KR20020027815A

KR20020027815A - 자동 유두세척 및 착유장치

Info

Publication number: KR20020027815A
Application number: KR1020000058507A
Authority: KR
Inventors: 최동윤; 한정대; 권두중; 강희설; 이덕수; 김재환; 안병석; 이대원
Original assignee: 이대원; 김강권; 대한민국(관리부서:농촌진흥청)
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2002-04-15

Abstract

움직이는 젖소의 유두를 카메라의 촬영을 통해 파악한 후 입력되는 이미지데이터를 컴퓨터를 통해 분석하여 유두 위치를 파악하여 유두의 세척 및 착유컵을 자동으로 탈부착하여 착유할 수 있도록 한 것으로, 본 발명은, 젖소의 유방 및 유두를 회전되는 롤러의 마찰에 의해 마사지 및 세척할 수 있는 전처리 모듈부와, 착유를 위한 착유컵이 구동수단에 의해 위치이동 가능하게 장착되는 착유컵 착탈모듈부와, 젖소의 유방 및 유두의 위치를 카메라의 촬영에 의해 검출하는 검출부와, 전처리 모듈부와 착유컵 착탈모듈부를 착탈가능하게 고정할 수 있도록 모듈교체용 아암이 장착되며 이동수단에 의해 초기위치로부터 착유위치로 반복적으로 이동가능하게 설치되는 매니퓰레이터와, 검출부로부터 입력되는 영상데이터의 분석으로 현재의 유두위치를 파악하여 매니퓰레이터를 감지된 유두위치로 이동시키며, 모듈교체용 아암에 교대로 착탈가능하게 고정되는 전처리 모듈부에 의해 유방을 세척 및 마사지 후 착유컵 착탈모듈에 의해 착유하도록 제어하는 콘트롤부를 구비한다.

이로 인해, 착유생리에 적합한 무인 자동화한 자동 착유장치에 의해 착유작업에 소요되는 인건비 및 노동력을 절감하며, 착유 작업시간을 대폭적으로 단축시키며, 낙농가에게 여가선용과 휴식할 수 있는 여건을 제공하며, 무인위생착유에 의한 세균오염 차단으로 인해 품질이 뛰어난 위생적인 우유를 소비자에게 공급하며, 기존의 착유시설에도 적용이 가능하여 우유 생산비용을 현저하게 절감할 수 있는 이점을 갖는다.

Description

자동 유두세척 및 착유장치{automatic teat washing and milking cluster apparatus}

본 발명은 젖소 착유실내에 설치하여 착유작업을 영상처리기술을 응용한 무인자동화할 수 있도록 한 자동 유두세척 및 착유장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 움직이는 젖소의 유두를 카메라의 촬영을 통해 파악한 후 입력된 이미지데이터를 컴퓨터를 통해 분석하여 유두 위치를 파악하여 유두의 세척 및 착유컵을 인력에 의존하지않고 자동으로 탈부착하여 착유할 수 있도록 한 자동 유두세척 및 착유장치에 관한 것이다.

최근에까지 활발하게 연구개발중인 영상처리기술은 카메라를 통하여 입력, 저장되는 영상의 이미지데이터를 컴퓨터에서 연산과정을 통해 분석하여 소정의 기계적 장치를 제어하는 것으로서, 이러한 영상처리기술을 응용한 착유시스템으로서 센서를 통해 젖소의 유두 위치를 파악한 후 로봇팔을 이용하여 착유할 수 있도록 한 착유로봇이 실용화 단계에 있으나, 착유시스템의 전체적인 규모가 크고, 가격이 고가여서 선진국에 비해 상대적으로 영세인 국내 낙농가에 곧바로 적용하기에는 현실적인 어려움에 직면하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 착유생리에 적합하도록 무인자동화한 자동 착유장치에 의해 착유작업에 소요되는 인건비 및 노동력을 절감하며, 착유 작업시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있도록 한 자동 유두세척 및 착유장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 무인위생착유에 의한 세균오염 차단으로 인해 품질이 뛰어난, 위생적인 우유를 소비자에게 공급할 수 있도록 한 자동 유두세척 및 착유장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 국내 낙농가의 환경에 적합한 자동착유기의 국산화로 인해 외화유출을 절감하며, 낙농가의 비용부담을 덜어줄 수 있도록 한 자동 유두세척 및 착유장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 낙농가에게 여가선용과 휴식할 수 있는 여건을 제공하며, 기존의 착유시설에도 적용이 가능하여 우유 생산비용을 현저하게 절감할 수 있도록 한 자동 유두세척 및 착유장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 자동 유두세척 및 착유장치의 개략도,

도 2는 본 발명에 의한 착유컵모듈이 장착된 매니퓰레이터의 개략도,

도 3은 본 발명에 의한 유두세척용 모듈의 개략도,

도 4는 본 발명에 의한 착유컵착탈 모듈의 개략도,

도 5는 본 발명에 의한 자동 유두세척 및 착유장치의 사용상태도 이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1; 모터

2; 회전브러쉬

3; 전처리 모듈부

4; 착유컵

5; 착유컵 착탈모듈부

6; 모듈교체용 아암

7; 매니퓰레이터

8; 콘트롤부

9,10,11,12; 모터

전술한 본 발명의 목적은, 젖소의 유방 및 유두를 회전되는 롤러의 마찰에 의해 마사지 및 세척할 수 있는 전처리 모듈부와, 착유를 위한 착유컵이 구동수단에 의해 위치이동 가능하게 장착되는 착유컵 착탈모듈부와, 젖소의 유방 및 유두의 위치를 카메라의 촬영에 의해 검출하는 검출부와, 전처리 모듈부와 착유컵 착탈모듈부를 착탈가능하게 고정할 수 있도록 모듈교체용 아암이 장착되며 이동수단에 의해 초기위치로부터 착유위치로 반복적으로 이동가능하게 설치되는 매니퓰레이터와, 검출부로부터 입력되는 영상데이터의 분석으로 현재의 유두위치를 파악하여 매니퓰레이터를 감지된 유두위치로 이동시키며, 모듈교체용 아암에 교대로 착탈가능하게 고정되는 전처리 모듈부에 의해 유방을 세척 및 마사지 후 착유컵 착탈모듈로 인해 착유하도록 제어하는 콘트롤부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 유두세척 및착유장치를 제공함에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 모듈교체용 아암은 매니퓰레이터에 장착되는 각각의 이동모터에 의해 X축, Y축 및 Z축방향으로 이동가능하게 장착된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 모터(1)구동으로 인해 회전되는 한 쌍의 회전브러쉬(2)의 마찰 및 압박에 의해 젖소의 유방 및 유두를 마사지 및 세척할 수 있는 전처리 모듈부(유두세척용)(3)와, 착유를 위한 착유컵(4)이 모터(14,15,16)구동에 의해 위치이동 가능하게 장착되는 착유컵 착탈모듈부(5)와, 젖소의 유방 및 유두의 위치를 카메라의 촬영으로 인해 검출하는 검출부와, 전처리 모듈부(3)와 착유컵 착탈모듈부(5)를 착탈가능하게 고정할 수 있도록 모듈교체용 아암(6)이 장착되며 이동수단에 의해 초기위치로부터 착유위치로 반복적으로 이동가능하게 젖소의 착유실내에 설치되는 매니퓰레이터(7)와, 검출부로부터 입력되는 영상(image)데이터의 분석으로 현재의 유두 위치를 파악하여 매니퓰레이터(7)를 감지된 착유위치로 이동시키며, 모듈교체용 아암(6)에 대해 교대로 착탈가능하게 고정되는 전처리 모듈부(3)에 의해 유방을 세척 및 마사지 후 착유컵 착탈모듈부(5)로 인해 착유할 수 있도록 장치의 해당부품 구동을 제어하는 콘트롤부(8)를 구비한다.

이때, 바람직하기로는, 전술한 모듈교체용 아암(6)은 매니퓰레이터(7)에 장착되는 각각의 이동모터(9,10,11)구동에 의해 X축, Y축 및 Z축방향으로 이동가능하게 장착된다.

미 설명부호 12는 모듈교체용 아암(6)을 회전시키는 모터, 13은 장치의 해당부품이 고정되는 프레임 이다.

이하, 본 발명에 의한 자동 유두세척 및 착유장치의 사용방법을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.

도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 젖소가 착유상에 위치하게 되면, 전처리모듈부(3)를 장착하기 위하여 매니퓰레이터(7)의 모듈교체용 아암(6)이 모터(12)구동으로 인해 회전하여 전처리 모듈부(3)를 장착한 후, 콘트롤부(8)에 미리 입력된 젖소의 복부 중앙위치인 초기 좌표로 회전하여 찾아가게 된다.

이와 동시에, 카메라에 의해 촬영되는 유방 및 유두의 영상데이터가 콘트롤부(8)에 입력됨에 따라 컴퓨터에서는 이미지데이터를 연산처리하여 유방 및 유두의 위치를 감지하며, 매니퓰레이터(7)의 X축, Y축 및 Z축 이송모터(9,10,11)구동으로 인해 매니퓰레이터(7)를 감지된 유방 및 유두위치로 이동시키며, Z축 이송모터(11)구동으로 인해 전처리 모듈부(3)를 연산된 유방위치로 수직으로 상승시켜 모터(1)구동으로 인한 회전브러쉬(2)를 회전시킴에 따라, 회전브러쉬(2)의 마찰 및 압박에 의해 유방을 세척 및 마사지 작업을 수행할 수 있게된다.

젖소 유방의 세척 및 마사지 작업이 완료되면, 착유컵 착탈모듈부(5)로 교체하기 위하여 매니퓰레이터(7)는 초기위치로 이동하여 모듈교체용 아암(6)으로부터전처리 모듈부(3)를 분리한 후, 착유컵 착탈모듈부(5)로 교체시켜 입력된 초기위치로 이동한다.

전술한 전처리 작업에서와 같이, 카메라 촬영에 의해 검출되는 유방 및 유두의 위치 및 각 유두사이의 거리를 가지고 착유컵 착탈모듈부(5)가 장착된 매니퓰레이터(7)는 연산된 위치로 이동하며, 이와 동시에 착유컵 착탈모듈부(5)는 산출된 4개의 유두간 거리로 각각의 모터(14,15,16)구동에 의해 유두컵(4)을 이동시킨 후, Z축 구동모터(14)구동으로 인해 산출된 유방의 위치로 상승하여 착유컵(4)을 유두에 부착하여 착유작업을 수행하게된다.

이때, 유방에 부착되는 유두컵(4)은 미도시된 진공펌프의 구동으로 인해 착유할 수 있게되며, 착유가 종료되어 진공펌프의 압이 감소되면, 느슨해진 모든 착유컵(4)은 매니퓰레이터(7)를 수직으로 하강시켜 4개의 유두컵(4)은 동시에 유두로부터 분리되어진다.

따라서, 매니퓰레이터(7)는 초기위치로 이동하여 착유컵 착탈모듈부(5)를 분리한 후 처음 위치로 복귀하면 착유작업은 완료되는 것이다.

이상에서와 같이, 바람직한 실시예에 의하면 아래와 같은 이점을 갖는다.

착유생리에 적합한 무인 자동화한 자동 착유장치에 의해 착유작업에 소요되는 인건비 및 노동력(현재 35％에서 25％이내로 낮춤)을 절감하여 인건비용을 줄이며, 착유 작업시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있게된다.

또한, 무인위생착유에 의한 세균오염 차단으로 인해 품질이 뛰어난 위생적인우유를 소비자에게 공급할 수 있게된다.

또한, 국내 낙농가의 환경에 적합한 자동착유기의 국산화로 인해 외화유출을 절감하며, 낙농가의 비용부담을 덜어줄 수 있게된다.

또한, 낙농가에게 여가선용과 휴식할 수 있는 여건을 제공하며, 기존의 착유시설에도 적용이 가능하여 우유 생산비용을 현저하게 절감할 수 있게 된다.

Claims

젖소의 유방 및 유두를 회전되는 롤러의 마찰에 의해 마사지 및 세척할 수 있는 전처리 모듈부;

착유를 위한 착유컵이 구동수단에 의해 위치이동가능하게 장착되는 착유컵 착탈모듈부;

젖소의 유방 및 유두의 위치를 카메라의 촬영에 의해 검출하는 검출부;

상기 전처리 모듈부와 착유컵 착탈모듈부를 착탈가능하게 고정할 수 있도록 모듈교체용 아암이 장착되며, 이동수단에 의해 초기위치로부터 착유위치로 반복적으로 이동가능하게 설치되는 매니퓰레이터; 및

상기 검출부로부터 입력되는 영상데이터의 분석으로 현재의 유두위치를 파악하여 상기 매니퓰레이터를 감지된 유두위치로 이동시키며, 모듈교체용 아암에 교대로 착탈가능하게 고정되는 상기 전처리 모듈부에 의해 유방을 세척 및 마사지 후 상기 착유컵 착탈모듈부로 인해 착유하도록 제어하는 콘트롤부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 유두세척 및 착유컵장치.
제 1 항에 있어서, 상기 모듈교체용 아암은 상기 매니퓰레이터에 장착되는 각각의 이동모터에 의해 X축, Y축 및 Z축방향으로 이동가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 자동 유두세척 및 착유컵장치.