NL8800372A - Inrichting voor het melken van een dier. - Google Patents

Description

* C. van der Le^ly N.V. , Maasland.

INRICHTING VOOR HET MELKEN VAN EEN DIER

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het melken van een dier, bijvoorbeeld een koe, voorzien van middelen voor het bepalen van de plaats van een tepel van een uier van het dier teneinde hierop een melkbeker te kunnen 5 aansluiten, welke middelen sensoren omvatten, die elk vanaf een lager dan de tepel gelegen plaats de afstand tot de uier van het dier kunnen waarnemen.

In een dergelijke inrichting worden melkbekers door middel van een robotarm naar de tepels verplaatst en 10 daarop aangesloten. Daartoe dient de plaats van de tepels zo nauwkeurig mogelijk te worden vastgesteld. Omdat de tepels niet steeds op dezelfde plaats blijven, doch in de praktijk op onverwachte momenten van plaats veranderen, is het van belang dat een dergelijke plaatsbepaling van de tepels her-15 haald wordt uitgevoerd ook, uiteraard zolang als dit mogelijk is, tijdens het naar een tepel toe bewegen van een melkbeker.

Het is bekend daarbij gebruik te maken van sensoren die, juist omdat van onder af gezien de tepels in het algemeen de meest vooruit stekende delen van de uier zijn, elk vanaf een 20 lager dan de tepels gelegen plaats de afstand tot de uier van het dier kunnen waarnemen, waarbij het uiteinde van een tepel wordt herkend doordat de door een sensor waargenomen afstand tot het uiteinde van de tepel kleiner is dan de waargenomen afstand tot nabij dat uiteinde van de tepel gelegen delen.

25 Om dezelfde reden als waarom de plaatsbepaling van de tepel herhaald dient te worden uitgevoerd, dient ook de tijd om de melkbeker naar de tepel toe te bewegen en daarmee de voor de sensoren beschikbare tijd voor de plaatsbepaling zo kort mogelijk te worden gehouden. De uitvinding beoogt dan 30 ook een inrichting als in de aanhef omschreven te verschaffen, waarbij op efficiënte en snelle wijze de plaats van een tepel van een uier wordt bepaald opdat daarop in korte tijd een melkbeker kan worden aangesloten.

Overeenkomstig de uitvinding heeft de inrichting 8800371 2 daartoe het kenmerk, dat de richtingen van door de onderscheiden sensoren uitgezonden aftastbundels ten opzichte van elkaar veranderbaar zijn. De veranderbaarheid van de richting van de aftastbundels ten opzichte van elkaar maakt het moge-5 lijk eerst een groter gedeelte van de uier af te tasten en, nadat een snelle en relatief grove plaatsbepaling van een tepel heeft plaatsgevonden, een kleiner gedeelte rond de grof bepaalde plaats van de tepel teneinde de plaats daarvan nauwkeurig te bepalen.

10 Volgens een nader kenmerk van de uitvinding kunnen de aftastbundelrichtingen discrete hoekwaarden, in het bijzonder twee verschillende hoekwaarden, ten opzichte van een verticaal aannemen. Hierdoor kunnen bij een vaste werkhoogte van de sensoren en bij een bepaalde aftastbundelbreedte op 15 snelle wijze verschillende, qua omvang vrijwel gedefinieerde gedeelten van de uier worden afgetast. Een aftasten van specifieke gedeelten van de uier wordt in een uitvoeringsvorm van de uitvinding verkregen met behulp van instelmiddelen, die de sensoren in een eerste stand aaneengrenzende, elkaar 20 ten hoogste gedeeltelijk overlappende uierdelen doen aftasten en in een tweede stand elkaar in hoofdzaak overlappende uierdelen.

In de eerste stand kunnen de sensoren te zamen met de, voor de in deze stand waargenomen tepel bestemde melk-25 beker relatief snel bewogen worden in een richting, die bepaald wordt door de sensor waarvan de aftastbundel het de waargenomen tepel omvattende uierdeel bestrijkt, totdat de sensoren met de desbetreffende melkbeker in een positie zijn gekomen, waarin de aftastbundels in de tweede stand een deze 30 tepel omvattend uierdeel bestrijken. In de tweede stand kunnen dan de sensoren met de desbetreffende melkbeker vanuit de in de eerste stand bereikte positie meer nauwkeurig inlopen op de positie, waarin de melkbeker zich in hoofdzaak recht onder de in de tweede stand door de sensoren bepaalde 35 plaats van de tepel bevindt. Vervolgens kan in deze tweede stand elke verandering van de plaats van de tepel direct worden waargenomen, waarna de sensoren met de desbetreffende melkbeker de plaatsverandering kunnen volgen, zodat de aan te ,8800372 3 ' * sluiten melkbeker continu vrijwel onder de desbetreffende tepel wordt gehouden totdat deze is aangesloten. Bij een relatief grote en/of snelle verandering van de plaats van de tepel kan het eventueel noodzakelijk zijn de sensoren eerst 5 weer terug te brengen in de eerste stand ten behoeve van een grove plaatsbepaling.

Volgens een verder kenmerk van de uitvinding zijn de aftastbundels van de sensoren in hun eerste stand in hoofdzaak parallel, bijvoorbeeld in hoofdzaak verticaal naar 10 boven gericht, terwijl de af tastbundels van de sensoren in hun tweede stand convergerend ten opzichte van elkaar, bijvoorbeeld ten opzichte van een verticaal in gelijke mate convergerend naar boven zijn gericht. Hierdoor wordt een bijzonder efficiënte wijze van aftasten van de uier van het 15 dier verkregen.

In een praktische uitvoeringsvorm van de uitvinding zijn de sensoren in een horizontaal vlak gelegen werkzaam en in de werkzame toestand bij voorkeur symmetrisch rondom een aan te sluiten melkbeker geplaatst. Overeenkomstig 20 de uitvinding zijn verder ten minste drie sensoren aanwezig; in een praktische uitvoeringsvorm wordt echter volstaan met bijvoorbeeld drie of vier sensoren.

Volgens weer een ander kenmerk van de uitvinding zijn de sensoren samengesteld uit een zender/ontvanger, waar-25 bij de sensoren, bij voorkeur in een vaste volgorde, ten opzichte van elkaar in de tijd verschoven impulsvormige aftastsignalen uitzenden. De sensoren kunnen daarbij beurtelings één of meer, bij voorkeur ultrasone impulsen uitzenden.

Om te voorkomen dat de aftastsignalen elkaar kunnen ver-30 storen, is het tijdsverschil tussen de opeenvolgend uitgezonden impulsvormige aftastsignalen groter dan tweemaal het met de waar te nemen afstand tot de uier van het dier overeenkomende tijdsverschil.

Voorts is overeenkomstig de uitvinding een sensor-35 draageenheid aanwezig, waarop zich voor elke sensor een behuizing bevindt, waarin de desbetreffende sensor kantelbaar is aangebracht. Op deze sensordraageenheid kunnen tevens de instelmiddelen worden geplaatst, die de sensoren in een .$800372 ---- 4 eerste stand aaneengrenzende, elkaar ten hoogste gedeeltelijk overlappende uierdelen doen aftasten en in een tweede stand elkaar in hoofdzaak overlappende uierdelen. Deze instel-middelen kunnen worden gevormd door een voor elke sensor 5 aanwezige en hiermee verbonden, tussen twee standen draaibaar element en een deze elementen besturende schakeleenheid. Door deze gunstige uitvoeringsvorm wordt het eveneens overeenkomstig de uitvinding mogelijk om enerzijds de sensor-draageenheid draaibaar ten opzichte van de robotarm aan te 10 brengen, waarbij dan de houder voor de achtereenvolgens aan te sluiten melkbekers één geheel vormt of vast is verbonden met de robotarm, terwijl anderzijds de mogelijkheid bestaat om de sensordraageenheid vast deel te laten uitmaken of vast te verbinden met een robotarm en de houder voor de achtereen-15 volgens aan te sluiten melkbekers ten opzichte van deze robotarm draaibaar aan te brengen. De uitvinding heeft dan ook tevens betrekking op een inrichting voor het melken van een dier, voorzien van middelen voor het bepalen van de plaats van een tepel van een uier van het dier teneinde 20 hierop een melkbeker te kunnen aansluiten, welke middelen sensore.n omvatten, die elk vanaf een lager dan de tepel gelegen plaats de afstand tot de uier van het dier kunnen waarnemen, welke inrichting het kenmerk heeft, dat de sensoren zijn aangebracht in een vast met een robotarm ver-25 bonden behuizing. Ook in deze uitvoeringsvorm zullen om een efficiënte en snelle plaatsbepaling van een tepel van de uier van het dier mogelijk te maken de sensoren kantelbaar in deze behuizing worden aangebracht, zodat ook hier de richtingen van door de onderscheiden sensoren uitgezonden aftastbundels 30 ten opzichte van elkaar veranderbaar zijn.

Voorts kunnen volgens de uitvinding de melkbekers met de robotarm of de houder verbonden blijven via een flexibel verbindingsorgaan, door middel waarvan de melkbeker naar en tegen een daarvoor bestemde plaats in of tegen de houder 35 wordt getrokken, bijvoorbeeld wanneer het melken met de betreffende melkbeker is beëindigd of wanneer het aanbrengen van de melkbeker aan de betreffende tepel is mislukt. Het flexibele verbindingsorgaan kan bestaan uit één of meer .8800372 δ * 5 kabels, touwen of draden of uit de slangen, die voor het melken worden gebruikt.

Ter verduidelijking van de uitvinding zal, onder verwijzing naar de bijgaande tekeningen, een uitvoerings-5 voorbeeld worden beschreven.

Figuur 1 toont in zijaanzicht een zich op een melkplaats bevindende koe.

Figuur 2 geeft een bovenaanzicht van een gedeelte van het op de melkplaats aanwezige gestel met de robotarm.

10 Figuur 3 geeft, gedeeltelijk weggesneden, een meer gedetailleerd beeld van het uiteinde van de robotarm van bovenaf gezien.

Figuur 4 toont een lengtedoorsnede van de opstelling van een melkbeker aan het uiteinde van de robotarm.

15 Figuur 5 is een schematische tekening van de posi tionering van de melkbekers tijdens het melken en hun verbinding met de robotarm.

Figuren 6 en 7 geven op schematische wijze de opstelling van de sensoren in hun eerste, respectievelijk 20 tweede stand weer ten opzichte van een aan te sluiten melkbeker en de af te tasten uier van de koe, waarbij een tepel van de uier terwille van de duidelijkheid naar boven verschoven is afgebeeld.

In het zijaanzicht van de inrichting volgens 25 figuur 1 is een koe 1 weergegeven, die zich op een melkplaats bevindt, welke melkplaats is omgeven door een hekwerk 2, dat het dier 1 een beperkte bewegingsvrijheid geeft. De melkplaats kan door het dier betreden worden vanaf de achterzijde, terwijl nabij de voorzijde een zwenkbare aanslag 3 kan 30 zijn aangebracht, welke aanslag 3 een beperking voor het dier 1 in voorwaartse richting tot gevolg heeft. Door de voorzijde van de melkplaats bijvoorbeeld te voorzien van een voeder-installatie, zal het dier zich voldoende ver naar voren bewegen tot tegen de aanslag 3.

35 In de vloer van de melkplaats is een verdieping 4 aangebracht, die zodanig is, dat het dier er niet met zijn achterpoten op zal gaan staan, bijvoorbeeld doordat de bodem van de verdieping 4 schuin naar binnen en naar beneden ver- ,8800372 '·* 6 loopt, zodat de achterpoten van het dier ruim uit elkaar, aan weerszijden van de verdieping 4 staan. De verdieping 4 kan van een afvoer zijn voorzien teneinde eventuele uitwerpselen van het dier af te voeren.

5 Nadat het dier de melkplaats heeft betreden, wordt tegen de achterzijde van het dier een tastinrichting 5 gezwenkt. Aan de zijkanten van de melkplaats bevindt zich een gestelbalk 6, die zich in hoofdzaak verticaal uitstrekt en die aan de bovenzijde is voorzien van een langsgeleiding en 10 waaraan nabij de onderzijde een robotarm 7 is bevestigd. De verticale gestelbalk 6 beweegt in de langsrichting ten opzichte van de melkplaats in de met de pijlen 8 aangegeven richting. Daartoe is het hekwerk 2 voorzien van een geleide-stang 9, waarlangs zich twee, onderling verbonden glijmoffen 15 10 en 11 kunnen bewegen, welke glijmoffen 10 en 11 onderling zijn verbonden door middel van een horizontale gestelbalk 12, waaraan de verticale gestelbalk 6 is bevestigd. Nabij de vloer wordt de gestelbalk 6 geleid door een geleidingsrail 13, waarover het onderste gedeelte van de gestelbalk 6 20 schuift. De verschuiving in de langsrichting van de gestel-balken 6 en 12 wordt tot stand gebracht door middel van een bedieningscilinder 14, die aan zijn uiteinde 15 bevestigd is aan het hekwerk 2 door middel van een steun 16 en waarvan de zuigerstang 17 aan zijn uiteinde is bevestigd aan een steun 25 18, die verbonden is met de gestelbalk 12. Het zal duidelijk zijn dat door bediening van de bedieningscilinder 14, hetgeen zowel pneumatisch als hydraulisch kan gebeuren, een verschuiving in de langsrichting van de gestelbalken 6 en 12 plaatsvindt.

30 Zoals reeds vermeld, zwenkt de tastinrichting 5, nadat het dier de melkplaats heeft betreden, tegen de achterzijde van het dier. De tastinrichting vormt derhalve een achterwaartse afsluiting van de melkplaats. De tastinrichting 5 is zwenkbaar bevestigd aan de gestelbalk 12. Het regel-35 mechanisme van de tastinrichting bedient de bedieningscilinder 14 en wel zodanig dat de gestelbalken 6 en 12 steeds ongeveer op dezelfde plaats in de langsrichting ten opzichte van het dier blijven.

.8800372 4 7

De robotarm 7 is in hoogterichting verschuifbaar (pijlen 19) verbonden met de gestelbalk 6. Het verschuiven in opwaartse riöhting vindt plaats door middel van een langs de gestelbalk 6 aangebrachte bedieningscilinder 20 met zuiger-5 stang 21 (figuur 2), waarvan het einde is verbonden met de gestelbalken 6 en 12 op de plaats waar deze gestelbalken onderling zijn verbonden. Het andere uiteinde van de bedieningscilinder 20 is verbonden met een glijmof 22, die in hoogterichting over de gestelbalk 6 kan worden verplaatst, 10 afhankelijk van de bediening van de bedieningscilinder 20.

De robotarm 7 is om een in hoofdzaak verticale scharnieras 23 zwenkbaar verbonden met het aan de glijmof 22 bevestigde gestel 24. Dit zwenken, aangegeven door pijlen 25, geschiedt door middel van een bedieningscilinder 26, die met 15 zijn uiteinde is bevestigd aan een steun 27 van het gestel 24. De zuigerstang 28 van de cilinder 26 is bevestigd aan een steun 29, die aan het eerste gedeelte 30 van de robotarm 7 is bevestigd. Het zal duidelijk zijn dat door bediening van de bedieningscilinder 26 de robotarm gezwenkt kan worden vanuit 20 de ruststand naar de operationele stand en omgekeerd. Het kan van belang zijn om de robotarm verend te fixeren en wel zodanig, dat de robotarm kan uitwijken als bijvoorbeeld het dier ertegen trapt. Dit kan in dit uitvoeringsvoorbeeld gebeuren door de bedieningscilinder 26 zodanig uit te voeren 25 dat deze kan veren, bijvoorbeeld door een pneumatische bediening.

De robotarm 7 bestaat uit een eerste gedeelte 30 en een tweede gedeelte 31, dat scharnierbaar om een scharnieras 32 aan het eerste gedeelte 30 is bevestigd. De 30 zwenkbeweging om de scharnieras 32 is aangegeven met pijlen 33 en wordt tot stand gebracht door middel van een cilinder 34, waarvan het uiteinde 35 is bevestigd aan het eerste gedeelte 30 van de robotarm 7 en waarvan de zuigerstang 36 is bevestigd aan het tweede gedeelte 31 van de robotarm 7. Door 35 middel van de bedieningscilinder 26 kan de robotarm onder het dier worden gebracht wanneer dit aanwezig is op de melkplaats, waarbij de scharnieras 32 zich midden onder het dier, dat wil zeggen tussen de poten van het dier bevindt.

___ . 8800372 δ

Door bediening van de bedieningscilinder 34 kan vervolgens het tweede gedeelte 31 van de robotarm 7 met een gewenste hoek om de soharnieras 32 worden gezwenkt.

Het tweede gedeelte 31 van de robotarm 7 bestaat 5 uit een gedeelte 37 dat scharnierbaar is bevestigd aan het gedeelte 30 van de robotarm 7 en uit een gedeelte 38 dat ten opzichte van het gedeelte 37 axiaal verplaatsbaar is, zoals aangegeven met de pijlen 39.

Het gedeelte 37 is in hoofdzaak hol uitgevoerd, 10 zodat het gedeelte 38 zich in de ingeschoven toestand gedeeltelijk binnen het gedeelte 37 bevindt. Tussen de onderling verschuifbare delen 37 en 38 is een (niet afgebeelde) bedieningscilinder aangebracht, welke is bevestigd aan het gedeelte 37 van het tweede gedeelte 31 van de robotarm 7. De 15 zuigerstang van deze bedieningscilinder is met zijn uiteinde bevestigd aan het tweede gedeelte 38 van het gedeelte 31 van de robotarm 7. De gedeelten 37 en 38 zijn op bekende wijze voorzien van geleidingen, die onderling verschuifbaar in elkaar grijpen en waarvan de ene geleiding is verbonden met 20 het gedeelte 37 en de andere geleiding met het gedeelte 38.

Aan de robotarm 7 kunnen meerdere melkbekers 40 zijn aangebracht; deze melkbekers kunnen opeenvolgend op de desbetreffende tepels van de uier van het dier worden aangesloten. Nadat een melkbeker 40 op de hierna te beschrijven 25 wijze onder de tepel is gebracht, waaraan die melkbeker moet worden aangesloten, wordt deze melkbeker in opwaartse richting verplaatst en wordt binnen de melkbeker een vacuum opgewekt zodat de melkbeker zich vastzet aan de tepel. Daarna komt de melkbeker 4 0 vrij van de robotarm, zodat deze zich 30 kan bewegen teneinde een volgende melkbeker op de gewenste plaats te brengen. Voor het uitvoeren van deze handelingen zijn de volgende technische middelen aanwezig.

Aan het uiteinde van de robotarm 7 zijn melkbeker-dragers 41 (figuren 3 en 4) aanwezig, die elk een melkbeker 35 40 kunnen dragen. De melkbeker 40 wordt daarbij tegen de melkbekerdrager 41 getrokken door middel van een flexibel verbindingsorgaan in de vorm van een koord 4 2. In het in de figuren 3 en 4 weergegeven uitvoeringsvoorbeeld zijn beide .8S003 7 2 v 9 uiteinden van het koord 42 verbonden met de melkbeker 40, terwijl het koord vanaf zijn uiteinde om een rol 43 is geleid en om een rol 44 is geslagen. De rol 44 is aangebracht in het uitschuif bare uiteinde 38 van de robotarm 7. In dit 5 uitschuifbare uiteinde 38 van de robotarm 7: is eveneens een bedieningscilinder 45 aangebracht, waarbij de rol 43 is bevestigd aan het uiteinde van de zuigerstang 46 van deze bedieningscilinder. Het zal duidelijk zijn dat, wanneer de zuigerstang 46 in de cilinder 45 wordt getrokken, dit tot 10 gevolg heeft dat de uiteinden van het koord 42 worden aan getrokken, zodat de daarin bevestigde melkbeker 40 tegen de melkbekerdrager 41 wordt geklemd. Wanneer echter de bedieningscilinder 45 zodanig wordt bediend, dat de zuigerstang 46 uit de cilinder schuift, dan wordt de melkbeker 40 15 niet langer tegen de me lkbekerdrager 41 geklemd en kan de melkbeker 40 zich vrij bewegen ten opzichte van de robotarm en daarbij zijn aangesloten op een tepel van de uier? deze situatie is afgebeeld in figuur 5. Op elk gewenst moment, bijvoorbeeld wanneer het melken is beëindigd of wanneer om 20 andere redenen de melkbeker niet is aangesloten op de tepel, kan de melkbeker 40 weer tegen de me lkbekerdrager 41 worden getrokken door bediening van de bedieningscilinder 45. Doordat de melkbeker 40 op twee plaatsen aan het koord 42 is bevestigd, zal de melkbeker steeds in de juiste stand tegen 25 de melkbekerdrager 41 worden gehouden.

Zoals in figuur 4 met pijlen 47 is aangegeven, kan de melkbekerdrager 41 met melkbeker 40 in opwaartse richting verschuiven, waarbij de melkbekerdrager 41 verschuift in geleidingen 48. De opwaartse verplaatsing wordt tot stand 30 gebracht door een stang 49, die door een gat 50 in de melk-bekerdrager reikt en die anderzijds scharnierbaar is om een scharnieras 51. Door rotatie van de stang 49 om de schar-nieras 51 verplaatst de melkbekerdrager 41 zich in verticale richting in de geleidingen 48, waardoor aan de melkbeker 40 35 een opwaartse verplaatsing wordt gegeven. Deze opwaartse verplaatsing wordt tot stand gebracht door middel van een bedieningscilinder 52, waarin een zuigerstang 53 axiaal zich kan verplaatsen, zodat de aan het uiteinde van de zuigerstang __—ΛΛ .8800372 ’v 10 53 aangebrachte hefboom 54 te zamen met de stang 49 roteert om de scharnieras 51. Om een draaibeweging van de hefboom 54 rond de scharnieras 51 mogelijk te maken, bezit de hefboom aan het met het uiteinde van de zuigerstang verbonden 5 gedeelte een sleufvormige opening, waarin dit uiteinde van de zuigerstang 53 ingrijpt.

De in figuur 4 afgeheelde melkbeker 40 is voorzien van een melkleiding 55 en een pulsatieleiding 56, die met de nodige speling aan de robotarm 7 zijn bevestigd. De melkbeker 10 40 is voorts voorzien van een bevestigingsarm 57, die schar- nierbaar om een pen 58 aan een bevestigingsdeel 59 is aangebracht. Het bevestigingsdeel 59 is verbonden met de uiteinden van het koord 42, zodat dit bevestigingsdeel 59 tegen de melkbekerdrager 41 wordt getrokken. Het zal duidelijk zijn 15 dat de melkbeker 40 enige vrijheid van bewegen heeft om de pen 58; deze vrijheid van bewegen kan eventueel beperkt worden door het aanbrengen van veermiddelen, die de melkbeker 40 in een ongeveer verticale positie houden.

Aan de bovenzijde van het uitschuifbaar gedeelte 20 38 van het tweede gedeelte 31 van de robotarm 7 is een sensordraageenheid 60 draaibaar aangebracht. Deze sensor-draageenheid 60 kan worden aangedreven door bijvoorbeeld een stappenmotor 61, waarvan het huis 62 vast is verbonden met het genoemde uitschuifbare gedeelte 38 en de rotoras 63 is 25 verbonden met de sensordraageenheid.

De sensordraageenheid 60 is gaffelvormig en kan op zodanig wijze door de stappenmotor 61 in de richting van de pijlen 64 worden verdraaid, dat de achtereenvolgens op de tepels van de uier aan te sluiten melkbekers 40 precies komen 30 te liggen onder de uitsparing in de gaffe1vormige sensordraageenheid. De afmetingen van deze uitsparing zijn zodanig, dat een aan te sluiten melkbeker zich hiertussendoor omhoog kan bewegen.

Öp de sensordraageenheid 60 zijn, elk in een eigen 35 behuizing 65, sensoren 66, 67 en 68 aangebracht. De behuizing 65 van elk der sensoren is vast verbonden met de sensordraageenheid. De sensoren zijn in de behuizing kantelbaar rond een horizontale as, die loodrecht is gericht op de 8800372 11 verbindingslijn tussen het hart van de, midden onder de uitsparing van de gaffelvormige sensordraageenheid aanwezige melkbeker en het hart van de desbetreffende sensoren. Het kantelen van de sensoren geschiedt met behulp van instel-5 middelen 69, welke worden gevormd door één voor elke sensor aanwezig en hiermee verbonden, tussen twee standen draaibaar element 70 en een deze elementen besturende schakeleenheid 71. In een eerste stand waarin de sensoren zich kunnen bevinden, zijn de aftastbundels van deze sensoren in hoofdzaak 10 verticaal naar boven gericht, terwijl de aftastbundels van de sensoren in hun tweede stand ten opzichte van een verticaal in gelijke mate convergerend naar boven zijn gericht. De oriëntatie van de aftastbundels van de sensoren in de eerste en tweede stand is schematisch aangegeven in figuur 6, 15 respectievelijk 7. Wanneer de robotarm 7 op de juiste hoogte onder de uier van de koe is gebracht en de sensoren in de eerste stand verkeren, dan tasten de sensoren èlkaar ten hoogste gedeeltelijk overlappende uierdelen af, waarbij een relatief groot uieroppervlak wordt bestreken en een grove 20 indicatie kan worden verkregen omtrent de plaats van de tepel ten opzichte van de aan te sluiten melkbeker. Met behulp van op zich bekende koeherkenningssystemen kan de robotarm zeer snel zodanig onder de uier worden gepositioneerd dat een tepel van de uier door ten minste één van de aftastbundels 25 wordt waargenomen. De sensordraageenheid met de, voor de in de eerste stand van de sensoren waargenomen tepel bestemde melkbeker kan nu relatief snel worden bewogen in een richting, die bepaald wordt door de sensor waarvan de aftastbundel het de waargenomen tepel omvattende uierdeel 30 bestrijkt, totdat de sensoren met de desbetreffende melkbeker in een positie zijn gekomen, die zodanig dicht onder de tepel waarop de melkbeker dient te worden aangesloten ligt, dat de tepel, wanneer de sensoren in hun tweede stand worden gekanteld, door alle drie de aftastbundels wordt bestreken. De 35 aftastbundels van de sensoren bestrijken namelijk in deze tweede stand elkaar in hoofdzaak overlappende uierdelen. In deze in figuur 7 aangegeven situatie kan, doordat alle drie de sensoren de tepel kunnen waarnemen, een nauwkeurige .8800372 --- 12 positie van de tepel ten opzichte van de aan te sluiten melkbeker worden verkregen en kan derhalve de robotarm zodanig wordèn bewogen dat de melkbeker vrijwel recht onder de tepel, waarop deze melkbeker dient te worden aangesloten, 5 wordt gepositioneerd. Ook al beweegt de koe, toch zullen de sensoren continu de positie van deze zich bewegende tepel ten opzichte van de melkbeker blijven bepalen en kan de robotarm de bewegingen van de tepel blijven volgen. Dit tepel-volgproces zal worden voortgezet totdat de aan te sluiten 10 melkbeker dusdanig ver omhoog is gebracht in de richting van de tepel, dat de sensoren de positie van de tepel ten opzichte van de melkbeker niet langer meer kunnen bepalen.

De sensoren worden elk gevormd door een zender/ontvanger, waarbij de sensoren in een vaste volgorde 15 ten opzichte van elkaar in de tijd verschoven ultrasone impulsvormige aftastsignalen uitzenden en het tijdsverschil tussen de opeenvolgend uitgezonden impulsvormige aftast-signalen groter is dan tweemaal het met de waar te nemen afstand tot de uier van het dier overeenkomende tijds-20 verschil. Door het tijdsverschil te meten tussen het uitzenden van de impulsvormige aftastsignalen en het ontvangen van de corresponderende, door de uier weerkaatste aftast-signalen, kan de afstand tussen de desbetreffende sensoren en de uier worden bepaald, waarbij het uiteinde van een tepel 25 wordt herkend doordat de door een sensor waargenomen afstand tot het uiteinde van de tepel kleiner is dan de waargenomen afstand tot de nabij het uiteinde van de tepel gelegen delen van de uier. Doordat tevens de richting van de aftastbundels van de onderscheiden sensoren bekend is en de positie van de 30 sensoren ten opzichte van de robotarm, kan de positie van een waargenomen tepel ten opzichte van een zich onder de sensor-draageenheid bevindende en aan te sluiten melkbeker worden bepaald.

De werking van het weergegeven uitvoerings-35 voorbeeld van de inrichting voor het melken van een dier is als volgt.

Nadat een koe de melkplaats heeft betreden en is doorgelopen tot een verder voorwaartse beweging wordt belem- . 8 80 037 2.

13 merd door daartoe geëigende middelen zoals een aanslag en/of een voederinstallatie, wordt door middel van een bedieningscilinder de zich in eerste instantie aan de zijkant van de melkplaats bevindende tastinrichting 5 over ongeveer 5 90° verzwenkt, waarna de tastinrichting zich in de richting van de koe verplaatst totdat deze tegen de achterzijde van de koe rust en door middel van regelmiddelen hiertegen blijft rusten, zodat het gestel 6, 13, dat de robotarm 7 draagt, steeds ongeveer op dezelfde plaats ten opzichte van de koe 10 blijft.

Door een niet in de figuren weergegeven koeherken-ningssysteem is waargenomen welk dier zich op de melkplaats bevindt en door middel van een eveneens in de figuren niet weergegeven gegevensverwerkingsinrichting (computer) zijn 15 verdere omstandigheden met betrekking tot de desbetreffende koe bekend. Bijvoorbeeld is het tijdsverloop sinds de laatste melkhandeling bekend, zodat de vorm van de uier, die mede afhankelijk is van de hoeveelheid aanwezige melk, globaal bekend is. Op grond van deze informatie kan door middel van 20 de bedieningscilinder 20, 21 de robotarm 7 op een gewenste hoogte worden gebracht, welke hoogte als uitgangshoogte dient voor het zoeken van de tepels van de uier. Vervolgens wordt door middel van de bedieningscilinder 26 de robotarm 7 naar bijvoorbeeld de in figuur 2 afgebeelde positie verzwenkt, 25 zodat het tweede gedeelte 31 van de robotarm 7 zich onder de koe bevindt. Tijdens dit zwenken van de robotarm onder de koe kunnen de gestelbalken 6 en 12 additioneel verplaatst worden door de bedieningscilinder 14 om te voorkomen dat de robotarm tijdens het zwenken de koe raakt. Op grond van de genoemde 30 koeherkenningsinformatie kan ook het uiteinde van de robotarm door middel van de cilinder 34 en de, voor het uitschuiven van het gedeelte 39 uit het tweede gedeelte 31 van de robotarm 7 aanwezige cilinder, in de gewenste uitgangspositie worden gebracht, waarbij door ten minste één van de sensoren, 35 die dan in hun eerste stand verkeren, de tepel van een uier wordt waargenomen. Wordt, zoals in figuur 6 is aangegeven, een tepel waargenomen binnen de door de sensor 68 uitgezonden aftastbundel, dan wordt het uiteinde van de robotarm 7 . 88 0 0372- 14 bewogen in de richting van de pijl 72, dat wil zeggen in een richting, die bepaald wordt door de sensor waarvan de aftastbundel het waargenomen tepelomvattende uierdeel bestrijkt. Daar het hier slechts gaat om een grove positione-5 ring van de tepel ten opzichte van de sensordraageenheid en de aan te sluiten melkbeker, kan deze beweging in de richting van de pijl 72 snel geschieden. Wanneer de tepel in de nabijheid van de hartlijn in de lengterichting van de melkbeker is gekomen, worden de sensoren in hun tweede stand gebracht, 10 waarin de aftastbundels van deze sensoren alle drie de tepels bestrijken (figuur 7). Uit de alsdan door de sensoren verkregen informatie kan de positie van de tepel ten opzichte van de melkbeker nauwkeurig worden bepaald en kan het uiteinde van de robotarm de bewegingen van de tepel continu 15 volgen, ook tijdens het grootste gedeelte van de opwaartse beweging van de melkbeker. Op deze wijze wordt een trefzekere aansluiting van de melkbeker op de uier in sterke mate bevorderd. De hier beschreven handelingen worden herhaald totdat alle melkbekers zijn aangesloten.

20 De bes turingsmiddelen om een aan te sluiten melkbeker telkenmale vrijwel recht onder ëen desbetreffende tepel te brengen en tijdens het omhoog brengen van deze beker zoveel mogelijk in die positie te houden, zijn in de beschreven uitvoeringsvorm hydraulisch uitgevoerd. In plaats daarvan 25 kunnen bijvoorbeeld ook stappenmotoren worden gebruikt. De besturingsmiddelen kunnen dan eerste inloopmiddelen omvatten om de sensoren met de, voor de in de eerste stand waargenomen tepel bestemde melkbeker in relatief grove stappen te bewegen in een richting, die bepaald wordt door de sensor waarvan de 30 aftastbundel het de waargenomen tepel omvattende uierdeel bestrijkt, totdat de sensoren met de desbetreffende melkbeker in een positie zijn gekomen, waarin de aftastbundels in de tweede stand een deze tepel omvattend uierdeel bestrijken. Daarnaast kunnen de besturingsmiddelen dan tweede inloop-35 middelen omvatten om de sensoren met de desbetreffende melkbeker vanuit de door de eerste inloopmiddelen bepaalde positie in relatief fijne stappen te bewegen naar de positie, waarbij de melkbeker zich vrijwel recht onder de in de tweede .8800372 15 stand door de sensoren bepaalde plaats van de tepel bevindt.

De uitvinding is niet beperkt tot het in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld, doch bestaat uit alle weergegeven en/of beschreven maatregelen zowel afzonder-5 lijk als in elke combinatie en uit de verder daaruit af te leiden varianten. Zo zullen bijvoorbeeld de sensoren in meer dan twee standen en zelfs continu veranderlijk werkzaam kunnen zijn en behoeven de aftastbundels ook in de eerste stand niet onderling parallel en/of verticaal gericht te 10 zijn. Ook behoeven de sensoren niet symmetrisch ten opzichte van een ónder de sensordraageenheid aanwezige melkbeker te zijn opgesteld, terwijl de aftastbundels niet symmetrisch ten opzichte van de hartlijn in de lengterichting van de melkbeker behoeven te zijn gericht. Ook het aantal sensoren is 15 niet beperkt tot drie. Het vlak waarin de sensoren zijn gelegen kan afwijken van het horizontale vlak. Het zal echter duidelijk zijn dat vele van deze modificaties zullen leiden tot een meer ingewikkelde programmering van de computer.

___jfe.

.8800372

Claims (31)

1. Inrichting voor het melken van een dier, voorzien van middelen voor het bepalen van de plaats van een tepel van een uier van het dier teneinde hierop een melkbeker te kunnen aansluiten, welke middelen sensoren omvatten, die elk vanaf 5 een lager dan de tepel gelegen plaats de afstand tot de uier van het dier kunnen waarnemen, met het kenmerk, dat de richtingen van door de onderscheiden sensoren uitgezonden aftastbundels ten opzichte van elkaar veranderbaar zijn.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, 10 dat de aftastbundelrichtingen discrete hoekwaarden ten opzichte van een verticaal kunnen aannemen.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de af tastbundelrichtingen twee verschillende hoekwaarden ten opzichte van een verticaal kunnen aannemen.

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat instelmiddelen aanwezig zijn om de sensoren in een eerste stand aaneengrenzende, elkaar ten hoogste gedeeltelijk overlappende uierdelen te doen aftasten en in een tweede stand elkaar in hoofdzaak overlappende 20 uierdelen.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat besturingsmiddelen aanwezig zijn om de sensoren te zamen met een, voor een in de eerste stand waargenomen tepel bestemde melkbeker in een positie te brengen, waarin de 25 melkbeker zich in hoofdzaak recht onder de in de tweede stand door de sensoren bepaalde plaats van de tepel bevindt.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de besturingsmiddelen de sensoren te zamen met de, voor de in de eerste stand waargenomen tepel bestemde melkbeker 30 bewegen in een richting, die bepaald wordt door de sensor waarvan de aftastbundel het de waargenomen tepel omvattende uierdeel bestrijkt, totdat de sensoren met de desbetreffende melkbeker in een positie zijn gekomen, waarin de aftast-bundels in de tweede stand een deze tepel omvattend uierdeel 35 bestrijken.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, .8800372 » dat de besturingsmiddelen de sensoren met de desbetreffende melkbeker vanuit de in de eerste stand van de sensoren bereikte positie bewegen naar de positie, waarin de melkbeker zich in hoofdzaak recht onder de in de tweede stand door de 5 sensoren bepaalde plaats van de tepel bevindt.

8. Inrichting volgens een der conclusies 4-7, met het kenmerk, dat de aftastbundels van de sensoren in hun eerste stand in hoofdzaak parallel zijn gericht.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, 10 dat de af tastbundels van de sensoren in hun eerste stand in hoofdzaak verticaal naar boven zijn gericht.

10. Inrichting volgens een der conclusies 4-9, met het kenmerk, dat de aftastbundels van de sensoren in hun tweede stand convergerend ten opzichte van elkaar zijn 15 gericht.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de aftastbundels van de sensoren in hun tweede stand ten opzichte van een verticaal in gelijke mate convergerend naar boven zijn gericht.

12. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het· kenmerk, dat de sensoren in een horizontaal vlak gelegen werkzaam zijn.

13. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de sensoren in de werkzame toestand symmetrisch rondom 25 een aan te sluiten melkbeker zijn geplaatst.

14. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat ten minste drie sensoren aanwezig zijn.

15. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat elk van de sensoren is samengesteld uit 30 een zender/ontvanger.

16. Inrichting volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de sensoren ten opzichte van elkaar in de tijd verschoven impulsvormige aftastsignalen uitzenden.

17. Inrichting volgens conclusie 15 of 16, met het 35 kenmerk, dat de sensoren in een vaste volgorde ten opzichte van elkaar in de tijd verschoven impulsvormige aftastsignalen uitzenden.

18. Inrichting volgens conclusie 16 of 17, met het .8800372 * kenmerk, dat het tijdsverschil tussen de opeenvolgend uitgezonden impulsvormige aftastsignalen groter is dan tweemaal het met de waar te nemen afstand tot de uier van het dier overeenkomende tijdsverschil.

19. Inrichting volgens conclusie 16, 17 of 18, met het kenmerk, dat het aftastsignaal een ultrasoon, impulsvormig gemoduleerd signaal is.

20. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een sensordraageenheid aanwezig is, 10 waarop zich voor elke sensor een behuizing bevindt, waarin de desbetreffende sensor kantelbaar is aangebracht.

21. Inrichting volgens conclusie 20, met het kenmerk, dat op de sensordraageenheid instelmiddelen worden aangebracht, die de sensoren in een eerste stand aaneengrenzende, 15 elkaar ten hoogste gedeeltelijk overlappende uierdelen doen aftasten en in een tweede stand elkaar in hoofdzaak overlappende uierdelen.

22. Inrichting volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat de instelmiddelen worden gevormd door een voor elke 20 sensor aanwezig en hiermee verbonden, tussen twee standen draaibaar element en een deze elementen besturende schakel-eenheid,

23. Inrichting volgens een der conclusies 20 - 22, met het kenmerk, dat de sensordraageenheid deel uitmaakt van of 25 vast is verbonden met een robotarm.

24. Inrichting voor het melken van een dier, voorzien van middelen voor het bepalen van de plaats van een tepel van een uier van het dier teneinde hierop een melkbeker te kunnen aansluiten, welke middelen sensoren omvatten, die elk vanaf 30 een lager dan de tepel gelegen plaats de afstand tot de uier van het dier kunnen waarnemen, met het kenmerk, dat de sensoren zijn aangebracht in een vast met een robotarm verbonden behuizing.

25. Inrichting volgens conclusie 24, met het kenmerk, 35 dat de sensoren kantelbaar in de desbetreffende behuizing zijn aangebracht.

26. Inrichting volgens een der conclusies 23, 24 of 25, met het kenmerk, dat de op de onderscheiden tepels van de ,8800372 uier van het dier opeenvolgend aan te sluiten melkbekers zich bevinden in een draaibaar ten opzichte van de robotarm aangebrachte houder.

27. Inrichting volgens een der conclusies 20 - 22, met 5 het kenmerk, dat de sensordraageenheid draaibaar ten opzichte van de robotarm is aangebracht.

28. Inrichting volgens conclusie 27, met het kenmerk, dat de op de onderscheiden tepels van de uier van het dier opeenvolgend aan te sluiten melkbekers zich bevinden in een, 10 een geheel met de robotarm vormende of hiermee vast verbonden houder.

29. Inrichting volgens conclusie 26 of 28, met het kenmerk, dat de melkbekers zijn opgesteld volgens de omtrek van een cirkelsegment.

30. Inrichting volgens conclusie 26, 28 of 29, met het kenmerk, dat elk van de melkbekers met de robotarm of de houder is verbonden door een flexibel verbindingsorgaan, dat in staat is om een flexibele verbinding te vormen tussen de robotarm, respectievelijk de houder en de desbetreffende 20 melkbeker tijdens het melken en in staat is de melkbeker naar de houder te trekken.

31. Inrichting volgens conclusie 30, met het kenmerk, dat het flexibele verbindingsorgaan bestaat uit een draad of touw, bijvoorbeeld uit kunststof en/of metaal. ygadfljjS: .8800372