NL8600076A

NL8600076A - Werkwijze en inrichting voor het melken van een dier.

Info

Publication number: NL8600076A
Application number: NL8600076A
Authority: NL
Original assignee: Lely Nv C Van Der
Priority date: 1986-01-16
Filing date: 1986-01-16
Publication date: 1987-08-17
Also published as: EP0229682A1; DE3773686D1; EP0229682B1; US4805557A; JPS62166824A; JP2516610B2

Description

s s * C. Van der Lely N.V., Maasland.

*

Werkwijze en inrichting voor het melken van een dier.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het melken van een dier, zoals een koe, waarbij, nadat de positie van een of meer, spenen van de uier van het dier is bepaald, één of meer melkbekers op die speen 5 of spenen worden aangesloten.

Het bepalen van de positie van de spenen van de uier kan op verschillende manieren plaatsvinden. Zo is het mogelijk dat door middel van een electronische camera de vorm van een speen wordt herkend en wanneer dit vanuit 10 twee richtingen gebeurt kan de plaats van die speen worden vastgesteld. Ook is het mogelijk de speen te voorzien van een permanent aanwezige kleurstof, die door middel van een opnemer gedetecteerd kan worden.

De uitvinding beoogt een werkwijze voor het melken 15 van dieren, waarbij het vaststellen van de positie van de spenen van de uier op effectieve wijze kan plaatsvinden.

Hiertoe wordt volgens de uitvinding de uier vanaf een lager dan de spenen gelegen plaats afgetast door middel van een sensor die de afstand tot een voorwerp 20 waarneemt, waarbij het uiteinde van een speen wordt herkend doordat de door de sensor waargenomen afstand tot het uiteinde van de speen kleiner is dan de waargenomen afstand tot nabij dat uiteinde van de speen gelegen delen.

Deze zeer effectieve wijze van detecteren is gebaseerd op 25 het feit dat van onder af gezien de spenen in het algemeen de meest vooruit stekende delen van de uier zijn, terwijl het vooruitsteken van delen kan worden waargenomen door een opnemer die een afstand tot een voorwerp kan bepalen.

Volgens een nader kenmerk van de uitvinding kan de 30 uier van het dier systematisch worden afgetast en kunnen na het aftasten meerdere melkbekers gelijktijdig worden aangebracht. Ook is het mogelijk, volgens een ander kenmerk van de uitvinding, telkens als bij het aftasten een speen wordt gedetecteerd, de betreffende melkbeker wordt 35 aangebracht.

β ft ft fl ft T e - te Ό *) v ij Λ u

i- A

t - 2 - 1 Volgens een ander kenmerk van de uitvinding kan na het aftasten van de gehele uier, waarbij het betreffende aantal spenen is waargenomen, de plaats van elke afzonderlijke speen worden gedetecteerd, waarna onmiddellijk de 5 betreffende melkbeker wordt aangesloten. Bij het aftasten van de gehele uier kan het waargenomen beeld worden vergeleken met een in een processor vastgelegd beeld dat bijvoorbeeld is verkregen bij een eerdere detectie van de uier van hetzelfde dier. Dit aftasten kan dienen als ener-10 zijds extra controle op de conditie van de uier of het dier en anderzijds als controle op de plaats en positie die het dier op de melkplaats inneemt. Na het aftasten van de gehele uier kan het detecteren van elke afzonderlijke speen snel gebeuren, omdat de plaats reeds globaal is 15 vastgesteld. Bij dit laatste aftasten kan worden gecontroleerd of de speen zich niet verplaatst doordat het dier van positie verandert,'waartoe volgens een nader kenmerk van de uitvinding, tijdens het naar een speen toe bewegen van een melkbeker de sensor de plaats van het uiteinde van 20 de speen blijft controleren.

Volgens een nader kenmerk van de uitvinding meet • de sensor de afstand door middel van ultra-sonore straling. Daarbij wordt met korte tussenpozen een ultra-sonoor signaal afgegeven, welk signaal na reflectie tegen een 25 voorwerp weer wordt opgevangen.

Voorts kan volgens de uitvinding de plaats van het uiteinde van de speen worden vastgesteld door de richting waarin de sensor waarneemt en tevens de waargenomen afstand te bepalen op het moment dat het uiteinde van een 30 speen wordt herkend.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het melken van een dier, zoals een koe, voorzien van middelen voor het bepalen van de positie van r een of meer spenen van de uier van het dier en van 35 middelen om de melkbekers op de speen of spenen aan te sluiten. Volgens de uitvinding wordt de inrichting gekenmerkt door een in hoofdzaak opwaarts gerichte afstands-sensor die door middel van een gerichte straal de uier kan aftasten teneinde dichterbij gelegen delen van de uier als SS 0 0 0 7 6 ·% - 3 - 1 spenen te herkennen» Volgens een verder kenmerk van de uitvinding kan de afstands-sensor ongeveer ter hoogte van de vloer waarop het dier kan staan, zijn aangebracht. Volgens een nader kenmerk van de uitvinding kan de 5 afstands-sensor om twee, in hoofdzaak loodrecht op elkaar gelegen horizontale assen zwenken teneinde met een gerichte straal de uier te kunnen aftasten. Daarbij kan de zwenkbeweging worden aangedreven door stappenmotoren.

Volgens een nader kenmerk van de uitvinding meet 10 de afstands-sensor de afstand door middel van ultra-sonore straling en is de afstands-sensor voorzien van een holle reflector, die een gerichte straal tot stand kan brengen.

Voorts kan volgens de uitvinding de afstands-sensor zijn aangebracht nabij de plaats waar de melkbekers zich in 15 rustpositie bevinden.

Volgens een verder kenmerk van de uitvinding kan elke melkbeker voorzien zijn van bewegingsorganen teneinde de melkbeker aan te sluiten op de speen. Daarbij kan elke melkbeker voorzien zijn van een eerste bewegingsorgaan dat 20 een sub-frame kan doen zwenken in een in hoofdzaak verticaal vlak, van een tweede, met het sub-frame verbonden • bewe'gings orgaan dat een derde bewegingsorgaan kan doen zwenken in een in hoofdzaak verticaal vlak dat ongeveer loodrecht op het eerstgenoemde vlak staat, waarbij het 25 derde bewegingsorgaan de melkbeker in in hoofdzaak opwaartse richting kan verplaatsen. Op deze wijze kan de melkbeker naar elke gewenste positie worden gebracht. Volgens een kenmerk van de uitvinding kan althans één bewegingsorgaan, bijvoorbeeld het derde bewegingsorgaan, zijn 30 voorzien van een telescopisch uitschuifbaar deel.

Volgens de uitvinding kan voorts de melkbeker via een melkbekersteun verbonden zijn met de middelen voor het aansluiten van de melkbeker aan de speen, waarbij de , melkbeker verend in de melkbekersteun is aangebracht. Daar-35 bij kan, volgens de uitvinding, de melkbekersteun voorzien * zijn van een uitsparing waardoor de melkbeker reikt, waarbij zich om de melkbeker een schroefveer bevindt die zich enerzijds afzet tegen de melkbeker en anderzijds tégen de melkbekersteun. Volgens een kenmerk van de uitvinding kan λ Λ Λ * -> —> η j · „· - — - „j A- - 4 - 1 het een betrekkelijk slappe schroefveer zijn, zodat de melkbeker gemakkelijk ten opzichte van de melkbekersteun naar beneden verplaatst kan worden.

Voorts kunnen volgens de uitvinding delen van de 5 inrichting in de vloer, waarop het dier kan staan, zijn aangebracht. Daartoe kan de vloer voorzien zijn van een opening met een bovenwaarts gerichte, opstaande rand, welke opening afsluitbaar kan zijn.

Ook kunnen volgens de uitvinding de middelen voor 10 het aansluiten van de melkbekers zich in een verplaatsbaar frame bevinden, welke frame onder het dier kan worden verplaatst, bij voorkeur in langsrichting ten opzichte van het dier.

Voorts kunnen volgens de uitvinding middelen aanwezig zijn 15 voor het bepalen van de richting waarin de sensor waarneemt en tevens de waargenomen afstand. Met deze parameters is de plaats van het waargenomen uiteinde van de speen volledig vastgelegd, zodat de melkbeker erheen kan worden gebracht, bijvoorbeeld door middel van een robotarm.

20 Ter verduidelijking van de uitvinding zal, onder verwijzing naar de tekening, een uitvoeringsvoorbeeld van • een inrichting voor het automatisch melken van dieren worden beschreven.

Fig. 1 is een dwarsdoorsnede van de inrichting; 25 Fig. 2 is een langsdoorsnede van de inrichting;

Fig. 3 is een bovenaanzicht volgens de pijl III van fig. 2, en

Fig. 4 geeft een detail van fig. 2.

30 Ket uitvoeringsvoorbeeld is in de figuren slechts schematisch weergegeven, waarbij overeenkomstige onderdelen in de verschillende figuren met gelijke verwijzings-cijfers zijn aangeduid. ,

In fig. 1 is een koe 1 schematisch van achteren 35weergegeven, waarbij de uier 2 met spenen 3 tussen de achterpoten zichtbaar is. In hoofdzaak onder de uier 2 is een gedeeltelijk in de vloer aangebrachte inrichting aanwezig die melkbekers 4 naar de spenen 3 kan bewegen. In dit uitvoeringsvoorbeeld zijn vier melkbekers 4 aanwezig (zie 8300076 - 5 - 1 fig. 3), doch in de figuren 1 en 2 zijn er telkens twee weergegeven. Elke melkbeker 4 is voorzien van een flexibel, trechtervormig bovendeel 5 dat de spenen kan omvatten. Elke speen kan door zijn ondersteuning naar de vooraf 5 vastgestelde plaats van de speen worden bewogen, doordat de ondersteuning voorzien is van drie motoren 6, 7 en 8, bijvoorbeeld electronic toren, bij voorkeur s tappenmotoren.

Elke motor is gemonteerd op een telescopisch uitschuifbaar bewegingsorgaan. Het bewegingsorgaan 9, dat voorzien is 10 van motor 8 is schamierbaar om as 10 in het frame 11 van de inrichting aangebracht. Deel 12 van het bewegingsorgaan 9 kan door middel van motor 8 axiaal verplaatst worden, waarmee een subframe 13 geroteerd wordt om as 14. Daarmee kan, zoals uit fig. 1 blijkt, de melkbeker 4 in een in 15 hoofdzaak verticaal dwarsvlak ten opzichte van het dier 1 naar de betreffende speen worden gericht.

Zoals uit de figuur 2 blijkt is aan het subframe 13 een tweede bewegingsorgaan 14 bevestigd, waarvan deel 15 door middel van motor 13 zich axiaal kan verplaatsen.

20 Deel 15 van bewegingsorgaan 14 is door middel van scharnierpunt 16 verbonden met een derde bewegingsorgaan 17, - dat schamierbaar om as 18 is opgehangen in het subframe 13. Door middel van bewegingsorgaan 14 kan de melkbeker 4 in een in hoofdzaak verticaal langsvlak ten opzichte van 25 het dier 1 (in hoofdzaak het vlak van figuur 2) op de betreffende speen worden gericht.

Ket zal duidelijk zijn dat de stand van bewegingsorgaan 17 door middel van het instellen van de bewegingsor-ganen 9 en 14 zodanig kan worden bediend dat de melkbeker 30 4 op de betreffende speen 3 is gericht, waarna deel 19 (figuur 4) van bewegingsorgaan 17 zodanig kan worden uitgeschoven door middel van motor 8, dat de aan deel 19 bevestigde melkbeker 4 op korrekte wijze naar de betreffen- .

de speen 3 wordt gebracht.

35 In figuur 4 is nader aangegeven op welke wijze de melkbeker 4 met het flexibele bovendeel 5 aan het telescopisch uitschuifbare deel 19 van bewegingsorgaan 17 is bevestigd. Het bewegingsorgaan 17 is daarbij om' as 18 schamierbaar aan het subframe 13 bevestigd, welk subframe .J··;-)307 8' *' < - 6 - 1 13 scharnierbaar om as 27 bevestigd is aan het frame 11.

Aan het uitschuifbare deel 19 van bewegingsorgaan 17 is door middel van een moer 20 een melkbekersteun 21 bevestigd. In deze melkbekersteun 21 is de melkbeker 4 5 axiaal verplaatsbaar, waarbij zich tussen de melkbekersteun 21 en een aan de melkbeker 4 aangebrachte ring 22 een drukveer 23 bevindt, waardoor de melkbeker in bovenwaartse richting wordt geduwd. In figuur 4 steunt daarbij aanslagring 24 van de melkbeker 4 tegen de onderzijde van 10 de melkbekersteun 21, waardoor de melkbeker 4 zich in zijn hoogste stand ten opzichte van de melkbekersteun 21 bevindt. Drukveer 23 is een relatief slappe veer, waardoor de melkbeker 4 ten opzichte van de melkbekersteun 21 gemakkelijk naar beneden bewogen kan worden, met name 15 wanneer de melkbeker 4 met zijn trechtervormig bovendeel 5 tegen de uier van het dier 1 rust.

Elke melkbeker is door middel van een of meer flexibele leidingen verbonden met de melkautomaat. In de figuren is voor elke melkbeker slechts één flexibele lei-20 ding 25 weergegeven, welke leiding 25 via de melkklauw 26 met de melkautomaat· verbonden is.

Elke melkbeker 4 kan naar de betreffende speen 3 van de uier 2 van het dier 1 worden bewogen nadat de plaats van de speen 3, in het bijzonder het uiteinde ervan 25 is vastgesteld.

Voor het ruimtelijk vaststellen (door middel van drie parameters) van het uiteinde van een speen wordt gebruik gemaakt van een sensor 31 die de afstand tot een voorwerp kan waarnemen. Hiertoe kan bijvoorbeeld een sen-30 sor worden gebruikt die een „infraroodstraal uitzendt en terugontvangt.

Figuur 3 toont de inrichting in bovenaanzicht, waarbij tussen de vier weergegeven melkbekers 4 aan het r frame 11 een steun 32 is aangebracht waarop de sensor 31 35 is bevestigd. De sensor 31 is in het uitvoeringsvoorbeeld in hoofdzaak horizontaal gericht en bevestigd op de sens'or-eenheid 33, waarop tevens een reflector 34 is bevestigd die de in hoofdzaak horizontaal uitgezonden straal van de sensor een in hoofdzaak opwaartse richting geeft.

;r . -j ‘j u 7 ώ Λ -ί - 7 - 1 Door een dergelijke reflector 34 toe te passen, welke reflector enigszins hol kan worden uitgevoerd, kan een meer geconcentreerde, en meer gerichte gevoeligheid van de sensor 31 worden verkregen. De sensor-eenheid 33 is om as 5 35 draaibaar in tussendeel 36 bevestigd, welke tussendeel 36 om as 37 roteerbaar aan de steun 32 is bevestigd. Het tussenframe 36 is daarbij om as 37 roteerbaar door middel van motor 38, bij voorkeur een stappenmotor, terwijl de sensor-eenheid 33 om as 35 roteerbaar is door middel van 10 motor 39, ook bijvoorbeeld een stappenmotor. Het zal duidelijk zijn dat door middel van de twee motoren 38 en 39 de sensor-eenheid 33 in iedere stand gepositioneerd kan worden, waardoor aan de door de sensor 31 uitgezonden straal elke gewenste richting kan worden gegeven.

15 Op de beschreven wijze kan de sensor 31 de uier van het er boven staande dier aftasten, bijvoorbeeld door met een zigzag beweging het gehele gebied te bestrijken.

De sensor 31 meet daarbij steeds de afstand tot de uier en wanneer een aanmerkelijk kleinere afstand wordt gemeten 20 dan de omgeving zal het uiteinde van een speen zijn gedetecteerd. Doordat de detectie vanaf de onderzijde • plaatsvindt is de plaats van het uiteinde van de speen te onderscheiden als voorwerp dat dichter bij de sensor ligt dan voorwerpen in de omgeving van het uiteinde van de 25 speen. Omdat de hoekstand van de sensor-eenheid 33 zowel ten opzichte van as 35 als van as 37 bekend is wanneer het uiteinde van een speen wordt gedetecteerd, en omdat tevens de afstand tot dat uiteinde van de speen wordt gemeten, is de positie van het uiteinde van de speen ruimtelijk vastge-30 steld. Daartoe worden gegevens van de instelling van de motoren 38 en 39 in een niet-weergegeven processor verwerkt, welke processor tevens de beweging van de melkbekers 4 kan sturen. Na het bepalen van de plaats van het .

uiteinde van een speen kan derhalve een van de melkbekers 35 4 op die speen worden aangesloten.

Bij het detecteren van de spenen 3 en het aanbrengen van de melkbekers 4 kunnen verschillende procedures worden gevolgd. Zo kan de sensor eerst de" gehele uier aftasten om te controleren of alle spenen zijn waarge- 7 δ _ O _ 1 nomen, waarna tijdens het aanbrengen van elke melkbeker de sensor zich richt op de betreffende speen om eventuele verplaatsing te kunnen waarnemen. Ook kunnen de melkbekers gelijktijdig worden aangebracht nadat de positie van alle 5 spenen is bepaald.

Bij het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld is de inrichting onder de vloer 41 in langsrichting ten opzichte van het dier verplaatsbaar door middel van geleidingswie-len 42 die in rails 43 lopen. Uiteraard kan de sensor-10 eenheid 33 ook worden verplaatst in plaats van gezwenkt teneinde de uier van de koe af te tasten.

De ultra.-sonore sensor 31 kan met of zonder reflector 34 worden toegepast. Een dergelijke sensor kan doorgaans afstanden meten tussen 150 en 2000 mm. De hoek 15 waarin de straling wordt uitgezonden kan 10° zijn. Deze hoek kan door middel van een holle reflector gereduceerd worden tot 4°, waardoor een meer gerichte meting mogelijk is. Door de sensor wordt de afstand tot het dichtstbijzijnde deel van een voorwerp gedetecteerd dat binnen het 20 gebied ligt dat door de straal van de sensor bestreken wordt.

25 30 > 35 öj0007§

Claims

1 Werkwijze voor het melken van een dier, zoals een koe, waarbij, nadat de positie(s) van een of meer spenen van de uier van het dier is bepaald, een of meer melk bekers op die speen of spenen worden aangesloten, met het 5 kenmerk, dat de uier vanaf een lager dan de spenen gelegen plaats wordt afgetast door middel van een sensor die de afstand tot een voorwerp waarneemt, waarbij het uiteinde van een speen wordt herkend doordat de door de sensor waargenomen afstand tot het uiteinde van de speen kleiner 10 is dan de waargenomen afstand tot nabij dat uiteinde van de speen gelegen andere delen van de uier.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de uier van het dier systematisch wordt afgetast.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het ken-15 merk, dat na het aftasten meerdere melkbekers gelijktijdig worden aangebracht.

4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het ken merk, dat telkens als bij het aftasten een speen wordt gedetecteerd, de betreffende melkbeker wordt aangebracht.

5. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het ken merk, dat na het aftasten van de gehele uier, waarbij het • betreffende aantal spenen is waargenomen, de plaats van elke afzonderlijke speen wordt gedetecteerd, waarna on middellijk de betreffende melkbeker wordt aangesloten.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat tijdens het naar een speen toe bewegen van een melkbeker de sensor de plaats van het uiteinde van de speen blijft controleren.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, 30 met het kenmerk, dat de sensor de afstand meet door middel van ultra-sonore straling.

8. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de plaats van het uiteinde van een . speen wordt vastgesteld door de richting waarin de sensor 35 waarneemt en tevens de waargenomen afstand te bepalen op het moment dat het uiteinde van een speen wordt herkend.

9. Inrichting voor het melken van een dier, zoals een koe, voorzien van middelen voor het bepalen 'van de positiefs) van een of meer spenen van de uier van het dier ^ *»* * **. * m* » -ΙΟΙ en van middelen om de melkbekers op de speen of spenen aan te sluiten, gekenmerkt door een in hoofdzaak opwaarts gerichte afstands-sensor die door middel van een gerichte straal de uier kan aftasten teneinde dichterbij gelegen 5 delen van de uier als spenen te herkennen.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de afstands-sensor ongeveer ter hoogte van de vloer, waarop het dier kan staan, is aangebracht.

11. Inrichting volgens conclusie 9 of 10, met het 10 kenmerk, dat de afstands-sensor om twee, in hoofdzaak loodrecht op elkaar gelegen horizontale assen kan zwenken teneinde met de gerichte straal de uier te kunnen aftasten.

12. Inrichting volgens conclusie 11, gekenmerkt door stappenmotoren voor het aandrijven van de zwenkbeweging.

13. Inrichting volgens een der conclusies 9-12, met het kenmerk, dat de afstands-sensor de afstand meet door middel van ultra-sonore straling en voorzien is van een holle reflector, die de gerichte straal tot stand brengt.

14. Inrichting volgens een der conclusies 9-13, met 20 het kenmerk, dat de afstands-sensor is aangebracht nabij de plaats waar de ‘ melkbekers zich in de rustpositie be-' vinden.

15. Inrichting volgens een der conclusies 9-13, met het kenmerk, dat elke melkbeker voorzien is van bewe- 25 gingsorganen teneinde de melkbekers aan te sluiten op de spenen.

16. Inrichting volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat elke melkbeker voorzien is van een eerste bewegings-orgaan dat een subframe kan doen zwenken in een in hoofd- 30 zaak vertikaal vlak, van een tweede, met het subframe verbonden bewegingsorgaan dat een derde bewegingsorgaan kan doen zwenken In een in hoofdzaak vertikaal vlak dat ongeveer loodrecht op het eerstgenoemde vlak staat, waar- t bij het derde bewegingsorgaan de melkbeker in in hoofdzaak 35 opwaartse richting kan verplaatsen.

17. Inrichting volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat althans één bewegingsorgaan voorzien is van een telescopisch uitschuifbaar deel.

18. Inrichting volgens een der conclusies 9-17, met 8300076 » i - 11 - 1 het kenmerk, dat een melkbeker via een melkbekersteun kan zijn verbonden met de middelen voor het aansluiten van de melkbeker aan de speen, waarbij de melkbeker verend in de melkbekersteun is aangebracht.

19. Inrichting volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat de melkbekersteun is voorzien van een uitsparing waardoor de melkbeker reikt, waarbij zich om de melkbeker een schroefveer bevindt die zich enerzijds afzet tegen de melkbeker en anderzijds tegen de melkbekersteun.

20. Inrichting volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat de schroefveer een betrekkelijk slappe veer is.

21. Inrichting volgens een der conclusies 9-20, met het kenmerk, dat delen van de inrichting onder de vloer, waarop het dier kan staan, zijn aangebracht.

22. Inrichting volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat de vloer is voorzien van een opening met een bovenwaarts gerichte opstaande rand.

23. Inrichting volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat de opening afsluitbaar is.

24. Inrichting volgens een der conclusies 9-23, met het kenmerk, dat de middelen voor het aansluiten van de ' melkbekers zich in een verplaatsbaar frame bevinden, welk frame onder het dier verplaatst kan worden.

25. Inrichting volgens conclusie 24, met het kenmerk, 25 dat het frame in langsrichting t.o.v. het dier verplaatsbaar is.

26. Inrichting volgens een der conclusies 9 - 25, gekenmerkt door middelen voor het bepalen van de richting waarin de sensor waarneemt en tevens de waargenomen af- 30 stand. * 35 S5 0 0 S 7 <3