(57)【要約】【課題】  ティーカップが床面に接触するのを確実に防止し、ティーカップの損傷、細菌の付着及びゴミの混入などの問題を解消するとともに、高速巻上速度Ｖｆの初期区間Ｚｆを設け、全体の巻上時間が無用に長くなる不具合を回避する。【解決手段】  ティートカップ３…を有するユニット本体部２に結合した離脱ワイヤ４を、所定の巻上速度で回転する巻上機構５により巻上げ、乳房Ｃｄ…に装着したティートカップ３…を自動で離脱させるに際し、巻上機構５を、回転速度を可変制御可能な電動モータ部６により回転駆動し、ティートカップ３…を離脱させる離脱ワイヤ４の巻上区間の所定の初期区間Ｚｆにおける電動モータ部６の回転速度を、通常巻上速度Ｖｎよりも速い高速巻上速度Ｖｆに制御するとともに、初期区間Ｚｆ以外の非初期区間Ｚｓ，Ｚｒでは通常巻上速度Ｖｎに制御する。【選択図】  図１
2008029254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ティートカップを有するユニット本体部に結合した離脱ワイヤを、所定の巻上速度で回転する巻上機構により巻上げ、乳房に装着した前記ティートカップを自動で離脱させる際における搾乳ユニット用自動離脱装置の制御方法において、前記巻上機構を、回転速度を可変制御可能な電動モータ部により回転駆動し、前記ティートカップを離脱させる前記離脱ワイヤの巻上区間の所定の初期区間における前記電動モータ部の回転速度を、通常巻上速度よりも速い高速巻上速度に制御するとともに、前記初期区間以外の非初期区間では前記通常巻上速度に制御することを特徴とする搾乳ユニット用自動離脱装置の制御方法。
【請求項２】
前記巻上区間の開始時点から前記電動モータ部の負荷を検出し、負荷の大きさが予め設定した第一設定値以上になったなら前記初期区間を開始し、この後、負荷の大きさが予め設定した第二設定値以下になったなら所定の設定時間の経過後又は所定のストロークの経過後に前記初期区間を終了することを特徴とする請求項１記載の搾乳ユニット用自動離脱装置の制御方法。
【請求項３】
前記巻上区間の開始時点から前記初期区間を開始し、所定の設定時間の経過後又は所定の所定ストロークの経過後に前記初期区間を終了することを特徴とする請求項１記載の搾乳ユニット用自動離脱装置の制御方法。
【請求項４】
前記電動モータ部は、モータ駆動回路部により制御される直流ブラシレスモータを用いることを特徴とする請求項１記載の搾乳ユニット用自動離脱装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、離脱ワイヤを巻上機構で巻上げることにより乳房に装着したティートカップを自動で離脱させる際における搾乳ユニット用自動離脱装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、搾乳機には、搾乳終了により乳房に装着したティートカップを自動で離脱させる自動離脱装置を備えており、離脱させる際には、通常、ティートカップに対する真空吸引を解除し、内蔵する巻上機構により、ティートカップを有するユニット本体部に結合した離脱ワイヤを巻上げる動作を行う。
【０００３】
従来、このような巻上機構を備えた自動離脱装置としては、特表平６−５０８５２１号公報で開示される搾乳手段の自動取り外し装置が知られている。同公報で開示される自動取り外し装置（自動離脱装置）は、搾乳の終了後に、搾乳手段を動物の乳首から自動的に取り外すための装置であって、フレームと、このフレームに取付けられ、回転するコードドラム、このコードドラムに巻付けられ、かつ取り外すべき搾乳手段に連結するための連結部材をその自由端に備えるコード、およびコードを巻付けるために、コードドラムを回転させるように整備された空気圧作動モータを用いた駆動手段を備えた作動ユニットを有し、コードドラムが、駆動手段によって回転されると、コードが動物の乳頭から搾乳手段を引き外すように構成したものである。
【特許文献１】特表平６−５０８５２１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来の自動離脱装置（自動取り外し装置）は、次のような問題点があった。
【０００５】
即ち、乳牛に対して搾乳機（搾乳ユニット）を停止させる位置は、乳牛の乳房に近い位置がティーカップの装着又は離脱を行う際に有利であり、通常、図１２に仮想線で示すように、搾乳ユニットＵｎを乳牛Ｃの胴体部中央付近に停止させている。しかし、設備のレイアウトや乳牛Ｃの大きさ等によって、図１２に実線で示すように、搾乳ユニットＵが乳房Ｃｄ…の位置よりもかなり前方となる乳牛Ｃの頭部付近に停止することもある。この場合、乳房Ｃｄ…に装着したティーカップ３…に対して自動離脱装置１が前方に離れるため、ティーカップ３…を乳房Ｃｄ…から離脱させた際に、ティーカップ３…が床面７０に接触（衝突）する虞れがあり、接触した際には、ティーカップ３…の損傷、細菌の付着及びゴミの混入などの問題を生じるとともに、乳牛Ｃに無用な警戒感を与えることになる。
【０００６】
一方、ティーカップ３…が床面７０に接触するのを回避するためには、ティーカップ３…を離脱させる際の巻上速度が速くなるように設定すればよいが、従来の自動離脱装置（自動取り外し装置）では、駆動手段として空気圧作動モータを用いるため、巻上速度の制御や設定が容易でないなど、このような問題に対して柔軟かつ有効に解決できない。他方、巻上速度を速くした場合、ティーカップ３…が床面７０に接触する問題は回避できるも、離脱する際には、乳牛Ｃ…（乳房Ｃｄ…）に対して引張り衝撃を与えることになり、巻上速度を速くするには限界がある。
【０００７】
本発明は、このような背景技術に存在する課題を解決した搾乳ユニット用自動離脱装置の制御方法の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る搾乳ユニット用自動離脱装置１の制御方法は、上述した課題を解決するため、ティートカップ３…を有するユニット本体部２に結合した離脱ワイヤ４を、所定の巻上速度で回転する巻上機構５により巻上げ、乳房Ｃｄ…に装着したティートカップ３…を自動で離脱させるに際し、巻上機構５を、回転速度を可変制御可能な電動モータ部６により回転駆動し、ティートカップ３…を離脱させる離脱ワイヤ４の巻上区間の所定の初期区間Ｚｆにおける電動モータ部６の回転速度を、通常巻上速度Ｖｎよりも速い高速巻上速度Ｖｆに制御するとともに、初期区間Ｚｆ以外の非初期区間Ｚｓ，Ｚｒでは通常巻上速度Ｖｎに制御するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
この場合、発明の好適な態様により、巻上区間の開始時点ｔｏから電動モータ部６の負荷Ｒｍを検出し、負荷Ｒｍの大きさが予め設定した第一設定値Ｒａ以上になったなら初期区間Ｚｆを開始し、この後、負荷Ｒｍの大きさが予め設定した第二設定値Ｒｂ以下になったなら所定の設定時間Ｔａの経過後（又は所定のストロークの経過後）に初期区間Ｚｆを終了することができるし、或いは巻上区間の開始時点ｔｏから初期区間Ｚｆを開始し、所定の設定時間Ｔｂの経過後（又は所定の所定ストロークの経過後）に初期区間Ｚｆを終了することもできる。また、電動モータ部６は、モータ駆動回路部１３により制御される直流ブラシレスモータ１４を用いることができる。
【発明の効果】
【００１０】
このような手法による本発明に係る搾乳ユニット用自動離脱装置１の制御方法によれば、次のような顕著な効果を奏する。
【００１１】
（１）  ティートカップ３…を離脱させる離脱ワイヤ４の巻上区間の所定の初期区間Ｚｆにおける電動モータ部６の回転速度を、通常巻上速度Ｖｎよりも速い高速巻上速度Ｖｆに制御するとともに、初期区間Ｚｆ以外の非初期区間Ｚｓ，Ｚｒでは通常巻上速度Ｖｎに制御するようにしたため、乳房Ｃｄ…に装着したティーカップ３…に対して自動離脱装置１が前後方向に大きく離れる場合であっても、ティーカップ３…が床面７０に接触するのを確実に防止し、もって、ティーカップ３…の損傷、細菌の付着及びゴミの混入などの問題を解消できるとともに、乳牛Ｃ…に対する無用な警戒感を排除できる。
【００１２】
（２）  電動モータ部６を用いたため、巻上速度の設定や制御を容易に行うことができるとともに、空気圧作動モータを用いる場合と異なり、バルブや配管により構成するエア回路などが不要となり、装置全体の小型化及び単純化を実現することができる。しかも、モータを切離すクラッチ等も設ける必要がないため、巻上機構５の小型化やコストダウンにも貢献できる。
【００１３】
（３）  乳房Ｃｄ…に装着したティーカップ３…に対して自動離脱装置１が前後方向に離れる場合、引き出される離脱ワイヤ４が長くなり、結局、巻上時間も長くなるが、高速巻上速度Ｖｆの初期区間Ｚｆを設けるため、全体の巻上時間が無用に長くなる不具合を回避できる。
【００１４】
（４）  好適な態様により、巻上区間の開始時点ｔｏから電動モータ部６の負荷Ｒｍを検出し、負荷Ｒｍの大きさが予め設定した第一設定値Ｒａ以上になったなら初期区間Ｚｆを開始し、この後、負荷Ｒｍの大きさが予め設定した第二設定値Ｒｂ以下になったなら所定の設定時間Ｔａの経過後（又は所定のストロークの経過後）に初期区間Ｚｆを終了するようにすれば、ティーカップ３…が床面７０に接触する問題を回避できることに加え、離脱する際の乳房Ｃｄ…に対する引張り衝撃を低減することができる。
【００１５】
（５）  好適な態様により、巻上区間の開始時点ｔｏから初期区間Ｚｆを開始し、所定の設定時間Ｔｂの経過後（又は所定の所定ストロークの経過後）に初期区間Ｚｆを終了するようにすれば、制御の簡略化を図ることができる。
【００１６】
（６）  好適な態様により、電動モータ部６として、モータ駆動回路部１３により制御される直流ブラシレスモータ１４を用いれば、本発明に係る制御方法を最適な形態により実施可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、本発明に係る最良の実施形態を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【００１８】
まず、本発明の理解を容易にするため、搾乳ユニット用自動離脱装置１を備える搾乳システム全体の概略構成について、図２及び図３を参照して説明する。
【００１９】
図２は、搾乳システムＭの主要部を上方から見た模式的斜視図を示す。同図中、２１，２１は左右一対のガイドレール部であり、このガイドレール部２１，２１には、平行に配した一対の主レール２１ｍ，２１ｍ及びこの主レール２１ｍから直角方向に分岐した複数の分岐レール２１ｂ…，２１ｂ…が含まれるとともに、ガイドレール部２１と２１の間には、作業者が通行できる搾乳通路Ｒが設けられる。また、搾乳通路Ｒの両側には多数のストールＳｔ…が搾乳通路Ｒに沿って設けられ、各ストールＳｔ…には、図３に示すように、乳牛Ｃ…が係留される。なお、左右のガイドレール部２１，２１の基本構成は、左右対称となる点を除いて基本的に同じとなる。したがって、以下には、一方のガイドレール部２１側の構成についてのみ説明する。
【００２０】
ガイドレール部２１における各分岐レール２１ｂ…は配列するストールＳｔ…に対して一つ置きに設け、ストールＳｔとＳｔ…間に配するとともに、先端は、ガイドレール部２１に沿って配したミルクライン（真空ラインを含む）Ｌの近傍まで延設する。ミルクラインＬの所定位置には、各ストールＳｔ…に対応して一対のミルクタップ２２ｐ，２２ｑ…が設けられる。
【００２１】
任意の分岐レール２１ｂは、主レール２１ｍのホームポジションを上流側Ｆｕとした場合、ホームポジションに対して下流方向に湾曲させて当該主レール２１ｍに合流させる分岐部２１ｊを有するとともに、この分岐部２１ｊには、分岐部２１ｊに対する主レール２１ｍの上流側と下流側又は主レール２１ｍの下流側と分岐レール２１ｂ側を接続可能なディバータ（切換レール）２１ｐを内蔵する。なお、他の分岐レール２１ｂ…側も同様に構成する。主レール２１ｍ及び分岐レール２１ｂ…は、断面矩形の内部を中空に形成し、底面にはレールを形成するスリットを有する。そして、このガイドレール部２１には、図２に示すように、ガイドレール部２１に沿って自走する二台の搾乳機２３，２３を装填する。なお、主レール２１ｍの一端側は、図に現れない引込レールを介して洗浄装置や充電装置等が設けられた管理室に至らせる。
【００２２】
また、搾乳機２３（他方の搾乳機２３も同じ）は、図３に示すように、ガイドレール部２１に吊り下げられる自走部２５と、この自走部２５により支持される左右一対の搾乳ユニットＵ，Ｕを備え、自走部２５にはコントローラ２６を搭載する。このコントローラ２６には、自走部２５の制御を司るコントローラ本体及びバッテリボックス等を内蔵するとともに、外面には操作パネルを備える。自走部２５は、ベース部２７を備え、このベース部２７の上面に駆動モータ２８を搭載するとともに、ガイドレール部２１の内部には、この駆動モータ２８により回転する後輪となる左右一対の駆動車輪及び前輪となる左右一対の空転車輪を備える。さらに、ベース部２７の左右側面には、吊下アーム２９，２９をそれぞれ左右に突出させて設け、この吊下アーム２９，２９に、一対の搾乳ユニットＵ，Ｕをそれぞれ吊り下げる。搾乳ユニットＵ（他方の搾乳ユニットＵも同じ）は、ユニット本体部２とこのユニット本体部２に付設した自動離脱装置１を備える。
【００２３】
次に、本実施形態に係る制御方法を実施できる自動離脱装置１及びユニット本体部２の構成について、図３〜図６を参照して説明する。
【００２４】
ユニット本体部２は、図３に示すように、ミルククロー３３を備え、このミルククロー３３には、乳牛Ｃの乳房Ｃｄ…に装着するための四つのティートカップ３…を接続するとともに、ミルククロー３３と不図示のディストリビュータ間は、ミルクチューブ３４及び真空チューブ３５により接続する。
【００２５】
一方、自動離脱装置１は、搾乳したミルクの流量を監視することにより搾乳の終了時期を検出し、乳房Ｃｄ…に装着したティートカップ３…（ユニット本体部２）を自動で離脱させる機能を有する装置本体４０と、この装置本体４０の上端から上方に設けた逆Ｊ形の吊下部４１と、装置本体４０の下端から下方に設けたガイド筒４２を備え、このガイド筒４２の下端から後述する離脱ワイヤ４が導出する。これにより、自動離脱装置１は、吊下部４１により上述した吊下アーム２９に掛けることができる。
【００２６】
装置本体４０は、図４に示すようにケーシング４３を備え、このケーシング４３は、機器部品を配設するシャーシ部４４及び機器部品を含むシャーシ部４４を覆う開閉可能なカバー部４５を備える。この場合、シャーシ部４４に配設する機器部品には、ミルクの流量を検出する検出部（検出電極）を付設したミルク配管をはじめ、パルセータ及び各種バルブ類を有する搾乳系の回路を含むとともに、シャーシ部４４の底面４４ｄ上には、図４に示す巻上機構５及びこの巻上機構５を回転駆動する電動モータ部６を配設する。さらに、カバー部４５の内面には、ミルク配管に付設した検出部から得る検出信号を信号処理し、この処理結果に応じて各種信号処理及び自動離脱制御（シーケンス制御）を行う制御基板部４６（図５）を配設するとともに、外面には操作部を配設する。この操作部にはデジタル表示等を行う表示部が含まれる。
【００２７】
電動モータ部６は、図４及び図５に示すように、巻上機構５を回転させる直流ブラシレスモータ（以下、ＤＣモータ）１４及びこのＤＣモータ１４を制御するモータ駆動回路部１３を備え、このモータ駆動回路部１３は、ＤＣモータ１４の回転方向を巻上方向Ｄｒ側又は繰出方向Ｄｆ側に切換可能な切換ポートｐｃを有する。このような電動モータ部６を用いれば、本発明に係る制御方法を最適な形態により実施可能となる。
【００２８】
また、巻上機構５は、ＤＣモータ１４の回転シャフトに取付けたコードリール４７と、このコードリール４７を覆うリールカバー４８を備える。コードリール４７には、離脱ワイヤ（コード，ロープ）４を巻回する。離脱ワイヤ４は、後端をコードリール４７に結合して、当該コードリール４７に巻回するとともに、先端側はガイド筒４２を通して当該ガイド筒４２の下端から導出させ、先端に、ユニット本体部２（ミルククロー３３）を吊下げるためのフック４９を設ける。このため、リールカバー４８の下周面及びシャーシ部４４の底面４４ｄには、離脱ワイヤ４が通る開口部４８ｏ及び開口部４４ｄｏをそれぞれ形成する。さらに、離脱ワイヤ４における巻上方向Ｄｒ側の終端４ｅに対応する位置には、ボール状の被検出体１１を固定する。
【００２９】
一方、ガイド筒４２は、図６に示すように、円筒状の筒本体部５１と、筒本体部５１の上端に一体形成し、シャーシ部４４の底部４４ｄの下面に取付けるフランジ部５２と、筒本体部５１の下端に一体形成したポケット部５３を備える。筒本体部５１は、内部に、被検出体１１の外径よりもやや大きい内径のガイド通路５１ｒ（図４）を有する。ポケット部５３は、前面５３ｆに、被検出体１１が出入する出入口部５４を形成するとともに、前面５３ｆと底面５３ｄ間には傾斜ガイド面５５を設け、この傾斜ガイド面５５には、出入口部５４に連通し、かつ離脱ワイヤ４の径よりも若干大きい幅を有するガイドスリット５６を形成する。また、筒本体部５１の上端であってフランジ部５２の内側には、被検出体１１を検出する検出スイッチ（リミットスイッチ）１２を配設する。
【００３０】
図５は、ＤＣモータ１４を制御する制御系である。１４はＤＣモータ、１３はＤＣモータ１４に接続したモータ駆動回路部、６１はモータ駆動回路部１３に接続したモータ制御回路部、６２はモータ制御回路部に接続したマイコン（マイクロコンピュータ）を示す。モータ駆動回路部１３とＤＣモータ１４は電動モータ部６を構成する。
【００３１】
モータ駆動回路部１３は、モータドライバ６３，回転検出部６４及び駆動出力部６５を備える。この場合、駆動出力部６５は三つ（三相）のスイッチング回路Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗを備え、モータドライバ６３から付与される制御信号により、各スイッチング回路Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗを順番にＯＮ／ＯＦＦ制御する。これにより、ＤＣモータ１４は、内部に発生する回転磁界により回転するとともに、各スイッチング回路Ｓｕ，Ｓｖ，ＳｗをＯＮ／ＯＦＦ制御する順番を変更することにより、回転方向を巻上方向Ｄｒ側又は繰出方向Ｄｆ側に切換えることができる。
【００３２】
したがって、このような電動モータ部６を用いれば、巻上速度の設定や制御を容易に行うことができるとともに、空気圧作動モータを用いる場合と異なり、バルブや配管により構成するエア回路などが不要となり、装置全体の小型化及び単純化を実現することができる。しかも、モータを切離すクラッチ等も設ける必要がないため、巻上機構５の小型化やコストダウンにも貢献できる利点がある。
【００３３】
モータ制御回路部６１は、マイコン６２から付与されるＯＮ／ＯＦＦ切換信号により、ＤＣモータ１４を駆動する３６〔Ｖ〕（電源電圧Ｖｃ）の直流電力を供給し又は停止する駆動電源回路６６と、この駆動電源回路６６から供給される直流電力を、ノイズ成分を除去して駆動出力部６５に供給するノイズ吸収回路６７と、駆動電源回路６６から駆動出力部６５に至る給電ラインの電圧を検出し、マイコン６２に付与する駆動電源電圧監視回路６８と、モータドライバ６３に１２〔Ｖ〕（制御用電圧Ｖｃｃ）の直流電力を供給するモータドライバ用電源回路６９と、電動モータ部６で発生した回生電力を吸収する回生電力吸収回路７０と、この回生電力吸収回路７０に内蔵する回生電力消費抵抗の一端における回生電圧を測定し、マイコン６２に付与する回生電圧測定回路７１と、マイコン６２から付与される切換信号により切換ポートｐｃの電位を変更し、ＤＣモータ１４の回転方向を巻上方向Ｄｒ側又は繰出方向Ｄｆ側に切換えるモータ回転方向切換回路７２と、切換ポートｐｃの電位を検出し、搾乳ユニットＵのタイプが、電動モータ部６の接続された自動離脱方式であるか電動モータ部６の接続されない手動離脱方式であるかを判別するモータ接続検出回路７３と、マイコン６２から付与されるＰＷＭ信号によりＤＣモータ１４の回転速度を可変制御するモータ回転速度制御回路７４を備える。
【００３４】
この場合、モータ回転速度制御回路７４は、少なくとも電動モータ部６の回転速度を、通常巻上速度Ｖｎと、この通常巻上速度Ｖｎよりも速い高速巻上速度Ｖｆに切換制御できる。例示する電動モータ部６の場合、回転速度は、０〜４００〔ｒｐｍ〕の範囲で可変制御することができる。このため、通常巻上速度Ｖｎとしては、例えば、２６０〜３００〔ｒｐｍ〕に設定できるとともに、高速巻上速度Ｖｆとしては、例えば、３２０〜３６０〔ｒｐｍ〕に設定できる。また、駆動電源回路６６には負荷検出回路を内蔵し、電源電流から電動モータ部６の負荷Ｒｍを検出してマイコン６２に付与する。さらに、モータ回転方向切換回路７２は、切換ポートｐｃに電位Ｖｍがプルアップされるため、マイコン６２から付与される切換信号により、切換ポートｐｃをオープン状態（ハイレベル）又は接地状態（ローレベル）にして切換を行う。
【００３５】
次に、このような自動離脱装置１を用いた本実施形態に係る制御方法を含む搾乳工程について、各図を参照しつつ図１及び図８に示すフローチャートに従って説明する。
【００３６】
搾乳前の待機状態における搾乳ユニットＵは、図３に示す右側の搾乳ユニットＵのように、ユニット本体部２は非使用位置Ｘｎにある。したがって、被検出体１１は、図４に実線で示すようにポケット部５３の内部に保持され、ユニット本体部２は、ガイドスリット５６の下端から下方に導出する離脱ワイヤ４により吊り下げられる。また、搾乳ユニットＵは、図１１及び図１２に示すように、乳房Ｃｄ…よりも前方に離れた乳牛Ｃの頭部付近に停止するものとする。
【００３７】
搾乳を行う際には、まず、電源を投入する（ステップＳ１）。図７中、ｔ１が電源の投入時点を示す。電源の投入により、モータドライバ用電源回路６９からモータドライバ６３に給電が行われる。また、搾乳の開始に際しては、搾乳開始スイッチをＯＮにし（ステップＳ２）、この後、ティートカップ３…の装着作業を行う。この場合、搾乳者は、非使用位置Ｘｎのユニット本体部２を乳牛Ｃの乳房Ｃｄ…まで持って行く。具体的には、搾乳者は、ユニット本体部２を持ち上げることにより、図４に示す被検出体１１を上方へ変位させ、仮想線で示すように、出入口部５４から矢印Ｆｆ方向へ引き出した後、そのまま乳牛Ｃの乳房Ｃｄ…まで持って行けばよい。
【００３８】
これにより、巻上機構５のコードリール４７からは、ユニット本体部２の移動に伴って離脱ワイヤ４が引き出される（ステップＳ３）。図７中、ｔ２が引出し操作の開始時点を示す。ところで、この際、モータドライバ６３の切換ポートｐｃは、繰出方向Ｄｆ側に切換わっている。即ち、繰出方向Ｄｆ側への切換処理は、前回の搾乳終了後に行われ、搾乳の開始時点では繰出方向Ｄｆ側に切換わっている。この切換処理については後述する。なお、設備設置時やメンテナンス実施時或いはソフトウェア変更などにより、切換ポートｐｃが巻上方向Ｄｒ側に切換わった状態にあれば、搾乳開始スイッチのＯＮ時に繰出方向Ｄｆ側へ切換える制御を行う。
【００３９】
離脱ワイヤ４がコードリール４７から引き出されることにより、コードリール４７、更にはＤＣモータ１４が繰出方向Ｄｆ側に回転する。この場合、ＤＣモータ１４の回転は、発電機としての動作となり、次のような作用を伴う。即ち、離脱ワイヤ４を引き出す際には、切換ポートｐｃは繰出方向Ｄｆ側に切換わっているため、ＤＣモータ１４により発電した起電力は、スイッチング回路（ＦＥＴ回路）Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗに接続された不図示の保護ダイオードを通して駆動電源回路６６側に回り込み、疑似的にＤＣモータ１４を繰出方向Ｄｆ側に回転させる駆動電力として消費される。これにより、離脱ワイヤ４は、労力を要することなく僅かな力により容易に引き出すことができ、作業性及び作業能率の向上に寄与できる。
【００４０】
また、搾乳開始スイッチのＯＮにより、搾乳ユニットＵの全体の動作も開始する。これにより、ティートカップ３…には真空負圧が供給されるため、搾乳者は、各ティートカップ３…を乳牛Ｃの乳房Ｃｄ…に装着する（ステップＳ４，Ｓ５）。図３中、左側の搾乳ユニットＵが装着した状態を示す。そして、搾乳ユニットＵによる通常の搾乳処理が行われる（ステップＳ６）。一方、自動離脱装置１は、搾乳したミルクの流量を監視し、搾乳の終了時期を検出したならティートカップ３…を自動で離脱する自動離脱処理を行う。この場合、ティートカップ３…に対する真空負圧の供給が停止し、離脱可能状態になる（ステップＳ７）。
【００４１】
さらに、搾乳の終了時期の検出により、切換ポートｐｃを巻上方向Ｄｒ側に切換える制御を行う（ステップＳ８）。図７中、ｔ３が巻上方向Ｄｒ側への切換時点を示す。また、巻上方向Ｄｒ側への切換と同時にＤＣモータ１４に対する作動開始処理を行う（ステップＳ９）。即ち、図７におけるｔ３時点で巻上方向Ｄｒ側へ切換えたなら、この切換後、一定の遅延時間Ｔｒ（例えば、１００〔ｍ秒〕程度）を経てＤＣモータ１４を作動させる。これにより、切換ポートｐｃが繰出方向Ｄｆ側に確実に切換わった後に巻上方向Ｄｒへ回転させる駆動電流が流れるため、電動モータ部６に過大な負荷電流（駆動電流）が流れる虞れは無くなる。よって、巻上方向Ｄｒ側に対する切換とＤＣモータ１４の作動のタイモングが同期するリスクが回避され、電動モータ部６の耐久性低下や故障を招く不具合を解消できる。ＤＣモータ１４の作動は、モータドライバ６３から制御信号が出力し、この制御信号が駆動出力部６５に付与されることにより行われる。図７中、ｔ４がＤＣモータ１４の作動開始時点を示している。ＤＣモータ１４の作動によりコードリール４７が回転し、離脱ワイヤ４が巻上げられるとともに、ユニット本体部２が図３に示す非使用位置Ｘｎまで引き戻される（ステップＳ１０）。この際の巻上動作（離脱動作）が本実施形態に係る制御方法によって行われる。
【００４２】
次に、離脱ワイヤ４の巻上動作に係わる本実施形態に係わる制御方法について、各図を参照しつつ図１に示すフローチャートに従って説明する。
【００４３】
まず、マイコン６２からモータ回転速度制御回路７４に対して通常巻上速度Ｖｎに係わる速度指令信号（ＰＷＭ信号）を付与する。これにより、モータ回転速度制御回路７４は対応する速度制御信号をモータドライバ６３に付与する。この結果、ＤＣモータ１４（電動モータ部６）は通常巻上速度Ｖｎで回転し、巻上機構５が離脱ワイヤ４の巻上げを開始する（ステップＳ１０１）。図９中、ｔｏが巻上開始時点を示す。巻上げの開始により、駆動電源回路６６に内蔵する負荷検出回路により電動モータ部６の負荷Ｒｍを検出し、マイコン６２に付与する。マイコン６２は負荷Ｒｍの大きさを監視する（ステップＳ１０２）。巻上開始時点ｔｏでは、図１２に示すように、離脱ワイヤ４は弛んだ状態にあり、巻上開始時点ｔｏから所定時間Ｔｏの間は、離脱ワイヤ４のみを巻取るため、負荷Ｒｍは比較的小さい。しかし、離脱ワイヤ４の巻上げが進むに連れ、図１１に示すように、離脱ワイヤ４が張り、実線で示すように、ティートカップ３…（ユニット本体部２）を引張る状態となる。これにより、負荷Ｒｍが大きくなるため、負荷Ｒｍが予め設定した第一設定値Ｒａ以上になったなら、マイコン６２はモータ回転速度制御回路７４に対して高速巻上速度Ｖｆに係わる速度指令信号を付与し、モータ回転速度制御回路７４は対応する速度制御信号をモータドライバ６３に付与する（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）。この結果、ＤＣモータ１４（電動モータ部６）は高速巻上速度Ｖｆで回転し、巻上機構５は高速で離脱ワイヤ４を巻上げる（ステップＳ１０５）。図９中、ｔ１２が高速巻上速度Ｖｆへの切換時点を示す。
【００４４】
高速巻上速度Ｖｆに切換わることにより初期区間Ｚｆが開始する。高速巻上げにより、ティートカップ３…が乳房Ｃｄ…から離脱する。ティートカップ３…が離脱すれば、負荷Ｒｍは小さくなるため、負荷Ｒｍが予め設定した第二設定値Ｒｂ以下になったなら計時を開始する（ステップＳ１０６，Ｓ１０７）。そして、この後、予め設定した所定の設定時間Ｔａが経過したなら、マイコン６２はモータ回転速度制御回路７４に対して通常巻上速度Ｖｎに係わる速度指令信号（ＰＷＭ信号）を付与し、モータ回転速度制御回路７４は対応する速度制御信号をモータドライバ６３に付与する。この結果、ＤＣモータ１４（電動モータ部６）は、通常巻上速度Ｖｎに切換えられる（ステップＳ１０８，Ｓ１０９）。図９中、ｔ１３が通常巻上速度Ｖｎへの切換時点を示す。これにより、初期区間Ｚｆが終了し、この後は通常巻上速度Ｖｎによる巻上げが行われる（ステップＳ１１０）。
【００４５】
一方、通常巻上速度Ｖｎによる巻上げが進み、被検出体１１がガイド筒４２における底面５３ｄに当接すれば、図４に示す点線矢印Ｆｒのように、傾斜ガイド面５５に沿って上昇し、出入口部５４から内部に進入するとともに、筒本体部５１に沿って上昇する。被検出体１１が筒本体部５１の上端に達すれば、検出スイッチ（リミットスイッチ）１２により検出され、ＤＣモータ１４に対する停止制御が行われる（ステップＳ１１，Ｓ１２）。この結果、ユニット本体部２及び被検出体１１は自然落下し、被検出体１１はポケット部５３の内部に保持される（ステップＳ１３，Ｓ１４）。即ち、ユニット本体部２はホームポジションＰｈ（非使用位置Ｘｎ）で停止する。図７中のｔ５及び図９中のｔ１４がＤＣモータ１４の停止時点を示す。このように、離脱ワイヤ４に被検出体１１を固定し、被検出体１１を検出スイッチ１２により検出することにより離脱ワイヤ４の巻上方向Ｄｒ側終端４ｅを検出するようにしたため、離脱ワイヤ４の終端４ｅを正確かつ確実に検出できるとともに、被検出体１１をホームポジションＰｈにおけるストッパとして兼用でき、ユニット本体部２をホームポジションＰｈに安定に保持できる。
【００４６】
ところで、ＤＣモータ１４に対する停止制御が行われた後、ユニット本体部２が落下する際には、離脱ワイヤ４がコードリール４７から引き出され、ＤＣモータ１４が発電機として動作するが、前述した離脱ワイヤ４の引出し時とは異なり、切換ポートｐｃは、巻上方向Ｄｒ側に切換わった状態を維持する。したがって、ＤＣモータ１４が発電機として動作するも、スイッチング回路Ｓｕ，Ｓｖ，Ｓｗに接続された保護ダイオード（不図示）を通して駆動電源回路６６側に回り込んだ起電力は、ＤＣモータ１４を巻上方向Ｄｒ側に回転させる駆動電力として消費される。これにより、ユニット本体部２の自然落下に対して適度な制動がかかり、離脱ワイヤ４の緩み防止或いは絡み防止を図れるとともに、自動離脱装置１に揺れや衝撃等が作用してもユニット本体部２は、安定に落下するため、ホームポジションＰｈの定位置に正確に停止させることができる。
【００４７】
さらに、ユニット本体部２がホームポジションＰｈに至り、ＤＣモータ１４の起電力が一定電圧以下まで低下したなら、切換ポートｐｃを巻上方向Ｄｒ側に切換える制御を行う（ステップＳ１４）。図７中、ｔ６が巻上方向Ｄｒ側への切換時点を示す。そして、この後、搾乳作業が終了したなら電源を切断する（ステップＳ１５）。図７中、ｔ７が電源切断時点を示す。
【００４８】
なお、以上の実施形態は、巻上区間の開始時点ｔｏから電動モータ部６の負荷Ｒｍを検出し、負荷Ｒｍの大きさが予め設定した第一設定値Ｒａ以上になったなら初期区間Ｚｆを開始し、この後、負荷Ｒｍの大きさが予め設定した第二設定値Ｒｂ以下になったなら所定の設定時間Ｔａの経過後に初期区間Ｚｆを終了する場合を示したが、図１０に示すように、巻上区間の開始時点ｔｏから初期区間Ｚｆを開始し、所定の設定時間Ｔｂの経過後に初期区間Ｚｆを終了してもよい。これにより、制御の簡略化を図れる利点がある。したがって、この場合には、負荷Ｒｍの監視は行わず、時間の設定のみで行うことができる。図１０中、ｔ２２が初期区間Ｚｆの終了時点、ｔ２３がＤＣモータ１４の停止時点、Ｚｒが非初期区間を示す。
【００４９】
このように、本実施形態に係る制御方法によれば、ティートカップ３…を離脱させる離脱ワイヤ４の巻上区間の所定の初期区間Ｚｆにおける電動モータ部６の回転速度を、通常巻上速度Ｖｎよりも速い高速巻上速度Ｖｆに制御するとともに、初期区間Ｚｆ以外の非初期区間Ｚｓ（ｔｏ時点〜ｔ１２時点），Ｚｒ（ｔ１３時点〜ｔ１４時点）では通常巻上速度Ｖｎに制御するようにしたため、乳房Ｃｄ…に装着したティーカップ３…に対して搾乳ユニットＵ（自動離脱装置１）が前後方向に大きく離れる場合であっても、ティートカップ３…が乳房Ｃｄ…から離脱する直前までは、比較的低速となる通常巻上速度Ｖｎにより巻上げが行われるも、乳房Ｃｄ…からのティートカップ３…の離脱時及び離脱後の第一設定時間Ｔａが経過するまでは、高速巻上速度Ｖｆにより巻上げが行われるため、ティーカップ３…が床面７０に接触するのを確実に防止し、もって、ティーカップ３…の損傷、細菌の付着及びゴミの混入などの問題を解消できるとともに、乳牛Ｃ…に対する無用な警戒感を排除できる。
【００５０】
また、乳房Ｃｄ…に対する影響（作用）は、ティートカップ３…が乳房Ｃｄ…から離脱する直前までは、比較的低速となる通常巻上速度Ｖｎにより巻上げが行われ、ティートカップ３…の離脱時のみが高速となるため、乳房Ｃｄ…に対する悪影響（引張り衝撃）を低減させることができる。図１１は、離脱する際におけるティートカップ３…（ユニット本体部２）の移動軌跡を仮想線で示す。点線矢印Ｆｒは離脱方向を示す。さらに、乳房Ｃｄ…に装着したティーカップ３…に対して自動離脱装置１が前後方向に離れる場合、引き出される離脱ワイヤ４が長くなり、結局、巻上時間も長くなるが、高速巻上速度Ｖｆの初期区間Ｚｆを設けるため、全体の巻上時間が無用に長くなる不具合を回避できる。
【００５１】
以上、最良の実施形態について詳細に説明したが、本発明は、このような実施形態に限定されるものではなく、細部の構成，形状，素材，数量，手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更，追加，削除することができる。例えば、電動モータ部６は、切換ポートｐｃを有するモータ駆動回路部１３及びこのモータ駆動回路部１３により制御される直流ブラシレスモータ１４により構成した場合を示したが、同様の機能を有する他の各種電動モータを利用することも可能である。また、所定の設定時間Ｔａ，Ｔｂの経過後に初期区間Ｚｆを終了する場合を示したが、ＤＣモータ１４の回転角等により検出できる所定のストロークの経過後に初期区間Ｚｆを終了するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の最良の実施形態に係る制御方法を含む搾乳工程を順を追って説明するためのフローチャート、
【図２】同制御方法を実施する搾乳ユニット用自動離脱装置を備える搾乳システムの模式的斜視図、
【図３】同自動離脱装置を備える搾乳機の正面図、
【図４】同自動離脱装置の要部を示す一部断面側面図、
【図５】同自動離脱装置の要部に係わる制御系のブロック回路図、
【図６】同自動離脱装置におけるガイド筒の外観斜視図、
【図７】同自動離脱装置の要部に係わる制御系の各部における電圧（動作）のタイミングチャート、
【図８】同自動離脱装置を備える搾乳ユニットの全体の動作を説明するためのフローチャート、
【図９】同制御方法を実施した際における巻上速度のタイミングチャート、
【図１０】本発明の変更実施形態に係る制御方法を実施した際における巻上速度のタイミングチャート、
【図１１】同自動離脱装置を備える搾乳ユニットによる離脱時におけるティートカップの軌跡を示す側面図、
【図１２】同自動離脱装置を備える搾乳ユニットによる搾乳状態を示す側面図、
【符号の説明】
【００５３】
１：自動離脱装置，２：ユニット本体部，３…：ティートカップ，４：離脱ワイヤ，５：巻上機構，６：電動モータ部，１１：モータ駆動回路部，１２：直流ブラシレスモータ，Ｃｄ…：乳房，Ｚｆ：初期区間，Ｚｓ：非初期区間，Ｖｎ：通常巻上速度，Ｖｆ：高速巻上速度，ｔｏ：巻上区間の開始時点，Ｔａ：所定の設定時間，Ｔｂ：所定の設定時間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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