SE516961C2

SE516961C2 - Method and apparatus for teat cup attachment

Info

Publication number: SE516961C2
Application number: SE0002772A
Authority: SE
Inventors: Martin Sjoelund
Original assignee: Delaval Holding Ab
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2002-03-26
Also published as: SE0002772L; AU2001268002A1; WO2002007505A1; SE0002772D0

Abstract

The present invention relates to a method for automatically milking a milking animal and to an automatic milking machine comprising identification means for identifying the animal to be milked, locating means for location of a selected teat, teat related means and a robot arm arranged for gripping and applying the teat related means to said selected teat. The time related information associated with the application and operation of the teat related means are stored in a data base in association with the identity of the milking animal. The selected teat and the time related information from a previous milking is used for determining in which order the teats are selected.

Description

516f' 9613 2 djur, vilket övervinner eller åtminstone reducerar det ovan- nämnda problemet. 516f '9613 2 animal, which overcomes or at least reduces the above-mentioned problem.

Enligt uppfinningen uppnås detta ändamål genom att anvisa ett förfarande enligt patentkravet 1, en anordning enligt patent- kravet 4 och även ett automatiskt mjölkningssystem enligt patentkravet 7.According to the invention, this object is achieved by providing a method according to claim 1, a device according to claim 4 and also an automatic milking system according to claim 7.

En fördel med uppfinningen är att ordningen för rengöring av spenarna, montering av spenkopparna och mjölkning av juver- fjärdedelarna är beroende av vilket djur som skall mjölkas, vilket kommer att göra mjölkningsproceduren effektivare.An advantage of the invention is that the procedure for cleaning the teats, mounting the teat cups and milking the udder quarters depends on which animal is to be milked, which will make the milking procedure more efficient.

En annan fördel med en föredragen utföringsform av uppfin- ningen är att ordningen för rengöring av spenarna, montering av spenkopparna och mjölkning av ljuverfjärdedelarna inte bara är beroende på vilket djur som skall mjölkas, utan även på vid vilken tidpunkt mjölkningen skall ske, vilket kommer att göra mjölkningsproceduren ännu effektivare.Another advantage of a preferred embodiment of the invention is that the procedure for cleaning the teats, mounting the teat cups and milking the sweet quarters is not only dependent on which animal is to be milked, but also at what time the milking is to take place, which will make the milking procedure even more efficient.

Ytterligare en fördel med en föredragen utföringsform av upp- finningen är att mjölkningsproceduren lätt kan anpassas så att alla juverfjärdedelar kan tömmas samtidigt på det effektivaste sättet för att minimera hanteringstiden och maximera effekti- viteten.Another advantage of a preferred embodiment of the invention is that the milking procedure can be easily adapted so that all udder quarters can be emptied at the same time in the most efficient way to minimize handling time and maximize efficiency.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig. 1 visar ett schematiskt spen/tidsdiagram vid mjölkning av ett mjölkdjur enligt känd teknik.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 shows a schematic teat / time diagram when milking a dairy animal according to prior art.

Fig. 2 visar ett schematiskt spen/tidsdiagram vid mjölkning av ett mjölkdjur enligt en första utföringsform av uppfinningen.Fig. 2 shows a schematic teat / time diagram when milking a dairy animal according to a first embodiment of the invention.

Fig. 3 visar ett schematiskt spen/tidsdiagram vid mjölkning av ett mjölkdjur enligt en andra utföringsform av uppfinningen. 10 15 20 25 30 519611 3 Fig. 4 visar en planvy av en ko och dess spenar i ett mjölk- ningsbås.Fig. 3 shows a schematic teat / time diagram when milking a dairy animal according to a second embodiment of the invention. 5 15 20 25 30 519611 3 Fig. 4 shows a plan view of a cow and its teats in a milking parlor.

BESKRIVNING Av FÖREDRAGNA UTFöRINGsFoRMER Fig. 1 visar ett spen/tidsdiagram enligt känd teknik, vilket här skall beskrivas enbart för att förtydliga uppfinningen.DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Fig. 1 shows a teat / time diagram according to the prior art, which will be described here only to clarify the invention.

I detta diagram representerar en vertikal axel de olika spe- narna, vilka är markerade med skilda hânvisningssiffror 10, 12, 14, 16, vilka representerar den speciella spenordningen i fig. 4. En vänstra främre spene är angiven med hânvisnings- siffran 10, en högra främre spene är angiven med hânvisnings- siffran 12, en högra bakre spene anges med hänvisningssiffran 14 och en vänstra bakre spene anges med hânvisningssiffran 16.In this diagram, a vertical axis represents the different teats, which are marked with different reference numerals 10, 12, 14, 16, which represent the special teat arrangement in Fig. 4. A left front teat is indicated by the reference numeral 10, a the right front teat is indicated by the reference numeral 12, a right rear teat is indicated by the reference numeral 14 and a left rear teat is indicated by the reference numeral 16.

Hânvisningssiffrorna och spenordningen kommer att bibehàllas genom denna beskrivning.The reference numerals and teat assembly will be maintained throughout this specification.

Då en speciell ko skall mjölkas, identifieras först kon på ett sätt, som är välkänt för fackmannen och därför inte behöver beaktas här. Efter att kon har identifierats, startas en ren- göringsprocedur av djurets spenar. Den ordning, i vilken ren- göringen av spenarna skall ske, är speciell för varje ko och även beroende på vid vilken tidpunkt mjölkningshândelsen äger rum.When a special cow is to be milked, the cow is first identified in a way which is well known to the person skilled in the art and therefore does not need to be considered here. After the cow has been identified, a cleaning procedure of the animal's teats is started. The order in which the teats are to be cleaned is special for each cow and also depends on the time at which the milking event takes place.

Den första gången en ko skall mjölkas, d.v.s. en ny ko som aldrig har mjölkats tidigare, mjölkas de bakre fjärdedelarna före de främre spenarna, eftersom detta borde vara det sanno- likaste sättet att mjölka kon effektivast. Då en speciell ko har mjölkats åtskilliga gånger under en bestämd tidslängd, kan de föregående mjölkningshändelserna användas för att göra den nuvarande mjölkningshândelsen effektivare. De föregående mjölkningshändelserna lagras i en databas, och i databasen lagras typiskt en mjölkningstid för varje juverfjärdedel vid en given tidpunkt med givna tidsmellanrum. Det kan mycket väl 10 15 20 25 30 5161 9613 j 4 vara så att någon av spenarna 10, 12, 14, 16 skall mjölkas före någon av de andra. Åter till fig. 1, representeras rengöringsproceduren för varje spene 10, 12, 14, 16 av en viss tid C på den horisontella tidsaxeln. Vid rengöring av spenarna hämtar en robotarm 206 (fig. 4) en rengöringskopp 207, med vilken en spene efter den andra rengörs. Den ordning, i vilken spenarna i detta speci- ella exempel rengörs, är 10, 12, 14, 16, där nämnda siffra re- presenterar en speciell spene som ovan beskrivits. Anbringande av spenkopparna börjar då rengöringen är avslutad. I fig. 1a representerar en förflyttningstid Tr en tid för robotarmen 206 att sätta tillbaka rengöringskoppen och hämta en spenkopp. Så snart den första spenkoppen är ansluten till den första spenen 10 påbörjas mjölkningen av denna spene. Därefter hämtar robot- armen 206 den andra spenkoppen och ansluter den till den andra spenen 12, hämtar den tredje spenkoppen och ansluter den till den tredje spenen 14 samt hämtar den fjärde spenkoppen och an- sluter den till den fjärde spenen 16. Mjölkningen av spenarna 12, 14 och 16 påbörjas så snart som spenkopparna är anslutna till motsvarande spene. I fig. 1 representeras anbringningen av spenkoppen, mjölkningsproceduren för spenen 10, 12, 14 och 16 och förflyttningstiden för robotarmen 206 av en viss tid A på den horisontella tidsaxeln. Såsom framgår, är tiden A för spenen 14 avsevärt längre än tiden A för de andra spenarna.The first time a cow is to be milked, i.e. a new cow that has never been milked before, the hind quarters are milked before the front teats, as this should be the most likely way to milk the cow more efficiently. Since a particular cow has been milked several times over a certain period of time, the previous milking events can be used to make the current milking event more efficient. The previous milking events are stored in a database, and in the database a milking time is typically stored for each udder quarter at a given time with given time intervals. It may well be that one of the teats 10, 12, 14, 16 is to be milked before any of the others. Returning to Fig. 1, the cleaning procedure for each teat 10, 12, 14, 16 is represented by a certain time C on the horizontal time axis. When cleaning the teats, a robot arm 206 (Fig. 4) retrieves a cleaning cup 207, with which one teat after the other is cleaned. The order in which the teats in this particular example are cleaned is 10, 12, 14, 16, where said number represents a special teat as described above. Application of the teat cups begins when the cleaning is completed. In Fig. 1a, a movement time Tr represents a time for the robot arm 206 to replace the cleaning cup and retrieve a teat cup. As soon as the first teat cup is connected to the first teat 10, the milking of this teat begins. Thereafter, the robot arm 206 retrieves the second teat cup and connects it to the second teat 12, retrieves the third teat cup and connects it to the third teat 14 and retrieves the fourth teat cup and connects it to the fourth teat 16. The milking of the teats 12 , 14 and 16 start as soon as the teat cups are connected to the corresponding teat. In Fig. 1, the application of the teat cup, the milking procedure of the teat 10, 12, 14 and 16 and the movement time of the robot arm 206 are represented by a certain time A on the horizontal time axis. As can be seen, the time A of the teat 14 is considerably longer than the time A of the other teats.

Tiden det tar att mjölka spenen 14, påverkar den totala mjölk- ningstiden T1 för djuret.The time it takes to milk the teat 14 affects the total milking time T1 for the animal.

Fig. 2 visar ett schematiskt spen/tidsdiagram enligt en första utföringsform för uppfinningen. I denna utföringsform av upp- finningen utförs rengöringsproceduren såsom beskrivits i sam- band med fig. 1. I stället för att som vid den kända tekniken och såsom beskrivet i samband med fig. 1 ansluta spenkopparna i samma ordning som de rengjordes, ansluts den första spenkop- 10 15 20 25 30 516 9613 5 pen till spenen med den längsta förväntade mjölkningstiden.Fig. 2 shows a schematic teat / time diagram according to a first embodiment of the invention. In this embodiment of the invention, the cleaning procedure is performed as described in connection with Fig. 1. Instead of connecting the teat cups in the same order as they were cleaned as in the prior art and as described in connection with Fig. 1, the first is connected teat cup 10 15 20 25 30 516 9613 5 pen to the teat with the longest expected milking time.

Spenen med den längsta förväntade mjölkningstiden i fig. 12 är spenen 14. Den ordning, i vilken de följande spenkopparna mon- teras, beror på deras påverkan på den totala mjölkningstiden T2. Om de förväntade mjölkningstiderna på de andra tre spe- narna âr lika, påverkar ordningen inte den totala mjölknings- tiden för denna ko, och anslutningen av spenkopparna kan göras i vilken som helst ordning. Om emellertid de förväntade mjölk- ningstiderna för de skilda spenarna är olika, skall ordningen för att ansluta dem för att spara tid vara i sjunkande mjölk- ningstid, d.v.s. starta med att ansluta spenkoppen till spenen med den längsta förväntade mjölkningstiden, därefter ansluta spenkoppen till spenen med den näst längsta förväntade mjölk- ningstiden och därefter den tredje längsta och fjärde längsta förväntade mjölkningstiden.The teat with the longest expected milking time in Fig. 12 is the teat 14. The order in which the following teat cups are mounted depends on their effect on the total milking time T2. If the expected milking times on the other three teats are the same, the order does not affect the total milking time for this cow, and the connection of the teat cups can be made in any order. However, if the expected milking times for the different teats are different, the arrangement for connecting them to save time should be in descending milking time, i.e. start by connecting the teat cup to the teat with the longest expected milking time, then connect the teat cup to the teat with the second longest expected milking time and then the third longest and fourth longest expected milking time.

Fig. 3 visar ett schematiskt spen/tidsdiagram enligt en andra utföringsform av uppfinningen. I denna utföringsform av upp- finningen är både rengöringsproceduren och mjölkningsprocedu- ren förändrad i jämförelse med den kända tekniken såsom den beskrivits i samband med fig. 1.Fig. 3 shows a schematic teat / time diagram according to a second embodiment of the invention. In this embodiment of the invention, both the cleaning procedure and the milking procedure are changed in comparison with the prior art as described in connection with Fig. 1.

I stället för att som i den kända tekniken och såsom beskri- vits i samband med fig. 1 rengöra alla spenar innan den första spenkoppen ansluts, rengörs endast en spene 14, vilket i fig. 3 representeras med en tid C. Omedelbart efter att rengörings- proceduren av spenen 14 är avslutad, sätter robotarmen 206 tillbaka rengöringskoppen 207 och hämtar en spenkopp 208, vil- ket representerar en tid Tr i fig. 3. Så snart spenkoppen är ansluten till spenen 14, påbörjas mjölkningsproceduren.Instead of cleaning all the teats before the first teat cup is connected, as in the prior art and as described in connection with Fig. 1, only one teat 14 is cleaned, which in Fig. 3 is represented by a time C. Immediately after cleaning - the procedure of the teat 14 is completed, the robot arm 206 puts back the cleaning cup 207 and retrieves a teat cup 208, which represents a time Tr in Fig. 3. As soon as the teat cup is connected to the teat 14, the milking procedure is started.

Anbringandet av spenkoppen, mjölkningsproceduren för spenarna 10, 12, 14, 16 och förflyttningstiden för robotarmen 206 re- presenteras av en viss tid A på den horisontella tidsaxeln i fig. 3. Efter anslutningen av spenkoppen 202 på spenen 14 10 15 20 25 30 . n n o nu c 516 9615 6 startar rengöringsproceduren åter med de återstående spenarna 10, 12 och 16. Efter det att den sista spenens 16 rengörings- procedur är avslutad, sätter robotarmen 206 tillbaka rengö- ringskoppen 207 och börjar hämta de återstående spenkopparna 208 och ansluter dem till spenarna. Då den sista spenens ren- göringsprocedur är avslutad, sätter robotarmen 206 tillbaka rengöringskoppen 207 och hämtar en spenkopp 208, vilket repre- senteras av en ytterligare tid Tr i fig. 3. Den totala mjölk- ningstiden T3 i denna utföringsform av uppfinningen är kortare än den totala mjölkningstiden T2 i den första utföringsformen av uppfinningen. Alternativt kan, i stället för att rengöra endast en spene och omedelbart därefter starta anslutningen av spenkoppen på denna spene, två eller tre spenar rengöras och få sina spenkoppar monterade innan de återstående spenarna rengörs. Såsom beskrivet i samband med fig. 2 beror den ord- ning, i vilken de återstående spenkopparna skall anslutas, på den förväntade mjölkningstid, som hänför sig till var och en av dem.The application of the teat cup, the milking procedure for the teats 10, 12, 14, 16 and the movement time of the robot arm 206 are represented by a certain time A on the horizontal time axis in Fig. 3. After the connection of the teat cup 202 to the teat 14 10 15 20 25 30. nno nu c 516 9615 6 starts the cleaning procedure again with the remaining teats 10, 12 and 16. After the cleaning procedure of the last teat 16 is completed, the robot arm 206 puts back the cleaning cup 207 and starts to retrieve the remaining teat cups 208 and connects them to the teats. When the last teat cleaning procedure is completed, the robot arm 206 puts back the cleaning cup 207 and retrieves a teat cup 208, which is represented by an additional time Tr in Fig. 3. The total milking time T3 in this embodiment of the invention is shorter than the total milking time T2 in the first embodiment of the invention. Alternatively, instead of cleaning only one teat and immediately thereafter starting the connection of the teat cup on this teat, two or three teats can be cleaned and have their teat cups mounted before the remaining teats are cleaned. As described in connection with Fig. 2, the order in which the remaining teat cups are to be connected depends on the expected milking time, which relates to each of them.

Den ordning, i vilken spenarna 10, 12, 14, 16 vid ett första mjölkningstillfälle, t.ex. på morgonen, skall rengöras och mjölkas för att göra detta mest effektivt enligt antingen den första eller den andra utföringsformen av uppfinningen, kan mycket väl ändras vid ett senare mjölkningstillfälle samma dag. Ändringen i rengörings- och mjölkningsordning för spe- narna ändras inte bara under en dag, utan kan också ändras un- der längre tidsperspektiv, t.ex. laktationsperiod, sommar och vinter etc. De förväntade mjölkningstiderna för den speciella kon och den speciella spenen är därför mycket beroende på när mjölkningen sker. Beräkningen av den förväntade mjölknings- tiden tar hänsyn till dessa skillnader. Dä den automatiska mjölkningsmaskinen bestämmer i vilken ordning den skall ren- göra och mjölka spenarna, är inte bara tidpunkten på dagen 10 15 7 viktig, utan även tidpunkten under laktationen och om det är sommar eller vinter. Alla sådana data tas hänsyn till då ord- ningen för rengöring av spenarna och mjölkning av mjölkdjuret bestäms. Tidigare mjölkningstillfällen lagras i en databas för beräkning av den förväntade mjölkningstiden för varje spene hos ett djur som skall mjölkas.The order in which the teats 10, 12, 14, 16 at a first milking occasion, e.g. in the morning, should be cleaned and milked to make this most effective according to either the first or the second embodiment of the invention, may well be changed at a later milking occasion on the same day. The change in the cleaning and milking order for the teats does not only change during a day, but can also change over a longer time perspective, e.g. lactation period, summer and winter, etc. The expected milking times for the special cow and the special teat are therefore very dependent on when the milking takes place. The calculation of the expected milking time takes these differences into account. As the automatic milking machine determines the order in which it will clean and milk the teats, not only the time of day 10 15 7 is important, but also the time during lactation and whether it is summer or winter. All such data are taken into account when determining the procedure for cleaning the teats and milking the dairy animal. Previous milking sessions are stored in a database for calculating the expected milking time for each teat of an animal to be milked.

I stället för att minimera den totala mjölkningstiden till T1, T2 eller T3, skulle i databasen lagrade data kunna användas för att tömma alla juverfjärdedelar samtidigt.Instead of minimizing the total milking time to T1, T2 or T3, data stored in the database could be used to empty all udder quarters at once.

Fig. 4 visar en planvy av en ko och dess spenar i ett mjölk- ningsbäs 201 omfattande en robotarm, en rengöringskopp 207 och spenkoppar 208. I planvyn har var och en av kons spenar givits en specifik hänvisningssiffra 10, 12, 14, 16 endast för för- klaring av uppfinningen.Fig. 4 shows a plan view of a cow and its teats in a milking parlor 201 comprising a robot arm, a cleaning cup 207 and teat cups 208. In the plan view each of the cow's teats has been given a specific reference numeral 10, 12, 14, 16 only for an explanation of the invention.

Om vid ett tidigare mjölkningstillfâlle en eller flera av spe- narna inte mjölkades, kan hänsyn tas till detta faktum då den förväntade mjölkningstiden för de olika spenarna bestäms och beräknas. Det kan lika väl vara sä, att denna spene bör rengö- ras och mjölkas först vid ett senare mjölkningstillfâlle.If in a previous milking case one or more of the teats were not milked, this fact can be taken into account when the expected milking time for the different teats is determined and calculated. It may just as well be the case that this teat should only be cleaned and milked at a later milking occasion.

Claims

10 15 20 25 516 9611. 8 P A T E N T K R A V

Method for the automatic milking of a dairy animal, comprising the steps of: - identifying the dairy animal to be milked, - locating at least one selected teat belonging to a udder quarter of the animal, cleaning the selected teat on the dairy animal, connecting a teat cup to the selected teat , milking of the animal, characterized in that it further comprises the steps of storing time-related information relating to the placement and operation of the teat cup in a database linked to the identity of the dairy animal, the teat and time-related information from at least one previous milking event being used for determination of the order in which the teat cups are to be mounted.

A method according to claim 1, comprising the further step of using the time-related information from at least one previous milking event to determine the order in which the teat cups are to be cleaned.

The method of claim 1 or 2, further comprising the step of using the fact that one or more teats were not milked in a previous milking event to determine the order in which these teat cups are to be mounted and / or these teats are to be cleaned.

A method according to any one of claims 1 - 3, wherein at least one teat cup is mounted on the selected teat before cleaning at least one other teat on the same animal. 10 15 20 25 n n o o o: 51.6 961? 9

The method of claim 4, wherein the time-related information from at least one previous milking event is from the previous time at the same time of day, year or a lactation period as the current milking event.

A method according to claim 5, further comprising the step of arranging the teat cups and / or milking all udder quarters so that the total cleaning and milking time is minimized.

A method according to claim 5, further comprising the step of arranging the teat cups and / or milking all udder quarters so that they are emptied at the same time.

Automatic milking machine comprising identification means for identifying the animal to be milked, locating means for locating a selected teat, teat-related means and a robot arm arranged to grip and apply teat-related means to the selected teat, characterized in that time-related information is accessible to the application and operation of the teat-related means are stored in a database linked to the identity of the dairy animal, information on the selected teat and the time-related information from a previous milking being used to determine the order in which the teats are to be selected.

The machine of claim 8, wherein the time-related information from at least one previous milking event is used to determine the order in which the teats are to be cleaned.

A machine according to claim 8 or 9, wherein the fact that one or more teats were not milked in a previous milking case is used to determine the order in which the teat cups are to be mounted and / or the teats are to be cleaned. 10 | Q ø> nu '516 9611 10

A machine according to any one of claims 8 to 10, wherein at least one teat cup is mounted on the selected teat before at least one other one is of the same size. J

The machine of claim 11, wherein the time-related information from at least one previous milking event is the previous session at the same time of day, year or lactation period as the current milking event.

A machine according to claim 13, wherein the teat cups are arranged and / or all udder quarters are milked so that the total cleaning and milking time is minimized.

A machine according to claim 12, wherein the teat cups are arranged and / or all the udder quarters are milked so that they are emptied at the same time.