用于动物的挤奶室的制作方法
专利名称：用于动物的挤奶室的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于动物的挤奶室，包括:被设置为将动物接纳在预定挤奶位置的至少一个挤奶隔间；被设置为用在所述挤奶隔间中的奶杯；被设置为当所述奶杯不被使用时将所述奶杯储存在所述挤奶隔间中的奶杯架；和被提供具有至少一个抓取构件的至少一个机械臂，该至少一个抓取构件被设置为抓取所述奶杯架中的奶杯并且将所述奶杯附接到所述挤奶隔间中的动物的奶头上。
背景技术：
在平行旋转室中，奶牛通常通过旋转平台的外边缘部分处的入口进入挤奶隔间。奶牛站在挤奶隔间中的挤奶位置，它们的头部位于平台的内边缘部分处，它们的后部分位于平台的外边缘部分处。在平台外部工作的操作者或者机械臂取出奶杯箱中的奶杯并且把它们附接到挤奶隔间中的奶牛的奶头上。奶杯箱经常被设置在平台的外边缘部分附近的位置中。如果奶杯箱被设置在挤奶隔间的靠近平台的外边缘的一侧，则当奶牛进入挤奶隔间或者当它们离开挤奶隔间时，它们不得不走过奶杯箱。这里，为给挤奶箱制造空间，挤奶隔间必须比其它情况下所需的要宽，这限制了平台上的挤奶隔间的数量。假如奶杯箱被设置在挤奶隔间中的奶牛的后腿之后，则当奶杯被附接到奶头时，奶杯不得不被移动通过奶牛的后腿之间的空间。这里存在这样的风险:当奶杯移动通过奶牛后部分下方的区域时，奶杯将被污染。还存在这样的风险:奶牛在挤奶过程中后腿踩在奶管上。W02008/118068示出用于奶牛自动挤奶的平行旋转室。奶杯箱被设置在挤奶隔间中奶牛的至少一侧。机械臂设置在旋转平台的外部。为了够到奶杯箱中的奶杯并且将它们附接到奶牛的奶头上，机械臂延伸穿过奶牛的后腿，抓取奶杯箱中的奶杯，并且将它们附接到动物的奶头上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种奶杯架，该奶杯架将奶杯储存在挤奶隔间中的储存区域中，在该储存区域中，奶杯不存在被动物损坏的风险。进一步的目的在于将奶杯储存在挤奶隔间中的不被其它部件使用的区域中，并且可以以安全和简单的方式将奶杯从该区域移动到动物的奶头上。这些目的由最初限定的挤奶室实现，其特征在于:奶杯架将奶杯储存在储存区域中，当动物站在挤奶隔间中的预定挤奶位置时，储存区域相对于动物的方向至少部分地位于动物的前腿前方。在旋转平台上，动物通常在挤奶隔间的后部分处进入和离开挤奶隔间。由于奶杯架将奶杯储存在在动物前腿前方的储存区域中，所以当动物进入和离开挤奶隔间时，动物不需要走过奶杯架和奶杯。因此，动物不存在接触储存区域中的奶杯架和奶杯的风险。奶杯架和奶杯因此被储存在挤奶隔间中的不会遭受动物损坏的区域中。进一步，奶杯架和奶杯在这里能够设置在挤奶隔间中的不被其它部件使用的区域中。因此，奶杯架和奶杯的存在不需要较大的挤奶隔间。并且，奶杯架将奶杯储存在储存区域中，将奶杯从储存区域移动到动物的奶头相对简单。当奶杯被移动到奶头上时，基本上不存在奶杯将被污染的风险，因为奶杯不是通过奶牛后部分下方的区域被移动到奶头。本发明不限于使用在旋转平台上，尽管在这种系统中能够实现最大的优点。根据本发明实施例，奶杯架将奶杯储存在储存区域中，该储存区域基本位于沿所述挤奶隔间的纵向方向的中心竖直平面处。优选地，奶杯架将奶杯储存在挤奶隔间的横向方向上的完全中心的位置，从而中心竖直平面延伸通过储存区域的中心。储存区域的这种定位有利于奶杯在动物的前腿之间运动，因为动物通常在挤奶隔间中的中心位置。奶杯架可将奶杯储存在位于挤奶隔间的地板表面上或竖直上方的储存区域中。可替代地，奶杯架和奶杯被储存在挤奶隔间外部的储存区域中。在此情况下，奶杯架和奶杯可被储存在挤奶隔间的前方。根据本发明另一实施例，挤奶室包括空间产生装置，其具有这样的设计:在站在挤奶隔间中的挤奶位置的动物的前腿之间产生自由空间。为了确保当奶杯架在动物的前腿之间移动时的用于奶杯架的自由空间，常常适于使用空间产生装置。空间产生装置可包括通道形装置，其在动物的前腿后方的端部具有至少一个开口。进入挤奶隔间的动物随后将前腿放置在居中设置的通道形装置的相反的侧部。可以将奶杯架和奶杯放置在通道形装置内部的储存区域中。在此情况下，储存区域的一部分可位于动物的前腿之间。通道形装置还可在位于动物前腿前方的端部处具有开口。在此情况下，奶杯架可将奶杯储存在位于挤奶隔间的前方位置中的通道形装置的外部的储存区域中。通道形装置可由强度壳体构造，从而当奶杯架和奶杯在储存区域中和/或当它们在动物的前腿之间移动时保护奶杯架和奶杯。可替代地，空间产生装置可为不平坦表面，该不平坦表面被设置在站在挤奶隔间中的挤奶位置的动物的前腿之间。动物不喜欢站在不平坦表面上。在此情况下，动物将前腿放置在挤奶隔间中的不平坦表面的相反的侧部。根据本发明另一实施例，机械臂被设置为同时搬运至少两个奶杯。例如，机械臂可包括一个、两个或四个抓取 构件。具有四个抓取构件的机械臂可同时抓取奶杯架中的四个奶杯，并且将它们移动到动物的奶头下方的位置。奶杯随后可被以合适的顺序附接到动物的对应的奶头上。机械臂可被设置为当机械臂不得不抓取奶杯架中的奶杯并且将其附接到动物的奶头时将抓取构件移动通过动物的后腿之间的空间。在此情况下，机械臂可安装在平台的外部位于挤奶隔间中的动物的后部分后方的位置中。由于奶杯架将奶杯保持在动物的后腿前方的抓取区域中，所以机械臂不需要将奶杯移动通过动物的后腿之间的空间。机械臂和抓取构件可具有相对小的横截面面积，从而使得容易将机械臂移动通过动物的后腿之间的空间。根据本发明另一实施例，奶杯架可包括至少一个滚动构件，该至少一个滚动构件允许奶杯架沿挤奶隔间中的地板表面在储存区域和抓取区域之间滚动。为了提供奶杯架的稳定的移动，合适的是奶杯架执行接触挤奶隔间中的地板表面的运动。奶杯架可以通过这种滚动构件以低的摩擦力沿地板表面移动。滚动机构可例如为多个合适地放置的轮子。根据本发明优选实施例，挤奶室包括第一定位工具，该第一定位工具被设置为当奶杯被附接到动物的奶头时，将奶杯架从储存区域移动到抓取区域。动物的奶头与储存区域中的奶杯之间的距离相当长。为了有利于奶杯的附接过程并减少连接到奶杯的奶管和脉动管的长度，适于在奶杯被抓取和移动到奶头之前将奶杯架移动到更靠近奶头的抓取区域。优选地，当动物站在挤奶隔间中的预定挤奶位置中时，所述抓取区域位于动物的前腿和后腿之间。奶杯架在这里可被移动通过动物的前腿之间的空间到达相对靠近奶头的位置。根据本发明另一实施例，所述第一定位工具被设置为沿直线路径在储存区域与抓取区域之间移位奶杯架。直线运动可利用相对简单的运动传动机构来执行。第一定位工具可在挤奶隔间的纵向方向上沿中心竖直平面移位奶杯架。挤奶隔间中的动物的前腿通常放置在挤奶隔间中的该中心平面的相反的侧部。因此，通常在挤奶隔间中的该中心位置的动物的前腿之间具有自由空间，该自由空间可在奶杯架被从储存区域移动到抓取区域时被使用。第一定位工具可包括:连接到奶杯架的动力构件:和控制单元，该控制单元被设置为控制动力构件，以使动力构件在预定情况下在储存区域与抓取区域之间移动奶杯架。动力构件可例如为液压缸或气压缸。控制单元可为包括用于起动动力构件的合适的软件的计算机或类似物。根据本发明另一实施例，挤奶室包括第二定位工具，该第二定位工具被设置为当奶杯将被手动附接到动物的奶头时将奶杯架从储存区域移动到手动抓取区域。在此情况下，奶杯架优选移动到靠近操作者和靠近动物奶头的位置，从而操作者容易抓取奶杯并将它们附接到动物奶头上。诸如液压缸的伸缩式动力构件可被用于将奶杯架移动到手动抓取区域。根据本发明另一实施例，挤奶室包括平行旋转平台，即环形平台，在该环形平台上，挤奶隔间被设置为将动物接纳在挤奶隔间中的预定挤奶位置，其中动物的头部位于环形平台的内边缘部分附近，从而动物的纵向轴线在环形平台上具有径向延伸部。在此情况下，机械臂或操作者在将奶杯附接到奶头时在平台的外边缘部分外部的位置处工作。根据本发明优选实施例，挤奶室包括平行旋转平台，并且第一定位工具包括被设置在平台径向内侧并具有限定奶杯架的位置的控制表面的静止轨元件和被设置为将来自轨元件的控制表面的运动传递到奶杯架的传动机构。奶杯通常在挤奶隔间位于特定旋转位置时被附接和取下。轨元件的控制表面具有这样的形状:在这些特定旋转位置将奶杯架移动到储存区域或抓取区域。在此情况下，第二定位工具可包括附加轨元件，该附加轨元件被能移动地设置在这样的位置中:在该位置，附加`轨元件替代控制奶杯架的运动的正常轨元件。可替代地，附加轨元件和正常轨元件为静止的，并且轨转换机构被用于根据奶杯架将要被移动到哪个区域而将奶杯架连接到这些轨元件中的一个。
在下面通过示例并参照附图描述本发明优选实施例，其中:图1示出根据本发明第一实施例的旋转平台的一部分，该旋转平台具有包括可移动奶杯架的挤奶隔间，图2示出从图1中的挤奶隔间中的一个挤奶隔间的侧部观看的视图，图3示出根据本发明第二实施例的旋转平台的一部分，该旋转平台具有包括可移动奶杯架的挤奶隔间，和图4示出根据本发明第三实施例的旋转平台的一部分，该旋转平台具有包括可移动奶杯架的挤奶隔间。
具体实施例方式图1示出平行旋转平台I的一部分。旋转平台为环形，并且具有内边缘部分Ia和外边缘部分lb。平台I被提供具有多个围栏元件2，围栏元件2具有在平台上沿径向方向的延伸部。可看到平台I上的三个挤奶隔间3处于不同的旋转位置ρι、ρ2、ρ3。每个挤奶隔间3在由平台I的内边缘部分Ia的一部分限定的前端部分与由平台I的外边缘部分Ib的一部分限定的后端部分之间具有沿纵向方向的延伸部。各个挤奶隔间3的沿纵向方向的中心竖直平面3a被标记。中心竖直平面3a具有在环形平台I上的沿径向方向的延伸部，并且该延伸部将挤奶隔间3分隔成相同尺寸的左半部和右半部。每个挤奶隔间3在两个相邻的围栏元件2之间具有沿横向方向的延伸部。奶牛4站在对应的挤奶隔间3中。当奶牛4站在挤奶隔间3中的预定挤奶位置时，奶牛4的前腿4a和后腿4b的位置被标示。奶牛4的纵向轴线在这里沿环形平台I的径向方向延伸，因此沿与中心竖直平面3a相应的方向延伸。奶牛I的头部处于平台I的内边缘部分Ia附近，并且奶牛4的后端部分处于平台I的外边缘部分Ib附近。这里，奶牛4在所谓的平行旋转室中被挤奶。每个挤奶隔间3包括可移动设置的喂食槽6。喂食槽6限定挤奶隔间3中的奶牛4的前部分的位置。臀杠7被设置在平台I的径向外边缘部分Ib上方一定距离处。臀杠7限定挤奶隔间3中的奶牛4的后部分的位置。每个挤奶隔间3包括可移动设置的奶杯架8。当在挤奶隔间3中不使用奶杯时，每个奶杯架8在储存区域A1中储存四个奶杯9。当奶牛4站在挤奶隔间3中的挤奶位置时，储存区域AJi于奶牛4的前腿4a前方。储存区域A1在挤奶隔间3的横向方向上具有基本中心位置。因此，中心竖直平面3a居中地延伸通过对应的挤奶隔间3中的储存区域4。每个奶杯架8在挤奶隔间3中被可移动地设置在储存区域A1与抓取区域A2之间，在抓取区域A2中，可以抓取奶杯9并将它们附接到挤奶隔间3中的奶牛4的奶头上。抓取区域A2位于奶牛4的前腿4a和后腿4b之间。抓取区域A2也在挤奶隔间3的横向方向上具有中心位置。因此，中心竖直平面3a也居中地延伸通过抓取区域A2。每个奶杯架8被连接到杆元件
10,杆元件10的端部被提供具有滚轮10a。滚轮IOa接触轨元件11的控制表面。轨元件11安装在平台I的内边缘部分Ia的内侧的固定位置。不可见的弹簧构件或类似物可作用在杆元件10上,从而滚轮IOa被保持为连续接触轨元件11的控制表面。当平台I旋转时，每个奶杯架8通过这种机械传动机构被可移动地设置在储存区域A1与抓取区域A2之间。机械臂13适于取出奶杯架8中的奶杯9，并且将它们附接到奶牛4的奶头。奶杯9沿弯曲路径被保持在奶杯架8中的停放位置。机械臂13包括四个抓取构件13a。每个抓取构件13a被设置为抓取奶杯架8中的一个奶杯9。抓取构件13a沿如同奶杯架8中的奶杯9那样的相应弯曲路径设置在机械臂上。抓取构件13a的这种设置使其可以同时抓取奶杯架8中的奶杯9。摄像机13b在抓取构件13a附近被设置在机械臂13上。图2从侧部示出机械臂13。在此情况下，机械臂13包括:被设置为沿竖直方向调节抓取构件13a的位置的第一定位元件13c ;被设置为沿水平平面中的直线路径调节抓取构件13a的位置的第二定位元件13d ;和被设置为通过枢转运动沿水平平面调节抓取构件13a的位置的第三定位元件13e。此外，机械臂13包括主体13f和悬挂装置13g，机械臂13通过悬挂装置13g被悬挂在高架的轨构件12中。 轨构件12具有在平台I的径向外边缘部分Ib的基本竖直上方的弯曲延伸部。悬挂装置13g包括滚轮13h或类似物，机械臂13通过滚轮13h沿轨元件12被能移动地设置。每个奶杯架8被提供具有多个滚动构件8a，使得奶杯架8可以沿挤奶隔间3中的地板表面在储存区域A1与抓取区域A2之间滚动。通道形装置14设置在每个挤奶隔间3中。每个通道形装置14被设置在站在挤奶隔间3中的挤奶位置的奶牛4的前腿4a附近。每个通道形装置14在挤奶隔间3的横向方向上具有中心位置。因此，挤奶隔间中的中心竖直平面3a延伸通过通道形装置14。通道形装置14具有在奶牛4的前腿4a之间产生自由空间的设计。通道形装置14通过强度壳体来构造。通道形装置14在位于奶牛4的前腿4a前方的第一端14a处具有开口。通道形装置14还在位于奶牛4的前腿4a后方的第二端14b处具有开口。这里，通道形装置14的长度使其在奶杯架8和奶杯9处于储存区域A1时包围奶杯架8和奶杯9。在旋转室的操作期间，待挤奶的奶牛4在第一旋转位置P1进入挤奶隔间3。居中定位的通道形装置14的存在导致奶牛4不得不将前腿4a放置在挤奶隔间3中的通道形装置14的相反的侧部。喂食槽6被调节到使奶牛4移动到挤奶隔间3中的预定挤奶位置的位置，在预定挤奶位置，奶牛4的端部分接触臀杠7。由此，可移动地设置的喂食槽6沿挤奶隔间3的纵向方向限定奶牛4的挤奶位置。杆元件10的滚轮IOa连续滚动接触轨元件11的控制表面。当挤奶隔间3到达第二旋转位置P2时，轨元件11的控制表面具有将杆元件10和奶杯架8沿挤奶隔间的中心竖直平面3a移位的弯曲部。通道形装置14确保了当奶杯架8从储存区域A1向抓取区域A2移位时奶牛4的前腿4a之间的自由空间。开始时，机械臂13被定位在平台I的外边缘部分Ib的径向外部的休止位置中。当挤奶隔间3进入第二旋转位置P2时，机械臂13的第一定位元件13c可被起动，从而将抓取构件13a的位置调节到平台I的地 板表面上方的合适的竖直高度。第二定位元件13d随后使抓取构件IOa沿直线路径移动通过奶牛4的后腿之间的空间，并且朝向在抓取区域A2中被奶杯架8保持的奶杯9移动。 摄像机IOb检测奶杯9的位置。四个抓取装置13a的上述设置使其能够同时抓取所有的奶杯9。第三定位元件13e还可用于在抓取奶杯架8中的奶杯9的运动期间执行抓取构件13a的枢转运动。机械臂13随后以使抓取构件13a将奶杯9移动到奶牛4的乳房下方的位置的方式被起动。摄像机13b检测奶牛4的奶头位置，并且机械臂13将奶杯9以合适的顺序附接到奶牛4的奶头。在抓取和附接奶杯9的过程中，整个机械臂13能够以与平台I相同的速度作为一个单元沿弯曲的轨构件11移动。由此，能够避免机械臂13与旋转平台I上的奶牛4之间的相互运动。当所有的奶杯9已经被附接到奶牛4的奶头时，机械臂13被收回到平台I的径向外边缘部分13b外部的休止位置。在此情况下，机械臂13使用奶牛4的后腿之间的空间来抓取位于抓取区域A2中的奶杯9。抓取构件13a和机械臂13可给定相对小的横截面面积。由此，当机械臂13移动通过奶牛4的后腿4b之间的空间时，机械臂13接触奶牛4的后腿4b的风险相对小。当挤奶隔间3到达第三旋转位置P3时，奶牛4的挤奶过程开始。奶杯架8在整个挤奶过程中被保持在抓取区域A2中。奶杯架8被定位为相对靠近抓取区域A2中的奶牛4的奶头。奶杯架8的这种定位导致当奶杯9被附接到奶牛4的奶头时奶杯9的奶管和脉动管的拉出长度短。由此，管在挤奶过程和随后的移除过程期间彼此缠绕的风险相对低。一旦奶牛4的挤奶过程完成，示意性公开的移除装置15被起动。移除装置15在这里被放置在挤奶隔间3的前部分中的地板表面上，位于平台I的内边缘部分Ia附近。在此情况下，奶管被设置在地板表面上方的相对低的恒定高度处。奶管的这种设置导致从奶杯9经由奶管通向不可见的奶容器的均匀的奶流。当然能够将移除装置15设置在平台I上的其它位置。当通向对应的奶杯9的奶流停止时，移除装置15在对应的奶管和脉动管中提供独立的拉力。奶管中的拉力将奶杯9从奶牛4的奶头移除，并将它们拉回奶杯架8中的停放位置。当所有的奶杯已被收回到奶杯架8中的停放位置时，奶杯架8通过轨元件11的控制表面和杆元件10被移回通道形装置14内部的储存区域4。之后，挤奶隔间3到达最终的旋转位置并且奶牛4离开挤奶隔间3。图3示出包括可移动地设置的附加轨元件Ila的可替代实施例。附加轨元件Ila被能移动地设置在可比正常轨元件11的高度高的高度处的休止位置和在正常轨元件11的一部分的前方的活动位置之间。附加轨元件的示意性示出的手动控制单元20被设置在平台I的外边缘部分Ib的外部。手动控制单元20被设置为被站在平台I的外部的操作者使用。在此情况下，手动控制单元20包括用于将附加轨元件Ila定位在休止位置的第一按钮20a和用于将附加轨元件Ila定位在活动位置的第二按钮20b。手动控制单元20被连接到示意性公 开的提升机构21，该提升机构21能够在休止位置和活动位置之间沿竖直方向移动附加轨元件11a。可替代地，操作者可直接抓取附加轨元件Ila并且在所述位置之间移动附加轨元件11a。根据另一可替代实施例，简单的机械机构可用于在所述位置之间移动附加轨元件11a。在机械臂13不操作，或者由于其它原因决定手动附接奶杯的时间段内，操作者按下控制单元20的第二按钮20b。由此，附加轨元件Ila从休止位置被向下移动到正常轨元件11的相对于滚轮IOa的位置的前方的活动位置。杆元件10的滚轮IOa在挤奶隔间3的第一旋转位置P1中滚动接触正常轨元件11。当挤奶隔间3到达第二旋转位置P2时，滚轮IOa从正常轨元件11滚动到附加轨元件11a。附加轨元件Ila具有控制表面，控制表面的形状使其将杆元件10和奶杯架8沿挤奶隔间的中心竖直平面3a移位通过通道形装置14并移至手动抓取区域A3。手动抓取区域A3被定位为比正常抓取区域A2更靠近平台I的外边缘部分lb。在此情况下，操作者容易抓取奶杯架8中的奶杯并且将它们附接到挤奶隔间3中的奶牛4的奶头上。之后，附加轨元件Ila具有的形状使其将杆元件10和奶杯架8沿挤奶隔间3的中心竖直平面3a从手动抓取区域A3移位到正常抓取区域A2。当挤奶隔间3到达第二旋转位置P3时，滚轮IOa从附加轨元件Ila滚动返回到正常轨元件11。奶杯架8在整个挤奶过程中被保持在抓取区域A2中。一旦奶牛4的挤奶过程完成，奶杯9就从奶牛4移除。当所有的奶杯8已被收回到奶杯架8中它们的停放位置时，奶杯架8通过轨元件11的控制表面和杆元件10被移位返回到通道形装置14内部的存储区域4。挤奶隔间3到达最终的旋转位置并且奶牛4离开挤奶隔间3。当然，替代地能在挤奶过程中将奶杯架8保持在手动抓取区域A3中。还可以使用静止的附加轨元件将奶杯架8移动到手动抓取区域A3。在此情况下，可使用轨转换机构，其在第一位置将滚轮IOa引导到正常轨元件11并且在第二位置将滚轮IOa引导到可替代轨元件。操作者可通过简单的机械机构或控制单元将轨转换机构设定在这些位置中的选择一个位置中。图4示出本发明的另一可替代实施例。在此情况下，奶杯架8通过伸缩式动力构件16在储存区域A1和抓取区域A2之间移动。伸缩式动力构件16可为液压缸或气压缸。控制单元17被用于控制动力构件16的起动。不平坦表面被设置在相应的挤奶隔间3中的奶牛4的前腿4a之间。在此情况下，不平坦表面由彼此隔开一定距离的平行设置的多个细长肋元件18形成。由此，不平坦表面包括由肋元件18限定的上表面部分和由挤奶隔间3中的正常地板表面限定的下表面。每个不平坦表面在挤奶隔间3的横向方向上具有中心位置。因此，挤奶隔间3中的中心竖直平面3a延伸通过不平坦表面。奶牛4不喜欢站在不平坦表面上。因此，不平坦表面在挤奶隔间3中的奶牛4的前腿4a之间产生自由空间。导轨19被设置在每个挤奶隔间3中的地板表面上。可替代地，导轨19可被形成在地板表面中的凹陷中或者在挤奶隔间3中的地板表面上方的高度处。当奶杯架8在挤奶隔间3中的储存区域A1和抓取区域A2之间移动时，导轨19限定奶杯架8的运动方向。每个导轨19在两个相邻的肋元件18之间的空间中居中地延伸通过挤奶隔间3中的不平坦表面。在旋转室操作期间，待挤奶的奶牛4在第一旋转位置P1处进入挤奶隔间3。当奶牛4进入挤奶隔间4时，奶杯架8位于平台I的内边缘部分Ia附近的储存区域A1中。由于奶杯架8位于挤奶隔间3的该位置，因此不存在奶牛接触或踩上奶杯架8和奶杯9的风险。喂食槽6将奶牛4移动到挤奶隔间3中的预定挤奶位置，在该位置，奶牛4的端部分接触臀杠7。奶牛4将前腿4a放到由肋元件18限定的不平坦表面的相反的侧部，从而在奶牛4的前腿4a之间产生自由空间。当挤奶隔间3到达第二旋转位置P2时，控制单元17起动动力构件16，从而其在挤奶隔间3中的纵向方向上沿导轨19移位奶杯架8。动力构件16经由奶牛4的前腿4a之间的自由空间将奶杯架8从存储区域A1移位到抓取区域A2。当挤奶隔间3进入第二旋转位置P2时，控制单元17起动机械臂13。机械臂13经由奶牛4的后腿4b之间的空间将抓取构件13a移动朝向奶杯 架8中的奶杯9。抓取装置13a同时抓取所有奶杯9并且将它们移动到奶牛4的乳房下方的位置，并以合适的顺序将它们附接到奶牛4的奶头。机械臂13随后被收回到平台I的径向外边缘部分13b外部的休止位置。控制单元17在整个挤奶过程中将奶杯架8保持在抓取区域A2中。一旦奶牛4的挤奶过程完成，未示出的移除装置将奶杯9从奶头移除，并且将它们拉回到奶杯架8中的对应的停放位置。在挤奶隔间到达奶牛4离开挤奶隔间3的最终旋转位置之前，控制单元17起动动力构件16，使其将奶杯架8移回储存区域4。因为储存区域A1靠近平台的内边缘部分la，因此当奶牛离开挤奶隔间3时，不存在奶牛4接触或踩上奶杯架8和奶杯9的风险。还可以使用伸缩式动力构件16将奶杯架8移动到手动抓取区域A3。还可以使用上面提到的定位机构中的一种定位机构来将奶杯架移动到平台上的维护区域中。在平台I没有奶牛4的情况下，奶杯架8可被移动到维护区域。这种维护区域可被定位为靠近平台的外边缘部分lb，从而站在平台I的外部的操作者能容易地够到奶杯9。在此情况下，奶杯9可放置在清洁装置上，以便执行挤奶系统的清洁过程。本发明不限于描述的实施例，但可在权利要求的范围内被改变和更改。挤奶室未.必为旋转挤奶室，但可为包括所谓的挤奶机器人(AMS)的任何类型的挤奶室。操作者或任何类型的机械臂可被用于将奶杯附接到奶牛的奶头。奶杯能够被抓具一次抓取和附接单个、两个或全部四个。空间产生装置可采用除这里描述的形式外的其它形式。平台进一步未必包括隔间之间的围栏、喂食槽和/或臀杠。
权利要求
1.一种用于动物的挤奶室，包括: 被设置为将动物接纳在预定挤奶位置的至少一个挤奶隔间(3)； 被设置为用在所述挤奶隔间(3)中的奶杯(9)； 被设置为当所述奶杯(9)不被使用时将所述奶杯(9)储存在所述挤奶隔间(3)中的奶杯架(8);和 至少一个机械臂(13)，该至少一个机械臂(13)被提供具有至少一个抓取构件(13a)，所述至少一个抓取构件(13a)被设置为抓取所述奶杯架(8)中的奶杯(9)并将所述奶杯(9)附接到所述挤奶隔间(3)中的动物(4)的奶头上； 其特征在于，所述奶杯架(8)将所述奶杯(9)储存在储存区域(A1)中，当所述动物(4)站在所述挤奶隔间(3)中的所述预定挤奶位置时，所述储存区域(A1)相对于所述动物(4)的方向至少部分地位于所述动物(4)的前腿(4a)前方。
2.根据权利要求1所述的挤 奶室，其特征在于，所述奶杯架(8)将所述奶杯储存在储存区域(A1)中，所述储存区域(A1)基本位于沿所述挤奶隔间(3)的纵向方向的中心竖直平面(3a)处。
3.根据前述权利要求中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述奶杯架(8)将所述奶杯(9)储存在储存区域(A1)中，所述储存区域(A1)位于所述挤奶隔间(3)的地板表面上或者竖直位于所述挤奶隔间(3)的地板表面上方。
4.根据前述权利要求中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述挤奶室包括空间产生装置(14)，该空间产生装置(14)具有这样的设计:当动物站在所述挤奶隔间(3)中的挤奶位置时，在所述动物的前腿(4b )之间产生自由空间。
5.根据权利要求4所述的挤奶室，其特征在于，所述空间产生装置包括通道形装置(14)，该通道形装置(14)至少在位于所述动物(4)的前腿(4a)后方的端部(14b)处开放。
6.根据权利要求4所述的挤奶室，其特征在于，所述空间产生装置包括不平坦表面(18)，该不平坦表面(18)被设置在站在所述挤奶隔间(3)中的挤奶位置的动物(4)的前腿(4a)之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述至少一个机械臂(13)被设置为同时搬运至少两个奶杯(9 )。
8.根据前述权利要求中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述至少一个机械臂(13)被设置为，当所述抓取构件(13a)将要抓取所述奶杯架(8)中的奶杯(9)并且将所述奶杯(9)附接到所述动物(4)的奶头时，所述至少一个机械臂(13)使所述抓取构件(13a)移动穿过所述动物(4)的后腿(4b)之间的空间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述奶杯架包括至少一个滚动构件(8a)，该至少一个滚动构件(8a)允许所述奶杯架(8)沿所述挤奶隔间(3)中的地板表面在所述储存区域(A1)和抓取区域(A2)之间滚动。
10.根据前述权利要求中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述挤奶室包括第一定位工具，该第一定位工具被设置为，当所述奶杯(9)将被附接到所述动物(4)的所述奶头时，该第一定位工具将所述奶杯架(8)从所述储存区域(A1)移动到抓取区域(A2)。
11.根据权利要求10所述的挤奶室，其特征在于，当所述动物(4)站在所述挤奶隔间(3)中的所述预定挤奶位置时，所述抓取区域(A2)至少部分地位于所述动物(4)的前腿(4a)和后腿(4b)之间。
12.根据权利要求10或11所述的挤奶室，其特征在于，所述第一定位工具被设置为沿直线路径在所述储存区域(A1)和所述抓取区域(A2)之间移位所述奶杯架(8)。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述第一定位工具包括:连接到所述奶杯架(8)的动力构件(16);和控制单元(17)，该控制单元(17)被设置为控制所述动力构件(16)，以使所述动力构件(16)在预定情况下在所述储存区域(A1)和所述抓取区域(A2)之间移动所述奶杯架(8)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述挤奶室包括第二定位工具(11a)，该第二定位工具(Ila)被设置为，当所述奶杯(9)将被手动附接到所述动物(4)的所述奶头时，该第二定位工具(Ila)将所述奶杯架(8)从所述储存区域(A1)移动到手动抓取区域(A3)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述挤奶室包括平行旋转平台(I)。
16.根据权利要求12和15所述的挤奶室，其特征在于，所述第一定位工具包括:静止轨元件(11)，该静止轨元件(11)被设置在所述平台的径向内侧，并具有限定所述奶杯架(8)的位置的控制表面；和传动机构(10、10a)，该传动机构(10、IOa)被设置为将来自所述轨元件(11)的所述控制表 面的运动传递到所述奶杯架(8)。
全文摘要
本发明涉及一种用于动物的挤奶室，包括被设置为将动物接纳在预定挤奶位置的至少一个挤奶隔间(3)；被设置为用在所述挤奶隔间中的奶杯；被设置为当所述奶杯(9)不被使用时将所述奶杯(9)储存在所述挤奶隔间(3)中的奶杯架(8)；和被提供具有至少一个抓取构件(13a)的至少一个机械臂(13)，该至少一个抓取构件(13a)被设置为抓取所述奶杯架(8)中的奶杯(9)并且将所述奶杯(9)附接到所述挤奶隔间(3)中的动物(4)的奶头上。所述奶杯架(8)将所述奶杯(9)储存在储存区域中，当所述动物站在所述挤奶隔间中的所述预定挤奶位置时，所述储存区域相对于所述动物的方向至少部分地位于所述动物(4)的前腿(4a)前方。
文档编号A01J5/017GK103209585SQ201180054526
公开日2013年7月17日 申请日期2011年11月16日 优先权日2010年11月23日
发明者乌齐·比尔克, 托马斯·阿克塞尔松 申请人:利拉伐控股有限公司
技术领域：
本发明涉及一种用于动物的挤奶室，包括:被设置为将动物接纳在预定挤奶位置的至少一个挤奶隔间；被设置为用在所述挤奶隔间中的奶杯；被设置为当所述奶杯不被使用时将所述奶杯储存在所述挤奶隔间中的奶杯架；和被提供具有至少一个抓取构件的至少一个机械臂，该至少一个抓取构件被设置为抓取所述奶杯架中的奶杯并且将所述奶杯附接到所述挤奶隔间中的动物的奶头上。
背景技术：
在平行旋转室中，奶牛通常通过旋转平台的外边缘部分处的入口进入挤奶隔间。奶牛站在挤奶隔间中的挤奶位置，它们的头部位于平台的内边缘部分处，它们的后部分位于平台的外边缘部分处。在平台外部工作的操作者或者机械臂取出奶杯箱中的奶杯并且把它们附接到挤奶隔间中的奶牛的奶头上。奶杯箱经常被设置在平台的外边缘部分附近的位置中。如果奶杯箱被设置在挤奶隔间的靠近平台的外边缘的一侧，则当奶牛进入挤奶隔间或者当它们离开挤奶隔间时，它们不得不走过奶杯箱。这里，为给挤奶箱制造空间，挤奶隔间必须比其它情况下所需的要宽，这限制了平台上的挤奶隔间的数量。假如奶杯箱被设置在挤奶隔间中的奶牛的后腿之后，则当奶杯被附接到奶头时，奶杯不得不被移动通过奶牛的后腿之间的空间。这里存在这样的风险:当奶杯移动通过奶牛后部分下方的区域时，奶杯将被污染。还存在这样的风险:奶牛在挤奶过程中后腿踩在奶管上。W02008/118068示出用于奶牛自动挤奶的平行旋转室。奶杯箱被设置在挤奶隔间中奶牛的至少一侧。机械臂设置在旋转平台的外部。为了够到奶杯箱中的奶杯并且将它们附接到奶牛的奶头上，机械臂延伸穿过奶牛的后腿，抓取奶杯箱中的奶杯，并且将它们附接到动物的奶头上。
发明内容
本发明的目的在于提供一种奶杯架，该奶杯架将奶杯储存在挤奶隔间中的储存区域中，在该储存区域中，奶杯不存在被动物损坏的风险。进一步的目的在于将奶杯储存在挤奶隔间中的不被其它部件使用的区域中，并且可以以安全和简单的方式将奶杯从该区域移动到动物的奶头上。这些目的由最初限定的挤奶室实现，其特征在于:奶杯架将奶杯储存在储存区域中，当动物站在挤奶隔间中的预定挤奶位置时，储存区域相对于动物的方向至少部分地位于动物的前腿前方。在旋转平台上，动物通常在挤奶隔间的后部分处进入和离开挤奶隔间。由于奶杯架将奶杯储存在在动物前腿前方的储存区域中，所以当动物进入和离开挤奶隔间时，动物不需要走过奶杯架和奶杯。因此，动物不存在接触储存区域中的奶杯架和奶杯的风险。奶杯架和奶杯因此被储存在挤奶隔间中的不会遭受动物损坏的区域中。进一步，奶杯架和奶杯在这里能够设置在挤奶隔间中的不被其它部件使用的区域中。因此，奶杯架和奶杯的存在不需要较大的挤奶隔间。并且，奶杯架将奶杯储存在储存区域中，将奶杯从储存区域移动到动物的奶头相对简单。当奶杯被移动到奶头上时，基本上不存在奶杯将被污染的风险，因为奶杯不是通过奶牛后部分下方的区域被移动到奶头。本发明不限于使用在旋转平台上，尽管在这种系统中能够实现最大的优点。根据本发明实施例，奶杯架将奶杯储存在储存区域中，该储存区域基本位于沿所述挤奶隔间的纵向方向的中心竖直平面处。优选地，奶杯架将奶杯储存在挤奶隔间的横向方向上的完全中心的位置，从而中心竖直平面延伸通过储存区域的中心。储存区域的这种定位有利于奶杯在动物的前腿之间运动，因为动物通常在挤奶隔间中的中心位置。奶杯架可将奶杯储存在位于挤奶隔间的地板表面上或竖直上方的储存区域中。可替代地，奶杯架和奶杯被储存在挤奶隔间外部的储存区域中。在此情况下，奶杯架和奶杯可被储存在挤奶隔间的前方。根据本发明另一实施例，挤奶室包括空间产生装置，其具有这样的设计:在站在挤奶隔间中的挤奶位置的动物的前腿之间产生自由空间。为了确保当奶杯架在动物的前腿之间移动时的用于奶杯架的自由空间，常常适于使用空间产生装置。空间产生装置可包括通道形装置，其在动物的前腿后方的端部具有至少一个开口。进入挤奶隔间的动物随后将前腿放置在居中设置的通道形装置的相反的侧部。可以将奶杯架和奶杯放置在通道形装置内部的储存区域中。在此情况下，储存区域的一部分可位于动物的前腿之间。通道形装置还可在位于动物前腿前方的端部处具有开口。在此情况下，奶杯架可将奶杯储存在位于挤奶隔间的前方位置中的通道形装置的外部的储存区域中。通道形装置可由强度壳体构造，从而当奶杯架和奶杯在储存区域中和/或当它们在动物的前腿之间移动时保护奶杯架和奶杯。可替代地，空间产生装置可为不平坦表面，该不平坦表面被设置在站在挤奶隔间中的挤奶位置的动物的前腿之间。动物不喜欢站在不平坦表面上。在此情况下，动物将前腿放置在挤奶隔间中的不平坦表面的相反的侧部。根据本发明另一实施例，机械臂被设置为同时搬运至少两个奶杯。例如，机械臂可包括一个、两个或四个抓取 构件。具有四个抓取构件的机械臂可同时抓取奶杯架中的四个奶杯，并且将它们移动到动物的奶头下方的位置。奶杯随后可被以合适的顺序附接到动物的对应的奶头上。机械臂可被设置为当机械臂不得不抓取奶杯架中的奶杯并且将其附接到动物的奶头时将抓取构件移动通过动物的后腿之间的空间。在此情况下，机械臂可安装在平台的外部位于挤奶隔间中的动物的后部分后方的位置中。由于奶杯架将奶杯保持在动物的后腿前方的抓取区域中，所以机械臂不需要将奶杯移动通过动物的后腿之间的空间。机械臂和抓取构件可具有相对小的横截面面积，从而使得容易将机械臂移动通过动物的后腿之间的空间。根据本发明另一实施例，奶杯架可包括至少一个滚动构件，该至少一个滚动构件允许奶杯架沿挤奶隔间中的地板表面在储存区域和抓取区域之间滚动。为了提供奶杯架的稳定的移动，合适的是奶杯架执行接触挤奶隔间中的地板表面的运动。奶杯架可以通过这种滚动构件以低的摩擦力沿地板表面移动。滚动机构可例如为多个合适地放置的轮子。根据本发明优选实施例，挤奶室包括第一定位工具，该第一定位工具被设置为当奶杯被附接到动物的奶头时，将奶杯架从储存区域移动到抓取区域。动物的奶头与储存区域中的奶杯之间的距离相当长。为了有利于奶杯的附接过程并减少连接到奶杯的奶管和脉动管的长度，适于在奶杯被抓取和移动到奶头之前将奶杯架移动到更靠近奶头的抓取区域。优选地，当动物站在挤奶隔间中的预定挤奶位置中时，所述抓取区域位于动物的前腿和后腿之间。奶杯架在这里可被移动通过动物的前腿之间的空间到达相对靠近奶头的位置。根据本发明另一实施例，所述第一定位工具被设置为沿直线路径在储存区域与抓取区域之间移位奶杯架。直线运动可利用相对简单的运动传动机构来执行。第一定位工具可在挤奶隔间的纵向方向上沿中心竖直平面移位奶杯架。挤奶隔间中的动物的前腿通常放置在挤奶隔间中的该中心平面的相反的侧部。因此，通常在挤奶隔间中的该中心位置的动物的前腿之间具有自由空间，该自由空间可在奶杯架被从储存区域移动到抓取区域时被使用。第一定位工具可包括:连接到奶杯架的动力构件:和控制单元，该控制单元被设置为控制动力构件，以使动力构件在预定情况下在储存区域与抓取区域之间移动奶杯架。动力构件可例如为液压缸或气压缸。控制单元可为包括用于起动动力构件的合适的软件的计算机或类似物。根据本发明另一实施例，挤奶室包括第二定位工具，该第二定位工具被设置为当奶杯将被手动附接到动物的奶头时将奶杯架从储存区域移动到手动抓取区域。在此情况下，奶杯架优选移动到靠近操作者和靠近动物奶头的位置，从而操作者容易抓取奶杯并将它们附接到动物奶头上。诸如液压缸的伸缩式动力构件可被用于将奶杯架移动到手动抓取区域。根据本发明另一实施例，挤奶室包括平行旋转平台，即环形平台，在该环形平台上，挤奶隔间被设置为将动物接纳在挤奶隔间中的预定挤奶位置，其中动物的头部位于环形平台的内边缘部分附近，从而动物的纵向轴线在环形平台上具有径向延伸部。在此情况下，机械臂或操作者在将奶杯附接到奶头时在平台的外边缘部分外部的位置处工作。根据本发明优选实施例，挤奶室包括平行旋转平台，并且第一定位工具包括被设置在平台径向内侧并具有限定奶杯架的位置的控制表面的静止轨元件和被设置为将来自轨元件的控制表面的运动传递到奶杯架的传动机构。奶杯通常在挤奶隔间位于特定旋转位置时被附接和取下。轨元件的控制表面具有这样的形状:在这些特定旋转位置将奶杯架移动到储存区域或抓取区域。在此情况下，第二定位工具可包括附加轨元件，该附加轨元件被能移动地设置在这样的位置中:在该位置，附加`轨元件替代控制奶杯架的运动的正常轨元件。可替代地，附加轨元件和正常轨元件为静止的，并且轨转换机构被用于根据奶杯架将要被移动到哪个区域而将奶杯架连接到这些轨元件中的一个。
在下面通过示例并参照附图描述本发明优选实施例，其中:图1示出根据本发明第一实施例的旋转平台的一部分，该旋转平台具有包括可移动奶杯架的挤奶隔间，图2示出从图1中的挤奶隔间中的一个挤奶隔间的侧部观看的视图，图3示出根据本发明第二实施例的旋转平台的一部分，该旋转平台具有包括可移动奶杯架的挤奶隔间，和图4示出根据本发明第三实施例的旋转平台的一部分，该旋转平台具有包括可移动奶杯架的挤奶隔间。
具体实施例方式图1示出平行旋转平台I的一部分。旋转平台为环形，并且具有内边缘部分Ia和外边缘部分lb。平台I被提供具有多个围栏元件2，围栏元件2具有在平台上沿径向方向的延伸部。可看到平台I上的三个挤奶隔间3处于不同的旋转位置ρι、ρ2、ρ3。每个挤奶隔间3在由平台I的内边缘部分Ia的一部分限定的前端部分与由平台I的外边缘部分Ib的一部分限定的后端部分之间具有沿纵向方向的延伸部。各个挤奶隔间3的沿纵向方向的中心竖直平面3a被标记。中心竖直平面3a具有在环形平台I上的沿径向方向的延伸部，并且该延伸部将挤奶隔间3分隔成相同尺寸的左半部和右半部。每个挤奶隔间3在两个相邻的围栏元件2之间具有沿横向方向的延伸部。奶牛4站在对应的挤奶隔间3中。当奶牛4站在挤奶隔间3中的预定挤奶位置时，奶牛4的前腿4a和后腿4b的位置被标示。奶牛4的纵向轴线在这里沿环形平台I的径向方向延伸，因此沿与中心竖直平面3a相应的方向延伸。奶牛I的头部处于平台I的内边缘部分Ia附近，并且奶牛4的后端部分处于平台I的外边缘部分Ib附近。这里，奶牛4在所谓的平行旋转室中被挤奶。每个挤奶隔间3包括可移动设置的喂食槽6。喂食槽6限定挤奶隔间3中的奶牛4的前部分的位置。臀杠7被设置在平台I的径向外边缘部分Ib上方一定距离处。臀杠7限定挤奶隔间3中的奶牛4的后部分的位置。每个挤奶隔间3包括可移动设置的奶杯架8。当在挤奶隔间3中不使用奶杯时，每个奶杯架8在储存区域A1中储存四个奶杯9。当奶牛4站在挤奶隔间3中的挤奶位置时，储存区域AJi于奶牛4的前腿4a前方。储存区域A1在挤奶隔间3的横向方向上具有基本中心位置。因此，中心竖直平面3a居中地延伸通过对应的挤奶隔间3中的储存区域4。每个奶杯架8在挤奶隔间3中被可移动地设置在储存区域A1与抓取区域A2之间，在抓取区域A2中，可以抓取奶杯9并将它们附接到挤奶隔间3中的奶牛4的奶头上。抓取区域A2位于奶牛4的前腿4a和后腿4b之间。抓取区域A2也在挤奶隔间3的横向方向上具有中心位置。因此，中心竖直平面3a也居中地延伸通过抓取区域A2。每个奶杯架8被连接到杆元件
10,杆元件10的端部被提供具有滚轮10a。滚轮IOa接触轨元件11的控制表面。轨元件11安装在平台I的内边缘部分Ia的内侧的固定位置。不可见的弹簧构件或类似物可作用在杆元件10上,从而滚轮IOa被保持为连续接触轨元件11的控制表面。当平台I旋转时，每个奶杯架8通过这种机械传动机构被可移动地设置在储存区域A1与抓取区域A2之间。机械臂13适于取出奶杯架8中的奶杯9，并且将它们附接到奶牛4的奶头。奶杯9沿弯曲路径被保持在奶杯架8中的停放位置。机械臂13包括四个抓取构件13a。每个抓取构件13a被设置为抓取奶杯架8中的一个奶杯9。抓取构件13a沿如同奶杯架8中的奶杯9那样的相应弯曲路径设置在机械臂上。抓取构件13a的这种设置使其可以同时抓取奶杯架8中的奶杯9。摄像机13b在抓取构件13a附近被设置在机械臂13上。图2从侧部示出机械臂13。在此情况下，机械臂13包括:被设置为沿竖直方向调节抓取构件13a的位置的第一定位元件13c ;被设置为沿水平平面中的直线路径调节抓取构件13a的位置的第二定位元件13d ;和被设置为通过枢转运动沿水平平面调节抓取构件13a的位置的第三定位元件13e。此外，机械臂13包括主体13f和悬挂装置13g，机械臂13通过悬挂装置13g被悬挂在高架的轨构件12中。 轨构件12具有在平台I的径向外边缘部分Ib的基本竖直上方的弯曲延伸部。悬挂装置13g包括滚轮13h或类似物，机械臂13通过滚轮13h沿轨元件12被能移动地设置。每个奶杯架8被提供具有多个滚动构件8a，使得奶杯架8可以沿挤奶隔间3中的地板表面在储存区域A1与抓取区域A2之间滚动。通道形装置14设置在每个挤奶隔间3中。每个通道形装置14被设置在站在挤奶隔间3中的挤奶位置的奶牛4的前腿4a附近。每个通道形装置14在挤奶隔间3的横向方向上具有中心位置。因此，挤奶隔间中的中心竖直平面3a延伸通过通道形装置14。通道形装置14具有在奶牛4的前腿4a之间产生自由空间的设计。通道形装置14通过强度壳体来构造。通道形装置14在位于奶牛4的前腿4a前方的第一端14a处具有开口。通道形装置14还在位于奶牛4的前腿4a后方的第二端14b处具有开口。这里，通道形装置14的长度使其在奶杯架8和奶杯9处于储存区域A1时包围奶杯架8和奶杯9。在旋转室的操作期间，待挤奶的奶牛4在第一旋转位置P1进入挤奶隔间3。居中定位的通道形装置14的存在导致奶牛4不得不将前腿4a放置在挤奶隔间3中的通道形装置14的相反的侧部。喂食槽6被调节到使奶牛4移动到挤奶隔间3中的预定挤奶位置的位置，在预定挤奶位置，奶牛4的端部分接触臀杠7。由此，可移动地设置的喂食槽6沿挤奶隔间3的纵向方向限定奶牛4的挤奶位置。杆元件10的滚轮IOa连续滚动接触轨元件11的控制表面。当挤奶隔间3到达第二旋转位置P2时，轨元件11的控制表面具有将杆元件10和奶杯架8沿挤奶隔间的中心竖直平面3a移位的弯曲部。通道形装置14确保了当奶杯架8从储存区域A1向抓取区域A2移位时奶牛4的前腿4a之间的自由空间。开始时，机械臂13被定位在平台I的外边缘部分Ib的径向外部的休止位置中。当挤奶隔间3进入第二旋转位置P2时，机械臂13的第一定位元件13c可被起动，从而将抓取构件13a的位置调节到平台I的地 板表面上方的合适的竖直高度。第二定位元件13d随后使抓取构件IOa沿直线路径移动通过奶牛4的后腿之间的空间，并且朝向在抓取区域A2中被奶杯架8保持的奶杯9移动。 摄像机IOb检测奶杯9的位置。四个抓取装置13a的上述设置使其能够同时抓取所有的奶杯9。第三定位元件13e还可用于在抓取奶杯架8中的奶杯9的运动期间执行抓取构件13a的枢转运动。机械臂13随后以使抓取构件13a将奶杯9移动到奶牛4的乳房下方的位置的方式被起动。摄像机13b检测奶牛4的奶头位置，并且机械臂13将奶杯9以合适的顺序附接到奶牛4的奶头。在抓取和附接奶杯9的过程中，整个机械臂13能够以与平台I相同的速度作为一个单元沿弯曲的轨构件11移动。由此，能够避免机械臂13与旋转平台I上的奶牛4之间的相互运动。当所有的奶杯9已经被附接到奶牛4的奶头时，机械臂13被收回到平台I的径向外边缘部分13b外部的休止位置。在此情况下，机械臂13使用奶牛4的后腿之间的空间来抓取位于抓取区域A2中的奶杯9。抓取构件13a和机械臂13可给定相对小的横截面面积。由此，当机械臂13移动通过奶牛4的后腿4b之间的空间时，机械臂13接触奶牛4的后腿4b的风险相对小。当挤奶隔间3到达第三旋转位置P3时，奶牛4的挤奶过程开始。奶杯架8在整个挤奶过程中被保持在抓取区域A2中。奶杯架8被定位为相对靠近抓取区域A2中的奶牛4的奶头。奶杯架8的这种定位导致当奶杯9被附接到奶牛4的奶头时奶杯9的奶管和脉动管的拉出长度短。由此，管在挤奶过程和随后的移除过程期间彼此缠绕的风险相对低。一旦奶牛4的挤奶过程完成，示意性公开的移除装置15被起动。移除装置15在这里被放置在挤奶隔间3的前部分中的地板表面上，位于平台I的内边缘部分Ia附近。在此情况下，奶管被设置在地板表面上方的相对低的恒定高度处。奶管的这种设置导致从奶杯9经由奶管通向不可见的奶容器的均匀的奶流。当然能够将移除装置15设置在平台I上的其它位置。当通向对应的奶杯9的奶流停止时，移除装置15在对应的奶管和脉动管中提供独立的拉力。奶管中的拉力将奶杯9从奶牛4的奶头移除，并将它们拉回奶杯架8中的停放位置。当所有的奶杯已被收回到奶杯架8中的停放位置时，奶杯架8通过轨元件11的控制表面和杆元件10被移回通道形装置14内部的储存区域4。之后，挤奶隔间3到达最终的旋转位置并且奶牛4离开挤奶隔间3。图3示出包括可移动地设置的附加轨元件Ila的可替代实施例。附加轨元件Ila被能移动地设置在可比正常轨元件11的高度高的高度处的休止位置和在正常轨元件11的一部分的前方的活动位置之间。附加轨元件的示意性示出的手动控制单元20被设置在平台I的外边缘部分Ib的外部。手动控制单元20被设置为被站在平台I的外部的操作者使用。在此情况下，手动控制单元20包括用于将附加轨元件Ila定位在休止位置的第一按钮20a和用于将附加轨元件Ila定位在活动位置的第二按钮20b。手动控制单元20被连接到示意性公 开的提升机构21，该提升机构21能够在休止位置和活动位置之间沿竖直方向移动附加轨元件11a。可替代地，操作者可直接抓取附加轨元件Ila并且在所述位置之间移动附加轨元件11a。根据另一可替代实施例，简单的机械机构可用于在所述位置之间移动附加轨元件11a。在机械臂13不操作，或者由于其它原因决定手动附接奶杯的时间段内，操作者按下控制单元20的第二按钮20b。由此，附加轨元件Ila从休止位置被向下移动到正常轨元件11的相对于滚轮IOa的位置的前方的活动位置。杆元件10的滚轮IOa在挤奶隔间3的第一旋转位置P1中滚动接触正常轨元件11。当挤奶隔间3到达第二旋转位置P2时，滚轮IOa从正常轨元件11滚动到附加轨元件11a。附加轨元件Ila具有控制表面，控制表面的形状使其将杆元件10和奶杯架8沿挤奶隔间的中心竖直平面3a移位通过通道形装置14并移至手动抓取区域A3。手动抓取区域A3被定位为比正常抓取区域A2更靠近平台I的外边缘部分lb。在此情况下，操作者容易抓取奶杯架8中的奶杯并且将它们附接到挤奶隔间3中的奶牛4的奶头上。之后，附加轨元件Ila具有的形状使其将杆元件10和奶杯架8沿挤奶隔间3的中心竖直平面3a从手动抓取区域A3移位到正常抓取区域A2。当挤奶隔间3到达第二旋转位置P3时，滚轮IOa从附加轨元件Ila滚动返回到正常轨元件11。奶杯架8在整个挤奶过程中被保持在抓取区域A2中。一旦奶牛4的挤奶过程完成，奶杯9就从奶牛4移除。当所有的奶杯8已被收回到奶杯架8中它们的停放位置时，奶杯架8通过轨元件11的控制表面和杆元件10被移位返回到通道形装置14内部的存储区域4。挤奶隔间3到达最终的旋转位置并且奶牛4离开挤奶隔间3。当然，替代地能在挤奶过程中将奶杯架8保持在手动抓取区域A3中。还可以使用静止的附加轨元件将奶杯架8移动到手动抓取区域A3。在此情况下，可使用轨转换机构，其在第一位置将滚轮IOa引导到正常轨元件11并且在第二位置将滚轮IOa引导到可替代轨元件。操作者可通过简单的机械机构或控制单元将轨转换机构设定在这些位置中的选择一个位置中。图4示出本发明的另一可替代实施例。在此情况下，奶杯架8通过伸缩式动力构件16在储存区域A1和抓取区域A2之间移动。伸缩式动力构件16可为液压缸或气压缸。控制单元17被用于控制动力构件16的起动。不平坦表面被设置在相应的挤奶隔间3中的奶牛4的前腿4a之间。在此情况下，不平坦表面由彼此隔开一定距离的平行设置的多个细长肋元件18形成。由此，不平坦表面包括由肋元件18限定的上表面部分和由挤奶隔间3中的正常地板表面限定的下表面。每个不平坦表面在挤奶隔间3的横向方向上具有中心位置。因此，挤奶隔间3中的中心竖直平面3a延伸通过不平坦表面。奶牛4不喜欢站在不平坦表面上。因此，不平坦表面在挤奶隔间3中的奶牛4的前腿4a之间产生自由空间。导轨19被设置在每个挤奶隔间3中的地板表面上。可替代地，导轨19可被形成在地板表面中的凹陷中或者在挤奶隔间3中的地板表面上方的高度处。当奶杯架8在挤奶隔间3中的储存区域A1和抓取区域A2之间移动时，导轨19限定奶杯架8的运动方向。每个导轨19在两个相邻的肋元件18之间的空间中居中地延伸通过挤奶隔间3中的不平坦表面。在旋转室操作期间，待挤奶的奶牛4在第一旋转位置P1处进入挤奶隔间3。当奶牛4进入挤奶隔间4时，奶杯架8位于平台I的内边缘部分Ia附近的储存区域A1中。由于奶杯架8位于挤奶隔间3的该位置，因此不存在奶牛接触或踩上奶杯架8和奶杯9的风险。喂食槽6将奶牛4移动到挤奶隔间3中的预定挤奶位置，在该位置，奶牛4的端部分接触臀杠7。奶牛4将前腿4a放到由肋元件18限定的不平坦表面的相反的侧部，从而在奶牛4的前腿4a之间产生自由空间。当挤奶隔间3到达第二旋转位置P2时，控制单元17起动动力构件16，从而其在挤奶隔间3中的纵向方向上沿导轨19移位奶杯架8。动力构件16经由奶牛4的前腿4a之间的自由空间将奶杯架8从存储区域A1移位到抓取区域A2。当挤奶隔间3进入第二旋转位置P2时，控制单元17起动机械臂13。机械臂13经由奶牛4的后腿4b之间的空间将抓取构件13a移动朝向奶杯 架8中的奶杯9。抓取装置13a同时抓取所有奶杯9并且将它们移动到奶牛4的乳房下方的位置，并以合适的顺序将它们附接到奶牛4的奶头。机械臂13随后被收回到平台I的径向外边缘部分13b外部的休止位置。控制单元17在整个挤奶过程中将奶杯架8保持在抓取区域A2中。一旦奶牛4的挤奶过程完成，未示出的移除装置将奶杯9从奶头移除，并且将它们拉回到奶杯架8中的对应的停放位置。在挤奶隔间到达奶牛4离开挤奶隔间3的最终旋转位置之前，控制单元17起动动力构件16，使其将奶杯架8移回储存区域4。因为储存区域A1靠近平台的内边缘部分la，因此当奶牛离开挤奶隔间3时，不存在奶牛4接触或踩上奶杯架8和奶杯9的风险。还可以使用伸缩式动力构件16将奶杯架8移动到手动抓取区域A3。还可以使用上面提到的定位机构中的一种定位机构来将奶杯架移动到平台上的维护区域中。在平台I没有奶牛4的情况下，奶杯架8可被移动到维护区域。这种维护区域可被定位为靠近平台的外边缘部分lb，从而站在平台I的外部的操作者能容易地够到奶杯9。在此情况下，奶杯9可放置在清洁装置上，以便执行挤奶系统的清洁过程。本发明不限于描述的实施例，但可在权利要求的范围内被改变和更改。挤奶室未.必为旋转挤奶室，但可为包括所谓的挤奶机器人(AMS)的任何类型的挤奶室。操作者或任何类型的机械臂可被用于将奶杯附接到奶牛的奶头。奶杯能够被抓具一次抓取和附接单个、两个或全部四个。空间产生装置可采用除这里描述的形式外的其它形式。平台进一步未必包括隔间之间的围栏、喂食槽和/或臀杠。
权利要求
1.一种用于动物的挤奶室，包括: 被设置为将动物接纳在预定挤奶位置的至少一个挤奶隔间(3)； 被设置为用在所述挤奶隔间(3)中的奶杯(9)； 被设置为当所述奶杯(9)不被使用时将所述奶杯(9)储存在所述挤奶隔间(3)中的奶杯架(8);和 至少一个机械臂(13)，该至少一个机械臂(13)被提供具有至少一个抓取构件(13a)，所述至少一个抓取构件(13a)被设置为抓取所述奶杯架(8)中的奶杯(9)并将所述奶杯(9)附接到所述挤奶隔间(3)中的动物(4)的奶头上； 其特征在于，所述奶杯架(8)将所述奶杯(9)储存在储存区域(A1)中，当所述动物(4)站在所述挤奶隔间(3)中的所述预定挤奶位置时，所述储存区域(A1)相对于所述动物(4)的方向至少部分地位于所述动物(4)的前腿(4a)前方。
2.根据权利要求1所述的挤 奶室，其特征在于，所述奶杯架(8)将所述奶杯储存在储存区域(A1)中，所述储存区域(A1)基本位于沿所述挤奶隔间(3)的纵向方向的中心竖直平面(3a)处。
3.根据前述权利要求中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述奶杯架(8)将所述奶杯(9)储存在储存区域(A1)中，所述储存区域(A1)位于所述挤奶隔间(3)的地板表面上或者竖直位于所述挤奶隔间(3)的地板表面上方。
4.根据前述权利要求中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述挤奶室包括空间产生装置(14)，该空间产生装置(14)具有这样的设计:当动物站在所述挤奶隔间(3)中的挤奶位置时，在所述动物的前腿(4b )之间产生自由空间。
5.根据权利要求4所述的挤奶室，其特征在于，所述空间产生装置包括通道形装置(14)，该通道形装置(14)至少在位于所述动物(4)的前腿(4a)后方的端部(14b)处开放。
6.根据权利要求4所述的挤奶室，其特征在于，所述空间产生装置包括不平坦表面(18)，该不平坦表面(18)被设置在站在所述挤奶隔间(3)中的挤奶位置的动物(4)的前腿(4a)之间。
7.根据前述权利要求中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述至少一个机械臂(13)被设置为同时搬运至少两个奶杯(9 )。
8.根据前述权利要求中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述至少一个机械臂(13)被设置为，当所述抓取构件(13a)将要抓取所述奶杯架(8)中的奶杯(9)并且将所述奶杯(9)附接到所述动物(4)的奶头时，所述至少一个机械臂(13)使所述抓取构件(13a)移动穿过所述动物(4)的后腿(4b)之间的空间。
9.根据前述权利要求中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述奶杯架包括至少一个滚动构件(8a)，该至少一个滚动构件(8a)允许所述奶杯架(8)沿所述挤奶隔间(3)中的地板表面在所述储存区域(A1)和抓取区域(A2)之间滚动。
10.根据前述权利要求中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述挤奶室包括第一定位工具，该第一定位工具被设置为，当所述奶杯(9)将被附接到所述动物(4)的所述奶头时，该第一定位工具将所述奶杯架(8)从所述储存区域(A1)移动到抓取区域(A2)。
11.根据权利要求10所述的挤奶室，其特征在于，当所述动物(4)站在所述挤奶隔间(3)中的所述预定挤奶位置时，所述抓取区域(A2)至少部分地位于所述动物(4)的前腿(4a)和后腿(4b)之间。
12.根据权利要求10或11所述的挤奶室，其特征在于，所述第一定位工具被设置为沿直线路径在所述储存区域(A1)和所述抓取区域(A2)之间移位所述奶杯架(8)。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述第一定位工具包括:连接到所述奶杯架(8)的动力构件(16);和控制单元(17)，该控制单元(17)被设置为控制所述动力构件(16)，以使所述动力构件(16)在预定情况下在所述储存区域(A1)和所述抓取区域(A2)之间移动所述奶杯架(8)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述挤奶室包括第二定位工具(11a)，该第二定位工具(Ila)被设置为，当所述奶杯(9)将被手动附接到所述动物(4)的所述奶头时，该第二定位工具(Ila)将所述奶杯架(8)从所述储存区域(A1)移动到手动抓取区域(A3)。
15.根据前述权利要求中任一项所述的挤奶室，其特征在于，所述挤奶室包括平行旋转平台(I)。
16.根据权利要求12和15所述的挤奶室，其特征在于，所述第一定位工具包括:静止轨元件(11)，该静止轨元件(11)被设置在所述平台的径向内侧，并具有限定所述奶杯架(8)的位置的控制表面；和传动机构(10、10a)，该传动机构(10、IOa)被设置为将来自所述轨元件(11)的所述控制表 面的运动传递到所述奶杯架(8)。
全文摘要
本发明涉及一种用于动物的挤奶室，包括被设置为将动物接纳在预定挤奶位置的至少一个挤奶隔间(3)；被设置为用在所述挤奶隔间中的奶杯；被设置为当所述奶杯(9)不被使用时将所述奶杯(9)储存在所述挤奶隔间(3)中的奶杯架(8)；和被提供具有至少一个抓取构件(13a)的至少一个机械臂(13)，该至少一个抓取构件(13a)被设置为抓取所述奶杯架(8)中的奶杯(9)并且将所述奶杯(9)附接到所述挤奶隔间(3)中的动物(4)的奶头上。所述奶杯架(8)将所述奶杯(9)储存在储存区域中，当所述动物站在所述挤奶隔间中的所述预定挤奶位置时，所述储存区域相对于所述动物的方向至少部分地位于所述动物(4)的前腿(4a)前方。
文档编号A01J5/017GK103209585SQ201180054526
公开日2013年7月17日 申请日期2011年11月16日 优先权日2010年11月23日
发明者乌齐·比尔克, 托马斯·阿克塞尔松 申请人:利拉伐控股有限公司
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