動通路８に直交してセンサを配置する手段より
も、検出地点、及び必要センサ数の点で優れている。

【００３１】上記した各ゲートはエアーシリンダ等によ
り開閉操作自在に構成され、その開閉作動は自動搾乳装
置Ａの動作を制御する制御装置（図２６参照）により各
センサの検出情報に基づいて制御されるが、上記した動
作はシステムが円滑に稼働しているときの一例であり、
ケース・バイ・ケースによって様々な作動状況が考えら
れる。例えば、第２搾乳室７での搾乳が第１搾乳室７よ
りも早く終了した場合では、第２搾乳室７の牛が第７，
第８センサＳ7,Ｓ8 の通過終了に伴って、第１ゲートＧ
1 が開きうる状態となる。そのときに第１ゲートＧ1 手
前に次の牛が来ていると、第１ゲートＧ1 が開き、牛は
第１搾乳室７をやり過ごして直接第２搾乳室７に入るよ
うになる、といった具合である。又、各センサＳ1 〜Ｓ
8 はいずれも同じセンサを使用しており、投光器と受光
器との対で成る光学式に構成されている。

【００３２】自動搾乳装置Ａにおける搾乳作用部分の構
造について説明する。図８〜図１１に示すように、乳頭
に装着可能な４個の搾乳カップとしてのティートカップ
５０を先端に備えた腰折れアーム５１を搾乳室７の右横
に備えて構成される支持機構としての搾乳器（クラスタ
ー）Ａａと、搾乳室７において所定の搾乳姿勢になった
牛の４箇所の乳頭をセンシングしてティートカップ５０
を夫々に対応する乳頭の真下に位置合せするためのセン
サロボットＡｂとを備えて構成されている。

【００３３】図８，図９に示すように、搾乳器Ａａは、
ティートカップ５０を備えた先端アーム５１ａと、この
先端アーム５１ａと搾乳室７右横に固着された支持体５
４とに架設される基端アーム５１ｂとから成る腰折れリ
ンク５１と、２個の復帰用シリンダ５２，５３とで構成
されている。ティートカップ５０は外側がゴム材で覆わ
れており、そのゴム材上下の突出部分に上リンク６３ａ
とこれより長さの短い下リンク６３ｂとで成る不等辺リ
ンク機構６３を介して先端アーム５１ａに支持するとと
もに、先端アーム５１ａと下リンク６３ｂとに亘って昇
降シリンダ６４を架設してある。基端アーム５１ｂは、
昇降用アクチュエータとしてのエアーシリンダ６６を介
して平行昇降可能に支持体５４に支持されており、基端
シリンダ５３も連動して昇降可能となるよう、支持体５
４に立設されたバー６７に上下スライド自在に嵌装して
ある。

【００３４】４個のティートカップ５０は、牛の乳頭の
配列状態に合せて前側が横に広い台形状に配置されてお
り、この配置状態は基本的に固定されている。しかしな
がら、上下のリンク６３ａ，６３ｂと先端アーム５１ａ
との連結部に介装されたゴムブッシュ（図示せず）、及
びティートカップ５０を覆うゴム部材の弾性によって、
ティートカップ５０の位置及び姿勢には融通が持たされ
ており、かつ、ティートカップ５０上端の開口部が上拡
がり形状（図８参照）であることから、４個の乳頭の相
対位置が標準状態から多少ズレていてもティートカップ
５０の嵌着が可能となっている。この構造は、乳頭の相
対位置が基本的に牛毎でそう大きくは違わないことによ
って可能となっている。

【００３５】又、ティートカップ５０が乳頭に装着され
ると、それが次のティートカップ５０装着のための支持
基準体となり、その装着されたティートカップ５０はあ
まり動かない方が次のカップ装着の成功率を改善できる
点で都合が良い。そこで、ティートカップ５０の乳頭へ
の装着に伴って、前記のゴムブッシュによる融通を少な
くする機構（例えば、電磁マグネットを連結部に埋込ん
でおき、通電すれば上下のリンク６３ａ，６３ｂと先端
アーム５１ａとがリジッド状態になる、等）が設けてあ
り、カップ装着の確実性を強化してある。又、ティート
カップ５０の内部には、牛の乳首に装着されたことを検
出する装着検出手段としての装着検出センサが設けられ
ている。この搾乳器Ａａは、先端シリンダ５２と基端シ
リンダ５３との伸縮駆動により、搾乳室７の右横に退避
した退避位置から、搾乳室７の左右中央に突出した搾乳
位置（乳牛の下腹部）に亘ってティートカップ５０の姿
勢を変えずに移動できるようにしてある。尚、６５はセ
ンサロボットＡｂ合体用の被装着部である。

【００３６】図１０，図１１に示すように、センサロボ
ットＡｂは、２個のラフセンサ５５，５５と１個のスキ
ャナー（ファインセンサに相当）５６とを備えた先端平
行四連リンク５７と、これと枠筒６９下部の上下突出板
６９ａ，６９ｂとに亘る基端平行四連リンク５８と、第
１及び第２シリンダ６０，６１等から構成されている。
枠筒６９は、モータ７０ａとネジ軸７０ｂとで成る上下
移動機構７０によって昇降移動可能に支柱５９に嵌装さ
れるとともに、その支柱５９は、２箇所の搾乳室７，７
の右側脇に亘って架設された左右一対の移動用レール６
２上を転動移動可能な台車６８に支持されている。尚、
下突出板６９ｂの延長部を、台車６８に立設した支持バ
ー６８ａに上下スライド自在に嵌装して枠筒６９の回り
止めを行っている。

【００３７】第１シリンダ６０の伸縮動によって基端平
行四連リンク５８を枠筒６９に対して左右移動可能であ
るとともに、第２シリンダ６１の伸縮動によって先端平
行四連リンク５７を基端平行四連リンク５８に対して左
右移動可能であり、図１１に示すように各センサ５５，
５６の台車６８に対する姿勢を変えずに、搾乳室７の右
横に退避した退避位置から、搾乳室７の左右中央に突出
した搾乳位置（乳牛の下腹部）に亘って横移動可能であ
る。ラフセンサ５５，５５は位置固定であるが、スキャ
ナー５６は、上アーム５６ａと下アーム５６ｂとで成る
四連リンク、及び下アーム５６ｂに作用するモータ機構
７１とにより、上下移動可能に先端平行四連リンク５７
に支持されるとともに、電動モータ等によって受台５６
ｃに対して上下軸心回りで回転可能に構成されている。
尚、７２は搾乳器Ａａ合体用の装着部である。

【００３８】ここで、搾乳器ＡａとセンサロボットＡｂ
との合体構造を説明すると、図１２に示すように、被装
着部６５は、一対の引掛け部６５ａ，６５ａと一対の突
起ガイド６５ｂ，６５ｂとを備えて構成され、装着部７
２は、腰折れリンク７３で相対連結された一対の係合片
７２ａ，７２ａを枢支可能に垂設するとともに、ソレノ
イド７４で出退操作可能なロッド７５の下端を腰折れリ
ンク７３の中央リンク片７３ａに連結して構成されてい
る。係合を解除するには、ソレノイド７４を伸長動させ
れば良い。従って、図１２（イ）に示すように、装着部
７２と被装着部６５とが横方向で位置合せされた状態
で、センサロボットＡｂ全体を下降移動すると、係合片
７２ａが突起ガイド６５ｂに誘導され、図１２（ロ）に
示すように、２箇所において係合片７２ａ先端と引掛け
部６５ａとが係合し、搾乳器ＡａとセンサロボットＡｂ
とが合体するのである。

【００３９】又、搾乳される乳汁を貯蔵する貯蔵手段と
しての大型のミルクタンク８０が搾乳室７とは別の箇所
に設置される状態で設けられ、ティートカップ５０が乳
首の装着された状態で搾乳のために吸引してミルクタン
ク８０に乳汁を給送する給送手段ＱＳが備えられてい
る。つまり、図２６に示すように、牛の乳首にティート
カップ５０が装着された状態で吸引装置８１が作動する
と、乳汁が吸引されたバッファタンク８２に貯留され、
乳汁用配管８３の途中に設けられたポンプ８４にてバッ
ファタンク８２からフィルタ８５を通してミルクタンク
８０に向けて給送されるようにして構成されている。従
って、吸引装置８１、ポンプ８４、配管８３により給送
手段ＱＳが構成される。尚、搾乳器Ａａが退避位置にあ
る状態で、定期的に、エアーシリンダ８６により昇降操
作されて各ティートカップ５０に嵌まり込む洗浄用ノズ
ル８７から洗浄水タンク８８の洗浄水を送り込むことで
ティートカップ５０内や配管内を洗浄することができる
ように構成され、配管途中には、洗浄水を排出する状態
と搾乳した乳汁を給送する状態とに切り換える切換弁９
１，９２が設けられている。

【００４０】次に、自動搾乳装置Ａの作用を、図１３〜
図１８を参照して説明する。先ず、第１搾乳室７の右横
位置に、搾乳器Ａａとこれよりも高い位置にあるセンサ
ロボットＡｂとが横並び状態で待機している（図１
３）。次いで、餌箱３６がその牛に適合した量後退させ
て所定の搾乳姿勢に操作する。このとき、餌箱３６の後
退移動終了に伴って、センサロボットＡｂが左横に移動
し、かつ、下方移動することによってセンサロボットＡ
ｂが搾乳器Ａａに合体する（図１４参照）。

【００４１】合体された自動搾乳装置Ａは、センサロボ
ットＡｂの第１及び第２シリンダ６０，６１を駆動して
の概略の横移動でティートカップ５０を牛の下腹部に移
動し、それから、ラフセンサ５５，５５を用いて第４乳
頭（リファレンスティート）を検出し、各々のティート
カップ５０を対応する乳頭の下方となるように第１及び
第２シリンダ６０，６１を駆動制御して（搾乳器Ａａの
２個のシリンダ５２，５３は追従移動する）概略の位置
合せを行う。次に、モータ機構７１を駆動してスキャナ
ー５６を持上げ、上下方向でも乳頭の間に位置させ、か
つ、駆動回転させながら４箇所の乳頭位置センシングを
行う（図１５，図１６参照）。

【００４２】スキャナーによる精密センシング（乳頭位
置計測）が終了し、各ティートカップ５０が各乳頭の真
下に位置合せされると、先ず第１乳頭Ｔｅ1 （乳頭の位
置関係は図２８参照）のティートカップ５０が、昇降シ
リンダ６４にて上昇操作されて装着トライが開始され
（図１７）、それから第２，第３、及び第４乳頭Ｔｅ2,
Ｔｅ3,Ｔｅ4 の装着が行われる。４個のティートカップ
５０の乳頭への装着が完了したことが装着検出センサに
て検出されると、装着部７２と被装着部６５との係合が
解かれてセンサロボットＡｂが少し持上がり、次いで右
側方に移動して退避位置に戻る。この後、レール６２を
使ってセンサロボットＡｂは隣の第２搾乳室７へと向か
うのである。

【００４３】センサロボットＡｂが退避位置に戻ると、
エアーシリンダ６６が上昇駆動されるとともに、昇降シ
リンダ６４が短縮駆動されてティートカップ５０を基軸
として搾乳器Ａａが持上がり、ティートカップ５０の姿
勢を乳頭に適した状態に矯正する（図１８）。それか
ら、搾乳が開始されるのである。

【００４４】つまり、図１７に示されるようにティート
カップ５０は下方位置では乳頭への嵌まり易さを優先し
て、ほぼ垂直に起立した姿勢となっているが、不等辺リ
ンク機構６３での上昇移動が揺動上昇と似た状態となっ
てやや後傾姿勢になり、乳頭を少し捩じる状態となるの
で、搾乳器Ａａ本体の持上げにより、ティートカップ５
０を後傾姿勢からほぼ垂直な起立姿勢に戻すように構成
されている。又、先端が少し前に寄る乳頭の後傾姿勢に
合せてティートカップ５０の下方位置での姿勢を設定
し、上昇による顕著な後傾姿勢を元の僅かな後傾姿勢に
戻すように設定すればより好都合である。搾乳器Ａａ本
体を後から持上げ移動させるのは、ティートカップ５０
の装着完了に伴って、合体しているセンサロボットＡｂ
を側方に逃がし移動させるために必要な上下空間を確保
する点でも意味がある。

【００４５】スキャナー５６によるセンシング（乳頭位
置計測）について説明する。スキャナー５６は送信及び
受信機能の双方を備え、送信した超音波の反射波を受信
することで物体の存在と大きさ及び位置を計測するもの
であり、図１６に示すように、そのスキャナー５６を４
個の乳頭のほぼ中央位置において回転させることで、４
個の乳頭の位置計測を行う。具体的には、図２３に示す
ように、牛の後脚Ｌｅ、藁クズＳｔ、乳頭Ｔｅ、乳房Ｕ
ｄが計測対象域に存在しているとする。そして、図２３
に示すように、反射波の受信によるスキャナー５６と物
体との距離Ｄｉとその基準位置からの角度Ａｎとが順次
記録されるのであるが、反射波が来ないとき（データが
無いとき）には０（零）が検出されるようになっている
とする。

【００４６】スキャナー５６の回転が始まり、先ず後脚
Ｌｅの存在及びその距離ｌ_L1〜ｌ_Lnと、角度θ_L1〜θ_Ln
が検出される。次に、藁クズの存在及びその距離ｌ_S1〜
ｌ_Snと、角度θ_S1〜θ_Snが検出され、それから、乳頭Ｔ
ｅの存在及びその距離ｌ_T1〜ｌ_Tnと、角度θ_T1〜θ_Tn、
乳房Ｕｄ存在及びその距離ｌ_U1〜ｌ_Unと、角度θ_U1〜θ
_Unが順次検出される。又、予め測定された牛毎の乳頭位
置データから、おおよその乳頭存在エリアであるx0,x1
・y0,y1で囲まれた四角形のウィンドウＷｉが定めてあ
り、このウィンドウＷｉ内に物体が存在するか否かと、
乳頭としての太さ及びスキャナーからの距離が適切であ
るかどうかで総合的に判断する。

【００４７】すなわち、図２４に示すアルゴリズムのよ
うに、検出された距離と角度のデータの下記〔数１〕に
より算術平均を各物体毎に求め（ステップ# ａ）、

【００４８】

【数１】算術平均：ｌ_Av＝ｌ₁＋…ｌ_n／ｎ，θ_AV＝θ
₁＋…θ_n／ｎ

【００４９】次いで、その求められた値が所定範囲にあ
るか否か？、及びその物体が所定のウィンドウＷｉ内に
存在するか否か？を比較し（ステップ# ｂ）、双方の条
件が共に満足すれば乳頭Ｔｅであると見なし、いずれか
一方でも満足しないと乳頭Ｔｅ以外のものであると見な
すように制御されるのである。尚、図１６に示すよう
に、平面図で右後のものが第１乳頭Ｔｅ1 であり、そこ
から時計回り方向に順次、第２〜第４乳頭Ｔｅ2 〜Ｔｅ
4 に設定されている。ラフセンサ５５で検出されるの
は、右前の第４乳頭Ｔｅ4 である。

【００５０】次に、搾乳室７に牛が入ってから出るまで
の自動搾乳装置Ａの作動全体のアルゴリズム、つまり、
制御装置の制御手順を図１９〜図２２を用いて説明す
る。先ず、入口ゲートＧ2又はＧ4を開け（ステップ#
１）、第３又は第５センサＳ3 又はＳ5 による牛の通過
完了か否かでもって牛が搾乳室７に入ったか否かを検出
し（ステップ# ２）、通過すれば入口ゲートＧ2 又はＧ
4 を閉じる（ステップ# ３）。搾乳室７でタグＴ検出が
されると（ステップ# ４）、その牛が前回の搾乳時間か
ら設定時間（４時間）以上経過しているか否かが判断さ
れ、設定時間経過していなければ、搾乳を実行しない
で、ステップ# ２８に移行し、第６ゲートを切り換え牛
を待機場６（第１エリア２Ａ）に戻す（ステップ# ４
８）。設定時間以上経過している場合には、予め入力さ
れているその牛の情報のうちの体格データ等が出力され
（ステップ# ５）、餌箱３６がその牛に見合った距離で
後退操作され（ステップ# ６）る。この場合、牛の首に
巻回装備された首輪状のリスポンダ（図示せず）を大き
めの輪として、重い発信装置部分が必ず下にくるように
構成しておけば、タグＴによる検出ができない事態を避
けられるようになる。

【００５１】餌箱３６が後退して牛が搾乳姿勢になる
と、センサロボットＡｂが搾乳器Ａａに合体するべく移
動作動し（ステップ# ７）、合体が完了する（ステップ
# ８）と、予め入力されているその牛の情報のうちの乳
頭位置データが出力され（ステップ# ９）、その予備デ
ータに基づいて合体した搾乳器ＡａとセンサロボットＡ
ｂが牛の下腹部に移動する（ステップ# １０）。それか
ら、ティートカップ５０の装着作動が始まるのである
が、ここで、Ｒ：一連の装着作動のトライ回数（最高５回）Ｎ：乳頭の番号（１〜４）Ｓｃ：スキャナーのセンシングトライ回数（最高２
回）Ｔｃ：ティートカップ上昇移動（キャッチアップ）の
トライ回数（最高２回）と定義する。

【００５２】先ず、Ｒ＝０，Ｎ＝１にセットされ（ステ
ップ# １１）、そして、スキャナー５６による計測初期
位置ではＳｃ＝０にセットされた状態（ステップ# １
２）で、ラフセンサ５５による第４乳頭（リファレンス
ティート）の検出作動が行われる（ステップ# １３）。
第４乳頭が検出されると（ステップ# １４）、前回の装
着成功時の乳頭位置データがあれば（ステップ# １
５）、そのデータのみに基づいてティートカップ５０の
精密な位置合せ移動が行われ（ステップ# １６）、それ
からキャッチアップ作動して（ステップ# １７）、ティ
ートカップ５０の乳頭装着に伴う装着検出センサ（図示
せず）の乳頭検出作動に基づき、装着成功か否かの判断
を行う（ステップ# １８）。

【００５３】装着検出センサにより装着成功が検出され
ると、次の乳頭（第２〜４乳頭）のキャッチアップトラ
イ（ステップ# １９）へと移行し、装着が失敗に終わる
と初めてスキャナー５６による乳頭検出作動（ステップ
# ２０）へと移行する。４個のティートカップ５０の乳
頭装着が終了する（ステップ# ２１）と、センサロボッ
トＡｂと搾乳器Ａａとの合体が解除され（ステップ# ２
２）、搾乳器Ａａによる搾乳が開始される（ステップ#
２３）。つまり、前記給送手段ＱＳの作動を制御して乳
首から乳汁が吸引されて、ミルクタンク８０に給送され
ることになる。

【００５４】搾乳が進行して、分当たりの搾乳量（トー
タル量）が 0.2ｌ/minを下回ると（ステップ# ２４）、
ティートカップ５０の装着が解除されるとともに搾乳器
Ａａが退避移動し（ステップ# ２５）、その時点でその
牛の全搾乳量が予測乳量（過去のデータ等に基づいて予
め予測できている）の８割以上か、それ未満かを判断し
（ステップ# ２６）、８割以上あれば、第６ゲートＧ6
をそのままに維持して（ステップ# ２７）牛を餌場１に
移動させ、満たない場合は第６ゲートＧ6 を切換え（ス
テップ# ２８）、もう一度搾乳を行うべく牛を入口側に
戻す。

【００５５】一方、ステップ# １８での乳頭装着失敗後
に伴うスキャナー５６の乳頭検出作動（ステップ# ２
０）により、４個のティートカップ５０の位置計測が行
われ（ステップ# ２９）、計測が終了すればＴｃ＝０に
設定された状態（ステップ# ３０）で、ラフセンサ５５
で第４乳頭の位置検出を連続して行うことで牛が動いて
いるか否かを検出する（ステップ# ３１）。つまり、第
４乳頭の位置が変化すれば牛が動いており、変化しなけ
れば静止していることが判断でき（ステップ# ３２）、
動いておれば静止するまで待つ。このとき、所定時間が
経過すれば牛の動きをカット（動いていないと見なすこ
と）するようにしても良い。

【００５６】そして、静止しておれば第２乳頭Ｔｅ2 と
第３乳頭Ｔｅ3 との前後間隔Ｌ1 、及び、第１乳頭Ｔｅ
1 と第３乳頭Ｔｅ3 との斜め間隔Ｌ2 とを算出し（図１
６参照）、かつ、これらの値と予め設定（標準範囲の最
低値）された前後間隔Ｌ10と斜め間隔Ｌ20とを比較し
（ステップ# ３３）、測定値が小であれば通常の装着順
序（ステップ# ３４）が、大であれば異なる装着順序
〔第３乳頭Ｔｅ3 に対応するティートカップ５０の装着
自由度が高い第３乳頭Ｔｅ3 から始める〕（ステップ#
３５）が夫々行われる。

【００５７】次いで、その選択された順序に基づいてテ
ィートカップ５０がキャッチアップ作動（ステップ# ３
６）し、装着の成否を判断し（ステップ# ３７）、成功
すれば次の乳頭（第２〜４乳頭）のキャッチアップトラ
イ（ステップ# ３８）へと移行する。４箇所全ての装着
が済んだか否か判断し（ステップ# ３９）、装着成功で
あれば、センサロボットＡｂと搾乳器Ａａが合体するス
テップ# ２２に合流する。

【００５８】ステップ# ３７で否となると、再びキャッ
チアップトライを行い（ステップ#４０）、そのトライ
回数の判断を行い（ステップ# ４１）、２回未満であれ
ばステップ# ３２に戻り、２回以上でも未装着であれ
ば、ラフセンサ５５の機能により、その時点で牛が動い
ているか否かを判断する（ステップ# ４２）。その結
果、牛が動いておればその状態において２回以下のキャ
ッチアップ作動に１分以上費やしているか否かを検出し
（ステップ# ４３）、１分に達すると牛が動き過ぎてこ
のままでは無理であると見なし、スキャナー５６による
センシング回数の１回増しを行い（ステップ# ４４）、
その回数が２回以下かどうかを判断し（ステップ# ４
５）、２回以下であればもう一度ステップ# ２０に戻っ
てスキャナー５６のセンシングからやり直す。

【００５９】センシング回数が３回目であれば、ラフセ
ンサ５５による第４乳頭Ｔｅ4 検出から始まるセンシン
グ全体のトライ回数の１回増しを行い（ステップ# ４
６）、その回数が５回以下かどうかを判断し（ステップ
# ４７）、５回以下であればステップ# １３に戻ってラ
フセンサ５５のセンシング作動からやり直し、６回目で
あれば装着失敗と見なし、第６ゲートＧ6 を切換るステ
ップ# ２８に移行し、牛を待機場６（第１エリア２Ａ）
に戻すようにする。

【００６０】前記自動牛に対する搾乳は、上記したよう
な自動搾乳装置Ａの動作により適宜実行されることにな
るが、装着に失敗して入口側に戻る牛については、前記
制御装置８１により個体識別情報として失敗した回数が
判別されるようになっており、この装着失敗の回数が設
定回数を越えている場合には、このような牛は自動搾乳
装置による自動搾乳に適合していないものとして、前記
マニュアル牛として再登録して、それ以後は第２エリア
２Ｂに移動させる。

【００６１】自動搾乳装置Ａの作動を制御する制御装置
９３は、切換操作スイッチＳＷにより、上述したよう
に、ティートカップ５０の一連の装着作動が自動的に行
われる自動装着モード（自動操作状態）と、その一連の
装着作動を人為操作で行う手動操作モード（手動操作状
態）とに切換え可能に構成され、手動操作モードに切換
えると、搾乳器Ａａの移動、及びティートカップ５０の
乳頭Ｔｅ1〜4への持上げ移動等は全て手動で行うことに
なる。このような手動操作モードに切り換えられている
状態では、搾乳器Ａａの人為操作による昇降操作を許容
し、且つ、人為操作による昇降操作中に搾乳器Ａａの重
量に対してバランスするような上昇操作力を発生するバ
ランス機構ＢＫが設けられている。つまり、このバラン
ス機構ＢＫは前記昇降用エアーシリンダ６６を兼用する
構成となっており、この昇降用エアーシリンダ６６に対
する供給空気圧の調節制御は図２７に示すようにして行
われるようになっている。

【００６２】エアーコンプレッサ９４にて発生した高圧
エアーが第１調圧機構９５によりエアーシリンダの作動
に適した作動圧に調節されるように構成され、この作動
圧がエアー配管を通して、前記昇降用エアーシリンダ６
６あるいは他のエアーシリンダに対して供給されるよう
になっている。そして、昇降用エアーシリンダ６６に対
するエアー配管には、エアーシリンダ６６に作動圧が供
給される上昇作動状態と、エアーを大気に開放する下降
状態とに切り換える電磁式の作動切換弁９６と、この作
動切換弁９６とエアーシリンダ６６との間を連通させる
状態と、エアーシリンダ６６と第２調圧機構９７とを連
通させる状態とに切り換える電磁式のバランス弁９８と
が設けられている。第２調圧機構９７は、エアーシリン
ダ６６が搾乳器Ａａの重量に対してバランスするような
上昇操作力を発生する設定空気圧を供給するようにその
出力圧が調節されている。

【００６３】そして、手動操作モードでは、制御装置９
３が前記バランス弁９８をバランス状態に切り換えてお
くことで、エアーシリンダ６６の操作力と搾乳器Ａａの
重量とがバランスして、軽い操作力で昇降操作させるこ
とができることになる。尚、第２調圧機構９７は、エア
ーシリンダ６６が伸縮操作されても、それに伴って、常
に、設定空気圧になるようにエアーの補給及び排出を行
うようになっている。従って、エアーシリンダ６６、バ
ランス弁９８、第２調圧機構８７によりバランス機構Ｂ
Ｋが構成されている。

【００６４】尚、このような人為操作によりティートカ
ップ５０が装着された場合であっても、制御装置９３に
よる自動搾乳動作、即ち、給送手段ＱＳによる乳汁の吸
引、並びに給送の動作は自動で実行されるように構成さ
れている。つまり、人為操作より４個のティートカップ
５０がすべて装着されたことが装着検出センサにより判
断されると、吸引装置８１やポンプ８４が作動するよう
に制御されるようになっている。

【００６５】制御装置９３には、スキャナー５６による
乳頭位置計測情報を更新しながら記憶する制御プログラ
ムが備えられ、図２０におけるステップ# １６での「前
回での成功データ」が取り込まれているのである。つま
り、成功データの有無に基づいてステップ# １５の判断
がされるのであり、ティートカップ５０の装着成功時に
おけるスキャナー５６による乳頭位置計測が行われる毎
に、その最新成功データのみが記憶されるのである。
「手動モード」にて、人為操作でティートカップ５０を
乳頭に嵌め込まれた場合でも、それは装着成功と見なし
てその成功データが取り込まれるようにしておけば好都
合である。

【００６６】前記マニュアル牛に対する搾乳は、基本的
にはマニュアル（手作業）にて搾乳を行うようにしてい
る。つまり、予め設定された搾乳時間になると、作業者
が開閉ゲートＧ8 を第２状態に切り換えて、第２エリア
２Ｂに居る牛を順次、前記搾乳室７へ移動させて、前記
「手動モード」に切り換えて、手動操作にてティートカ
ップ５０をマニュアル牛の乳首に装着させて搾乳器Ａａ
による搾乳を実行させるのである。このとき、タグＴに
て検出される牛の個体識別情報に基づいて、前回、自動
牛として登録されていた牛が複数回の装着失敗によって
マニュアル牛として再登録された牛であることが判別さ
れた場合には、そのことが例えば音声や画像表示等にて
報知され、このような牛に対しては、切換スイッチ８４
を「自動モード」に切り換えて、ティートカップ５０の
自動装着を行わせて、自動装着が適正に実行された場合
には、再度、自動牛として登録し直して、第１エリア２
Ａに戻すようにしている。

【００６７】〔別実施形態〕（１）上記実施形態では、ティートカップを自動装着さ
せるために搾乳器を自動昇降させる昇降用アクチュエー
タを利用して、バランス機構を構成する場合を例示した
が、このような構成に限らず、昇降用アクチュエータと
は別にバランスさせるために専用のアクチュエータ（エ
アーシリンダや油圧シリンダ、電動モータ等）を設ける
構成としてもよく、アクチュエータに代えて、重量がバ
ランスするようなウエイトを滑車等を用いて連係される
構成等、各種のバランス機構を利用するものでもよい。

【００６８】（２）上記実施形態では、手動操作による
ティートカップの装着の場合にも、装着が完了すると、
自動的に乳汁の吸引、給送作動が開始されるようにした
が、人為操作指令に基づいて、これらの動作が開始され
るように制御する構成であってもよい。

【００６９】（３）上記実施形態では、昇降用アクチュ
エータとしてエアーシリンダを用いて、人為操作による
昇降操作中に搾乳器Ａａの重量に対してバランスするよ
うな上昇操作力を発生する空気圧を供給する構成とした
が、これに限るものではなく、油圧式アクチュエータ、
電動式アクチュエータ等各種のアクチュエータを用いて
もよく、支持機構（搾乳器）に人為操作力等の外力が作
用した場合、その外力の大きさを検出するセンサを設
け、その検出値が常に設定値を越えないように、アクチ
ュエータを操作させることで、重量に対してバランスす
るような上昇操作力を発生する構成としてもよい。

【００７０】（４）上記実施形態では、搾乳器（支持機
構）に対してティートカップがアクチュエータの操作に
より相対昇降操作可能に設けられる構成としたが、ティ
ートカップが一体的に昇降するように支持することで乳
首への装着が行われるような構成であってもよい。

【００７１】（５）上記実施形態では、動物の一例とし
て牛の搾乳の場合を例示したが、牛以外の山羊やその他
の動物に適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】牛舎レイアウトを示す全体平面図

【図２】搾乳場、及び各ゲートと各センサの配置状態を
示す平面図

【図３】センサとゲートとの連係作動状態を示す作動図

【図４】センサとゲートとの連係作動状態を示す作動図

【図５】センサとゲートとの連係作動状態を示す作動図

【図６】センサとゲートとの連係作動状態を示す作動図

【図７】センサとゲートとの連係作動状態を示す作動図

【図８】搾乳器を示す側面図

【図９】搾乳器を示す平面図

【図１０】センサロボットを示す側面図

【図１１】センサロボットを示す平面図

【図１２】装着部と非装着部の構造を示す一部切欠きの
側面図

【図１３】搾乳器とセンサロボットとの退避位置での横
並び状態を示す平面図

【図１４】センサロボットの下降による合体作動を示す
要部の側面図

【図１５】スキャナーのセンシング状態を示す要部の側
面図

【図１６】ラフセンサ及びスキャナーによるセンシング
状態を示す要部の平面図

【図１７】ティートカップのキャッチアップトライを示
す側面図

【図１８】ティートカップ装着後の搾乳器持上げ状態を
示す側面図

【図１９】自動搾乳装置の作動順序のアルゴリズムその
１を示す図

【図２０】自動搾乳装置の作動順序のアルゴリズムその
２を示す図

【図２１】自動搾乳装置の作動順序のアルゴリズムその
３を示す図

【図２２】自動搾乳装置の作動順序のアルゴリズムその
４を示す図

【図２３】スキャナーによる計測原理を示す平面図

【図２４】スキャナーによる乳頭検出のアルゴリズムを
示す図

【図２５】スキャナーによる乳頭検出データの解析原理
を示す図

【図２６】乳汁給送用の構成を示す図

【図２７】昇降用エアーシリンダの制御ブロック図

【符号の説明】

５０搾乳カップ６６昇降用アクチュエータ８０貯蔵手段９３制御手段Ａａ支持機構ＢＫバランス機構ＱＳ給送手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搾乳対象となる動物の乳首に対して装着
並びに離脱自在な搾乳カップを横方向に移動自在に且つ
昇降自在に支持する支持機構と、この支持機構の移動動
作を制御する制御手段とが備えられ、前記制御手段は、搾乳用所定位置に居る前記動物の乳首の検出位置情報に
基づいて、前記搾乳カップを前記乳首に自動的に装着さ
せるべく前記支持機構を移動操作する自動操作状態と、
人為操作による前記支持機構の移動操作を許容する手動
操作状態とに切り換え自在に構成されている搾乳装置で
あって、前記手動操作状態において、前記支持機構の人為操作に
よる昇降操作を許容し、且つ、人為操作による昇降操作
中に前記支持機構の重量に対してバランスするような上
昇操作力を発生するバランス機構が設けられている搾乳
装置。
【請求項２】前記支持機構を昇降操作する昇降用アク
チュエータが備えられ、前記制御手段は、前記自動操作状態において前記昇降用アクチュエータに
て前記支持機構を自動昇降操作させ、前記手動操作状態
において、前記バランス機構として、前記昇降用アクチ
ュエータを兼用するように構成されている請求項１記載
の搾乳装置。
【請求項３】前記昇降用アクチュエータが空気圧シリ
ンダにて構成され、前記制御手段は、前記手動操作状態において、人為操作
による昇降操作を許容し、且つ、人為操作による昇降操
作中に前記支持機構の重量に対してバランスするような
上昇操作力を発生するように、前記昇降用アクチュエー
タへの供給空気圧を調節するように構成されている請求
項２記載の搾乳装置。
【請求項４】搾乳した乳汁を貯蔵する貯蔵手段と、前
記搾乳カップが装着された状態で搾乳のために吸引して
前記貯蔵手段に乳汁を給送する給送手段とが備えられ、前記制御手段は、前記搾乳カップが前記乳首に装着されている状態で、前
記給送手段が給送動作を実行すべく制御するように構成
されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の搾乳装
置。