NL2019574B1 - Melkrobotsysteem met verbeterde speendetector - Google Patents

Abstract

Een melkrobotsysteem voor melken van een melkdier met spenen omvat melkbekers, een robotarm voor aansluiten van de melkbekers op de spenen, een speendetector 5 ingericht voor detecteren van de positie van de spenen, en een persluchtsysteem voor verschaffen van droge perslucht aan tenminste een deel van het melkrobotsysteem. De speendetector omvat een behuizing met daarin een optische sensor omvat. Het persluchtsysteem is via een luchtleiding werkzaam verbindbaar met de binnenzijde van de behuizing voor althans gedeeltelijk vervangen van zich in de behuizing bevindende 10 lucht door een hoeveelheid droge lucht afkomstig uit het persluchtsysteem. Dit vervangen kan direct, onder druk, of doordat via een aanvullend systeem eerst lucht is weggezogem die vervolgens vanuit het persluchtsysteem a|s droge lucht wordt aangevuld. Aldus kan eventueel in de behuizing binnengedrongen vochtige lucht doelmatig worden verdrongen.

Description

Octrooicentrum

Θ 2019574

(2?) Aanvraagnummer: 2019574 (22) Aanvraag ingediend: 19 september 2017

Int. CL:

A01J 5/017 (2017.01)

0 Aanvraag ingeschreven:	0 Octrooihouder(s):
28 maart 2019	Lely Patent N.V. te Maassluis.
0 Aanvraag gepubliceerd:
-	0 Uitvinder(s):
	Martinus Petrus Kortekaas te Maassluis.
0 Octrooi verleend:	Jentje Deelstra te Maassluis.
28 maart 2019
0 Octrooischrift uitgegeven:	0 Gemachtigde:
27 mei 2019	ir. M.J.F.M. Corten te Maassluis.

54) Melkrobotsysteem met verbeterde speendetector

Een melkrobotsysteem voor melken van een melkdier met spenen omvat melkbekers, een robotarm voor aansluiten van de melkbekers op de spenen, een speendetector ingericht voor detecteren van de positie van de spenen, en een persluchtsysteem voor verschaffen van droge perslucht aan tenminste een deel van het melkrobotsysteem. De speendetector omvat een behuizing met daarin een optische sensor omvat. Het persluchtsysteem is via een luchtleiding werkzaam verbindbaar met de binnenzijde van de behuizing voor althans gedeeltelijk vervangen van zich in de behuizing bevindende lucht dooreen hoeveelheid droge lucht afkomstig uit het persluchtsysteem. Dit vervangen kan direct, onder druk, of doordat via een aanvullend systeem eerst lucht is weggezogem die vervolgens vanuit het persluchtsysteem als droge lucht wordt aangevuld. Aldus kan eventueel in de behuizing binnengedrongen vochtige lucht doelmatig worden verdrongen.

NL B1 2019574

Dit octrooi is verleend ongeacht het bijgevoegde resultaat van het onderzoek naar de stand van de techniek en schriftelijke opinie. Het octrooischrift komt overeen met de oorspronkelijk ingediende stukken.

Melkrobotsysteem met verbeterde speendetector

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een melkrobotsysteem voor melken van een melkdier met spenen, omvattende melkbekers, een robotarm voor aansluiten van de melkbekers op de spenen, een speendetector ingericht voor detecteren van de positie van de spenen, waarbij de speendetector een behuizing met daarin een optische sensor omvat.

Dergelijke melkrobotsystemen zijn al enkele tientallen jaren bekend. De werking van een dergelijk melkrobotsysteem is sterk afhankelijk van de werking van de speendetector. Als de speendetector niet (goed) werkt, kan de melking in het geheel niet plaatsvinden. De speendetectoren zijn vrijwel altijd optische detectoren, die nogal eens last krijgen van condensatie van waterdamp op een venster dat de optische sensor beschermt. Door de condenstaie wordt het beeld vertroebeld, en is er meer kans op mislukken van speendetectie en aansluiten van de melkbekers.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een verbeterd melkrobotsysteem te verschaffen, met name een dat minder last heeft van condensatieproblemen bij de speendetector.

De uitvinding verschaft daartoe een melkrobotsysteem volgens conclusie 1, in het bijzonder een melkrobotsysteem voor melken van een melkdier met spenen, omvattende melkbekers, een robotarm voor aansluiten van de melkbekers op de spenen, een speendetector ingericht voor detecteren van de positie van de spenen, en een persluchtsysteem voor verschaffen van droge perslucht aan tenminste een deel van het melkrobotsysteem, waarbij de speendetector een behuizing met daarin een optische sensor omvat, waarbij het persluchtsysteem via een luchtleiding werkzaam verbindbaar is met de binnenzijde van de behuizing voor althans gedeeltelijk vervangen van zich in de behuizing bevindende lucht door een hoeveelheid droge lucht afkomstig uit het persluchtsysteem. Hierbij wordt gebruik gemaakt van het inzicht dat voor een persluchtsysteem vrijwel altijd geconditioneerde lucht wordt gebruikt, met name gedroogde lucht met een zeer laag dauwpunt om condensatieproblemen te voorkomen. Door dergelijke lucht in te zetten voor het spoelen van de behuizing van de speendetector wordt bereikt dat eventueel naar binnen gelekte waterdamp doelmatig weer wordt verwijderd. Bij de onderhavige uitvinding wordt met verbindbaar bedoeld dat het persluchtsysteem autonoom door het melkrobotsysteem in werkzame stromingsverbinding te brengen is met de behuizing. Dit kan door middel van een vlinderklep, meerwegklep enzovoort.

Bijzondere uitvoeringsvormen zijn beschreven in de afhankelijke conclusies, alsmede in het nu volgende deel van de beschrijving. In het bijzonder is voorts een venturi verschaft in het persluchtsysteem, op welke venturi de luchtleiding is aangesloten die uitmondt in de behuizing, en welke combinatie van de venturi en de luchtleiding is ingericht voor wegzuigen van althans een deel van de lucht die zich in de behuizing bevindt, waarbij voorts een beluchtingsverbinding is verschaft tussen de behuizing en het persluchtsysteem, welke verbinding is ingericht voor weer op omgevingsdruk brengen van de behuizing met droge lucht afkomstig uit het persluchtsysteem. De venturi zorgt hierbij voor een onderdruk, waarmee lucht uit de behuizing kan worden gezogen. De beluchtingsleiding zorgt er vervolgens voor dat droge lucht uit het persluchtsysteem de lucht in de behuizing aanvult. Aldus hoeft er niet permanent een onderdruk te heersen in de behuizing, welke onderdruk op termijn een toename van de inlek van waterdamp zou veroorzaken. Veeleer wordt op deze wijze de lucht in de behuizing gespoeld en vervangen.

Een voordeel van de uitvinding is dat er geen overdruk nodig is voor het uitspoelen van de lucht in de behuizing. Een dergelijke overdruk is vaak een extra belasting voor de constructie, die bij een onderdruk vaak minder is. Daarnaast is het in principe mogelijk om het geheel zonder kleppen te laten werken. Hierbij kan de luchtleiding zonder klep blijven omdat deze in beginsel voortdurend op het persluchtsysteem is aangesloten, waardoor de kans op indirecte instroom van waterdamp zeer klein is. Niettemin kan uiteraard een klep, zoals een eenwegklep of een bestuurbare klep, in de luchtleiding zijn verschaft, waarbij de binnenzijde van de behuizing dan verbindbaar is met het persluchtsysteem. Evenzo geldt dat de beluchtingsleiding in beginsel permanent kan zijn verbonden met een voorraad al dan niet afgewerkte perslucht, en al dan niet afsluitbaar kan zijn met een eenweg- of bedienbare klep.

In theorie zou het persluchtsysteem permanent voor een wegzuigen van lucht kunnen zorgen, en dus ook permanent voor een lichte onderdruk, afhankelijk van de luchtweerstand in de beluchtingsleiding. Niettemin komt het in de praktijk vrijwel altijd voor dat het persluchtsysteem telkens slechts kort een hoeveelheid perslucht laat stromen, wanneer dat nodig is. Dergelijke stoten perslucht zijn toch veelal voldoende voor verversen van de lucht in de behuizing.

In uitvoeringsvormen omvat de melkinrichting voorts een verdere behuizing, in welke verdere behuizing althans een deel van de perslucht, na al dan niet te zijn verbruikt, uitstroomt, en waarbij de luchtleiding of de beluchtingsverbinding in stromingsverbinding staat met de verdere behuizing. Een dergelijke verdere behuizing wordt wel gebruikt om afgewerkte perslucht, d.w.z. perslucht die verbruikt is voor het doel waarbij de druk nodig was, maar welke afgewerkte lucht nog steeds droog is, in een onderdeel van machinerie te blazen die men eveneens tegen condensvocht wil beschermen. Een voorbeeld van een dergelijk onderdeel is een elektronicakast, welker elektrische schakelingen gevoelig zijn voor vocht. De verdere behuizing hoeft niet luchtdicht te zijn, en is dat ook zelden. Niettemin zal de voortdurende, al dan niet onderbroken, toevoer van verse droge lucht ervoor zorgen dat de luchtvochtigheid in de verdere behuizing eveneens laag blijft. Aldus is een voorraad droge lucht beschikbaar, die weliswaar in beginsel langzaamaan vochtiger zou kunnen worden, maar door verversen voldoende droog zal kunnen blijven. Alternatief kan er een speciale houder of verdere behuizing zijn verschaft met het enkele doel om een dergelijke voorraad droge lucht aan te houden. Een dergelijke houder is bijvoorbeeld een ballon of cilinder met verplaatsbare zuiger en een overdrukopening voor afvoeren van een overdruk aan afgewerkte perslucht.

In uitvoeringsvormen omvat het melksysteem voorts een vacuümsysteem, in het bijzonder voor verschaffen van en melkvacuüm en/of een pulsatievacuüm aan een of meer van de melkbekers, alsmede omvattende een bestuurbare klepinrichting via welke het vacuümsysteem verbindbaar is met de binnenzijde van de behuizing voor daaruit wegzuigen van althans een deel van de lucht. Hierbij wordt dus alternatief aan de venturi gebruik gemaakt van het vacuümsysteem dat toch al verschaft is bij elke melkinrichting. Via een afzonderlijke aftakking naar de behuizing, afsluitbaar met een klep, kan door dat vacuümsysteem een deel van de lucht uit de behuizing worden weggezogen, die dan bijvoorbeeld via de beluchtingsverbinding kan worden aangevuld.

In uitvoeringsvormen zijn de luchtleiding en de beluchtingsverbinding een en dezelfde. Hierbij dient de luchtleiding eerst voor afzuigen van lucht onder invloed de venturi, tijdens passeren van lucht door het persluchtsysteem. Na voltooiing van de verplaatsing van de perslucht kan dezelfde leiding dienst doen als beluchting doordat de onderdruk wegvalt en de resterende al dan niet afgewerkte perslucht na druknormalisatie met de omgeving de weggezogen lucht kan aanvullen. Aldus is een zeer eenvoudig systeem verkregen, dat door het ontbreken van bewegende onderdelen op zich zeer betrouwbaar is.

In uitvoeringsvormen is in de beluchtingsverbinding een klep geplaatst die is ingericht om te openen wanneer er in de behuizing een onderdruk heerst ten opzichte van de omgeving(sdruk). Hierbij kan de klep bijvoorbeeld een terugslag- of eenwegklep zijn die is ingesteld om te openen bij een zeer geringe onderdruk in de behuizing van bijvoorbeeld tussen 0,01 en 0,05 atmosfeer (tussen 1 en 5 kPa). Indien de beluchtingsleiding hierbij bloot kan staan aan overdruk vanuit het persluchtsysteem is het ook mogelijk bijvoorbeeld een gestuurde klep te verschaffen, die op basis van een in de behuizing gemeten onderdruk opent. Bijvoorbeeld is dan een druksensor verschaft die de druk in de behuizing meet, welke sensor werkzaam is verbonden met een eveneens verschafte klepbesturing voor besturen van genoemde klep. Andere configuraties zijn mogelijk. Bijvoorbeeld zijn de venturileiding en de beluchtingsverbinding gescheiden leidingen. Wederom kunnen beide leidingen zijn verschaft zonder enige klep, of er is bijvoorbeeld een zoals boven beschreven klep verschaft in de beluchtingsleiding. In beginsel kan ook in de venturileiding een klep zijn verschaft die beschermt tegen overdruk. Niettemin is dit in veel gevallen niet nodig, aangezien er bij voorbijstromen van de lucht juist een onderdruk wordt gegenereerd, terwijl, indien de venturi is verschaft in een deel van het persluchtsysteem waar verbruikte lucht aanwezig is, in dat deel van het persluchtsysteem de lucht niet op druk hoeft te worden gehouden, en er dan dus geen gevaar is voor een ongewenste overdruk in de behuizing.

In uitvoeringsvormen is het persluchtsysteem via een persluchtleiding direct verbonden met de binnenzijde van de behuizing om via de persluchtleiding perslucht de behuizing in te blazen, en daarbij omvat de persluchtleiding ten minste één van een overdrukventiel, dat opent bij een voorafbepaald drukverschil of bij een voorafbepaalde luchtdruk in de behuizing, of een membraan van waterdicht en waterdampdoorlatend materiaal zoals GORE-TEX®. Bij deze uitvoeringsvormen wordt perslucht direct de behuizing in geblazen, ten behoeve van het verdringen van in de behuizing aanwezige, wellicht vochtig geworden lucht. Om te voorkomen dat de behuizing (te veel) wordt belast door een te hoge overdruk kan met voordeel een overdrukventiel zijn verschaft, via welk ventiel het teveel aan lucht kan ontsnappen. Het ventiel is daartoe bijvoorbeeld ingericht om te openen bij een overdruk van tussen 0,02 en 0,2 atmosfeer (2 en 20 kPa). Het netto effect is dan in feite dat perslucht de behuizing doorspoelt, aldus binnengedrongen vocht verwijderend. Ook kan een membraan van waterdicht en waterdampdoorlatend materiaal zoals GORE-TEX® zijn verschaft. Een dergelijk materiaal laat lucht en waterdamp door maar houdt water tegen. Aldus is de lucht in de behuizing beschermd tegen binnedringen van bijvoorbeeld spoelwater, maar kan waterdamp ontsnappen. Merk op dat hierbij in beginsel ook waterdamp naar binnen kan dringen, zodat hier een frequentere spoeling met lucht gewenst kan zijn. Alternatief kan in plaats van een overdrukventiel ook een verbindingsleiding zijn verschaft naar een verdere behuizing zoals hierboven beschreven, d.w.z. waarin regelematig verse droge lucht wordt verschaft.

In uitvoeringsvormen omvat de speendetector een voedingsaansluiting met daarin een elektrische aansluiting voor de optische sensor, welke voedingsaansluiting genoemde luchtleiding omvat, in het bijzonder in de vorm van een althans deels holle buis. In deze uitvoeringsvormen wordt de toch vaak al verschafte aansluiting voor de voeding van de sensor gecombineerd met een luchtleiding, ofwel de voedingskabel doet tegelijk dienst als luchtleiding. Hierdoor wordt de constructie als geheel niet ingewikkelder.

In belangrijke en voordelige uitvoeringsvormen is het persluchtsysteem voorts ingericht voor het vervullen van ten minste één functionele taak in het melkrobotsysteem die anders is dan het vervangen van lucht in de behuizing. Hierbij geldt dat op elegante wijze gebruik wordt gemaakt van een persluchtsysteem dat toch al was verschaft, voor een ander doel. Dat doel kan velerlei zijn, zoals hieronder aan de hand van speciale uitvoeringsvormen nader zal worden beschreven. Niettemin kan het persluchtsysteem ook uitsluitend zijn verschaft voor het droog houden van de lucht in de behuizing.

In uitvoeringsvormen omvat de robotarm ten minste één pneumatische actuator voor bewegen van de robotarm, welke pneumatische actuator werkzaam is aangesloten op het persluchtsysteem. Een dergelijke actuator wordt toegepast in bijvoorbeeld de Lely Astronaut® melkrobots, en biedt daar het voordeel dat indien de robotarm in aanraking komt met een melkdier, die robotarm eenvoudig kan meebewegen zonder te verwonden en zonder schade op te lopen, doordat de pneumatische actuator kan werken als een luchtveer. Bovendien is/zijn de betreffende actator(en) zeer geregeld maar niet ononderbroken werkzaam, zodat er een zeer geregelde verversing van de lucht in de behuizing kan worden gewaarborgd. Uiteraard kunnen er ook een of meer pneumatische actuatoren voor andere doeleinden zijn verschaft zoals voor verplaatsen van een aanvullende arm, voor doen roteren van een borstel enzovoort.

In uitvoeringsvormen omvat het persluchtsysteem een uitblaasopening voor gericht over de behuizing blazen van perslucht. In deze voordelige uitvoeringsvormen dient de perslucht (mede) voor het schoonblazen en/of droogblazen van de behuizing. De optische sensor van de speendetector, of in het algemeen van enige optische detector, is gevoelig voor vuil en dergelijke. Om de sensor daartegen te beschermen is die vrijwel altijd verschaft in een behuizing, zoals in de onderhavige uitvinding. Een dergelijke behuizing omvat (of is) dan een voor optische straling doorzichtig deel, het venster. Op dat venster kan alsnog vuil, water enz. terechtkomen, die de optische sensor verstoren in zijn taak. Om dat te voorkomen is op voordelige wijze vaak een vuil verwijderende inrichting verschaft, die vaak een persluchtvoorziening met een uitblaasopening omvat, via welke uitblaasopening de perslucht over de behuizing, en dan met name het venster wordt geblazen. Ter ondersteuning van het verwijderen van vuil is vaak en met voordeel een sproeier verschaft, die reinigingsmiddel en/of water of de behuizing/het venster sproeit. Om resterende druppels te verwijderen kan vervolgens met de perslucht worden geblazen. In al dergelijke gevallen dient de perslucht zelfs al voor de detector twee verschillende doelen, hetgeen elegante en compacte constructies mogelijk maakt.

In uitvoeringsvormen omvat het melkrobotsysteem een tepelbeker voor reinigen en/of stimuleren van een speen, met welke tepelbeker het persluchtsysteem in stromingsverbinding brengbaar is. Dergelijke tepelbekers omvatten een toegang voor perslucht, en vaak ook vloeistof, teneinde vuil van de speen te blazen en/of de speen te stimuleren teneinde de melkafgifte op gang te brengen. Bekende systemen met dergelijke tepelbekers zijn o.a. de VMS™ robots van de firma DeLaval. Ook hierbij geldt dat het toch al aanwezige persluchtsysteem gunstig kan worden ingezet voor het droog houden van de lucht in de behuizing van de speendetector.

In uitvoeringsvormen omvat het melkrobotsysteem voorts een met de speendetector en het persluchtsysteem werkzaam verbonden besturing, waarbij de besturing is ingericht om het persluchtsysteem te bedienen tot verschaffen van perslucht indien de speendetector niet in staat blijkt tot het detecteren van de positie van de spenen, in het bijzonder onafhankelijk van een andere functionele taak voor het persluchtsysteem. In het algemeen zal het zo zijn dat geregeld werken van het persluchtsysteem voldoende is om de lucht in de behuizing droog te houden. Mocht dat echter niet voldoende blijken, in dier voege dat de speendetector niet in staat blijkt om de positie van een of meer spenen te bepalen, dan kan het zo zijn dat de lucht te vochtig blijkt en er condensvorming in de behuizing, althans op het venster, heeft plaatsgevonden. Dit zou bijvoorbeeld kunnen optreden als het persluchtsysteem lang tijd niet is geactiveerd, hetzij vanwege een storing, hetzij vanwege toevallig lange tijd wegblijven van dieren, enzovoort. In dat geval kan het voordelig zijn als de besturing indien mogelijk het persluchtsysteem activeert voor het enkele doel de Icuht in de behuizing te verversen, ook als er verder geen andere toepassing om perslucht vraagt.

Bijvoorbeeld kan de besturing zijn ingericht om het persluchtsysteem te activeren na verloop van een vooraf bepaalde tijdsduur na de laatste activering.

Een algemene opmerking hier is dat alle genoemde uitvoeringsvormen van het melkrobotsysteem met een speendetector, alsmede de bijbehorende voordelen, in beginsel onverkort van toepassing zijn op melkrobotsystemen met een of meer andere optische detectoren, d.w.z. met een algemene optische detector. Dergelijke optische detectoren kunnen ook worden toegepast voor het detecteren of meten van andere zaken dan de speenposities, zoals BCS (body condition score), dier- of uiergezondheid, zoals mankheid, activiteit of speenpuntgezondheid, of zelfs de aanwezigheid van een dier. Hierbij kan gebruik worden gemaakt van een gewone videocamera, een optische 3D-camera, of speciale optische camera's. Al dergelijke optische detectoren kunnen profiteren van de uitvinding doordat condensproblemen doelmatig worden tegengegaan. Wederom wordt hier vermeld dat met name in melkrobotsystemen die toch al waren voorzien van een persluchtsysteem een aftakking ten behoeve van de verversing van lucht in de behuizing van de detector, zoals beschreven in de onderhavige uitvinding, een elegante, eenvoudige en betrouwbare oplossing voor die condensproblemen vormt. In nog algemenere vorm heeft de uitvinding betrekking op een veehouderijsysteem met een inrichting voor het uitvoeren van een handeling op een veedier en voorzien van een besturing, een persluchtsysteem voor verschaffen van droge perslucht aan tenminste een deel van de inrichting, en een werkzaam met de besturing verbonden optische detector, waarbij de detector een behuizing met daarin een optische sensor omvat, waarbij het persluchtsysteem via een luchtleiding werkzaam verbindbaar is met de binnenzijde van de behuizing voor althans gedeeltelijk vervangen van zich in de behuizing bevindende lucht door een hoeveelheid droge lucht afkomstig uit het persluchtsysteem. Alle overige voor het melkrobotsysteem van de onderhavige uitvoering beschreven uitvoeringsvormen, technische effecten en voordelen zijn in beginsel ook op dergelijke algemene systemen van toepassing.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van enkele nietbeperkende uitvoeringsvormen getoond in de tekening, waarin:

- Figuur 1 een schematische weergave is van een melkrobotsysteem volgens de uitvinding,

- Figuur 2 een schematisch detailaanzicht is van een deel van het melkrobotsysteem,

- Figuur 3 een schematisch detailaanzicht van een eerste alternatief deel van het melkrobotsysteem, en

- Figuur 4 een schematisch detailaanzicht is van een tweede alternatief deel van het melkrobotsysteem.

Figuur 1 toont een schematische weergave van een melkrobotsysteem 1 volgens de uitvinding, en daarin is 2 een melkdier zoals een koe, met spenen 3. Het melkrobotsysteem 1 omvat een melkbox 10, met daaraan een robotarm 11 met melkbeker 12 en een speendetector 13. Een pneumatische actuator 14 is verbonden met een persluchtsysteem 15 door middel van een actuatoraansluiting 16. Tot slot is met 17 schematisch een luchtleiding en met 18 een persluchtleiding aangeduid.

Het melkrobotsysteem 1 zoals getoond is geschikt voor het melken van melkdieren 2 zoals koeien. Daartoe omavt het systeem 1 een of meer melkbekers 12, voor koeien vier, maar duidelijkheidshalve is er hier slechts één getoond. Om dezelfde reden zijn vele andere voorzieningen ten behoeve van het melken hier niet getoond, zoals melkslangen, een melkglas, enzovoort. Deze details zijn voor de vakman beschikbaar, maar voor de uitvinding niet relevant.

Het systeem 1 omvat voorts een robotarm 11, welks delen met behulp van een of meer actuatoren kan worden bewogen. In dit voorbeeld is slechts één actuator getoond, en wel een pneumatische actuator 14, die met behulp van een actuatoraansluiting 16 is verbonden met een persluchtsysteem 15. Dit laatste is slechts zeer schematisch weergegeven, en dient hier onder andere om perslucht te leveren voor de actuator 14, onder besturing van een hier niet nader aangeduide besturing. Overigens hoeft de robotarm niet pneumatisch te worden gedreven.

In het getoonde voorbeeld is het persluchtsysteem 15 voorts verbonden met de melkbeker 12, via de persluchtleiding 18. De aldus verschafbare perslucht kanworden gebruikt om de spenen 3 te reinigen en/of te stimuleren, zoals op zich bekend uit bijvoorbeeld het DeLaval VMS™ systeem. De daartoe benodigde kleppen en dergelijke zijn verder niet getoond, ook hier geldt dat deze persluchtaansluiting optioneel is.

De persluchtleiding 18 is voorts aangesloten op de speendetector 13 via een luchtleiding 17. De speendetector 13 dient, zoals op zich bekend, voor het bepalen van de posities van de spenen 3 en is tegenwoordig in veruit de meeste gevallen een optische detector. Dat wil zeggen dat de speenposities met behulp van optische straling worden bepaald. De optische speendetector 13 is echter, vanwege het optische meetprincipe, gevoelig voor vuil en vocht. Met name in een sterk vervuil(en)de omgeving als een melkstal zal de melkrobotsysteem 1 als geheel en in het bijzonder de speendetector 13 vaak dienen te worden gereinigd. Meestal wordt daarvoor water of een op water gebaseerde reinigingsvloeistof voor gebruikt, zodat de vochtbelasting van de speendetector 13 betrekkelijk hoog is. Ook bevuiling door de melkdieren met melk of urine kan voor extra vochtbelasting zorgen. Daarnaast zijn melkstallen tegenwoordig vaak open stallen, zodat de luchtvochtigheid bij met name nat weer ook nog eens voor extra binnendringende waterdamp kan zorgen. Daar komt nog bij dat dan de temperatuur van met name de buitenkant van de speendetector 13 zodanig kan zakken dat de daarin aanwezige waterdamp condenseert op het optische venster ervan. De onderhavige uitvinding is erop gericht om voor dat probleem een oplossing te verschaffen, en doet dit door met behulp van het persluchtsysteem de lucht in de speendetector 13 althans gedeeltelijk te vervangen door droge lucht uit dat persluchtsysteem. Om feitelijk dezelfde problemen te voorkomen, maar dan in het persluchtsysteem 15 of de daardoor aangestuurde onderdelen, is de lucht die vanuit het persluchtsysteem wordt aangeboden in de meeste gevallen zeer droge lucht, met een zeer laag dauwpunt. Dergelijke lucht is bij uitstek geschikt om de speendetector 13 te vullen. Een en ander zal aan de hand van de schematische detailfiguren 2-4 nader worden toegelicht.

Figuur 2 toont een schematisch detailaanzicht is van een deel van het melkrobotsysteem 1. (Soort)gelijke onderdelen zijn in de hele tekening met gelijke verwijzingscijfers aangeduid. Voorts omvat de speendetector 13 hier een behuizing 20 met daarin een optische sensor 21 en een venster 22. Met 23 is een sproeier aangeduid voor reinigingsvloeistof 24, en met 25 een uitblaasopening voor perslucht in de richting van de pijl, vanuit een persluchtleiding 18', die met een door de besturing 28 bestuurbare klep 27 afsluitbaar is.

Verderop is op het persluchtsysteem een schematisch aangeduide venturi 29 aangebracht, waarop een luchtleiding 17 is aangesloten, die wederom op de behuizing 20 is aangesloten. Ook is op de behuizing 20 aangesloten een beluchtingsleiding 30, die met een terugslagklep 31 is verbonden met een verdere behuizing 32, waarin zich elektronica 33 bevindt en waarop een luchtaanvoer 34 en een luchtuitstroomopening 35 zijn verschaft.

Het persluchtsysteem 15 verschaft in dit voorbeeld perslucht aan de uitstroomopening 25 om de buitenzijde van het venster 22 droog te blazen nadat dit is besproeid met reinigingsvloeistof 24 uit de sproeier 23. Dit geschiedt bijvoorbeeld geregeld, zoals na elke melking of wanneer een bekeraansluiting is mislukt, en telkens onder besturing van de besturing 28. Daartoe kan de besturing 28 de bestuurbare klep 27 openen en vervolgens weer sluiten. De lucht blaast dan in pijlrichting langs het venster 22. Niet alleen zijn andere sproei- en blaas(in)richtingen mogelijk, maar zowel de sproeier 23 als de persluchtleiding 18' met de uitblaasopening 25 zijn volledig optioneel. Niettemin zijn dit voorbeelden van andere toepassingen van perslucht in een melkrobotsysteem 1 dat dan meerdere functies kan vervullen.

In dit voorbeeld is een venturi 29 verschaft in een van de leidingen van het persluchtsysteem, alwaar bij een restrictie een onderdruk ontstaat. Deze onderdruk heerst ook in de op de venturi aangesloten luchtleiding 17 en via deze leiding ook binnen de behuizing 20 van de speendetector 13. Aldus wordt althans een deel van de zich daarin bevindende lucht weggezogen, samen met eventuele waterdamp.

Aldus zou een onderdruk ontstaan binnen de behuizing 20, ware het niet dat dan de terugslagklep 31 opengaat, die daardoor de beluchtingsleiding 30 vrijgeeft, die verbonden is met de verdere behuizing 32. Deze verdere behuizing 32 wordt doorspoeld met al dan niet afgewerkte perslucht vanuit het persluchtsysteem 15, die wordt aangevoerd via de luchtaanvoer 34, en van daaruit de aanwezige lucht verdrijft via de luchtuitstroomopening 35. Derhalve wordt ook de lucht in de verdere behuizing 32 telkens ververst door droge, al dan niet verbruikte perslucht. Dit heeft bijvoorbeeld ten doel om ook gevoelige onderdelen zoals elektronica 33 te beschermen tegen ongewenste gevolgen van de aanwezigheid van waterdamp, die immers niet alleen voor de optische detector 13 nadelig is.

De zodoende nog steeds droge lucht in de verdere behuizing 32 staat ter beschikking via de beluchtingsleiding 30. Bij wegzuigen van lucht uit de behuizing 20 van de speendetector 13 zal door de dan ontstane onderdruk de terugslagklep 31 opengaan, zodat een deel van de droge lucht uit de verdere behuizing 32 naar de behuizing 20 kan stromen.

Bij deze uitvoeringsvorm kan het persluchtsysteem 15 geregeld perslucht verschaffen aan de persluchtleiding 18, en van daaruit indirect aan de luchtleiding 17 en de luchtaanvoer 34. Dat kan desgewenst zelfs ononderbroken plaatsvinden. Bovendien is het mogelijk om de besturing 28 zodanig in te richten dat, indien de met de speendetector 13 werkzaam verbonden besturing 28 (verbinding niet getoond) vaststelt dat de speendetector 13 al dan niet herhaaldelijk een of meer speenposities niet kan bepalen, deze het persluchtsysteem 15 perslucht laat verschaffen aan ten minste de op venturi 29 aangesloten leiding, ook indien op dat moment elders in het melkrobotsysteem geen perslucht wordt gevraagd. Aldus is de mogelijkheid verschaft dat de zo verschafte luchtverversing mogelijk in de behuizing 20 of op het venster 22 aanwezige condens doet verdampen.

In een praktijktest werden drie speendetectoren in een gecontroleerde omgeving geplaatst met 25 °C en 85% relatieve luchtvochtigheid. Het dauwpunt van de lucht in de speendetectoren had een uitgangswaarde tussen -8,9 en -14,3 °C. De lucht in de behuizing van de speendetector werd met behulp van een venturi in een persluchtleiding één keer per 5 minuten (ruwweg eens per melkbeurt) weggezogen tot een onderdruk van 10 kPa. De perslucht stroomde uit in een elektronicakast, en werd vandaaruit teruggevoerd om de behuizing weer op omgevingsdruk te brengen. De (verbruikte) perslucht had hierbij een dauwpunt van -35 °C. Door inlek van waterdamp steeg het dauwpunt aanvankelijk meer dan dat het verversen met droge lucht kon compenseren. In ongeveer twee weken tijd steeg het dauwpunt geleidelijk tussen -2,0 en +0,9 °C. Maar gezien de vrij extreme omstandigheden is een dergelijk dauwpunt, dat zelfs bij hoge luchtvochtigheid nog steeds ongeveer 25 °C onder de omgevingstemperatuur ligt voldoende laag om condensatieproblemen te voorkomen.

Figuur 3 toont een schematisch detailaanzicht van een eerste alternatief deel van het melkrobotsysteem 1. Hierbij is de persluchtleiding 18 direct op de luchtleiding 17 en zodoende op de behuizing 20 aangesloten, en kan zo de verschafte perslucht deels naar binnen voeren. Er kan met voordeel een reduceerventiel (niet getoond) zijn verschaft in een of meer van de leidingen, om niet de volle druk uit te oefenen. Ook is er een overdrukventiel 39 verschaft, dat opent bij een voorafbepaalde overdruk in de behuizing 20, van bijvoorbeeld (reeds) 1 of enkele kPa, zoals 10 kPa. Het netto effect is dan dat de binnenstromende lucht vrijwel direct het overdrukventiel 39 opent, en aldus de lucht grotendeels ververst. Ook is het mogelijk om het ventiel 39, dat uit de aard der zaak dan enigszins slap moet zijn uitgevoerd, te vervangen door een bestuurde klep, die bijvoorbeeld tegelijk met het aanbieden van perslucht opent. Daardoor is het mogelijk om te waarborgen dat de klep steviger gesloten kan zijn wanneer er geen perslucht wordt aangeboden, zonder dat er gevaar hoeft te zijn dat er een ongewenst grote overdruk in de behuizing ontstaat.

Figuur 4 toont een schematisch detailaanzicht van een tweede alternatief deel van het melkrobotsysteem 1. Hier is in de vorm van een holle voedingsaansluiting 37 een combinatie verschaft van een luchtleiding als in de andere uitvoeringen, met daarin een elektrische voedingskabel 38 voor de optische sensor 21. Dit maakt van de nood bij de doorvoer door de behuizing van de voeding een deugd, door de holle uitvoering en aansluiting op de verdere (lucht)leidingen. Overigens kan ook een sensorkabel (niet getoond) voor doorgeven van een sensorbeeld door de holle kabel 38 zijn geleid. De door de besturing 28 bestuurbare klep 36 kan hierbij dienen om de beluchting van de behuizing 20 te sturen. En ook in dit geval kan de holle voedingsaansluiting zijn aangesloten op een venturi en zodoende lucht wegzuigen, of 5 juist direct zijn aangesloten op de persluchtleiding, en zodoende lucht inblazen in de behuizing 20. Al naargelang de gekozen aansluiting kan er bij 39 respectievelijk 30 een overdrukventiel of een beluchtingsleiding zijn verschaft, geheel volgens eerder beschreven voorbeelden, of een werkzaam alternatief.

Claims (13)

1. CONCLUSIES

   1. Melkrobotsysteem voor melken van een melkdier met spenen, omvattende:

   - melkbekers,

   - een robotarm voor aansluiten van de melkbekers op de spenen,

   - een speendetector ingericht voor detecteren van de positie van de spenen, en

   - een persluchtsysteem voor verschaffen van droge perslucht aan tenminste een deel van het melkrobotsysteem, waarbij de speendetector een behuizing met daarin een optische sensor omvat, waarbij het persluchtsysteem via een luchtleiding werkzaam verbindbaar is met de binnenzijde van de behuizing voor althans gedeeltelijk vervangen van zich in de behuizing bevindende lucht door een hoeveelheid droge lucht afkomstig uit het persluchtsysteem.
2. 2. Melkrobotsysteem volgens conclusie 1, waarbij voorts een venturi is verschaft in het persluchtsysteem, op welke venturi de luchtleiding is aangesloten die uitmondt in de behuizing, en welke combinatie van de venturi en de luchtleiding is ingericht voor wegzuigen van althans een deel van de lucht die zich in de behuizing bevindt, waarbij voorts een beluchtingsverbinding is verschaft tussen de behuizing en het persluchtsysteem, welke verbinding is ingericht voor weer op omgevingsdruk brengen van de behuizing met droge lucht afkomstig uit het persluchtsysteem.
3. 3. Melkrobotsysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de melkinrichting voorts een verdere behuizing omvat, in welke verdere behuizing althans een deel van de perslucht, na al dan niet te zijn verbruikt, uitstroomt, en waarbij de luchtleiding of de beluchtingsverbinding in stromingsverbinding staat met de verdere behuizing.
4. 4. Melkrobotsysteem volgens conclusie 3, voorts omvattende een vacuümsysteem, in het bijzonder voor verschaffen van en melkvacuüm en/of een pulsatievacuüm aan een of meer van de melkbekers, alsmede omvattende een bestuurbare klepinrichting via welke het vacuümsysteem verbindbaar is met de binnenzijde van de behuizing voor daaruit wegzuigen van althans een deel van de lucht.
5. 5. Melkrobotsysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de luchtleiding en de beluchtingsverbinding een en dezelfde zijn.
6. 6. Melkrobotsysteem volgens een der conclusies 2-5, waarbij in de beluchtingsverbinding een klep, zoals een terugslag- of eenwegklep, is geplaatst die is ingericht om te openen wanneer er in de behuizing een onderdruk heerst ten opzichte van de omgeving(sdruk).
7. 7. Melkrobotsysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het persluchtsysteem via een persluchtleiding direct is verbonden met de binnenzijde van de behuizing om via de persluchtleiding perslucht de behuizing in te blazen, en waarbij de persluchtleiding ten minste één omvat van een overdrukventiel, dat opent bij een voorafbepaald drukverschil of bij een voorafbepaalde luchtdruk in de behuizing, of een membraan van waterdicht en waterdampdoorlatend materiaal zoals GORE-TEX®.
8. 8. Melkrobotsysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de speendetector een voedingsaansluiting omvat met daarin een elektrische aansluiting voor de optische sensor, welke voedingsaansluiting genoemde luchtleiding omvat, in het bijzonder in de vorm van een althans deels holle buis.
9. 9. Melkrobotsysteem volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het persluchtsysteem voorts is ingericht voor het vervullen van ten minste één functionele taak in het melkrobotsysteem die anders is dan het vervangen van lucht in de behuizing.
10. 10. Melkrobotsysteem volgens conclusie 9, waarbij de robotarm ten minste één pneumatische actuator voor bewegen van de robotarm omvat, welke pneumatische actuator werkzaam is aangesloten op het persluchtsysteem.
11. 11. Melkrobotsysteem volgens conclusie 9 of 10, waarbij het persluchtsysteem een uitblaasopening omvat voor gericht over de behuizing blazen van perslucht.
12. 12. Melkrobotsysteem volgens een der conclusies 9-11, waarbij het melkrobotsysteem een tepelbeker omvat voor reinigen en/of stimuleren van een speen, met welke tepelbeker het persluchtsysteem in stromingsverbinding brengbaar is.
13. 13. Melkrobotsysteem volgens een der voorgaande conclusies, voorts omvattende een met de speendetector en het persluchtsysteem werkzaam verbonden besturing, waarbij de besturing is ingericht om het persluchtsysteem te bedienen tot verschaffen van perslucht indien de speendetector niet in staat blijkt tot het detecteren van de positie van de spenen, in het bijzonder onafhankelijk van een andere functionele taak voor het persluchtsysteem.

    1 1