JP4215920B2 - 動物の乳房に少なくとも一つの乳槽をあてがうための方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、動物の乳房に少なくとも一つの乳槽をあてがうための方法および装置に関するものである。この装置は、動物の身体の後部に設置することのできる少なくとも一つのセンサユニットを有するセンサ装置を含む。この装置はまた、動物の乳房に少なくとも一つの乳槽をあてがうための少なくとも一つの位置決めアームと、少なくとも一つの乳房の位置を測定するための位置決め装置とを有する配置装置を有する。前記位置決め装置は制御装置と接続される。
【０００２】
【従来の技術】
動物、特に雌牛の乳房に少なくとも一つの乳槽を機械的にあてがうためのそのような装置は様々な形で開発されてきた。ＥＰ ０ ３００ １１５ Ｂ１によって、動物の乳房に少なくとも一つの乳槽をあてがうための装置が周知のものとなった。この装置は、乳房の位置を測定するためのセンサと、少なくとも一つの乳槽をあてがうための移動可能な位置決めアームとを有する。位置決めアームは位置決め装置によって制御される。まずセンサユニットによって位置決めアームのおおまかな位置決めが行われることによって、少なくとも一つの乳房の位置測定が行われる。次に、位置決めアームがさらなるセンサによって精密に位置決めされる。乳房が見つかると乳槽があてがわれる。
【０００３】
センサには超音波センサまたは光学センサが用いられ得る。センサは汚れた領域に配置されるので、汚れによってセンサの感度が低下する畏れがあり、その結果乳房の位置測定にかかる時間的損失が大きくなる。
【０００４】
ＥＰ ０ １９１ ５１７ Ｂ１、ＥＰ ０ ２５８ ９３８ Ｂ１、ならびにＥＰ ０ ５５１ ９６０ Ｂ１によって周知のものとなった、少なくとも一つの乳槽をあてがうための装置においては、搾乳位置における動物の移動の自由が遮蔽手段によって制限されることによって、位置決めアームのおおまかな位置決めが容易となるという。動物は搾乳位置においてあらかじめ定められた強制位置をとり、少なくとも一つの乳房の位置が測定される間、動物がこの位置を変えることはできない。このように動物が搾乳位置において強制位置をとらされると、動物は搾乳位置においてより高ストレスの状況に曝されることになるので、搾乳量が低下し得る。
【０００５】
ＥＰ ０ ６３０ ５６４ Ａ２によって周知のものとなった、少なくとも一つの乳槽をあてがうための装置は、動物の身体の後部に設置可能な少なくとも一つのセンサユニットを有するセンサ装置を備える。前記センサユニットは搾乳位置の長手方向、したがって動物の長手方向において移動可能なように配置されるため、動物は搾乳位置において移動可能である。センサユニットは動物の動きを追う。位置決めアームは指示枠を介してセンサ装置と固定接続される。位置決めアームは必然的にセンサ装置の動きに従う。指示枠は動物に対して固定されている。センサ装置は、基本的に垂直に延びる軸の周りを旋回可能な横方向の梁に配置される。動物が搾乳位置に入れるように、この横方向の梁は搾乳位置から外側へ旋回可能でなければならない。これには、旋回を可能にするための十分なスペースが必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上を前提とするこの発明の課題は、位置決めアームの大まかな位置決めが容易となるように、少なくとも一つの乳槽をあてがうための従来の方法および装置をさらに発展させることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明によるとこの課題は、請求項１の特徴を備える、動物の乳房に少なくとも一つの乳槽をあてがうための方法および装置によって達成される。この方法および装置をさらに有利に発展させたもの、形成したものが従属項である。
動物の乳房に少なくとも一つの乳槽をあてがうための方法は、好ましくは、雌牛の乳房に少なくとも１つの乳槽をあてがうための方法であって、センサ装置の少なくとも１つのセンサユニットが、動物の体の後部に対して設置され、動物の動きが、センサユニットの位置に変化をもたらし、基準位置に対するセンサユニットの位置の変化が、測定装置によって測定され、測定された位置の変化が、制御装置の分析ユニットによって分析され、かつ、この分析の結果が、動物の乳房での少なくとも１つの乳槽の固定のために、配置装置の少なくとも１つの位置決めアームのおおまかな位置決めにおいて用いられ、位置決めアームの精密な位置決めのために、制御装置に接続された位置決め装置が設けられている。
【０００８】
動物、特に雌牛の乳房に少なくとも一つの乳槽をあてがうための装置は、少なくとも一つのセンサユニットを有するセンサ装置を備える。センサユニットは、動物の身体の後部に設置することができる。この装置はまた、動物の乳房に少なくとも一つの乳槽をあてがうための少なくとも一つの位置決めアームと、少なくとも一つの乳房の位置を測定し、かつ位置決めアームを位置決めするための位置決め装置とを備える。さらにこの装置は、前記位置決め装置と接続された制御装置を備える。この発明の装置は、センサユニットと接続された測定装置をセンサ装置が有する点において優れている。センサ装置は基準位置に対して固定配置される。センサユニットはしかしながら動物の動きに伴って位置を変えるように形成される。測定装置は、基準位置に対するセンサユニットの位置変更を測定する。測定装置は、分析ユニットを有する制御装置と接続される。分析ユニットにおいて、測定装置が測定した結果が分析される。分析の結果は位置決めアームの大まかな位置決めに利用される。センサ装置と位置決め装置、特に位置決めアームとの間には機械的な接続は存在せず、したがってセンサユニットは位置決めアームと関わりなく移動可能である。これによって、ＥＰ ０ ６３０ ５６４ Ａ２の形状とは対照的に、動物の動きに対するセンサユニットの反応能力をより大きくすることができる。位置決めアームはセンサユニットと機械的に接続されないので、運動量はよりわずかである。
【０００９】
この発明の有利な一実施形態によると、センサユニットは少なくとも一つの軸の周りを旋回可能である。好ましくはセンサユニットは、基本的に水平に延びる軸の周りを旋回する。この基本的に水平に延びる軸は好ましくは、地面から距離を置くように配置される。この配置によってまた、このセンサ装置の汚れに敏感な部分が汚れた領域の外部に配置されることになる。軸が平行に延び、かつ地面から距離を置いて配置されることによって、センサ装置を搾乳位置から上方に向けて旋回させることが可能であるため、動物が搾乳位置につきやすくなる。これによってまた必要とされるスペースも少なくて済む。センサユニットは、水平に延びる軸の他に、基本的に垂直に延びる軸の周りをも旋回可能であり得るので、搾乳位置内における動物の大まかな位置決めの精度がより改善され得る。
【００１０】
この発明の装置は好ましくは、基本的に棒状の触知エレメントを少なくとも一つ有するセンサユニットを備えるように形成される。しかしながらより好ましいのは、センサユニットがＵ形状の柄によって形成された装置である。Ｕ形状の柄によって、センサユニットがまた動物の身体の後部に確実に装着されることが保証される。 Ｕ形状の柄によってまた、基本的に垂直に延びる軸の周りにおけるセンサユニットの偏向が比較的容易に伝達され得る。
【００１１】
この装置のさらに好ましい実施形態によると、軸と接続された脚部を柄が備える。この脚部は好ましくは基本的に互いに平行に形成される。脚部の間の距離は、搾乳位置の内幅よりも小さい。
【００１２】
この装置のさらに好ましい実施形態によると、測定装置は、少なくとも一つの軸の周りにおけるセンサユニットの偏向を測定する測角装置である。この測角装置は好ましくはデジタル式の測角装置であって、測角装置のデジタル信号は制御装置の分析ユニットに供給され得る。分析ユニットにおいては、算出されたセンサユニットの偏向に基づいて、基準位置に対する動物の相対位置が決定される。
【００１３】
測定装置はまた、センサユニットの基準位置からの偏向を測定する路程計測装置でもあり得る。この路程測定装置は例えば誘導性の路程測定装置であり得る。
【００１４】
この装置のさらに好ましい実施形態においては、センサユニットが動物の身体の後部にあらかじめ定められた力で設置されるようにセンサユニットと接続される作動ユニットを、センサ装置が備える。この力は、センサユニットが設置される際に動物が消極的な反応を一切示さないように選択される。センサユニットはまた動物が動いている間も、所定の力で動物に付着する。
【００１５】
作動ユニットは好ましくは軸と接続される。センサユニットを動物の身体の後部に設置するのに必要なモーメントをできるだけ小さく維持するためには、作動ユニットがハンドルを介して軸と接続されるよう提案される。
【００１６】
この装置のさらに好ましい実施形態によると、作動ユニットは液圧または気圧作動するピストンシリンダユニットによって形成される。作動ユニットは気圧式ピストンシリンダユニットであるのがより好ましい。特に、このピストンシリンダユニットは、両側から圧力媒体によって衝撃を受けうるピストンを有するよう提案され、これによって、センサユニットが動物の身体の後部に設置される際の力が動物が動いている間も一定に保たれ得る。
【００１７】
作動ユニットはまた電動ユニットでもあり得る。作動ユニットはまた、センサユニットが動物の身体の後部における設置位置に達するように少なくとも一つのばね、好ましくは引張ばねによって形成され得る。
【００１８】
少なくとも一つの乳槽をあてがうためのこの発明の装置のさらなる詳細および利点は、図示された実施例を参考に説明される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１には、動物３の乳房２に少なくとも一つの乳槽１をあてがうための装置の概略が示される。この図の実施例においては雌牛である動物３が、搾乳位置４に示される。搾乳位置４の構造は自明のものである。
【００２０】
この装置はセンサ装置５を有する。センサ装置５は、動物３の身体の後部に設置可能なセンサユニット６を含む。センサユニット６は、基本的に水平に延びる軸７の周りを旋回可能である。軸７は上部梁８に載置される。センサユニット６は測定装置９と接続される。測定装置９は、軸７の周りにおけるセンサユニット６の基準位置からの偏向を測定する測角装置である。測定装置９は好ましくはデジタル式の角エンコーダである。測定装置９は汚れおよび水領域の外側に配置される。
【００２１】
軸７にはレバー１０が接続され、これに作動ユニット１１が係合する。作動ユニット１１は図示された実施例においては気圧式ピストンシリンダユニットである。ピストン棒１２の自由端はレバー１０に接続される。シリンダ１３は関節を介して梁８と接続される。作動ユニットが圧力媒体によって衝撃を受けると、センサユニット６はレバー１０を介して軸７の周りを動物３の身体の後部の方向へ向けて旋回する。センサユニット６があらかじめ定められた力で動物３の身体に設置されると、旋回が止められる。動物３が動いて、センサユニット６と動物の身体との間に働く力が減少すると、センサユニット６は作動ユニット１１によって導かれる。動物が搾乳位置において動く際にもセンサユニットが動物に働きかける力は一定であるのが好ましい。そのためには、ピストンシリンダユニットの媒体の圧力がそれに応じて変えられる。
【００２２】
センサユニットを搾乳位置から旋回して押し出す際には、センサユニットが比較的迅速に搾乳位置から旋回して繰り出され得るように、ピストンシリンダユニット内の圧力が変えられる。
【００２３】
測定装置９は制御回路によって配置装置１４と接続される。配置装置１４は、少なくとも一つの乳房の位置を測定するための、図には示されない位置決め装置を有する。この位置決め装置によって乳房の位置が精確に測定される。配置装置１４は、位置決めされるべき少なくとも一つの乳槽１を運ぶ位置決めアーム１５を少なくとも一つ有する。
【００２４】
図２は概略配線図である。配置装置１４は、駆動装置１８を制御可能な制御装置１６を有する。駆動装置１８によって位置決めアーム１５が位置決めされ動物の位置に合わせて調整される。
【００２５】
測定装置９は制御回路によって制御装置１６と接続される。制御装置１６は分析ユニット１９を有し、ここで測定装置９の測定結果が分析される。測定装置９による測定は連続的に、またはあらかじめ定められた時間間隔で行われ得る。分析ユニット１９では特に、動物３の身体の後部の基準位置に対する距離が測定される。分析ユニットによる分析結果は、位置決めアーム１５の大まかな位置決めに利用される。位置決めアームを精密に位置決めするには、制御装置１６と接続される位置決め装置１７が設けられる。
【００２６】
図３には、センサユニット６の実施例が示される。センサユニット６は柄形状に形成される。センサユニット６の脚部２０は軸７と接続される。基本的に平行に延びる脚部間の距離は搾乳位置４の内幅より小さい。センサユニット６は、動物が進入する際搾乳位置４を解放するよう、軸７の周りを旋回可能である。
【００２７】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 少なくとも一つの乳槽をあてがうための装置の概略図である。
【図２】 配線図の概略図である。
【図３】 センサユニットの一実施形態を示す。
【符号の説明】
１ 乳槽、２ 乳房、３ 動物、４ 搾乳位置、５ センサ装置、６ センサユニット、７ 軸、８ 梁、９ 測定装置、１０ レバー、１１ 作動ユニット、１２ ピストン棒、１３ シリンダ、１４ 配置装置、１５ 位置決めアーム、１６ 制御装置、１７ 位置決め装置、１８ 駆動装置、１９ 分析ユニット、２０ 脚部。

Claims (17)

1. 動物（３）に少なくとも１つの乳槽（１）をあてがうための方法であって、
   センサ装置（５）の少なくとも１つのセンサユニット(６）が、動物（３）の体の後部に対して設置され、
   動物の動きが、センサユニット（６）の位置に変化をもたらし、
   基準位置に対するセンサユニット（６）の位置の変化が、測定装置（９）によって測定され、
   測定された位置の変化が、制御装置（１６）の分析ユニット（１９）によって分析され、
   この分析の結果が、動物の乳房（２）での少なくとも１つの乳槽（１）の固定のために、配置装置（１４）の少なくとも１つの位置決めアーム（１５）のおおまかな位置決めにおいて用いられ、
   位置決めアームの精密な位置決めのために、制御装置に接続された位置決め装置（１７）が設けられている、方法。
   と、装置。
2. 動物（３）の身体の後部に設置可能なセンサユニット（６）を少なくとも一つ有するセンサ装置（５）と、動物（３）の乳房（２）に少なくとも一つの乳槽（１）をあてがうための少なくとも一つの位置決めアーム（１５）、ならびに少なくとも一つの乳房の位置を測定するための位置決め装置（１７）を有する配置装置（１４）と、さらに位置決め装置（１７）と接続される制御装置（１６）とを備える、動物（３）の乳房（２）に少なくとも一つの乳槽（１）をあてがうための装置であって、センサ装置（５）が、センサユニット（６）と接続される測定装置（９）を有し、センサ装置（５）が基準位置に対して固定配置され、センサユニット（６）が動物の動きとともに位置を変えることができ、かつ測定装置（９）が基準位置に対するセンサユニット（６）の位置変更を測定し、さらにセンサ装置（５）が、測定装置（９）と接続される分析ユニット（１９）を有し、センサユニット（６）が少なくとも一つの軸（７）の周りを旋回可能であることを特徴とする、装置。
3. センサユニット（６）が、基本的に水平に延びる軸（７）の周りを旋回可能であることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
4. センサユニット（６）が、基本的に棒形状の触知エレメントを少なくとも一つ有することを特徴とする請求項２または３に記載の装置。
5. センサユニット（６）がＵ形状の柄によって形成されることを特徴とする、請求項２から４のいずれかに記載の装置。
6. 前記柄が、軸（７）と接続される脚部（２０）を有することを特徴とする、請求項５に記載の装置。
7. 動物（３）の身体の後部に設置可能なセンサユニット（６）を少なくとも一つ有するセンサ装置（５）と、動物（３）の乳房（２）に少なくとも一つの乳槽（１）をあてがうための少なくとも一つの位置決めアーム（１５）、ならびに少なくとも一つの乳房の位置を測定するための位置決め装置（１７）を有する配置装置（１４）と、さらに位置決め装置（１７）と接続される制御装置（１６）とを備える、動物（３）の乳房（２）に少なくとも一つの乳槽（１）をあてがうための装置であって、センサ装置（５）が、センサユニット（６）と接続される測定装置（９）を有し、センサ装置（５）が基準位置に対して固定配置され、センサユニット（６）が動物の動きとともに位置を変えることができ、かつ測定装置（９）が基準位置に対するセンサユニット（６）の位置変更を測定し、さらにセンサ装置（５）が、測定装置（９）と接続される分析ユニット（１９）を有し、測定装置（９）が、センサユニット（６）の軸（７）の周りにおける偏向を測定する測角装置であることを特徴とする、装置。
8. 測定装置（９）が、センサユニット（６）の基準位置からの偏向を測定する路程測定装置であることを特徴とする、請求項２から６のいずれかに記載の装置。
9. センサユニット（６）があらかじめ定められた力で動物の身体に設置され、かつセンサユニット（６）が動物（３）の動きに従うようにセンサユニット（６）と接続される作動ユニット（１１）を、センサ装置（５）が有することを特徴とする、請求項２から８のいずれかに記載の装置。
10. 作動ユニット（１１）が軸（７）と接続されることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
11. 作動ユニット（１１）がレバー（１０）を介して軸（７）と接続されることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
12. 作動ユニット（１１）がピストンシリンダユニットであることを特徴とする、請求項９，１０，または１１に記載の装置。
13. 作動ユニット（１１）が気圧式ピストンシリンダユニットであることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
14. センサユニット（６）が動物（３）の身体の後部に設置されるまで、作動ユニット（１１）が第一の圧力によって衝撃を受け、次に第二の圧力によって衝撃を受けることを特徴とし、第二の圧力は第一の圧力よりも小さい、請求項１３に記載の装置。
15. 電動作動ユニット（１１）を特徴とする、請求項９，１０，または１１に記載の装置。
16. センサユニット（６）が少なくとも１つの軸の周りを旋回することによって動物（３）の体の後部に設置される、請求項１に記載の方法。
17. センサの偏向角または偏向経路が測定される、請求項１または２に記載の方法。

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