(57)【要約】本発明は、自動搾乳装置用のミルクサンプル採取装置に関し、この装置は、ミルクサンプル収集部材（９）が配置されたカセット（７）と、前記複数のミルクサンプル収集部材（９）の選択された１つの上方に位置決め装置によって位置決めすることが可能であり、かつ、自動搾乳装置による動物の搾乳中、搾られたミルクから代表として採取されたミルクサンプルを、前記複数のミルクサンプル収集部材（９）の前記選択された１つの中に入れることが可能である少なくとも１つの充填部材（２７）とを有している。本発明によれば、ミルクサンプル採取装置は前記ミルクサンプルを撹拌できる撹拌手段、好ましくは揺動テーブル（５）を有している。
2004508806.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のミルクサンプル収集部材（９）が配置されたカセット（７）と、前記複数のミルクサンプル収集部材（９）の選択された１つの上方に位置決め装置によって位置決めすることが可能であり、かつ、自動搾乳装置による動物の搾乳中に、搾られたミルクから代表として採取されたミルクサンプルを、前記複数のミルクサンプル収集部材（９）の前記選択された１つの中に入れることが可能である少なくとも１つの充填部材（２７）とを有する、自動搾乳装置とともに使用されるミルクサンプル採取装置において、
前記ミルクサンプル採取装置は、前記ミルクサンプルを撹拌することができる撹拌手段（５）を有していることを特徴とする、自動搾乳装置用のミルクサンプル採取装置。
【請求項２】
前記撹拌手段は揺動テーブル（５）を有している、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記揺動テーブルは弾性振動絶縁支持手段（８５）によってシャーシ（３）の上に配置されている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記揺動テーブルは偏心ディスク（８７）を回転させるモータ（７９）によって揺動させられるように構成されている、請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記モータは速度を可変させる能力を備えている、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記揺動テーブル（５）、前記モータ（７９）、前記偏心ディスク（８７）、および前記弾性振動絶縁支持手段（８５）の構成と相互配置が、前記ミルクサンプルをカセット内での自身の位置とは関係なく適切に揺動させることができるようなものである、請求項４または５に記載の装置。
【請求項７】
前記カセットは前記揺動テーブルに取り外し可能に取り付けられている、請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記ミルクサンプルを撹拌できる前記撹拌手段は超音波装置を有している、請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記複数のミルクサンプル収集部材（９）の前記選択された１つが、防腐剤、特に２−ブロモ−２−ニトロプロパン−１，３−ジオールを備えている、請求項１から８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記撹拌手段はミルクサンプル中の前記防腐剤の溶解を促進することができる、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記カセットは挿入物（１１）によって前記揺動テーブル上の本来の位置に保持されている、請求項１から１０のいずれか１項に記載のミルクサンプル採取装置。
【請求項１２】
前記挿入物（１１）は前記カセットが填る開口を有している、請求項１１に記載のミルクサンプル採取装置。
【請求項１３】
前記位置決め装置は、
前記複数のミルクサンプル収集部材（９）の上方の平面（ＸＹ）内の第１の方向（Ｙ）に延び、かつ前記平面（ＸＹ）内の、前記第１の方向（Ｙ）と直交している第２の方向（Ｘ）に移動可能であるアーム（３４，４４，５６，５１，５５）と、
前記充填部材（２７）を保持し、かつ前記アーム（３４）に沿って移動可能である第１のランナー（３２，４６，５４，５７）と、
第１の駆動手段（２９）および第２の駆動手段（３１）とを有しており、
前記第１の駆動手段は前記アームを移動させることができ、前記第２の駆動手段は、前記充填部材（２７）が前記複数のミルクサンプル収集部材（９）の前記選択された１つの上方に位置するように、前記第１のランナーを移動させることができる、請求項１から１２のいずれか１項に記載のミルクサンプル採取装置。
【請求項１４】
前記第１および第２の駆動手段の各々はサーボモータ（２９，３１）を有している、請求項１３に記載のミルク見本採取装置。
【請求項１５】
前記位置決め装置によって、前記自動搾乳装置による前記動物の第２の搾乳期間中に、搾られたミルクから代表として取られた間をおいた第２のミルクサンプルを、前記ミルクサンプル収集部材（９）の前記選択された１つの中に入れることができる、請求項１から１４のいずれか１項に記載のミルクサンプル採取装置。
【請求項１６】
ミルクサンプル収集部材（９）が配置された第２のカセット（７）を有しており、前記少なくとも１つの充填部材（２７）は、前記第２のカセット（７）内の前記ミルクサンプル収集部材（９）の選択された１つの上方に位置することができる、請求項１から１５のいずれか１項に記載のミルクサンプル採取装置。
【請求項１７】
排出口を有しており、前記充填部材（２７）は、前記位置決め装置によって前記排出口の上方に配置されることができ、かつ洗浄液を前記排出口内に入れることができる、請求項１から１６のいずれか１項記載のミルクサンプル採取装置。
【請求項１８】
前記複数のミルクサンプル収集部材（９）の前記選択された１つの指示を受け取り、かつ前記充填部材（２７）が前記複数のミルクサンプル収集部材（９）の前記選択された１つの上方に配置されるように前記位置決め装置を制御するために構成された処理手段（３３）をさらに有している、請求項１から１７のいずれか１項に記載のミルクサンプル採取装置。
【請求項１９】
前記自動搾乳装置（６１）と双方向通信を行うように構成された処理手段（３３）をさらに有している、請求項１から１７のいずれか１項に記載のミルクサンプル採取装置。
【請求項２０】
前記処理手段（３３）に接続されたセンサーをさらに有しており、前記処理手段（３３）は前記センサーの検出に基づいて警報信号を前記自動搾乳装置（６１）に送信するように構成されている、請求項１９に記載のミルクサンプル採取装置。
【請求項２１】
複数のミルクサンプル収集部材（９）が配置されたカセット（７）と、前記複数のミルクサンプル収集部材（９）の上方を移動可能であり、自動搾乳装置による動物の搾乳中に、搾られたミルクから代表として採取されたミルクサンプルを前記複数のミルクサンプル収集部材（９）のいずれかに入れることができる少なくとも１つの充填部材（２７）とを有しているミルクサンプル採取装置においてミルクサンプルを採取する方法において、
前記ミルクサンプルを前記複数のミルクサンプル収集部材（９）の選択された１つの中に入れることと、
前記ミルクサンプルを攪拌することとを有することを特徴とする、ミルクサンプルを採取する方法。
【請求項２２】
前記撹拌は揺動テーブル（５）によって行われる、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記揺動テーブルは偏心ディスク（８７）を回転させるモータ（７９）によって揺動させられるように構成されている、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記揺動テーブル、前記モータ、前記偏心ディスク、および前記弾性振動絶縁支持手段が、前記ミルクサンプルを前記カセット（７）内の自身の位置に関係なく適切に揺動できるように構成されて配置されている、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記カセット（７）は前記揺動テーブルに取り外し可能に取り付けられている、請求項２１から２４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２６】
前記攪拌は超音波装置によって行われる、請求項２１から２５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２７】
前記複数のミルクサンプル収集部材（９）の前記選択された１つは、攪拌前に防腐剤、特に２−ブロモ−２−ニトロプロパン−１，３−ジオールを備えている、請求項２１から２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記攪拌は前記ミルクサンプル内の前記防腐剤の溶解を促進できる、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記ミルクサンプルを前記ミルクサンプル収集部材（９）中へ入れるステップの前に、
前記充填部材を、前記複数のミルクサンプル収集部材（９）の上方の平面（ＸＹ）内の第１の方向（Ｙ）に延びているアーム（３４）を前記平面（ＸＹ）内の前記第１の方向（Ｙ）と直交する第２の方向（Ｘ）に第１の駆動手段（２９）により移動させることによって、前記複数のミルクサンプル収集部材（９）の選択された１つの上方の位置に移動させ、かつ、前記充填部材（２７）を保持している第１のランナー（３２）を第２の駆動手段（３１）によって前記アーム（３４）に沿って移動させることを有している、請求項２１から２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３０】
前記充填部材（２７）を前記駆動手段によって前記排出口の上方に配置することと、洗浄液を前記排出口内に入れることとを有している、請求項２１から２９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３１】
前記複数のミルクサンプル収集部材（９）の前記選択された１つの指示を受け取ることと、前記充填部材（２７）を前記複数のミルクサンプル収集部材（９）の前記選択された１つの上方に位置するように前記位置決め装置を制御することとを有している、請求項２１から３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記ミルクサンプル採取装置のパラメータを決定することと、前記決定されたパラメータに基づいて警報信号を前記自動搾乳装置（６１）に送信することとを有している、請求項２９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の技術分野
本発明は、一般に、酪農場の機械搾乳とそれに関連するミルクサンプル採取とに関する。
【０００２】
特に、本発明は自動搾乳装置とともに使用されるミルクサンプル採取装置と、その自動搾乳装置からミルクサンプルを採取する方法に関する。
従来技術と発明の背景の説明
自動搾乳装置を用いて動物から搾乳するときは、ミルクは真空につながる乳首カップによって動物の乳首から吸引される。ミルクはミルク管を通って吸引され、ミルクの量を測る流量計に入れられる。ミルクは貯蔵タンク類へさらに運ばれ、ミルクを収集するミルクローリーを待つ間、他の動物からのミルクと一緒に貯蔵される。
【０００３】
ミルクサンプルは、定期的に例えば月に１回各動物から取られ、通常は試験室に送られて、脂肪や蛋白質、細胞、尿素のような内容物の種々のパラメータが検査される。ミルクサンプル採取装置で分析を行うのは費用が高く、また、試験室の設備は場所を取るので、通常はサンプルが取られて試験室に送られる。おそらく、ある種のより簡単な測定法がミルクサンプル採取装置に導入されるであろう。
【０００４】
通常、ミルクサンプル採取は、ミルク試験管が配置された、固定された、または取り外し可能なカセットと、搾乳装置に接続され、各試験管に各動物からのミルクを充填することのできる充填部材とを備えているミルクサンプル採取装置を用いて、動物達の搾乳に関連して行われる。全ての試験管が満たされると、試験管は手で１つずつ、あるいは全カセットごと取り外されて、試験室に送られる。
【０００５】
試験室の設備は、この試験室のサービスを受ける酪農家が使うカセット及び試験管に合わせられている。また、試験室の設備、カセット、及び試験管は国や地域によって大きく変わる。
【０００６】
さらに、サンプル管は、通常、ミルクサンプル採取の前に防腐剤が用意され、この防腐剤はサンプルが試験室に送られて分析される前に、ミルクが酸敗するのを抑制する。この防腐剤はミルク中に溶けることになっているが、通常時間が掛かるので、その間、ミルク中のバクテリアの増殖が加速し、従ってミルクが酸敗するおそれが増す。
【０００７】
従来のミルクサンプル採取装置の一例がＥＰ ０ ５６４ ０２３ Ａ１（ＬＥＬＹ／ＭＡＡＳＬＡＮＤ）に開示されている。この装置は、周囲に沿って複数のミルクサンプル収集部材が配置された回転箱として形成されたカセットを備えている。充填部材は固定位置に配置され、一方複数の収集部材は充填部材の下に順に置くことができる。充填部材は、複数の収集部材内に挿入される垂直可動型の注入針をさらに有している。この構造では、カセットと注入針とを同期して動かさなければならず、これには特定の方策を取る必要がある。
【０００８】
また、収集部材が比較的多数である場合には、箱内のスペースが十分に利用されない。したがって、カセットが比較的多くのスペースを占め、このことは今日の搾乳装置にある広範囲にわたる設備を考慮すると欠点とされる。
【０００９】
他の従来のミルクサンプル採取装置がＥＰ ０ ７４９ ６８１ Ａ１（ＬＥＬＹ／ＭＡＡＳＬＡＮＤ）に述べられている。この装置は、複数のミルクサンプル収集部材を配置することのできる取り外し可能なカセットを有しており、少なくとも１つの充填部材が個々の収集部材の上方に順に配置され、自動搾乳機によって供給されたミルクから得たミルクサンプルを各収集部材に入れることができる。充填部材が、案内手段とカセットとの間の距離を連続的に大きくしまたは小さくすることにより、収集部材の上方の位置から収集部材が位置しているすぐそばの上方の隣接位置に移動させられるよう、充填部材を支持する案内手段が備えられている。このようにして、充填部材は、所定の、一定のジグザグ形の閉路に沿って歩進することが可能である。
【００１０】
この装置は構造が簡単であるが、充填部材の動きは前記の固定路によって決まっているので融通性が無い。このことは、単一の収集部材を間をおいた第２のサンプル、例えば数時間後に乳牛から２回目のサンプル採取をするのに用いる場合、案内手段は当該収集部材に到着するまで比較的長い経路を経て歩進しなければならないので、大きな欠点である。
【００１１】
これら２つの従来のミルクサンプル採取装置の他の欠点は、これらが一つのカセットサイズだけにしか合わないように設計されていることである。様々な国や地域には、カセットやサンプル収集部材の種々の標準があるので、装置はそれをいくつかの市場に流通させるならば種々の設計で製造されなければならない。
【００１２】
さらに、個々のサンプル収集部材はカセット中のそれぞれの位置でのみ特定されるので、輸送中、搾乳場または試験室でサンプルが混ざり合うという、ある程度のおそれがある。
【００１３】
個々のサンプル収集部材が試験室に送られるためにミルクサンプル採取のカセットから取り出されて、他のカセットや箱内に置かれた場合、このようなやり方は時間がかかり、労働集約型であり、したがってコストがかかるのみならず、サンプルが混ざるおそれがかなり増す。
【００１４】
さらに、上述の文献はミルクサンプルが試験室に着く前に酸敗するという明らかな問題に対処しておらず、また、防腐剤をミルクサンプル中へ溶解することについても述べていない。
発明の概要
従って、本発明の目的は、従来の装置に関する少なくともいくつかの問題を防止するミルクサンプル採取装置および方法を提供することである。
【００１５】
本発明の特有の目的は、ミルクサンプルに防腐剤を入れることによってミルクサンプルを保存することができるミルクサンプル採取装置および方法を提供することである。
【００１６】
この点に関して本発明の他の目的は、防腐剤とミルクとを適切に混合できるミルクサンプル採取装置および方法を提供することである。
【００１７】
本発明のさらに他の目的は、融通性があり、かつ充填部材が種々の運動能力を持つミルクサンプル採取装置および方法を提供することである。
【００１８】
本発明の他の目的は、種々の構成とサイズのカセットを設置することのできるミルクサンプル採取装置および方法を提供することである。
【００１９】
本発明のさらに他の目的は、自動搾乳装置との双方向通信に適することが可能なミルクサンプル採取装置および方法を提供することである。
【００２０】
本発明のさらに他の目的は、効率的で、速く、正確で、信頼性があり、安全で、使い易く、かつコストが低いミルクサンプル採取装置および方法を提供することである。
【００２１】
とりわけこれらの目的は、本発明により、自動搾乳装置による動物の搾乳中、搾られたミルクから代表として採取されたミルクサンプルを撹拌することをとりわけ有しているミルクサンプル採取装置および方法によって達成される。
【００２２】
ミルクサンプル採取装置は、ミルクサンプル収集部材が配置されたカセットと、融通の利く位置決め装置によって複数のミルクサンプル収集部材の上方に配置されることができ、かつ、ミルクサンプルをミルクサンプル収集部材の中へ入れることができる充填部材とを有している。
【００２３】
したがって、ミルクサンプルの撹拌は、ミルクサンプルを含んでいる収集部材またはカセット全体を動かすことを有していることが好ましい。後者の場合、ミルクサンプル採取装置はカセットを揺動させる揺動テーブルを有していてもよい。そのような例では、揺動テーブルは、弾性振動絶縁支持手段によってシャーシの上に配置され、偏心ディスクを回転させるモータによって揺動させられるように構成されていることが好ましい。
【００２４】
防腐剤をミルクサンプルに加えてもよく、あるいは、ミルクサンプル採取の前に防腐剤をミルクサンプル収集部材内に用意してもよい。
【００２５】
撹拌は、ミルクサンプルを採取する毎に続いて行われることが好ましい。
【００２６】
本発明のその他の特徴と実施態様は、添付の特許請求の範囲によって理解されるであろう。
【００２７】
本発明の大きな利点は、ミルクサンプルを速く撹拌し、ミルクサンプルに加えられた任意の防腐剤の溶解速度を増加することができることである。このような取り組みは、ミルクサンプル採取装置の使用範囲を拡げるものである。
【００２８】
本発明の他の利点は、とりわけ充填部材の融通の利く移動能力が調節可能であることと、融通の利く挿入物とにより、カセットおよびサンプル収集部材の構成とサイズの範囲が広くなり、有用性があることである。
【００２９】
本発明の更なる特徴と利点は、以下に述べる本発明の実施形態の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【００３０】
本発明は、説明としてのみ提供され、したがって本発明を限定するものではない、以下に述べる本発明の実施形態の詳細な説明と添付の図１から図４から、より十分に理解されるであろう。
実施形態の詳細な説明
以下の記述においては、限定ではなく説明の目的で、本発明の完全な理解のために、特有の技術および用途等の具体的な詳細を述べる。しかしながら、当業者には、本発明が、これらの具体的な詳細な記述から外れた他の実施形態においても行われ得ることは明らかであろう。他の例では、本発明の記述を不必要な詳細な記述を有する曖昧なものとしないように、公知の方法と装置の詳細な記述は省略している。
【００３１】
図１を参照すると、本発明によるミルクサンプル採取装置１の一実施形態は、揺動または振動テーブル５が載せられたステンレスシャーシ３を有している。テーブル５には１つまたは好ましくは２つのカセット７が取り外し可能に据え付けられており、その中に複数のミルクサンプル収集部材、すなわち管９が配置されている。管９は、それらの開口を上方向に向けた状態で垂直に配置されている。
【００３２】
ゴムシート、すなわちインサート１１を、貫通開口があけられたテーブル５の上面に設けることができ、その中にカセット７を並べることができる。開口はカセット７とゴムシート１１との間がぴったりと合うように作られている。シート１１は約２５ｍｍの厚さであることが好ましく、例えばスチールのような任意の他の材料からなっていてもよい。ゴムシート１１を設けることにより、サンプル採取装置を個々のカセット、または個々の実際、または規格に合わせて適合させることが可能になる。
【００３３】
シャーシ３、揺動テーブル５、およびゴムシート１１の横方向寸法は、本発明者が市場で見つけた最大のカセットである２つの従来型のドイツ式サンプルカセットに対して余裕がある寸法であることが好ましい。このようなカセットでは、７０個のサンプル管に対して余裕が有り、もし、各動物からの搾乳の都度に１つのサンプルが採取されるとすると、２４時間の間に５０頭の搾乳動物を扱うためには、おそらく１４０個のサンプル管で十分であろう。もし、２４時間の間に、搾乳のために居る所定の動物に対して１本のサンプル管が１回以上使用されるのであれば、ミルクサンプル採取装置はもっと多くの動物を処理でき、あるいはその代りにサンプル管の個数を減らすことができる。
【００３４】
さらに、ミルクサンプル採取装置は、ミルクサンプル採取装置がバルブ（図１には不図示）の調節装置を介して連結可能な自動搾乳ステーションのミルク送路、例えば容器あるいは導管と流体的に連結するように構成することができる収集容器１３を有している。
【００３５】
好ましくは、収集容器１３は、真空引きされたホースによって、自動搾乳装置の同様に真空引きされた流量計に接続されており、搾乳動物から吸い出されたすべてのミルクはこの流量計を通過して流れる。１サンプルが採取されるときは、通常は搾乳による全ミルク量の約２％（約半リットルに相当する）のサンプルとなるミルクの量が、重力により収集容器１３内に流し込まれる。ホースは、好ましい実施例では内径が１０ｍｍであり、素材の厚さが約３ｍｍである。
【００３６】
収集容器はまた、空気供給用の圧力調整器（図１には不図示）を介して圧縮空気源に接続されている。
【００３７】
さらに、２つの別個の排出口が収集用器１３の異なる高さに配置されており、それらのうちの上側の出口１５は排出管（図１には不図示）に接続されており、容器１３の底に位置する下側の出口１７は導管を介してばねで押圧されたリール２３に収められたホース（図１に不図示）に接続されている。
【００３８】
図１のサンプル採取装置は、カセット７と平行に、かつカセット７の上部に配置された、サーボ駆動のＸＹ位置決め装置、すなわちテーブル２５を有している。ＸＹ位置決め装置２５は、カセット７内の複数のサンプル管から選択された１つの管の上方に、充填部材２７を自由に位置決めするのに適した装置である。ＸＹ位置決め装置２５は２つのサーボ装置２９，３１を有しており、そのうちの第１のものは、アーム３４の位置が第１の供給信号値（例えば電圧）または第１の供給パルス数に比例するように、アーム３４をＸ方向に移動させる。ホースリール２３のホースに接続された充填部材は、ランナー３２と充填部材２７の位置が第２の供給信号値（例えば電圧）または第２の供給パルス数に比例するようにアームに沿ってＹ方向に移動可能であるランナー３２上に取り付けられている。従って、動作は従来のＸＹレコーダと同様である。
【００３９】
図３を参照してさらに後述する処理手段３３が、自動搾乳装置との双方向通信用に設けられている。処理手段３３は、装置内に含まれた全てのバルブのみならず、充填部材の位置を制御する。
【００４０】
全てのバルブは、ごみやバクテリアが存在したり繁殖したりするような窪みや空間が存在しないように、ホースクランプ型のものが好ましい。ホースクランプは、ホースがばねにより挟んで締め付けられ、電磁石によって開放される電気機械式のものが好ましい。代りに空気式バルブを用いることも可能である。
【００４１】
サンプル採取装置は、酪農者が装置をより容易に運搬できるように、車輪３５とハンドル３７を備えていることが好ましい。この装置はまた、汚れから保護するためにカバー３９を有しており、このカバーは装置の動作が酪農者に見えるように透明であることが好ましい。さらに、この装置は、カセットと床との間の距離が大きく、サンプル管の取り扱いが上方からできるように構成されている。このような例では、サンプルのコンタミネーションのリスクはできる限り小さくなり、良好な衛生状態が守られる。
【００４２】
次に、図２ａから図２ｄを参照して、図１のミルクサンプル採取装置の部品であるＸＹ位置決め装置の４つの異なる構成を簡単に述べる。
【００４３】
図２ａに示すように、力を伝達する簡単で便利な手段は、同期伝動装置、すなわち駆働ベルト４１を用いることである。このような伝動装置を用いることで、保守の不要な信頼性のある構成が得られる。その精度は高くないが、本目的に対しては満足のいくものである。伝動装置が対抗しなければならない力は、ホースリールの張力および何らかの生じている摩擦力のみである。
【００４４】
図２ｂに示す代替手段は、ランナーを備えた直線レールを用いている。ランナーによる伝動装置は、レール４４，４５に沿うギアラック４３と各ランナー４６，４７上に取り付けられたモータ２９，３１とにより実現されており、レール４４はランナー４７上にしっかりと取り付けられている。この手段の性能は図２ａの手段の性能と同様であろう。しかしながら、この手段を用いる１つの欠点は、より多くのコードが可撓性を有し、かつ移動可能でなければならないことである。
【００４５】
図２ｃに示す他の代替例は、伝動装置、ギア機構、およびＸ方向における積荷の搬送のために、回転可能な台形のねじ棒４９および回転しないようにされているランナー、すなわちナット５０を提供している。Ｙ方向の移動は、ランナー５０でジャーナル支持５３されて他のランナー５４に取り付けられているワイヤー５１によって行われ、該他のランナーは押圧されたスライド可能なばね５５に取り付けられている。この代替例では、ばね５５とそのばねに取り付けられたワイヤー５１の終端は、図１のアーム３４を構成するとみなすことができる。
【００４６】
図２ｄに示すさらに他の代替手段は、伝動装置、ギア機構、および各方向における積荷の搬送のために、各回転ねじ５６と各ランナー５７とを用いている。このような例では、弱いステップモータを用いることが可能である。
【００４７】
上述した伝動装置の各手段は、どのように組み合わせても使用できることが理解されるべきである。ＸＹ方向における移動は、例えば利用可能な空間に関して種々の前提条件が必要である。
【００４８】
次に、自動搾乳装置への双方向通信インターフェースを含んでいる本発明のミルクサンプル採取装置の概略ブロック図である図３を参照して、このミルクサンプル採取装置および特にその機能を以下に述べる。
【００４９】
サンプルが採取されるとき、自動搾乳装置６１の処理手段５９からの開始信号が、このサンプルに用いられるサンプル管に関するＸＹ座標と共に、信号線６３を経て、ミルクサンプル採取装置１の処理手段３３へ送られる。プロセッサ３３がバルブ６５を開く制御信号を送出すると、そこで搾られたミルクを代表するごく少量のミルクが、自動搾乳装置６１から重力により導管６７を通って収集容器１３へ流れ込む。この時点では他の全てのバルブ６９，７１，７３が閉じている。一方、プロセッサ３３は、制御信号をサーボ装置２９，３１に送出し、サーボ装置に充填部材２７を自動搾乳装置６１から受け取った座標へ移動するように指示する。
【００５０】
さらに、全てのミルクが容器１３内に流れ込むと、プロセッサ３３により制御される空気バルブ６９が開き、圧縮空気が管７５を通って容器内に供給される。圧縮空気の供給中、バルブ６５は開いているか、あるいは閉じており、閉じているときは、供給される空気量は収集容器１３内の圧力が過度に上昇しないように制御されなければならない。管７５は容器１３内の底に近いところに終っており、ミルクを通して空気を吹き込むことによって、代表となるサンプルが得られなくなるような層状となることが防止される。
【００５１】
次に、ミルクの大部分が管７７を通して排出されるように、バルブ７１がプロセッサ３３によって開かれる。容器１３内に残るミルクの量は、容器１３の横断面積と排出口１５が配置されている高さとによって決まる。通常の量は、８−１６ｍｌである。排出されたミルクは廃棄されるか、自動搾乳装置６１に再循環されるか、または例えばミルク貯蔵タンク（図３には不図示）に送られる。
【００５２】
バルブ７１は閉じられ、バルブ７３は開かれる。このとき、充填部材は与えられた座標位置、すなわち選択されたサンプル管の上方にある。圧縮空気により、ミルクサンプルが出口１７から流出し、導管１９とホース２１を通り、充填部材２７のオリフィスを経て流れて、選択されたサンプル管の中に最終的に集められる。空気は、ミルクサンプル全体がサンプル管に移されたことが保障される期間、吹き込まれる。充填部材２７のオリフィスとサンプル管の上端との間の垂直距離は、ミルクサンプル全体が正しい管内に収集されるのを確実にするために十分小さくなければならない。
【００５３】
サンプルが収集されると、プロセッサ３３は、揺動テーブル５を、従ってサンプル管を揺り動かすモータ７９に信号を送る。図４を参照して以下の記述をさらに読まれたい。
【００５４】
最後に、マイクロプロセッサ３３は信号線８１を介して自動搾乳装置に完了メッセージを送る。
【００５５】
全てのバルブと全てのモータが、制御線８３によって示されているプロセッサ３３によって制御されることが理解されるべきである。
【００５６】
さらに、プロセッサ３３は、メモリと、適切なソフトウェアと、電源装置（図３には不図示）とを備えていることが好ましい。また、モータとバルブは任意の適切な方法で電力が供給されることが好ましい。ミルクサンプル採取装置は電源供給用のバッテリーを備えていることが好ましく、これにより、装置の設置場所での電源接続が不要となる。
【００５７】
ミルクサンプル採取装置の融通の利く機能としては、サンプル管の充填を任意の順序で実施できることがある。充填部材はカセット上の（位置座標に関して）任意の所望の位置に直接動かすことができる。したがって、所定位置への指定の経路に沿った充填部材の動きが、不当に制約されることはない。
【００５８】
さらに、１つのサンプル管が、間をおいて２回目のサンプルを採取するため、例えば牛の２回目のサンプル採取を数時間後に行うためにも使用されるのであれば、ＸＹ位置決め装置のサーボ装置に充填部材を当該座標の個所に動かすよう単に指示するだけで容易に実行できる。
【００５９】
ミルクと接触するミルクサンプル採取装置１の全ての部品の洗浄は、自動搾乳装置の従来の洗浄方法を用いて容易に行うことができる。
【００６０】
任意の適切なＸＹ座標位置の下に排出口を設け、充填部材２７をこの位置に動かすことにより、洗浄は、バルブ６５および７３を開き、（ことによると、導管６７の自動搾乳ステーション側のバルブ（不図示）も開き）、洗浄液を管６７、容器１３、管１９，２１、および充填部材２７に通して、前記の排出口から排出させることによって簡単に行われる。バルブ７３は、容器１３が容器１３を良好に洗浄するために洗浄液で繰り返し満杯となるように、洗浄期間中、繰り返し開閉することができる。バルブ６９は、圧縮空気が洗浄液と混合するように開くことができ、また洗浄管７７も洗浄することを望むならば、バルブ７１が開かれる。
【００６１】
もし、もっと頻繁に、例えば各サンプルが取り出されたすぐ後に洗浄したいのであれば、管７７をポンプおよび洗浄液供給源（図３には不図示）に接続することにより、洗浄液を導管７７を通して供給することができる。充填部材が排出口に到達するために移動しなければならない距離をできるだけ小さくするために、排出口流路をミルクサンプル採取装置の１つまたは２つ以上の側に沿って配置することができる。このような流路を全ての側に沿って配置すれば、充填部材２７はミルクサンプル採取装置の幅の半分以上を動く必要がなくなる。
【００６２】
本発明による自動搾乳機のプロセッサとミルクサンプル採取装置のプロセッサとの間の双方向通信は、通信バス６３，８１を介して行われる。ミルクサンプル採取装置の設置時に必ずしなければならない接続は、このバスの接続とミルク導管６７との接続のみである。しかしながら、導管７７に流されるミルクを回収するならば、圧縮空気源への導管７５の接続も導管７７の接続と同様に、設置時に都合良く行われなければならない。
【００６３】
自動搾乳ステーションからミルクサンプル採取装置への通信は、好ましくは各種の制御コマンド、呼びかけ信号、および情報メッセージを含んでいるのに対して、反対方向の通信は、各種の情報および警報メッセージを含んでいる。
【００６４】
自動搾乳ステーションからミルクサンプル採取装置への通信は、以下のいずれかを特に含んでいる。
ｉ．　ミルクサンプル採取の開始（選択されたサンプル管のＸＹ座標はメッセ―
ジ中に含まれる）。
ｉｉ．　ミルクサンプル採取装置のプロセッサ３３に上述のステップに入ることを指示する洗浄サイクルの開始。
ｉｉｉ．　各サンプルが採取された後に自動洗浄を行う指示。
【００６５】
ミルクサンプル採取装置から自動搾乳ステーションへの通信は、以下のいずれかを特に含んでいる。
ｉ．　ミルクサンプル採取の無事完了の情報。
ｉｉ．　電気的エラーの警報メッセージ。
ｉｉｉ．　カバー外れのメッセージ。
ｉｖ．　サンプル管の誤った配置またはサンプル管の欠落警報メッセージ。
【００６６】
各種の警報機能は、ミルクサンプル採取装置に適切なセンサーを設けることによって構成することができる。
【００６７】
最後に、図１のミルクサンプル採取装置１の部品である揺動テーブル５の一実施形態を示す図４を参照して、本発明のこの態様を詳しく説明する。
【００６８】
通常、サンプル管は、サンプルが試験室に送られて分析される前に酸敗するのを防止する防腐剤がサンプル採取に先立って用意される。この防腐剤はミルク中に溶解されるべきものである。このような溶解には若干の時間がかかり、その間にミルク中のバクテリアの増加が加速して、そのためミルクが酸敗するリスクが増大する。
【００６９】
通常、サンプル管は洗浄されて防腐剤を入れられた状態で酪農者に配達される。防腐剤は、２−ブロモ−２−ニトロプロパン、３−ヂオール、さらにブロノポールの商標で広く市販されているものであってもよく、管の底に結晶化している。用意されたサンプル管を備えたカセットは、通常は２４時間中使用され、このことは管が個別のカバー無しに搾乳場の環境下にあるミルクサンプル採取装置内に、このような時間中立っていることを意味する。ミルク中への防腐剤の急速な溶解を保障するのが望ましいのは、このような環境下でのことである。よって、本発明のミルクサンプル採取装置の揺動テーブル５は、サンプル管９を揺動させることによって溶解を促進するために用いられる。
【００７０】
図４の揺動テーブルは、ゴムまたはプラスチック製であることが好ましい、図４ではその２本のみが見えている４本の弾性震動絶縁脚８５によって、図１のシャーシ３の上に配置されている。図４に概略的に図示されているように、サンプル管９を備えた２つのカセット７が揺動テーブル５の上に配置されている。テーブル５は、偏心ディスク８３を回転させるモータ７９によって揺動される。揺動テーブル５は、２つの横断方向（ＸＹ方向）に動き、ＸＹ次元に垂直な第３の軸であるＺ軸の周りを回転することができる。
【００７１】
揺動動作は、揺動テーブル、モータ、偏心ディスク、カセット、サンプル管、および弾性震動絶縁脚などのミルクサンプル採取装置の各種部材の相互配置によって影響を受けることがある。さらに、偏心ディスクと揺動テーブルの各重量および重量配分を変えてもよい。偏心ディスクの回転数、弾性震動絶縁脚のばね定数や制動定数などのシステム定数を変えてもよい。これらの全てのパラメータは揺動機能に影響するので、サンプルの適当な攪拌を生じさせる揺動テーブルを厳密に設計するために多くの試みがなされるであろう。本発明に使用され得る他の揺動テーブルが米国特許第４，１０２，６４９号および同第５，２５９，６７２号に開示されており、これによって、これらの特許は参照によって組み込まれている。
【００７２】
サンプル管の攪拌が行われなければ、防腐剤は約１時間後に部分的にまたは完全に溶解するが、バクテリアの成長が始まっているので、これでは用途によっては時間がかかり過ぎであろう。本発明の揺動テーブルを用いることにより、ミルク中の防腐剤の溶解が勢い良く促進される。揺動はミルクサンプルが採取される毎に続いて実施するのが好ましい。
【００７３】
超音波発生器や、本分野で知られている任意の他の適切な攪拌手段のような他の溶解促進手段を、揺動テーブルの補充として、またはその代わりに使うことができる。
【００７４】
さらに、ミルクの少量のサンプル（例えば８−１６ｍｌ）を自動搾乳装置から直接採取できることが理解されるべきであり、例えば米国特許第５，３０３，５９８号を参照されたい。本発明のこのような変形では、図１の収集容器１３が省かれ、ミルクの少量部分（通常はミルクの全量の１０−４のオーダー）が、代表的なサンプルを得るために、好ましくは動物の搾乳の全期間中、自動搾乳装置からホースと充填部材を通ってサンプル管の中へ流れ込むことが可能である。
【００７５】
本発明をいくつかのやり方で変形できることは自明である。このような変形が本発明の範囲から逸脱するものと見なしてはならない。当業者には自明と思われるこのような全ての変形は、添付した請求の範囲内に含まれることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明によるミルクサンプル採取装置の一実施形態を示す概略図である。
【図２ａ】
図１のミルクサンプル採取装置に含まれているようなＸＹ位置決め装置の４つの異なる実施形態のうちの１つを示す図である。
【図２ｂ】
図１のミルクサンプル採取装置に含まれているようなＸＹ位置決め装置の４つの異なる実施形態のうちの１つを示す図である。
【図２ｃ】
図１のミルクサンプル採取装置に含まれているようなＸＹ位置決め装置の４つの異なる実施形態のうちの１つを示す図である。
【図２ｄ】
図１のミルクサンプル採取装置に含まれているようなＸＹ位置決め装置の４つの異なる実施形態のうちの１つを示す図である。
【図３】
自動搾乳装置に接続された、本発明によるミルクサンプル採取装置の一実施形態の概略ブロック図であり、このサンプル採取装置は搾乳装置との双方向通信に適応している。
【図４】
図１のミルクサンプル採取装置に含まれるような揺動テーブルの一実施形態を示す図である。
【図３】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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