(57)【要約】【課題】真空配管式搾乳機の搾乳ユニットの自動離脱装置において、乳牛の乳頭の太さに個体差がある場合に搾乳真空圧の供給遮断と引上げの開始時期を最適に調整することのできる装置を提供する。【解決手段】自動離脱装置がティートカップユニットの引上げ手段と、該引上げ手段および搾乳真空圧の供給を制御する制御部と、制御部の設定を変更するための表示部及び操作部を有し、該操作部の操作により制御部が搾乳真空圧の供給を遮断してからティートカップユニットの引上げを開始するまでの遅延時間を設定できるようにする。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空配管式搾乳機の搾乳ユニットにおいて搾乳の終了時にティートカップユニットを動物の乳房から自動的に取り外すための装置であって、ティートカップユニットの引上げ手段と、該引上げ手段および搾乳用真空圧の供給を制御する制御部と、制御部の設定を変更するための表示部及び操作部を有し、制御部が搾乳真空圧の供給を遮断してからティートカップユニットの引上げを開始するまでの遅延時間を前記操作部の操作により変更可能であることを特徴とする搾乳ユニットの自動離脱装置。
【請求項２】
前記遅延時間の変更が、操作部の操作により表示部に表示される複数の候補から選択する方法で行われることを特徴とする請求項１記載の搾乳ユニットの自動離脱装置。
【請求項３】
真空配管式搾乳機の搾乳ユニットにおいて搾乳の終了時にティートカップユニットを動物の乳房から自動的に取り外すための装置であって、少なくともティートカップユニットの引上げ手段と、該引上げ手段および搾乳真空圧の供給を制御する制御部とを有し、前記制御部がミルククローの内圧を計測するセンサに接続され、制御部が搾乳真空圧の供給を遮断してからティートカップユニットの引上げを開始するまでの遅延時間を前記センサの出力に応じて自動的に設定することを特徴とする搾乳ユニットの自動離脱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は真空配管式搾乳機の搾乳ユニットの自動離脱装置に関し、特に乳牛の乳頭の太さに個体差がある場合に搾乳真空圧の供給遮断と引上げの開始時期を最適に調整することのできる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
真空配管式の搾乳機では、真空供給パイプとミルク輸送パイプからなる一対のパイプラインを牛舎に配設し、搾乳を行う際には、ティートカップ、ミルククロー、パルセーターなどを含む搾乳ユニットをガイドレール等を使用して所定の位置まで移動させ、その一部を、真空ラインの所定位置に設けられたミルクタップに装着して搾乳を行うことが知られている。
【０００３】
また、搾乳真空圧の遮断によりミルククロー及びティートカップが床へ落下して汚れるのを防ぐため、搾乳ユニットに自動離脱装置を設け、搾乳真空圧の遮断と同時にミルククローを引き上げることが知られている。自動離脱装置は、例えば牛床の上部に設けたパイプ等に吊下げられ、一体または別体に設けられた制御部から真空圧が供給されると内部の引上げ手段が作動し、ミルククローに連結した離脱ロープを引き上げる。
【０００４】
このような自動離脱装置の例としては、特許第３１６７１３４号の搾乳手段の自動取り外し装置がある。同特許の明細書には、簡易な引上げ手段として、搾乳真空圧の供給チューブに結合されてその真空圧により回転を開始する空気圧作動のモータを使用することが開示されている。この自動離脱装置は搾乳終了を感知するとティートカップユニットへの搾乳真空圧の供給を遮断し、コードドラムをこの空気圧作動モータで駆動して離脱コードを巻き、ティートカップユニット（ミルククロー及びティートカップ）を引き上げるようにしていた。
【０００５】
また、空気圧を利用した別の引上げ手段として、真空シリンダを利用したものも知られている。その例としては、本出願人の出願に係る特開昭５９−１２５８２７号の搾乳制御装置などがある。この装置では、ミルク通路に設けたセンサが泌乳の終了を検知するとその出力が終了遅延回路に送られ、一定時間の遅延の後に切替弁が作動し、搾乳真空圧を遮断すると共に引上げ手段に真空圧が供給されるようになっていた。従って搾乳真空圧の遮断と引上げの間のタイミングは切替弁等の機構により定まっており、現場で調節することはできなかった。
【０００６】
【発明が解決すべき課題】
従来の搾乳ユニットの自動離脱装置では、搾乳真空圧の供給遮断とティートカップユニットの引上げのタイミングが一定であるために、乳牛の乳頭の太さに個体差がある場合に問題を生じることが指摘されていた。なお図７は通常のティートカップの構成を示す断面図を示しており、４０１は金属製のシェル、４０２は搾乳真空圧（高真空圧と大気圧の脈動圧）が供給されるニップル、４０３は弾性を有するティートカップライナーを表す。
【０００７】
まず、乳牛の乳頭が通常よりも細い場合には、ティートカップ開口部からティートカップライナー４０３内に空気が流入しやすく、真空圧の遮断後は内部が速やかに大気圧になるので、ユニットの引上げが始まる前にティートカップが吸引力を失って、床面に落下しやすかった。それによりティートカップが汚れ、衛生面の問題を生じることがあった。
【０００８】
一方、乳頭が通常よりも太い場合には、ティートカップ開口部から空気が流入し難く、真空圧の遮断後もしばらくはティートカップが吸引力を保持し、吸引力が強いうちにユニットの引上げが始まる。そうするとティートカップ先端で乳頭が折れ曲がり、ますますライナー４０３内部に空気が流入し難くなって、乳頭を無理に引っ張ることになり、乳牛に多大のストレスを与えるおそれがあった。
【０００９】
さらに、ティートカップに吸引力があるにも関わらず引上げを続けることは自動離脱装置の引上げ負荷を増し、駆動源である真空圧や電力の消費量を増大させると共に、機械の寿命を縮めるものであった。
【００１０】
本発明の目的は、従来の搾乳ユニットの自動離脱装置の上記の問題を解決し、特に乳牛の乳頭の太さに個体差がある場合に搾乳真空圧の供給遮断と引上げの開始時期をその場で容易に調整することができ、かつ、乳牛や機械に無理な負荷を与えることのない装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本出願の請求項１の発明は、真空配管式搾乳機の搾乳ユニットにおいて搾乳の終了時にティートカップユニット（ミルククロー及びティートカップ）を動物の乳房から自動的に取り外すための装置であって、ティートカップユニットの引上げ手段と、該引上げ手段および搾乳用真空圧の供給を制御する制御部と、制御部の設定を変更するための表示部及び操作部を有し、制御部が搾乳真空圧の供給を遮断してからティートカップユニットの引上げを開始するまでの遅延時間を前記操作部の操作により変更可能であることを特徴とする搾乳ユニットの自動離脱装置により、上記の課題を解決する。
【００１２】
本出願の請求項２の発明は、請求項１記載の搾乳ユニットの自動離脱装置において、前記遅延時間を、操作部の操作により表示部に表示される複数の候補から選択する方法で変更可能とすることにより、現場で乳牛の個性に応じて容易に調整できるようにしたものである。
【００１３】
例えば、請求項２の自動離脱装置において、制御部に通常の遅延時間（１．５秒）、短い遅延時間（０秒）、長い遅延時間（３．５秒）をあらかじめ登録しておき、平均的な乳頭の場合には通常の遅延時間に設定し、細いまたは太い乳頭の場合にはそれぞれ短い遅延時間または長い遅延時間に設定することで、ティートカップから空気が流入して吸引力がなくなる頃に引上げ手段が作動して、ティートカップユニットが引き上げられる。さらに、操作部の操作により選択可能な遅延時間の長さを変更できるようにしてもよい。
【００１４】
本出願の請求項３の発明は、真空配管式搾乳機の搾乳ユニットにおいて搾乳の終了時にティートカップユニットを動物の乳房から自動的に取り外すための装置であって、ティートカップユニットの引上げ手段と、該引上げ手段および搾乳真空圧の供給を制御する制御部とを有し、前記制御部がミルククローの内圧を計測するセンサに接続され、前記遅延時間を前記センサの出力に応じて自動的に設定することを特徴とする搾乳ユニットの自動離脱装置により、上記の課題を解決する。ティートカップの吸引力がミルククローの内圧と関係することから、請求項１の発明における遅延時間の選択を、ミルククローの内圧に応じて自動的に行わせるようにしたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１に示される本実施例の搾乳ユニット１は、いわゆる真空２系統の搾乳方式に対応するものであって、ミルククロー３と、４個のティートカップ４，４と、自動離脱装置５と、ミルクインレット６と、これらを相互に連結するミルクチューブｍ、真空チューブｖ及び離脱ロープから構成されている。本実施例においては自動制御部及びパルセータは自動離脱装置５の内部に一体に設けられており、運搬等の容易な構成になっている。
【００１７】
図２は吊下部１２に吊下げられた状態の自動離脱装置５の正面図である。本体５０１の上部には吊下部への取付け手段として先端がＵ字状に屈曲した金属製のハンガー５０２が設けられている。本体５０１の前面には、装置の状態、乳量、搾乳時間等を表示する表示部５０５、搾乳開始やモード変更等を指示するための操作部５０６、警報音発生部５１５等が設けられており、下部には、運搬中に装置を片手で支えるためのグリップ５０７が突設されている。グリップ５０７の下端（図示せず）からは離脱ロープ５０８が垂下し、その先端にミルククロー３の係止部３０１に係止可能なスナップロック５０９が結束されている。また離脱ロープ５０８の上端はグリップ５０７の内部に収容された図示しない引上げ手段に連結されている。
【００１８】
図３は自動離脱装置５の背面の接続構造を示す。逆Ｕ字型のミルクチューブターミナル５１０の両端部はミルクチューブｍを介してミルククロー３とミルクインレット６のミルク排出口にそれぞれ連通している。ミルク流量センサ５１１は、乳の後戻りによる測定誤差を少なくするためミルクチューブターミナル５１０の上端部からミルクインレット側に少し下った場所に設けられ、ミルクチューブｍ内部の乳の存在量を計測してデータを自動離脱装置５内の制御部５００に出力する。本体５０１の下部からは内部のパルセータに真空圧を供給する真空チューブｖがミルクインレット側のミルクチューブｍと並行して延び、共にミルクインレット６に接続されている。本体５０１の背面の接続口５１２、５１３は、真空チューブｖを介してミルククロー３の上部の接続口３１２、３１２に接続され、内部のパルセータから発生した搾乳用の真空圧が供給されている。本体５０１の背面の接続口５１３、５１４は真空チューブｖを介してミルククロー３の上部の接続口３１３に接続され、調圧用の真空圧が供給されている。
【００１９】
図４はミルククロー３の平面図、図５は縦断面図を示す。ティートカップ４からのミルクは上部のミルク流入口３１０よりミルク貯溜室３２０に流入し、ダイヤフラム３０４と一体に設けられた弁体、ミルク流出室３２１を経て排出口３１４に接続されたミルクチューブｍへ流出する。流出したミルクはミルクチューブターミナル５１０、ミルクインレット６を経てミルクパイプに集められる。搾乳用の真空圧は上部の接続口３１２から各ティートカップに対応する接続口３１１を経てティートカップのニップルに供給される。調圧用の真空圧は上部の接続口３１３を介してミルク貯溜室３２０とダイヤフラム３０４で区切られた下部の調圧室３２２に供給され、ダイヤフラム３０４の弁体を駆動する。
【００２０】
次に、本実施例の搾乳ユニット１を用いて搾乳を行うときの手順及び制御部の機能について説明する。初めに搾乳ユニット１は支持パイプＳに吊下げられ、ミルククロー３及びティートカップ４，４…は離脱ロープ５０８と共に自動離脱装置５内の引上げ手段により引き上げられた状態にある。作業者は自動離脱装置５のグリップ５０７を持ち、自動搬送装置がある場合はそれを利用して、搾乳ユニット１を搾乳を行う牛床Ａａ，Ａｂまで移動させ、自動離脱装置５のハンガー５０２を支持パイプＳの牛床Ａａに対応する側の吊下部１２に吊下げる。
【００２１】
作業者はミルクインレット６を、牛床Ａａ、Ａｂの中間にあるミルクタップに接続し、自動離脱装置５の操作部５０６を操作して離脱ロープ５０８を離脱可能とし、これを引き出しながらティートカップ４，４…を牛Ｃａの乳頭に装着する。装着の完了後、自動的に搾乳が開始される。搾乳が行われている間に、作業者は表示部５０５を見ながら操作部５０６を操作して、遅延時間の設定を変更することができる。変更の方法としては、例えば遅延時間を増加させるスイッチと減少させるスイッチを設けておき、予め設定されている初期値からスイッチの押下げ操作により一定値ずつ増減させるようにする。また、予め通常の遅延時間・長い遅延時間・低い遅延時間を登録しておき、専用のスイッチにより選択させることもできる。操作部５０６ではこの他にスイッチの操作により離脱の自動／手動の切替え、表示部５０５の表示モードの切替え、警報の要／不要などを設定させることができる。
【００２２】
搾乳中は制御部５００がミルク流量センサ５１１の出力を監視し、流量データが所定の条件を満たすと泌乳終了と判断して、終了処理を行う。まず制御部５００は５１０、５１２、５１３の搾乳真空圧をカットし、設定された遅延時間の間待機したのち、引上げ手段を駆動して離脱ロープ５０８を巻上げ、乳牛の個体差に応じてティートカップから空気が流入して吸引力がなくなる頃に引上げ手段を駆動して、ティートカップユニットを引き上げる。また警報音を発生するように設定されている場合には、搾乳が終了に近づいたときに警報音発生手段５１５が予備警報や終了警報を発生して、作業者に注意を促す。搾乳終了の前に予備警報を発生することは、作業者が次の牛の搾乳の準備に取りかかったり、搾乳終了間際にティートカップ４が上側にずれて乳頭がうっ血する事態を予防するのに役立つ。
【００２３】
また別の実施例として、ミルククロー内部例えばミルク溜り室に内圧を検出するセンサ（図示せず）を設け、その出力を制御部５００に出力させるようにしておき、制御部５００において内圧を監視して、搾乳真空圧カット直後のミルククロー内圧の変化の度合いに応じて遅延時間を選択し、自動離脱装置を作動させるようにしてもよい。この場合、例えば搾乳真空圧を遮断してから一定時間後の内圧が所定値以下ならば、乳頭が細く大気の流入によりティートカップ４の吸引力が早く失われたものと判断して、予め登録された短い遅延時間を選択する。また内圧が所定値以上ならば逆の処理を行えばよい。もし牛床の識別情報を取得可能ならば、予め一頭毎に最適な時間を設定しておくこともできる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の搾乳ユニットの自動離脱装置では、作業者が搾乳をしながら乳牛の個体差に応じて操作部を操作し搾乳真空圧の遮断からティートカップユニットの引上げまでの遅延時間を変更できるようにしたので、特に乳牛の乳頭が細い場合にはティートカップの吸引力が早く失われてユニットが床に落下することを防ぎ、汚染を防止する効果がある。また、乳頭が太い場合に乳頭が折れ曲がって無理な力を加えてしまうことを少なくし、乳牛のストレスを減らす効果がある。
【００２５】
また、本発明の装置では、無理な引上げによる自動離脱装置の過負荷を防ぐから、消費電力や消費真空圧を減らすと共に、機械の寿命を長くできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】搾乳ユニットの平面図である。
【図２】自動離脱装置の正面図である。
【図３】図２の自動離脱装置の背面側の斜視図である。
【図４】ミルククローの平面図である。
【図５】図４のミルククローのＡ−Ａにおける縦断面図である。
【図６】電子回路の構成を示す説明図である。
【図７】一般的なティートカップの構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  搾乳ユニット
３  ミルククロー
４  ティートカップ
５  自動離脱装置
６  ミルクインレット
５００  制御部
５０１  ハンガー
５０５  表示部
５０６  操作部
５０７  グリップ
５０８  離脱ロープ
５０９  スナップロック
５１２  接続口
５１３  接続口
５１４  接続口
５１５  警報音発生部
【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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