NL9500276A

NL9500276A - Device for the automatic milking of animals

Info

Publication number: NL9500276A
Application number: NL9500276A
Authority: NL
Inventors: Karel Van Den Berg
Original assignee: Maasland Nv
Priority date: 1995-02-15
Filing date: 1995-02-15
Publication date: 1996-09-02

Abstract

A device for the automatic milking of animals is provided with a robot with a robot arm which is suitable for simultaneously supporting a number of milking cups. With the aid of this robot, the milking cups can be automatically connected to the teats of an animal which is to be milked by successively placing each of the milking cups beneath a teat of the animal which is to be milked and moving them upwards. For this purpose, the robot comprises a lifting element for gripping a milking cup at an attachment piece arranged thereon and moving it upwards. Beneath the attachment piece, a milking cup is provided with a guide element, in order for a milking cup which is to be moved upwards next to a milking cup which has been connected to a teat sideways at least sufficiently far for the upwards movement of this milking cup not to be impeded by the attachment piece of the milking cup which has already been connected. <IMAGE>

Description

INRICHTING VOOR HET AUTOMATISCH MELKEN VAN DIERENDEVICE FOR AUTOMATIC MILKING OF ANIMALS

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het automatisch melken van dieren, zoals koeien, voorzien van een robot met een robotarm die geschikt is voor het gelijktijdig dragen van een aantal melkbekers, met behulp van welke robot de melkbekers automatisch kunnen worden aangesloten op de spenen van een te melken dier door elk van de melkbekers achtereenvolgens onder een speen van het te melken dier te brengen, opwaarts te bewegen en hierin een onderdruk aan te leggen, waarbij elk van de melkbekers is voorzien van een aanzetstuk, terwijl voorts een hefelement aanwezig is om een melkbeker bij het aanzetstuk aan te grijpen en opwaarts te bewegen.The present invention relates to a device for automatically milking animals, such as cows, provided with a robot with a robot arm which is suitable for simultaneously carrying a number of teat cups, with the aid of which robot the teat cups can be automatically connected to the teats of an animal to be milked by successively placing each of the teat cups under a teat of the animal to be milked, moving upwards and applying a negative pressure therein, each of the teat cups being provided with an extension piece, while furthermore a lifting element is present is to grab a teat cup at the attachment and move upwards.

Een dergelijke inrichting is bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 9300242. De in dit document beschreven constructie om de door een robotarm ondersteunde melkbekers één voor één aan te sluiten op de spenen van een dier, levert door de aanwezigheid van het aanzetstuk problemen op wanneer een melkbeker moet worden aangesloten op een speen die zeer dicht is gelegen naast de speen waarop reeds een melkbeker is aangesloten. De later aan te sluiten melkbeker kan in zijn opwaartse beweging worden geblokkeerd, althans worden gehinderd, door het aanzetstuk van de reeds aangesloten beker. De uitvinding beoogt dit probleem te verhelpen.Such a device is known from Dutch patent application 9300242. The construction described in this document for connecting the teat cups supported by a robot arm one by one to the teats of an animal, poses problems when the teat cup has to be provided due to the attachment be connected to a teat which is very close to the teat to which a teat cup has already been connected. The teat cup to be connected later can be blocked in its upward movement, or at least hindered, by the extension of the already connected cup. The object of the invention is to solve this problem.

Overeenkomstig de uitvinding heeft daartoe de inrichting zoals deze in de aanhef is omschreven, het kenmerk, dat de melkbekers onder het aanzetstuk zijn voorzien van een geleidingselement om een naast een op een speen aangesloten melkbeker omhoog te brengen melkbeker ten minste zover zijwaarts te bewegen dat deze melkbeker in zijn opwaartse beweging niet wordt gehinderd door het aanzetstuk van de reeds aangesloten melkbeker.According to the invention, the device as described in the preamble for this purpose is characterized in that the teat cups under the extension are provided with a guiding element for moving a teat cup to be raised next to a teat cup connected to a teat at least to the side such that teat cup in its upward movement is not hindered by the extension of the already connected teat cup.

In een bijzondere uitvoeringsvorm omvat het aanzetstuk rondom althans een deel van een melkbeker een naar beneden verlopende rand en het daaronder aangebrachte geleidingselement een conisch, schuin naar boven verlopende rand. Deze conische rand verloopt bij voorkeur opwaarts onder een hoek in de orde van grootte van 20° è 40°. Aangezien de melkbekers, nadat deze zijn afgekoppeld van de spenen, om hun eigen as verdraaid op de robotarm terecht kunnen komen, is het voordelig wanneer zowel het aanzetstuk als het geleidingselement rondom de melkbeker zijn aangebracht. De afstand tussen het aanzetstuk en het geleidingselement is bij voorkeur zodanig dat een langs een aangesloten melkbeker omhoog tegen het geleidingselement komende melkbeker hierdoor een zodanig naar buiten gerichte kracht ondervindt dat de bovenzijde van de laatstgenoemde melkbeker in zijn opwaartse richting niet eerder dan voorbij het aanzetstuk tegen de aangesloten melkbeker aan kan komen.In a special embodiment, the extension piece comprises at least a part of a teat cup a downwardly extending edge and the guide element arranged below it a conical, obliquely upwardly extending edge. This conical edge preferably extends upwards at an angle of the order of 20 ° to 40 °. Since the teat cups, after being disconnected from the teats, can end up twisted on their own axis on the robot arm, it is advantageous if both the attachment and the guiding element are arranged around the teat cup. The distance between the attachment piece and the guiding element is preferably such that a teat cup coming up against a guiding cup against the guiding element hereby experiences an outwardly directed force such that the top side of the latter teat cup in its upward direction no earlier than past the attachment piece. the connected teat cup can arrive.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande figuren.The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying figures.

Figuur 1 toont een zijaanzicht van een inrichting voor het automatisch melken van dieren overeenkomstig de uitvinding;Figure 1 shows a side view of a device for automatic milking of animals according to the invention;

Figuur 2 toont een bovenaanzicht van een deel van de in figuur 1 afgebeelde inrichting, waarbij het reini-gingsorgaan in bovenaanzicht is afgebeeld;Figure 2 shows a top view of part of the device shown in Figure 1, the cleaning member being shown in top view;

Figuur 3 toont gedeeltelijk een zijaanzicht van het reinigingsorgaan;Figure 3 partially shows a side view of the cleaning member;

Figuur 4 toont een bovenaanzicht van het uiteinde van de robotarm met de melkbekers en het hefelement voor deze bekers;Figure 4 shows a top view of the end of the robot arm with the teat cups and the lifting element for these cups;

Figuur 5 toont een zijaanzicht van een tweetal melkbekers met het hefelement tijdens het aansluiten van een melkbeker op een speen direct naast een speen waarop reeds een melkbeker is aangesloten.Figure 5 shows a side view of two teat cups with the lifting element during the connection of a teat cup to a teat directly next to a teat to which a teat cup is already connected.

De inrichting zoals deze in figuur 1 is weergegeven, omvat een melkplaats 1 die is omgeven door een hekwerk 2 dat het dier een beperkte bewegingsvrijheid geeft en die is voorzien van een automatisch werkende voerinstalla-tie 2A. De melkplaats kan door het dier betreden worden vanaf de zijkant aan de achterzijde, terwijl het dier de melkplaats weer kan verlaten vanuit deze zijkant aan de voorzijde. Doordat de voorzijde van de melkplaats is voorzien van een voerinstallatie, zal de koe voldoende ver naar voren gaan en in een positie komen waarin deze gemakkelijk kan worden gemolken. Aan de andere langszijde van de melkplaats dan waar zich de in- en uitgang hiervan bevinden, is een, een deel van het hekwerk 2 vormend, vast opgesteld freem 3 aangebracht, welk freem 3 een eerste freemdeel 4 en een tweede freemdeel 5 omvat. Het eerste freemdeel 4 loopt parallel aan en is in hoofdzaak gelegen boven het tweede freemdeel 5. Het eerste freemdeel 4 is daarbij vast aangebracht aan de buitenzijde van twee verticale, deel van het hekwerk 2 uitmakende staanders 6 en 7, terwijl het tweede freemdeel 5 vast tussen deze beide staanders 6 en 7 is aangebracht. Aan het eerste freemdeel 4 is een melkrobot 8 voor het automatisch aan- en afkoppelen van melkbekers aan, respectievelijk van de spenen van de te melken dieren beweegbaar bevestigd, terwijl deze melkrobot afsteunt tegen het tweede freemdeel 5, dat overigens op een zodanige hoogte is aangebracht dat hier onderlangs armen van de melkrobot 8 onder de op de melkplaats aanwezige koe beweegbaar zijn. De melkrobot 8 omvat een draagfreem 9 voor de verdere delen van de melkrobot. Door het bovenste freemdeel 4 uit te voeren als een rail, kan het draagfreem 9 en daarmede de gehele melkrobot 8 gemakkelijk langs dit freemdeel worden bewogen. Het draagfreem 9 omvat een in hoofdzaak parallel aan het eerste freemdeel 4 lopende balk 10, een loodrecht hierop verticaal naar beneden gerichte en vast hieraan bevestigde balk 11 en een tweetal schoren 12. Nabij de uiteinden van de balk 10 zijn paren steunelementen 13 aanwezig. Aan elk paar steunelementen 13 is met behulp van vast hiermee verbonden steunplaten 14 een tweetal, een rolelementpaar 15 vormende rollen 16 onder een hoek van ongeveer 45® aangebracht, een en ander zodanig dat het draagfreem 9 gemakkelijk beweegbaar langs het bovenste freemdeel 4 hieronder is gehangen. Op de balk 10 van het draagfreem 9 is aan weerszijden een tweetal dragers 17 aangebracht. Aan deze dragers is beweegbaar rond een zwenkas 18 een motor 19 bevestigd. Door deze motor 19 wordt een rol 20 met bij voorkeur een rubber oppervlak aangedreven, welke rol door middel van een veerorgaan 21 tegen het bovenste freemdeel 4 wordt gedrukt. Doordat het veerorgaan 21 werkzaam is tussen de motor 19 en het draagfreem 9, wordt de door de motor 19 aan te drijven rol 20 tegen het bovenste freemdeel 4 gedrukt gehouden, zodat, wanneer de motor wordt aangedreven, deze overlangs het bovenste freemdeel 4 wordt bewogen en daarmede tevens het gehele draagfreem 9. Aan het, ten opzichte van de melkplaats gezien, achterste steunelement 13 is een, bijvoorbeeld een laser omvattende, sensor 22 aangebracht. Met behulp van deze sensor 22 wordt het mogelijk de melkrobot vanuit een rustpositie in de lengterichting van de melkplaats naar een startpositie, waarin de armen van de melkrobot onder het op de melkplaats aanwezige dier worden bewogen, te sturen en de bewegingen van het dier in de lengterichting van de melkplaats te volgen. Hiertoe werkt de sensor 22 samen met een tegen de achterzijde van het dier beweegbaar steunelement 23. Dit steunelement 23 is met behulp van een stangenstelsel, dat in de onderhavige uitvoering wordt gevormd door een vierhoekconstructie, en in het bijzonder een parallellogramconstructie 24, scharnierbaar ten opzichte van de vloer van de melkplaats hierop aangebracht. Met behulp van een tweetal stangen 25 is het steunelement 23 voorzien van een zijwaarts buiten de freemdelen 4 en 5 aangebrachte plaat 26, welke zodanig is opgesteld dat deze een door de sensor 22 uitgezonden signaal kan reflecteren. Nadat door de sensor 22 het gereflecteerde signaal is opgevangen, wordt door deze een regelsignaal afgegeven dat een maat is voor de werkelijke, dat wil zeggen de gemeten, afstand tussen de plaat 26 en de sensor 22, met behulp van welk regelsignaal de motor 19 kan worden bestuurd, waarbij de melkrobot 8 in de lengterichting van de melkplaats op zodanige wijze wordt gestuurd dat de afstand tussen de plaat 26 en de sensor 22 op een ingestelde waarde wordt gebracht, respectievelijk gehouden. Wanneer de melkrobot 8 in de rustpositie verkeert, dan is deze in een zo ver mogelijk naar achteren ten opzichte van de freemdelen 4 en 5 geschoven positie gebracht, waarbij de melkrobot 8 door middel van een contactelement 27 tegen de plaat 26 drukt en daarmede het steunelement 23 in een zo ver mogelijk naar achteren gedrukte positie houdt. Met andere woorden, het steunelement 23 wordt door de melkrobot 8 vergrendeld wanneer deze laatste in de rustpositie verkeert.The device as shown in figure 1 comprises a milking parlor 1 surrounded by a fence 2 which gives the animal a limited freedom of movement and which is provided with an automatically operating feeding installation 2A. The milking parlor can be entered by the animal from the side at the rear, while the animal can leave the milking parlor again from this side at the front. Because the front of the milking parlor is provided with a feeding installation, the cow will move sufficiently far forward and will come into a position in which it can be easily milked. On the other longitudinal side of the milking parlor than where the entrance and exit thereof are located, a fixed frame 3 forming part of the fencing 2 is arranged, which frame 3 comprises a first frame part 4 and a second frame part 5. The first frame part 4 runs parallel to and is substantially located above the second frame part 5. The first frame part 4 is fixedly mounted on the outside of two vertical uprights 6 and 7 forming part of the fence 2, while the second frame part 5 is fixed is arranged between these two uprights 6 and 7. A milking robot 8 for automatic coupling and uncoupling of teat cups to or from the teats of the animals to be milked is mounted on the first frame part 4, while this milking robot rests against the second frame part 5, which is otherwise arranged at such a height that here below arms of the milking robot 8 are movable under the cow present at the milking parlor. The milking robot 8 comprises a carrying frame 9 for the further parts of the milking robot. By designing the top frame part 4 as a rail, the carrying frame 9 and thereby the entire milking robot 8 can easily be moved along this frame part. The supporting frame 9 comprises a beam 10 running substantially parallel to the first frame part 4, a beam 11 perpendicularly vertically downwards and fixed thereto, and two braces 12. Near the ends of the beam 10 pairs of support elements 13 are present. Each pair of support elements 13 is provided by means of support plates 14 fixedly connected thereto, two rollers 16 forming a roller element pair 15 forming an angle of approximately 45 °, all this in such a way that the supporting frame 9 is easily movable along the top frame part 4 below . Two carriers 17 are arranged on both sides on the beam 10 of the supporting frame 9. A motor 19 is mounted movably around a pivot axis 18 on these carriers. A roller 20 with preferably a rubber surface is driven by this motor 19, which roller is pressed against the upper frame part 4 by means of a spring member 21. Because the spring member 21 acts between the motor 19 and the supporting frame 9, the roller 20 to be driven by the motor 19 is pressed against the upper frame part 4, so that, when the motor is driven, it is moved along the upper frame part 4 and thereby also the entire carrying frame 9. A sensor 22, for instance comprising a laser, is arranged on the rear support element 13, seen in relation to the milking parlor. With the aid of this sensor 22 it becomes possible to control the milking robot from a longitudinal resting position of the milking parlor to a starting position in which the arms of the milking robot are moved under the animal present at the milking parlor and the movements of the animal in the along the length of the milking parlor. For this purpose, the sensor 22 cooperates with a support element 23 movable against the rear of the animal. This support element 23 is pivotable relative to the rod system, which in the present embodiment is constituted by a quadrilateral construction, and in particular a parallelogram construction 24. from the floor of the milking parlor. With the aid of two rods 25, the support element 23 is provided with a plate 26 arranged sideways outside the frame parts 4 and 5, which is arranged such that it can reflect a signal emitted by the sensor 22. After the reflected signal has been received by the sensor 22, it produces a control signal which is a measure of the actual, i.e. the measured, distance between the plate 26 and the sensor 22, by means of which control signal the motor 19 can controlled, the milking robot 8 being controlled in the longitudinal direction of the milking parlor in such a way that the distance between the plate 26 and the sensor 22 is brought to, or kept at, a set value. When the milking robot 8 is in the rest position, it is brought into a position which is pushed back as far as possible relative to the frame parts 4 and 5, the milking robot 8 pressing against the plate 26 by means of a contact element 27 and thus the support element. 23 as far back as possible. In other words, the support element 23 is locked by the milking robot 8 when the latter is in the rest position.

Wanneer de melkrobot vanuit deze rustpositie in de lengterichting van de melkplaats naar de startpositie, waarin de armen van de melkrobot onder het op de melkplaats aanwezige dier worden bewogen, wordt gestuurd, dan wordt het steunelement 23 ontgrendeld en wordt dit door middel van een tussen de paral lel logramconstructie 24 en het hekwerk 2 aangebrachte veer 28 onder veerdruk tegen de achterzijde van de dan op de melkplaats aanwezige koe gedrukt. Beweegt de koe voorwaarts of achterwaarts, dan zal het steunelement 23 onder druk van de veer 28 steeds tegen de achterzijde van het dier gedrukt blijven, waardoor de positie van de plaat 26 bepalend is voor de positie van het dier op de melkplaats in de lengterichting en waardoor door middel van de sensor 22, onder constanthouding van de afstand in de lengterichting tussen de plaat 26 en de sensor 22, de melkrobot de bewegingen van de koe in de lengterichting van de melkplaats kan volgen. In de onderhavige uitvoering strekt de balk 11 van het draagfreem 9 zich in verticale richting naar beneden uit tot iets onder het tweede freemdeel 5. Aan de onderzijde van deze balk 11 bevindt zich een horizontaal, zich naar achteren uitstrekkende strip 29 waarop, niet zichtbaar in de figuur, een vrij draaibaar rolelement is aangebracht. Het onderste freemdeel 5 is gevormd door een rail en wel in het bijzonder door een als U-vormige balk uitgevoerde rail, waarbij het laatstgenoemde vrij draaibare rolelement zodanig is aangebracht, dat dit beweegbaar is tussen de beide opstaande randen van de U-vormige balk. Op deze wijze steunt de melkrobot 8 af tegen het onderste freemdeel 5 en kan hierbij, wanneer de melkrobot 8 door middel van de motor over het eerste freemdeel 4 wordt bewogen, gemakkelijk langs het tweede freemdeel 5 bewegen. Behalve het draagfreem 9 omvat de melkrobot een robotarmconstructie 31 die in in hoofdzaak verticale richting ten opzichte van het draagfreem 9 beweegbaar is met behulp van een bedieningscilinder 32. De robotarmconstructie 31 is beweegbaar verbonden met het draagfreem 9 door een vierhoekconstructie 33. In het weergegeven uitvoe-ringsvoorbeeld heeft de bovenste arm 34 van deze vierhoekcon— structie 33 een vaste lengte, terwijl de onderste arm 35 van deze vierhoekconstructie een verstelbare lengte heeft. Hiermede kan de oriëntatie van de robotarmconstructie 31 in beperkte mate worden bijgesteld. De robotarmconstructie 31 omvat een in hoofdzaak verticale robotarm 36, alsmede in een in hoofdzaak horizontaal vlak beweegbare robotarmen 37. De robotarm 36 is door de vierhoekconstructie 33 met de balk 11 van het draagfreem 9 verbonden. De bedieningscilinder 32 is werkzaam tussen het draagfreem 9 en de robotarm 36. Doordat de oriëntatie van de robotarm 36 met behulp van de onderste arm 35 van de vierhoekconstructie 33 enigszins verstelbaar is, ligt de positie van het aangrijppunt van de bedieningscilinder 32 aan de robotarm 36 ruimtelijk niet geheel vast. Om deze reden is het huis van de bedieningscilinder 32 althans in beperkte mate zwenkbaar aangebracht op een aan de balk 10 van het draagfreem 9 bevestigde draagplaat 38. Op deze draagplaat 38 zijn steunen 39 aangebracht, waartussen het huis van de bedieningscilinder 32 rond een zwenkas 40 kan bewegen. In het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld is de bedieningscilinder uitgevoerd als een servo-pneumatische positio-neringscilinder. Dit betekent dat aan het onderuiteinde van de zuigerstang 41 middels een vast hiermee verbonden plaat 42 een positieterugmeldstang 43 aanwezig is, met behulp waarvan in het gedeelte 43A van de bedieningscilinder door een potentiometer een signaal wordt afgeleid dat de positie van de zuigerstang ten opzichte van het huis van de cilinder aangeeft, terwijl met behulp van dit door deze potentiometer afgegeven signaal de positie van de zuigerstang 41 ten opzichte van het huis van de cilinder kan worden nagestuurd op een ingestelde positie. De bedieningscilinder 32 is voorts voorzien van een overbelastingsbeveiliging, waardoor, zodra het op de melkplaats aanwezige dier druk uitoefent op de robotarmconstructie 31 door bijvoorbeeld met de poot hier-tegenaan te schoppen, de robotarmconstructie 31 naar zijn laagste stand kan worden bewogen. In figuur 1 is de melkrobot 8 in de rustpositie afgebeeld, waarbij deze zover mogelijk naar achteren is bewogen en waarbij de robotarmconstructie 31 zo laag mogelijk bij de grond is gebracht. Wanneer de koe op de melkplaats aanwezig is en het melkproces dient te worden gestart, wordt de melkrobot 8 vanuit de rustpositie in de startpositie gebracht, dat wil zeggen, in de positie waarin de armen van de melkrobot 8 onder de koe kunnen worden bewogen.When the milking robot is moved from this rest position in the longitudinal direction of the milking parlor to the starting position in which the arms of the milking robot are moved under the animal present at the milking parlor, the support element 23 is unlocked and this is released by means of a Parallel logram construction 24 and the fence 28 spring 28 applied under spring pressure against the rear side of the cow then present at the milking parlor. If the cow moves forwards or backwards, the support element 23 will always remain pressed against the rear of the animal under the pressure of the spring 28, so that the position of the plate 26 determines the position of the animal on the milking parlor in the longitudinal direction and whereby the milking robot can follow the movements of the cow in the longitudinal direction of the milking parlor by means of the sensor 22, while keeping the longitudinal distance between the plate 26 and the sensor 22 constant. In the present embodiment, the beam 11 of the supporting frame 9 extends vertically downwards slightly below the second frame part 5. At the bottom side of this beam 11 there is a horizontal, rearwardly extending strip 29 on which, not visible in the figure, a freely rotatable rolling element is provided. The lower frame part 5 is formed by a rail, in particular by a rail designed as a U-shaped beam, the latter freely rotatable rolling element being arranged such that it is movable between the two upright edges of the U-shaped beam. In this way, the milking robot 8 supports against the lower frame part 5 and can easily move along the second frame part 5 when the milking robot 8 is moved over the first frame part 4 by means of the motor. In addition to the carrying frame 9, the milking robot comprises a robot arm construction 31 which is movable in substantially vertical direction relative to the carrying frame 9 by means of an operating cylinder 32. The robot arm construction 31 is movably connected to the carrying frame 9 by a quadrilateral construction 33. In the illustrated embodiment The ring arm example of the upper arm 34 of this quadrilateral construction 33 has a fixed length, while the lower arm 35 of this quadrilateral construction has an adjustable length. The orientation of the robot arm construction 31 can hereby be adjusted to a limited extent. The robot arm construction 31 comprises a substantially vertical robot arm 36, as well as robot arms 37 movable in a substantially horizontal plane. The robot arm 36 is connected by the quadrilateral construction 33 to the beam 11 of the supporting frame 9. The operating cylinder 32 operates between the carrying frame 9 and the robot arm 36. Since the orientation of the robot arm 36 is slightly adjustable with the aid of the lower arm 35 of the quadrilateral construction 33, the position of the point of engagement of the operating cylinder 32 lies on the robot arm 36 spatially not completely fixed. For this reason, the housing of the operating cylinder 32 is at least to a limited extent pivotally mounted on a supporting plate 38 fixed to the beam 10 of the supporting frame 9. On this supporting plate 38 supports 39 are arranged, between which the housing of the operating cylinder 32 is arranged around a pivot axis 40 can move. In the present exemplary embodiment, the operating cylinder is designed as a servo-pneumatic positioning cylinder. This means that a position feedback rod 43 is provided at the lower end of the piston rod 41 by means of a plate 42 fixedly connected thereto, by means of which a signal is derived in the portion 43A of the operating cylinder by a potentiometer that the position of the piston rod relative to the housing of the cylinder, while with the aid of this signal delivered by this potentiometer the position of the piston rod 41 relative to the housing of the cylinder can be controlled at a set position. The operating cylinder 32 is further provided with an overload protection, as a result of which the robot arm construction 31 can be moved to its lowest position as soon as the animal present at the milking parlor exerts pressure on the robot arm construction 31, for example by kicking the leg against it. Figure 1 shows the milking robot 8 in the rest position, in which it has been moved as far back as possible and wherein the robot arm construction 31 has been brought as low as possible to the ground. When the cow is present at the milking parlor and the milking process is to be started, the milking robot 8 is brought from the rest position to the starting position, that is, to the position in which the arms of the milking robot 8 can be moved under the cow.

In de onderhavige uitvoeringsvorm omvat de melkrobot hiertoe een aantal armen, waarvan alleen de armen 45 en 46 zichtbaar zijn in figuur 1. Twee van deze armen, waaronder de arm 45, zijn onder een vaste hoek van 90* ten opzichte van elkaar aangebracht. Laatstgenoemde armen worden dan ook tezamen bewogen en wel door een bedieningscilinder 47 welke is aangebracht tussen een aan de robotarm 36 aangebrachte steunplaat 48 en een tussen de beide laatstgenoemde armen aangebracht verbindingsdeel 49. De beide laatstgenoemde armen zijn draaibaar rond een in hoofdzaak verticale zwenkas 50 tussen de steunplaat 48 en een steunplaat 50, welke laatste eveneens vast is bevestigd aan de robotarm 36 en wel aan het ondereinde daarvan. Een verdere arm 46 is ten opzichte van de arm 45 draaibaar rond een in hoofdzaak verticale zwenkas en wordt ten opzichte van deze as gedraaid met behulp van een bedieningscilinder die is aangebracht tussen de arm 46 en het nabij gelegen uiteinde van de arm 45. Nabij het uiteinde van de arm 46 bevinden zich de op de spenen van de koe aansluit-bare melkbekers 53 en 54. Tussen de beide melkbekers 54 is een op de arm 46 beweegbare slede aangebracht, waarop zich een sensor 55 bevindt, welke door een sectorsgewijze scan-beweging de positie van de spenen nauwkeurig kan bepalen, waardoor computermatig de bedieningscilinders van de robotarmconstructie zodanig kunnen worden bestuurd dat de melkbekers op de juiste wijze op de spenen kunnen worden aangesloten. Wanneer de robotarmen onder de koe zijn aangebracht, dan bevinden deze armen zich in een relatief lage positie, waarin door de sensor 55 nog geen spenen zullen worden waargenomen. Met behulp van de bedieningscilinder 32 worden de robotarmen nu stapsgewijze omhooggevoerd totdat de sensor 55 één of meer spenen van het dier waarneemt. Wanneer uit de koegegevens bekend is dat een bepaald dier relatief lange spenen heeft, kunnen de stappen waarmee de sensor 55 omhoog wordt bewogen, groter zijn. Het zoeken van de spenen vindt dan plaats met een grotere snelheid. Worden de spenen voor wat betreft hun lengte in twee categorieën ingedeeld, dan kan met twee zoeksnelheden worden gewerkt. Zodra een speen is gevonden, kan de zoekslag, dat wil zeggen het stapsgewijs omhoog bewegen van de sensor, worden beëindigd. Mocht om wat voor reden dan ook bij de opwaartse beweging van de sensor deze zover omhoog zijn gekomen dat de bovenkant daarvan tegen het onderlijf van de koe aandrukt, dan kan door middel van een aan de bovenzijde van de sensor 55 aanwezige schakelaar worden bewerkstelligd dat de robotarmen weer omlaag worden gebracht, waarna de positiebepaling van de spenen met behulp van de sensor 55 onder een stapsgewijs weer omhoog brengen van de robotarmen kan worden herhaald.In the present embodiment, the milking robot comprises for this purpose a number of arms, of which only the arms 45 and 46 are visible in figure 1. Two of these arms, including the arm 45, are arranged at a fixed angle of 90 ° relative to each other. The latter arms are therefore moved together, namely by an operating cylinder 47 which is arranged between a supporting plate 48 arranged on the robot arm 36 and a connecting part 49 arranged between the two latter arms. The two latter arms are rotatable about a substantially vertical pivot axis 50 between the support plate 48 and a support plate 50, the latter of which is also fixedly attached to the robot arm 36 at the lower end thereof. A further arm 46 is rotatable relative to arm 45 about a substantially vertical pivot axis and is rotated relative to this axis using an operating cylinder mounted between arm 46 and the adjacent end of arm 45. Near the The end of the arm 46 contains the teat cups 53 and 54 that can be connected to the teats of the cow. Between the two teat cups 54 there is arranged a carriage movable on the arm 46, on which there is a sensor 55, which is scanned by a sector-wise movement can accurately determine the position of the teats, which enables the robotic arm construction operating cylinders to be controlled in a computer-based manner so that the teat cups can be correctly connected to the teats. When the robot arms are arranged under the cow, these arms are in a relatively low position, in which teats will not yet be detected by the sensor 55. With the aid of the operating cylinder 32, the robot arms are now raised in steps until the sensor 55 detects one or more teats of the animal. When it is known from the cow data that a particular animal has relatively long teats, the steps with which the sensor 55 is moved upwards may be larger. The search for the teats then takes place at a greater speed. If the teats are divided into two categories in terms of their height, two search speeds can be used. As soon as a teat is found, the search stroke, that is to say the sensor moving upwards in steps, can be ended. If, for whatever reason, during the upward movement of the sensor, it has risen so far that the top thereof presses against the lower body of the cow, it can be effected by means of a switch present on the top of the sensor 55 that the robot arms are lowered again, after which the position determination of the teats can be repeated with the aid of the sensor 55 with a stepped raising of the robot arms again.

De inrichting zoals deze in het voorgaande is beschreven is verder voorzien van een reinigingsorgaan 57 voor het reinigen van de melkbekers 53 en 54 en eventueel het daarop aangesloten melkcircuit. Het reinigingsorgaan 57 is bevestigd aan een drager 59 die met behulp van een steun 60 is bevestigd aan de balk 11.The device as described above is further provided with a cleaning member 57 for cleaning the teat cups 53 and 54 and optionally the milk circuit connected thereto. The cleaning member 57 is attached to a carrier 59 which is attached to the beam 11 with the aid of a support 60.

De inrichting zoals deze in figuur 1 is weergegeven, is op gebruikelijke wijze van een - niet afgebeeld -spoelcircuit voorzien. Dit spoelcircuit wordt gevormd door een spoelvloeistofvoorraadbak, een daarop aangesloten spoelvloeistoftoevoerleiding die leidt naar het reinigingsorgaan 57, terwijl het spoelcircuit voorts wordt gevormd door de tijdens het spoelen op de reinigingsorganen aangesloten delen van de inrichting voor het automatisch melken, te weten de melkbekers 53 en 54, de daarop aangesloten melkleidingen en een melkglas waarin deze melkleidingen uitmonden. De afvoer vanuit het melkglas is op gebruikelijke wijze voorzien van een pomp en een kraan om tijdens het melken de melk naar een melktank te leiden en om, tijdens het spoelen van de melkbekers, de daarop aangesloten melkleidingen en het melkglas de reinigingsvloeistof naar het spoelvloeistofvoor-raadvat terug te leiden. Een dergelijk spoelcircuit is bekend uit de Europese octrooiaanvrage 0385539.The device as shown in Figure 1 is provided with a coil circuit (not shown) in the usual manner. This rinsing circuit is formed by a rinsing liquid reservoir, a rinsing liquid supply line connected thereto leading to the cleaning member 57, while the rinsing circuit is further formed by the parts of the automatic milking device, i.e. the teat cups 53 and 54, which are connected to the cleaning members during rinsing , the milk lines connected thereto and a milk glass into which these milk lines end. The discharge from the milk glass is conventionally provided with a pump and a tap to supply the milk to a milk tank during milking and, during the rinsing of the teat cups, the milk lines connected thereto and the milk glass, to provide the cleaning liquid to the rinsing liquid recommend to trace back. Such a rinsing circuit is known from European patent application 0385539.

Het reinigingsorgaan 57 omvat uit een onder de drager 59 aangebrachte plaat 61, waarin een viertal tevens door de drager 59 heen gaande boringen is aangebracht, die zich naar onderen toe conisch verwijden. Deze boringen worden verder aangegeven als reinigingsvloeistoftoevoerkoppen. Aan de bovenzijde van de drager 59 is op deze reinigingsvloei-stoftoevoerkoppen 62 een viertal toevoerslangen 63 aangesloten, welke toevoerslangen naar boven toe uitmonden in een verzamelstuk 64 dat is bevestigd aan de steun 60. Op het verzamelstuk 64 is een spoelvloeistoftoevoerleiding 65 aangesloten. Het reinigingsorgaan 57 omvat verder een onder de plaat '61 aangebrachte plaat 66 die is voorzien van een viertal, bij voorkeur ronde, uitsparingen 67, waarvan de diameter dusdanig groot is dat in elk van deze uitsparingen 67 het bovenuiteinde van een melkbeker 53, 54 kan worden gestoken. Elk van de uitsparingen 67 vormt aldus een behuizing voor het bovenste gedeelte van een melkbeker. In elk van deze behuizingen mondt een reinigingsvloeistof-toevoerkop 62 uit. In een bijzondere uitvoeringsvorm is elk van de vier behuizingen nabij de onderzijde voorzien van een afsluitelement, zoals een rubber of kunststof afsluitring 68 die, wanneer een melkbeker in een behuizing is gebracht, rond het boveneinde van de melkbeker de behuizing afsluit. Het gevolg hiervan is dat een reinigingsvloeistof die via de spoelvloeistoftoevoerleiding 65 en de afzonderlijke slangen 63 via de reinigingsvloeistoftoevoerkoppen 62 in de afzonderlijke behuizingen is gebracht, elk van deze behuizingen vult, terwijl de reinigingsvloeistof hieruit wordt afgevoerd via de speenruimte van de melkbeker en de daarop aangesloten melkslang. Wanneer ervoor wordt gezorgd dat er een zekere afstand aanwezig blijft tussen de uitstroomopening van de reinigingsvloeistoftoevoerkoppen 62 en de bovenkant van de melkbekers, dan zullen niet alleen de melkbekers aan de binnenzijde worden gereinigd, maar zal tevens het oppervlak van de melkbekers worden schoongespoeld. De gewenste afstandsinstelling tussen de bovenzijde van de melkbekers, als deze in de respectieve behuizingen van het reinigingsorgaan 57 zijn gebracht, en de uitmonding van de reinigingsvloeistoftoevoerkoppen 62 in deze behuizingen wordt verkregen met behulp van de hoogteverstelbare robotarm 46, waarop zich immers de melkbekers 53, 54 bevinden. Bij het omhoog bewegen van de robotarm 46 moeten de melkbekers direct in de behuizingen van het reinigingsorgaan 57 kunnen worden gestoken. De onderlinge positionering van de uitsparingen in de plaat 66 zal daarom gelijk zijn aan de onderlinge positionering van de melkbekers 53, 54 op het uiteinde van de robotarm 46. In een voorkeursuitvoeringsvorm zullen de melkbekers, ondersteund door de robotarm, in een respectieve behuizing kunnen worden gebracht tot op een afstand van ongeveer 2 è 10 mm van de desbetreffende reinigingsvloeistof-toevoerkoppen 62.The cleaning member 57 comprises a plate 61 arranged under the carrier 59, in which four bores also passing through the carrier 59 are provided, which conically widen downwards. These bores are further referred to as cleaning fluid supply heads. Four supply hoses 63 are connected to the top of the support 59 to these cleaning liquid supply heads 62, which supply hoses open upwards into a collector 64 which is attached to the support 60. A flushing liquid supply conduit 65 is connected to the collector 64. The cleaning member 57 further comprises a plate 66 arranged under the plate '61, which is provided with four, preferably round, recesses 67, the diameter of which is so large that in each of these recesses 67 the top end of a teat cup 53, 54 can be be stabbed. Each of the recesses 67 thus forms a housing for the top part of a teat cup. A cleaning fluid supply head 62 opens into each of these housings. In a special embodiment, each of the four housings is provided near the bottom side with a sealing element, such as a rubber or plastic sealing ring 68, which, when a teat cup is placed in a housing, closes the housing around the top end of the teat cup. As a result, a cleaning fluid which is introduced into the separate housings through the flushing fluid supply line 65 and the individual hoses 63 through the cleaning fluid supply heads 62 fills each of these housings while the cleaning fluid is discharged therefrom through the teat space of the teat cup and the attached milk hose. If a certain distance is maintained between the outflow opening of the cleaning liquid supply heads 62 and the top of the teat cups, not only will the teat cups be cleaned on the inside, but the surface of the teat cups will also be rinsed clean. The desired distance adjustment between the top of the teat cups, if they have been placed in the respective housings of the cleaning member 57, and the outlet of the cleaning liquid supply heads 62 in these housings, is obtained by means of the height-adjustable robot arm 46, on which the teat cups 53, after all, 54. When the robot arm 46 is moved upwards, it should be possible to insert the teat cups directly into the housings of the cleaning member 57. The mutual positioning of the recesses in the plate 66 will therefore be equal to the mutual positioning of the teat cups 53, 54 on the end of the robot arm 46. In a preferred embodiment, the teat cups, supported by the robot arm, can be placed in a respective housing brought to a distance of about 2 to 10 mm from the respective cleaning liquid supply heads 62.

Zoals hiervoor is vermeld, zijn de melkbekers 53 en 54 aangebracht op het uiteinde van de robotarm 37. Om, wanneer een desbetreffende melkbeker onder een speen van een te melken dier is gebracht, de melkbeker opwaarts te kunnen bewegen ten einde deze op de speen aan te sluiten, is een hefelement 69 aanwezig. Dit element bestaat uit twee ten opzichte van elkaar in hoogterichting beweegbare delen, waarbij de onderlinge beweging van deze delen pneumatisch, hydraulisch of electrisch wordt gerealiseerd. Het hefelement 69 bevindt zich tussen de vier melkbekers 53, 54 op een slede 70 die in de lengterichting van de robotarm 46 in twee standen brengbaar is en wel zodanig dat door een heen en weer bewegen van de slede 70 en het verdraaien van het hefelement 69 elk van de melkbekers 53, 54 kan worden aangegrepen. Het hefelement is daartoe voorzien van een zijwaarts en opwaarts uitstekende rand 71 die, wanneer het hefelement 69 in de goede positie is gebracht, aangrijpt onder een aanzetstuk 72 aan de buitenzijde van een melkbeker. In het uit-voeringsvoorbeeld van figuur 4 is de zijwaarts en omhoog uitstekende rand 71 van het hefelement 69 zodanig gevormd dat in elk van de twee standen van de slede 70 door slechts een geringe verdraaiing één van de bekers kan worden aangegrepen. In het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld is het aanzetstuk 72 rondom de melkbekers aangebracht. Alhoewel het aanzetstuk 72 uiteraard slechts over een bepaalde sector behoeft te worden aangebracht, zal het voordelig zijn om dit aanzetstuk rondom aan te brengen, aangezien het nooit geheel zeker is in hoeverre een beker, na te zijn afgekoppeld, gedraaid om zijn lengteas terecht komt op het uiteinde van de robotarm. Onder het aanzetstuk 72 is elke melkbeker voorzien van een geleidingselement 73. Dit geleidingselement 73 wordt gevormd door een bij voorkeur rondom aangebrachte ring die op een zodanige afstand onder het aanzetstuk 72 is aangebracht dat het aangrijpen van een melkbeker met behulp van de zijwaarts en opwaarts uitstekende rand 71 aan het hef element 69 niet wordt belemmerd. Het ringvormige geleidingselement 73 heeft een conische, schuin naar boven verlopende rand 74. Deze rand verloopt onder een hoek in de orde van grootte van 20e è 40°, bij voorkeur ongeveer 30*.As mentioned above, the teat cups 53 and 54 are arranged on the end of the robot arm 37. In order to be able to move the teat cup upwardly on the teat when a relevant teat cup has been placed under a teat of an animal to be milked a lifting element 69 is present. This element consists of two parts movable relative to each other in height direction, the mutual movement of these parts being effected pneumatically, hydraulically or electrically. The lifting element 69 is located between the four teat cups 53, 54 on a carriage 70 which can be brought to two positions in the longitudinal direction of the robot arm 46, such that by moving the carriage 70 back and forth and rotating the lifting element 69 each of the teat cups 53, 54 can be engaged. For this purpose, the lifting element is provided with a sidewardly and upwardly projecting edge 71 which, when the lifting element 69 has been brought into the correct position, engages under an extension 72 on the outside of a teat cup. In the exemplary embodiment of Figure 4, the laterally and upwardly projecting edge 71 of the lifting element 69 is formed such that in each of the two positions of the carriage 70 one of the cups can be engaged by only a slight rotation. In the exemplary embodiment shown, the extension piece 72 is arranged around the teat cups. Although the attachment 72 need of course only be arranged over a certain sector, it will be advantageous to apply this extension all around, since it is never entirely certain to what extent a cup, after being disconnected, will turn around its longitudinal axis. the end of the robot arm. Below the projection 72, each teat cup is provided with a guiding element 73. This guiding element 73 is formed by a preferably all-round ring which is arranged at a distance below the projection 72 such that the teat cup engages by means of the laterally and upwardly projecting edge 71 on the lifting element 69 is not obstructed. The annular guide element 73 has a conical, obliquely upwardly extending edge 74. This edge runs at an angle of the order of 20 to 40 °, preferably about 30 °.

In figuur 5 is de situatie afgebeeld, waarin een melkbeker is aangesloten op een speen van een te melken dier, terwijl een tweede melkbeker nog moet worden aangesloten op een zich daar zeer dicht naast bevindende speen. Wanneer deze tweede melkbeker door het hefelement 69 wordt aangegrepen en omhoog bewogen en het geleidingselement 73 ontbreekt, dan zou, wanneer (zoals in figuur 5 is aangegeven) de spenen bij dit dier zeer dicht bij elkaar zijn gelegen, de bovenrand van de omhoog te bewegen tweede melkbeker tegen het aanzetstuk 72 van de reeds aangesloten eerste melkbeker komen. De omhooggaande beweging van de tweede melkbeker wordt hier dan door belemmerd, hetgeen zelfs kan leiden tot het mislukken van het aansluiten van de melkbeker. Echter, door de aanwezigheid van het geleidingselement 73, wordt bij het omhoog bewegen van de tweede melkbeker direct naast de reeds aangesloten eerste melkbeker, de tweede beker langs de schuin naar boven verlopende rand 74 van het geleidingselement 73 zijwaarts geleid, waarna door de opwaartse snelheid die de melkbeker nu eenmaal heeft, de bovenzijde van de melkbeker pas tegen de reeds aangesloten eerste melkbeker kan aankomen wanneer deze het aanzetstuk 72 van de aangesloten eerste melkbeker is gepasseerd. De afstand tussen het aanzetstuk 72 en het geleidingselement 73 dient enerzijds zodanig groot te zijn dat het aangrijpen van de melkbeker met behulp van de zijwaarts en opwaarts uitstekende rand 71 mogelijk blijft, terwijl anderzijds de melkbeker bij het omhoog bewegen langs een reeds aangesloten melkbeker een zodanige baan dient te beschrijven dat laatstgenoemde melkbeker in zijn opwaartse beweging niet meer kan worden gehinderd door het aanzetstuk 72 van de reeds aangesloten melkbeker en het automatisch aansluiten van de melkbeker niet onmogelijk wordt gemaakt of althans wordt bemoeilijkt.Figure 5 shows the situation in which a teat cup is connected to a teat of an animal to be milked, while a second teat cup still has to be connected to a teat located very close to it. If this second teat cup is gripped by the lifting element 69 and moved upwards and the guiding element 73 is missing, if (as shown in figure 5) the teats are very close together in this animal, the top edge of the upwards would move the second teat cup against the extension 72 of the already connected first teat cup. The upward movement of the second teat cup is then hindered by this, which can even lead to failure of the connection of the teat cup. However, due to the presence of the guiding element 73, when the second teat cup is moved upwards immediately next to the already connected first teat cup, the second cup is guided sideways along the obliquely upwardly extending edge 74 of the guiding element 73, after which the upward speed which has the teat cup, the top side of the teat cup can only touch the already connected first teat cup when it has passed the extension 72 of the connected first teat cup. On the one hand, the distance between the extension 72 and the guiding element 73 should be such that gripping of the teat cup by means of the laterally and upwardly projecting edge 71 remains possible, while, on the other hand, the teat cup when moving upwards along an already connected teat cup The path should describe that the latter teat cup can no longer be hindered in its upward movement by the extension 72 of the already connected teat cup and that the automatic connection of the teat cup is not made impossible or at least made more difficult.

Claims

1. Device for automatic milking of animals, such as cows, provided with a robot with a robot arm suitable for simultaneously carrying a number of teat cups, with the aid of which robot the teat cups can be automatically connected to the teats of a milking animal by successively placing each of the teat cups under a teat of the animal to be milked, moving upwards and applying a negative pressure therein, each of the teat cups being provided with an extension piece, while furthermore a lifting element is present for attaching a teat cup to to engage the extension piece and to move upwards, characterized in that the teat cups under the extension piece are provided with a guiding element for raising a teat cup to be raised next to a teat cup connected to a teat at least sideways such that this teat cup in its upward position movement is not hindered by the attachment of the already connected teat cup.

Device as claimed in claim 1, characterized in that the projection around at least a part of a teat cup comprises a downwardly extending edge and the guide element arranged below it has a conical, obliquely upwardly extending edge.

Device according to claim 2, characterized in that the conical edge extends upwards at an angle of the order of 20 to 40 °.

Device as claimed in claim 1, 2 or 3, characterized in that both the extension piece and the guiding element are arranged around the teat cup.

Device as claimed in any of the foregoing claims, characterized in that the distance between the extension piece and the guiding element is such that a teat cup coming up against a guiding member along a connected teat cup thereby experiences an outwardly directed force such that the top of the in the upward direction, the latter teat cup cannot come into contact with the connected teat cup before the extension piece.