JPH1175596A

JPH1175596A - 搾乳方法及び搾乳設備

Info

Publication number: JPH1175596A
Application number: JP9234411A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Hayashi; 正彦林
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1997-08-29
Publication date: 1999-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】自動搾乳に適合できる動物に対する搾乳を能
率よく行うようにしながら、自動搾乳に適合できない動
物を予め区分けさせる等の煩わしさを回避して作業者の
作業負担を軽減させるようにしながら、搾乳対象となる
全ての動物に対する搾乳を適切に行うことが可能となる
搾乳方法を提供する。【解決手段】搾乳場所３に来た動物に対して搾乳具を
乳首に自動的に装着して搾乳する自動搾乳装置が設けら
れ、搾乳対象となる動物が、自由に前記搾乳場所に来る
ことができるようにするとともに、前記自動搾乳装置Ａ
による自動搾乳が適正に行われなかった動物を、前記自
動搾乳が適正に行われた動物と分離して、人為的に管理
して搾乳を行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば乳牛等の動
物に対する搾乳方向及びそのための搾乳設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような搾乳設備として、従来では、
例えば特開平８−１３１００１号公報に示される構成の
ものがあった。つまり、搾乳室（搾乳場所）に入って来
た乳牛（搾乳対象としての動物の一例）に対して自動的
に搾乳を行うことができる自動搾乳装置が設けられ、搾
乳対象となる全ての乳牛を休息場（フリーストール）や
餌場等において自由に移動できるように収容するととも
に、予め設定された搾乳時間毎に（通常は所定時間経過
する毎に）、全ての乳牛を休息場に集めておいて、その
休息場から自動搾乳装置を通り餌場に移動するようにし
て、自動的に搾乳が行われるように構成され、しかも、
自動搾乳装置による自動搾乳に失敗した乳牛は、そのま
ま餌場に移動させるのではなく、セパレーションエリア
にて一時待機させ、再度、自動搾乳装置による搾乳を行
うようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したような自動搾
乳装置は、酪農を営む作業者の手作業による搾乳の作業
負担を軽減するためのものであるが、乳牛等の動物の搾
乳は１日に数回行われるのが一般的である。しかし、上
記従来構成においては、このような搾乳時間毎に、作業
者は、乳牛を休息場へ移動させたり、あるいは、自動搾
乳が複数回にわたり失敗した牛に対する手作業による搾
乳作業を行わなければならず、作業負担が多く、未だ、
作業負担の軽減が充分には達成されていなかった。

【０００４】上記したような自動搾乳装置は、動物の乳
首に対する搾乳具の装着も自動で行われるようになって
いるが、全ての動物が搾乳具の形状に合致するとは限ら
ず、搾乳具が適正に装着できない動物や、あるいは、こ
のような自動搾乳装置に入って来たときに落ち着かずに
暴れる動物等、自動搾乳が適正に行えない動物も少なか
らず存在する。そこで、上記したような自動搾乳装置に
適合できない動物と、他の適合しやすい動物とを予め区
分けして管理することが考えられるが、自動搾乳装置に
適合する動物であるか適合できない動物であるかについ
ては、外部から容易に判別することは難しく、このよう
に適合できない動物と、他の適合しやすい動物とを予め
区分けして管理することは実際の作業においては行い難
く、そのために管理が却って煩わしいものになる不利が
ある。

【０００５】本発明はかかる点に着目してなされたもの
であり、請求項１〜請求項５の目的は、自動搾乳に適合
できる動物に対する搾乳を能率よく行うようにしなが
ら、自動搾乳に適合できない動物を予め区分けさせる等
の煩わしさを回避して作業者の作業負担を軽減させるよ
うにしながら、搾乳対象となる全ての動物に対する搾乳
を適切に行うことが可能となる搾乳方法を提供する点に
ある。

【０００６】請求項６〜請求項８の目的は、自動搾乳に
適合できる動物に対する搾乳を能率よく行うようにしな
がら、自動搾乳に適合できない動物を予め区分けさせる
等の煩わしさを回避して作業者の作業負担を軽減させる
ようにしながら、搾乳対象となる全ての動物に対する搾
乳を適切に行うことが可能となる搾乳設備を提供する点
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の搾乳方
法によれば、搾乳場所に来た動物に対して搾乳具を乳首
に自動的に装着して搾乳する自動搾乳装置が設けられ、
搾乳対象となる動物が、自由に前記搾乳場所に来ること
ができるようにするとともに、前記自動搾乳装置による
自動搾乳が適正に行われなかった動物を、前記自動搾乳
が適正に行われた動物と分離して、人為的に管理して搾
乳を行うようにした。

【０００８】つまり、基本的には、全ての動物が自由に
自動搾乳装置による搾乳を行えるようにしておく。自動
搾乳装置による自動搾乳に適合する動物は適正に搾乳が
行えるので、人為作業は不要である。そして、自動搾乳
装置による自動搾乳が適正に行われなかった動物は、他
の自動搾乳が適正に行われた動物と分離して、例えば、
作業者の都合のよいときに、適宜、人為的に管理しなが
ら搾乳させることが出来る。

【０００９】従って、複数の動物のうち、自動搾乳に適
合するものと、適合しないものとを予め区分けして管理
する場合に較べて、それらを予め区分けするような煩わ
しい作業が不要で、しかも、自動搾乳に適合できない動
物だけを人為的に管理して搾乳させることで対応でき、
作業者の作業負担が少なく運営管理がそれだけ楽に行え
るものとなる。

【００１０】請求項２に記載の搾乳方法によれば、請求
項１において、前記自動搾乳装置による自動搾乳が適正
に行われずに分離された動物の搾乳において、再度、前
記自動搾乳装置による自動搾乳を行わせて、自動搾乳が
適正に行われなかった場合には、人為的に管理して搾乳
を行うようにした。

【００１１】この種の自動搾乳装置においては、体格や
性格に個体差が存在する動物を相手にするものであるか
ら、１度、自動搾乳に失敗しても複数回繰り返して実行
すると、適正に搾乳が実行されることも考えられるの
で、自動搾乳が適正に行われずに分離された動物に対し
て、再度、前記自動搾乳装置による自動搾乳を行わせ
て、それでもなお自動搾乳が適正に行われなかった場合
に、人為的に管理して搾乳を行うようにすることで、確
実に、自動搾乳に適合できない動物だけを人為的な管理
による搾乳を行うようにすることで、より作業者の作業
負担を軽減することができるのである。

【００１２】請求項３に記載の搾乳方法によれば、請求
項１又は２において、搾乳対象となる動物を、前記自動
搾乳装置による自動搾乳が適正に行われなかった動物を
自動搾乳に適合しない動物とし、前記自動搾乳が適正に
行われた動物を前記自動搾乳に適合する動物として、そ
れらを区分けした状態で管理するようにした。

【００１３】上記各動物を区分けして管理するので、例
えば、各動物に個体識別の為の識別手段を備えさせて、
それらを判別しながら管理するような場合に較べて、管
理し易いものとなる。

【００１４】請求項４に記載の搾乳方法によれば、請求
項３において、前記自動搾乳装置による自動搾乳が設定
回数以上、適正に行われなかった動物を、前記自動搾乳
に適合しない動物として区分けして管理するようにした
ので、確実に、自動搾乳に適合できない動物だけを区分
けして管理し易い状態で、人為的に管理して搾乳を行う
ようにして、更に作業負担の軽減を図ることができる。

【００１５】請求項５に記載の搾乳方法によれば、請求
項３又は４において、前記自動搾乳装置による自動搾乳
が適正に行われずに分離された動物の搾乳において、再
度、前記自動搾乳装置による自動搾乳を行わせて、自動
搾乳が適正に行われた場合には、前記自動搾乳に適合す
る動物として管理するようにした。

【００１６】例えば、前回の自動搾乳装置による搾乳の
際には、適正に搾乳を行うことが出来なかった動物であ
っても、再度、自動搾乳を行った場合には適正に行われ
ることも考えられるので、このような場合には、自動搾
乳に適合する動物として管理することで、次回の搾乳か
らは、作業者の人為作業を要することなく、搾乳が行わ
れることになる。

【００１７】請求項６に記載の搾乳設備の特徴構成によ
れば、搾乳場所に来た動物に対して自動的に搾乳する自
動搾乳装置が設けられ、搾乳対象となる動物が、居住す
る居住エリアから前記自動搾乳装置が設置される搾乳場
所に自由に行くことができるように構成され、前記自動
搾乳装置による自動搾乳が適正に行われなかった動物
を、前記自動搾乳が適正に行われた動物と分離して人為
的に管理して搾乳するための分離部が形成されている。

【００１８】従って、基本的には、全ての動物が居住エ
リアから自由に搾乳場所に行き、自動搾乳装置による搾
乳を行えるので、自動搾乳装置による自動搾乳に適合す
る動物は適正に搾乳が行えるので、人為作業は不要であ
る。そして、自動搾乳装置による自動搾乳が適正に行わ
れなかった動物は、分離部において、他の自動搾乳が適
正に行われた動物と分離される。この分離された動物に
対して、例えば、作業者の都合のよいときに、適宜、人
為的に管理しながら搾乳させることになる。

【００１９】従って、複数の動物のうち、自動搾乳に適
合するものと、適合しないものとを予め区分けして管理
する場合に較べて、それらを予め区分けするような煩わ
しい作業が不要で、しかも、自動搾乳に適合できない動
物だけを人為的に管理して搾乳させることで対応でき、
作業者の作業負担が少なく運営管理がそれだけ楽に行う
ことが可能となる搾乳設備を提供できるに至った。

【００２０】請求項７に記載の搾乳設備の特徴構成によ
れば、請求項６において、前記自動搾乳装置は、動物の
乳首に装着される搾乳具と、この搾乳具を自動的に前記
乳首に装着させる自動装着状態と、前記搾乳具を人為的
に前記乳首に装着させる手動装着状態とに切り換え自在
な切換手段とが備えられ、前記搾乳具が乳首に装着され
た状態で自動的に搾乳作動を実行するように構成され、
前記切換手段を前記手動装着状態に切り換えて、前記分
離部にて分離された動物に対して前記搾乳具を手動装着
させることにより、人為的に管理して前記自動搾乳装置
による搾乳を実行するように構成されている。

【００２１】自動搾乳に適合しない動物の搾乳を行う場
合には、切換手段を手動装着状態に切り換えて、分離部
において分離されている動物を前記搾乳場所に移動させ
て搾乳具を手動装着させた状態で、自動搾乳装置による
搾乳を行うことにより対応できる。又、自動搾乳に適合
しない動物の搾乳を実行しないときには、切換手段を自
動装着状態に切り換えておくことにより、自動搾乳に適
合する動物が自由に来て自動搾乳装置による搾乳を実行
することができる。

【００２２】請求項８に記載の搾乳設備の特徴構成によ
れば、請求項６又は７において、前記自動搾乳装置が設
置される搾乳場所と、前記分離部との間に、それらの間
での動物の往来を禁止する閉状態と、動物の往来を許容
する開状態とにわたって人為的に切り換え自在な開閉手
段が備えられ、この開閉手段を前記開状態に切り換える
とともに、前記切換手段を前記手動装着状態に切り換え
て、前記分離部にて分離された動物を前記搾乳場所に移
動させて前記搾乳具を手動装着させた状態で、前記自動
搾乳装置による搾乳が実行可能に構成されている。

【００２３】従って、開閉手段を閉状態に切り換えてお
くことにより、分離部にて分離されている動物が自由に
搾乳場所に行くことがなく、作業者は適宜、開閉手段を
開状態に切り換えて分離部にて分離されている動物を搾
乳場所へ移動させて、自動搾乳装置を利用して人為的な
管理による搾乳を行うことができるので、管理が行い易
いものになる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る搾乳方法及
びそのための搾乳設備を、搾乳対象となる動物として乳
牛に適用した場合について、図面に基づいて説明する。
図１に牛舎の全体レイアウトが示されている。１Ａは牛
の餌場、２Ａは牛のフリーストール（休息場）である居
住エリアとしての第１エリア、３は搾乳場所としての搾
乳場である。そして、２Ｂは後述するように自動搾乳装
置による自動搾乳が適正に行われなかった牛を分離する
ための分離部としての第２エリアであり、１Ｂはこの第
２エリア２Ｂに居る牛に対する補助の餌場である。第
１、第２エリア２Ａ、２Ｂにはパイプで仕切られた多数
のストール（寝床）２ａ、２ｂが配置されている。餌場
１Ａと第１エリア２Ａとは２箇所の一方向ゲート４，５
で仕切られており、これら一方向ゲート４，５は、餌場
１Ａから第１エリア２Ａへの通過のみ許容するように構
成されている。つまり、この一方向ゲート４、５が一方
向通過手段に相当する。そして、第１エリア２Ａと搾乳
場３との間には、牛が移動する通路Ｌ１と、搾乳の順番
を待つ待機場６が設けられている。又、搾乳場３と餌場
１Ａとの間には通路Ｌ２が形成されている。従って、第
１エリア２Ａに居る牛は、搾乳場３を通り餌場１Ａに行
き、食餌した後に一方向ゲート４，５を通過して第１エ
リア２Ａに戻るように一方向の循環経路に沿って移動す
るようになっている。尚、第２エリア２Ｂと餌場１Ｂと
の間は自由に往来ができるように通路Ｌ３が形成されて
いる。

【００２５】前記第１及び第２エリア２Ａ，２Ｂと、前
記搾乳場３との間には、第１エリア２Ａに居る牛が搾乳
場３に自由に行くことができ、第２エリア２Ｂに居る牛
が搾乳場３に行くことを禁止する第１状態と、第１エリ
ア２Ａに居る牛が搾乳場３に移動することを禁止し、第
２エリア２Ｂに居る牛が搾乳場３に自由に行くことがで
きる第２状態とに切り換え自在な開閉ゲートＧ8 （開閉
手段の一例）が設けられている。前記搾乳場３には、や
って来た牛に対して自動的に搾乳具としてのティートカ
ップ５０を乳首に装着して搾乳を行う自動搾乳装置Ａが
設けられている。

【００２６】この牛舎における搾乳システムを概略説明
すると、搾乳対象である複数の牛は、基本的には全て前
記第１エリア２Ａにて居住するように管理され、各牛は
何時でも自由に搾乳場３を通り餌場１Ａに行くことがで
きるようになっている。そして、搾乳場３にて自動搾乳
装置Ａによる自動搾乳が設定回数（複数回）以上適正に
行われなかった牛だけが、前記第２エリア２Ｂにて他の
自動搾乳が適正に行われた牛とは分離させて管理され
る。尚、自動搾乳に適合しない原因としては、例えば乳
首の形状がティートカップ５０の形状に合わずに、自動
的に装着させることが困難な場合や、搾乳場３に入ると
落ち着かずに暴れて自動搾乳が実行できない場合等があ
る。

【００２７】１日のうちの多くの時間帯においては、図
１の実線に示すように、前記開閉ゲートＧ8 は第１状態
に切り換えられており、前記第１エリア２Ａ内に居る前
記自動牛は、空腹になると何時でも自由に搾乳場３を通
り餌場に行くことができる。第１エリア２Ａには餌がな
いが、搾乳場３において自動搾乳装置Ａによる搾乳が行
われるときに動物が食餌する箇所には、牛の嗜好をそそ
る美味しい餌であるが濃厚飼料を給餌されており、この
ことを知っている（教育されている）乳牛が、空腹にな
ると自然に搾乳場３に向かうようになるのである。尚、
自動搾乳装置Ａによる搾乳が行われないときに食餌する
箇所である前記餌場１Ａ，１Ｂには、牧草等の粗飼料を
多く含む飼料を給餌するようにしている。第１エリア２
Ａに居る牛は、何時でも自由に搾乳場３に行くことがで
きるが、各牛は後述するように各牛に備えられたリスポ
ンダにより発信される個体識別情報をタグＴによって検
出して個体識別が行えるように構成され、前回の搾乳時
間から設定時間（約４時間）が経過していない場合に
は、自動搾乳を実行することなく搾乳場３から退出させ
ることになる。

【００２８】尚、第２エリア２Ｂにて分離されている牛
は、人為的に管理されて搾乳が行われるようになってい
る。つまり、第２エリア２Ｂに居る牛は前記通路Ｌ３を
通り何時でも餌場に行き食餌することができるが、通常
では開閉ゲートＧ8 が閉じているために搾乳場３に自由
に行くことはできない。そして、作業者が、予め定めた
搾乳時間になると、図４に示すように、開閉ゲートＧ8
を第２状態に切り換えて、第２エリア２Ｂに居る牛を搾
乳場３に順次移動させて、先ず自動搾乳装置Ａによる自
動搾乳を実行する。つまり、再度、自動搾乳装置Ａによ
る自動搾乳を実行してみて、自動搾乳が適正に行われた
場合には、その牛は、第１エリア２Ａに戻すことにな
る。自動搾乳が適正に実行されない牛は、搾乳場３にお
いて手動操作にてティートカップ５０を装着して搾乳を
行うことになる。尚、手動操作による搾乳が終了した牛
は帰路Ｌ４を通り、第２エリア２Ｂに戻るようになって
いる。

【００２９】このように、自動搾乳装置Ａによる自動搾
乳が可能となる牛が基本的には全て第１エリア２Ａに戻
して、何時でも自由に搾乳場３、及び、餌場１Ａに行く
ことができるようにしている。

【００３０】次に、搾乳場３について説明する。図１に
示すように、搾乳場３では、直列配置された２箇所の搾
乳室７，７の夫々に自動搾乳装置が設置され、これらの
搾乳室の横に移動通路８と、自動搾乳に失敗した牛を入
口側（待機場６側）に戻すための戻り通路Ｌ５とが並ん
で設けられている。図５に示すように、移動通路８の入
口側には開閉自在な第１ゲートＧ1 が設けられ、各搾乳
室７，７には乳牛の入口である第２（第４）ゲートＧ2,
Ｇ4 、及び出口である第３（第５）ゲートＧ3,Ｇ5 が装
備されている。移動通路８の出口側には、自動牛を餌場
１Ａへの通路Ｌ２と戻り通路Ｌ５とに振り分ける第６ゲ
ートＧ6 と、マニュアル牛を帰路Ｌ４と戻り通路Ｌ５と
に振り分ける第７ゲートＧ7 とが設けられている。尚、
戻り通路Ｌ５の待機場６側には、待機場６側への通過の
み可能なワンウエイゲートＧ9 が設けられる。

【００３１】第１ゲートＧ1 は、通常テキサスゲートと
呼ばれ、上下軸心回りで揺動可能な左右一対のゲート片
９，９を備え、エアーシリンダ等によって一対のゲート
片９，９を同時に開閉可能な観音開き構造に構成されて
いる。第２ゲートＧ2 は、上下軸心回りで揺動自在な扉
型に構成され、開き位置では移動通路８を殆ど塞ぐ状態
に設定してあり、必ず第１搾乳室７から先に牛が入るよ
うにしてある。第２搾乳室７の第４ゲートＧ4 も全く同
じ構造である。

【００３２】第３ゲートＧ3 は、搾乳室７の側壁に上下
軸心回りで揺動可能に支承された第１扉１０と、この第
１扉１０に上下軸心回りで揺動可能に支承された第２扉
１１とによる２つ折れ構造の折れ戸に構成されている。
第３ゲートＧ3 は、その閉じ作動に伴う第２扉の移動に
より、搾乳室７からでた牛の臀部を押して前進を促進さ
せるように構成されている〔図７（ヘ）参照〕。第２搾
乳室７の第５ゲートＧ5 も全く同じ構造に設定されてい
る。

【００３３】第６ゲートＧ6 は、上下向きの軸芯Ｐ６回
りで揺動可能な分配ゲート１２と、両出口の夫々へのワ
ンウエイゲート１３，１４とで成る複合扉に構成されて
いる。分配ゲート１２は、移動通路８と前記通路Ｌ２と
を連絡させる位置と、移動通路８と前記戻り通路Ｌ５と
を連絡させる位置とに切り換え自在に構成されている。
ワンウエイゲート１３，１４は、分配ゲート１２の夫々
の切り換え位置に沿った位置に復帰付勢するように構成
されている。第７ゲートＧ7 は、夫々上下向きの軸心回
りで揺動可能に設けられ、移動通路８と戻り通路Ｌ５と
を連絡させる位置と、移動通路８と帰路Ｌ４とを連絡さ
せる位置に切り換え自在に構成されている。

【００３４】又、各ゲートを連係動作させるために、牛
の通過や存否を検出する多数のセンサＳ1 〜Ｓ8 が装備
されている。全てのセンサは、投光器と受光器との対で
成る光センサに構成され、光軸を遮ること、又は光軸が
再開されることによって検出作動するものである。図面
表現上、各センサの光軸にＳ1 〜Ｓ8 を符記するものと
すれば、各センサは次のように配置されている。

【００３５】図５に示すように、上下一対の第１、第２
センサＳ1,Ｓ2 は、第１ゲートＧ1から６０cm離れた地
点における移動通路８を直交する状態に配置されてお
り、第１センサＳ1 は牛の脚部分を、第２センサＳ2 は
胴体部分を夫々検出するものである。第３センサＳ3
は、第１搾乳室７の始端側部分と、第１搾乳室７の終端
側の移動通路反対側部分とに亘るように斜め配置されて
いる。第４センサＳ4 は、第１搾乳室７の始端側の移動
通路反対側部分と、第１搾乳室７の終端側部分とに亘る
ように斜め配置されている。第５センサＳ5 は、第２搾
乳室７の始端側部分と、第２搾乳室７の終端側の移動通
路反対側部分とに亘るように斜め配置されている。第６
センサＳ6 は、第２搾乳室７の始端側の移動通路反対側
部分と、第２搾乳室７の終端側部分とに亘るように斜め
配置されている。上下一対の第７、第８センサＳ7,Ｓ8
は、第２搾乳室７の終端側付近における移動通路８を直
交する状態に配置されており、第１、第２センサＳ1,Ｓ
2 と同様に第７センサＳ7 は脚部分を、第８センサＳ8
は胴体部分を夫々検出する。

【００３６】次に、図５〜図９を参照して各センサと各
ゲートとの連係動作について説明する。先ず、初期状態
では、図５（イ）に示すように、第２ゲートＧ2 が開
き、かつ、第６ゲートＧ6 が餌場への通路側に振り分け
る位置に操作されており、その他のゲートＧ1,Ｇ3,Ｇ4,
Ｇ5 は全て閉じている。図５（ロ）に示すように、第１
ゲートＧ1 が開き、牛が移動通路８に入ってきて第１、
第２センサＳ1,Ｓ2 を通過完了すると第１ゲートＧ1 が
閉じる。そして、第３センサＳ3 を通過して第１搾乳室
７に牛が入り、首に装着した発信装置であるリスポンダ
（図示せず）によってタグ（受信装置）Ｔが固体（牛）
検出作動すると、第２ゲートＧ2 が閉じられるとともに
第４ゲートＧ4 が開く〔図６（ハ）参照〕。

【００３７】そして、第１搾乳室７において自動搾乳装
置Ａでの搾乳が開始され、かつ、次の牛が移動通路８に
入ることが可能となるべく再び第１ゲートＧ1 が開きう
る状態となる。尚、第１ゲートＧ1 は、該ゲート手前に
配置された図示しない存否センサによって第１ゲートＧ
1 直前の待機位置に牛が来ており、かつ、第１、第２搾
乳室７，７のいずれかが空いている条件のときにのみ開
き可能に設定されていると好都合である（第１ゲートＧ
1 の開き作動のみ手動操作する手段もある）。

【００３８】次に牛が移動通路８に入り、第１、第２セ
ンサを通過すると第１ゲートＧ1 が閉じられ、かつ、第
２搾乳室７の入口である第４ゲートＧ4 が開き（第２ゲ
ートＧ2 が閉じた時点、又は第１ゲートＧ1 が開く時点
で第４ゲートＧ4 を開いても良い）、２頭目の牛を第２
搾乳室７に迎える準備ができあがる〔図６（ニ）参
照〕。そして、第３、第４、及び第５センサＳ3,Ｓ4,Ｓ
5 が検出作動して牛が第２搾乳室７に入って、そのタグ
Ｔが固体検出すると、第４ゲートＧ4 が閉じられ、２箇
所の搾乳室７，７での搾乳状態となる。

【００３９】次に、第１搾乳室７での搾乳が終了する
と、第１搾乳室７の出口である第３ゲートＧ3 が開き、
牛が移動通路８に進む〔図７（ホ）参照〕。このとき、
牛の通過で遮られた第４センサＳ4 が再び初期状態に戻
ること（又は、第５及び第６センサＳ5,Ｓ6 が共に検出
作動すること）等に連係して、折り畳まれた状態で開い
ている第３ゲートＧ3 が閉じ作動し、第２扉１１が図７
（ヘ）に示すように牛の臀部を後押しして前進を促進さ
せる機能が発揮されるようにしてある。第１搾乳室７を
出た牛が、第５、第６センサＳ5,Ｓ6 を通過してから第
７、第８センサＳ7,Ｓ8 に差し掛かると第３ゲートＧ3
が閉じられるとともに第１ゲートＧ1 が開き〔図８
（ト）参照〕、第７，第８センサＳ7,Ｓ8 の通過検出で
第１ゲートＧ1 が開きうる状態になる。搾乳が終了して
いる場合には、牛は通路Ｌ２を通って餌場１へ開放され
る。

【００４０】第２搾乳室７での搾乳が終わると、上記第
１搾乳室７の場合とほぼ同様に作用する〔図８（チ）参
照〕が、違いを述べると、第５ゲートＧ5 の閉じ作動と
第１ゲートＧ1 の開き可能状態とは、第７，第８センサ
Ｓ7,Ｓ8 の通過完了検出で達成される（図９参照）とと
もに、第４ゲートＧ4 は依然として閉じ状態に維持され
ている点である（このときに第４ゲートＧ4 が開き作動
されるのは、その時点で第１搾乳室７に牛が入っている
場合である）。そして、第２搾乳室７の牛が移動通路８
外に退出したときに、未だ第１搾乳室７に牛が来ていな
いのであれば、各ゲートＧ1 〜Ｇ6 は第２ゲートのみ開
いた初期状態に戻る。

【００４１】このシステムでは、両方の搾乳室７，７が
共に空の状態では、第１搾乳室７に優先して牛を入れる
ように設定されている。又、各搾乳室７，７前の移動通
路８における第３〜第６センサＳ3 〜Ｓ6 のクロス配置
の利点は次のようである。すなわち、直列配置された搾
乳室７への移動通路８からの出退移動は、搾乳室７の横
側壁部分で行う構造上、センサの斜め配置によって搾乳
室７の入出口に近い位置でセンシングできる機能、及
び、例えば、第２搾乳室７を出た牛が第７、第８センサ
Ｓ7,Ｓ8 の通過中にバックすることがあると、第５、第
６センサＳ5,Ｓ6が作動してその不都合を検出できる機
能、の双方の機能を発揮できることであり、各ゲートの
前後に移動通路８に直交してセンサを配置する手段より
も、検出地点、及び必要センサ数の点で優れている。

【００４２】上記したような各ゲートの開閉作動は第１
制御装置８１により前記各センサの検出情報に基づいて
制御されるが、上記動作はシステムが円滑に稼働してい
るときの一例であり、ケース・バイ・ケースによって様
々な作動状況が考えられる。例えば、第２搾乳室７での
搾乳が第１搾乳室７よりも早く終了した場合では、第２
搾乳室７の牛が第７、第８センサＳ7,Ｓ8 の通過終了に
伴って、第１ゲートＧ1 が開きうる状態となる。そのと
きに第１ゲートＧ1 手前に次の牛が来ていると、第１ゲ
ートＧ1 が開き、牛は第１搾乳室７をやり過ごして直接
第２搾乳室７に入るようになる、といった具合である。

【００４３】各センサＳ1 〜Ｓ8 はいずれも同じセンサ
を使用しており、その構造を第１センサＳ1 のもので説
明すると、図１０に示すように、第１センサＳ1 は、投
光器１５と受光器１６との対で成る光学式に構成され、
投光器１５は、発光体１７による投光経路（図５ではＳ
1 で示してある）始端部への周囲からの他物侵入を阻止
する筒カバー１８を設け、かつ、発光体１７の前方に間
隔をもって配置される透過壁１９を筒カバー１８内に装
備してある。詳述すると、発光体１７は複数の放熱孔２
０ｂが形成された仕切り壁２０ａ付きの第１カバー２０
に固定され、その第１カバー２０先端部に透明ガラス製
の透過壁１９が固定装着されている。筒カバー１８は両
端開放の丸筒であり、その基端を第１カバー２０先端外
周に螺着することで一体化されている。

【００４４】つまり、発光体１７は発光するとともに熱
も出し、その熱に反応して蠅が寄って来ることが知られ
ており、透過壁１９と筒カバー１８とによって発光体１
７の光軸側の周囲に熱が発散されないようにしてある。
これによって、投光器１５の光軸が蠅によって遮られ、
センサＳ1 が誤作動することを防止している。又、同図
に示すように、受光器１６にも、受光体２１による受光
経路始端部への周囲からの他物侵入を阻止する筒カバー
２２が装着されており、受光器１６においても蠅等の虫
によって光軸が遮られる不都合がないようにしてある。

【００４５】次に、搾乳室７及び移動通路８について詳
述する。図１５及び図１６に示すように、第２ゲートＧ
2 は、そのゲート先端の上下軸心Ｐ2 回りで揺動開閉自
在な単純扉構造であり、搾乳室７上方の左右両側壁７
ａ，７ｂに亘って架設された第２シリンダＣ2 によって
駆動開閉自在である。第３ゲートＧ3 は、第１扉１０基
端を上下軸心Ｐ3 で支承するとともに、第２扉１１の先
端と搾乳室７の右側壁７ｂに亘ってガイドロッド２９を
架設連結して構成され、第１扉１０と右側壁７ｂに亘る
第３シリンダＣ3 によって駆動開閉可能である。

【００４６】又、第２ゲートＧ2 には、追い出し機構Ｅ
が装着されている。すなわち、縦支点Ｙ回りで揺動自在
な追い出し部材３０と、四連リンク３１と、追い出しシ
リンダＣｏとを第２ゲートＧ2 に取付けて追い出し機構
Ｅが構成されており、第３ゲートＧ3 が開くと追い出し
シリンダＣｏが伸長し、追い出し部材３０が丁度牛の臀
部辺りに作用して１８０度近く回動して押し出すように
作動する。尚、以上の構造は第２搾乳室７においても同
様に構成されている。

【００４７】図１１、図１２に示すように、第１ゲート
Ｇ1 には、第１シリンダＣ1 とリンク機構３２とで成る
開閉機構Ｆにより、上下軸心Ｐ1 を有した左右のゲート
片９，９を同時に開閉駆動できるようにされている。
又、図１３、図１４に示すように、第６ゲートＧ₆にお
けるワンウエイゲート１３，１４の揺動視点Ｘ１，Ｘ２
は分配ゲート１２の軸芯Ｐ６の反対側で且つ傾けて設定
され、ゲートの自重により閉じ姿勢に復帰付勢される構
造となっている。

【００４８】図１５、図３３、図３４に示すように、搾
乳室７に入った牛が後脚で自動搾乳装置Ａを踏み付けな
いように、後脚の前方移動を阻止する前蹴り防止装置Ｉ
が設けてある。つまり、前蹴り防止装置Ｉは、所定の搾
乳姿勢にある乳牛（被搾乳動物に相当）の後脚の直前位
置に突出して後脚の前方移動を規制可能な作用姿勢と、
所定の搾乳姿勢にある被搾乳動物の前進を許容する退避
姿勢とに姿勢変更自在な牽制部材３３を配備し、牽制部
材３３を、姿勢検出手段３５の検出作動に基づいて退避
姿勢から作用姿勢に切換えるように、牽制部材３３の姿
勢を切換操作可能な移動操作手段３４と姿勢検出手段３
５とを連係して構成されている。

【００４９】詳述すると、搾乳室７には搾乳中に牛をお
となしくしていてもらうために、美味しい餌を食べさせ
るようにしてあり、その餌箱３６が搾乳室７の前端部
に、電動モータ３７によって前後移動可能な状態で配備
されており、図６（ハ）の状態を詳細に示した図３３を
参照すると、タグＴ検出後には、前寄り位置にある餌箱
３６を後方に寄せ移動して乳牛を後ずさりさせることで
所定の搾乳姿勢にセットするのである。つまり、餌箱３
６が後方に寄ったことで作動する検出スイッチ３５を設
けて姿勢検出手段３５としてあり、タグＴが検出し、か
つ、その後に検出スイッチ３５が作動すると牽制用シリ
ンダＣk が搾乳室７長手方向に沿った退避姿勢の牽制部
材３３を９０度回動させて作用姿勢に姿勢を切換えるよ
う、検出スイッチ３５と牽制用シリンダＣk の制御弁３
８とが第２制御装置３９で連係されている。クッション
材を巻回したパイプ製の牽制部材３３を上下軸心Ｑによ
り、右側のものは右側壁に、且つ左のものは第２ゲート
Ｇ2 に夫々支承してあるとともに、牽制用シリンダＣk
の短縮動で作用姿勢に、又、伸長動で退避姿勢になるよ
うに構成してある。

【００５０】そして、搾乳が終わって餌箱３６が前進移
動して検出スイッチ３５が非作動状態になると牽制用シ
リンダＣk が伸長動して牽制部材３３を退避姿勢に切換
え、後脚の前進規制を解除して牛の搾乳室７からの退出
移動を許容するのである。この一連の作動は、図５
（ハ）〜図７（ホ）の間において実行されている。とこ
ろで、図２４に示すように、自動搾乳装置Ａは、通常は
搾乳室７横側方に退避した位置にあり、検出スイッチ３
５が作動すると牛の下腹部に突出移動した搾乳位置とな
るように構成されている。尚、検出スイッチ３５の検出
作動のみに基づいて牽制部材３３の姿勢切換を行う手段
でも良いが、牛が存在しないのに餌箱３６が後方に寄り
移動する異常時の作動牽制としては、タグＴ検出も作動
条件に設定する手段の方が望ましい。

【００５１】図１７、図１８に示すように、第３ゲート
Ｇ3 を通って第１搾乳室７から退出した部分における移
動通路８には、その場で立ち止まることなく牛を進ませ
るための前進促進手段Ｈが設けてある。移動通路８の餌
場１側の側壁部分には、通路側壁８ａに沿った格納姿勢
と、通路に突出した追い出し姿勢とに揺動切換自在なプ
ッシャー４０を備えた叩き機構ａと、このプッシャー４
０を通路長手方向に沿って駆動スライドさせるスライド
機構ｂとが設けてある。すなわち、側壁８ａに配設され
た上下一対のガイドレール４２，４３に、側面視略Ｈ状
の移動体４４を前後スライド自在に嵌装し、この移動体
４４に対して上下軸心Ｘ3 で略横倒しＵ字状のパイプ製
プッシャー４０を枢支するとともに、このプッシャー４
０と移動体４４とに亘って移動操作手段３４である退出
シリンダＣt を架設してある。又、移動体４４と側壁８
ａがわの固定部材４１とに亘ってロッドレスシリンダＣ
r が架設され、移動体４４を側壁８ａに沿って平行スラ
イド移動可能に支持して前進促進手段Ｈが構成されてい
る。

【００５２】作用を説明すると、第１搾乳室７から移動
通路８に牛が出ると、先ず、退出シリンダＣt が伸長動
してプッシャー４０を追い出し姿勢に切換え、牛がそれ
以上バックしないようにブロックする。それから退出シ
リンダＣt の短縮及び伸長動を連続させることでプッシ
ャー４０で２〜３回臀部を叩いて前進を促進させ、次い
でロッドレスシリンダＣr を短縮動させることで移動体
４４を介して牛を強制前進させ、その位置で再度退出シ
リンダＣt を駆動してプッシャー４０で２〜３回臀部を
叩き、最後に初期位置に戻るようになる。以上一連の作
動は、図７（ヘ）に示す第４センサＳ4 が感知する状態
から、第５又は第６センサＳ5,Ｓ6 が感知している（つ
まり、第１と第２搾乳室間における移動通路８に牛が存
在している）時間が所定時間以上になると、牛が動かな
くなったと判断して前進促進手段Ｈを作動させる、とい
う具合に制御させると好都合である。又、牛が搾乳室７
から出ると必ず前進促進手段Ｈを作動させるものでも良
い。

【００５３】自動搾乳装置Ａの構造について説明する。
図１９〜図２２に示すように、乳頭に装着可能な４個の
ティートカップ５０を先端に備えた腰折れアーム５１を
搾乳室７の右横に備えて構成される搾乳器（クラスタ
ー）Ａａと、搾乳室７において所定の搾乳姿勢になった
牛の４箇所の乳頭をセンシングしてティートカップ５０
を夫々に対応する乳頭の真下に位置合せするためのセン
サロボットＡｂとから自動搾乳装置Ａが構成されてい
る。

【００５４】図１９、図２０に示すように、搾乳器Ａａ
は、ティートカップ５０を備えた先端アーム５１ａと、
この先端アーム５１ａと搾乳室７右横に固着された支持
体５４とに架設される基端アーム５１ｂとから成る腰折
れリンク５１と、２個の復帰用シリンダ５２，５３とで
構成されている。ティートカップ５０は外側がゴム材で
覆われており、そのゴム材上下の突出部分に上リンク６
３ａとこれより長さの短い下リンク６３ｂとで成る不等
辺リンク機構６３を介して先端アーム５１ａに支持する
とともに、先端アーム５１ａと下リンク６３ｂとに亘っ
て昇降シリンダ６４を架設してある。基端アーム５１ｂ
は、昇降機構（ロッドレスシリンダや電動シリンダ等）
６６を介して平行昇降可能に支持体５４に支持されてお
り、基端シリンダ５３も連動して昇降可能となるよう、
支持体５４に立設されたバー６７に上下スライド自在に
嵌装してある。

【００５５】４個のティートカップ５０は、牛の乳頭の
配列状態に合せて前側が横に広い台形状に配置されてお
り、この配置状態は基本的に固定されている。しかしな
がら、上下のリンク６３ａ，６３ｂと先端アーム５１ａ
との連結部に介装されたゴムブッシュ（図示せず）、及
びティートカップ５０を覆うゴム部材の弾性によって、
ティートカップ５０の位置及び姿勢には融通が持たされ
ており、かつ、ティートカップ５０上端の開口部が上拡
がり形状（図１９参照）であることから、４個の乳頭の
相対位置が標準状態から多少ズレていてもティートカッ
プ５０の嵌着が可能となっている。この構造は、乳頭の
相対位置が基本的に牛毎でそう大きくは違わないことに
よって可能となっている。

【００５６】又、ティートカップ５０が乳頭に装着され
ると、それが次のティートカップ５０装着のための支持
基準体となり、その装着されたティートカップ５０はあ
まり動かない方が次のカップ装着の成功率を改善できる
点で都合が良い。そこで、ティートカップ５０の乳頭へ
の装着に伴って、前記のゴムブッシュによる融通を少な
くする機構（例えば、電磁マグネットを連結部に埋込ん
でおき、通電すれば上下のリンク６３ａ，６３ｂと先端
アーム５１ａとがリジッド状態になる、等）が設けてあ
り、カップ装着の確実性を強化してある。この搾乳器Ａ
ａは、先端シリンダ５２と基端シリンダ５３との伸縮駆
動により、搾乳室７の右横に退避した退避位置から、搾
乳室７の左右中央に突出した搾乳位置（乳牛の下腹部）
に亘ってティートカップ５０の姿勢を変えずに移動でき
るようにしてある。尚、６５はセンサロボットＡｂ合体
用の被装着部である。

【００５７】図２１、図２２に示すように、センサロボ
ットＡｂは、２個のラフセンサ５５，５５と１個のスキ
ャナー（ファインセンサに相当）５６とを備えた先端平
行四連リンク５７と、これと枠筒６９下部の上下突出板
６９ａ，６９ｂとに亘る基端平行四連リンク５８と、第
１及び第２シリンダ６０，６１等から構成されている。
枠筒６９は、モータ７０ａとネジ軸７０ｂとで成る上下
移動機構７０によって昇降移動可能に支柱５９に嵌装さ
れるとともに、その支柱５９は、２箇所の搾乳室７，７
の右側脇に亘って架設された左右一対の移動用レール６
２上を転動移動可能な台車６８に支持されている。尚、
下突出板６９ｂの延長部を、台車６８に立設した支持バ
ー６８ａに上下スライド自在に嵌装して枠筒６９の回り
止めを行っている。

【００５８】第１シリンダ６０の伸縮動によって基端平
行四連リンク５８を枠筒６９に対して左右移動可能であ
るとともに、第２シリンダ６１の伸縮動によって先端平
行四連リンク５７を基端平行四連リンク５８に対して左
右移動可能であり、図２２に示すように各センサ５５，
５６の台車６８に対する姿勢を変えずに、搾乳室７の右
横に退避した退避位置から、搾乳室７の左右中央に突出
した搾乳位置（乳牛の下腹部）に亘って横移動可能であ
る。ラフセンサ５５，５５は位置固定であるが、スキャ
ナー５６は、上アーム５６ａと下アーム５６ｂとで成る
四連リンク、及び下アーム５６ｂに作用するモータ機構
７１とにより、上下移動可能に先端平行四連リンク５７
に支持されるとともに、電動モータ等によって受台５６
ｃに対して上下軸心回りで回転可能に構成されている。
尚、７２は搾乳器Ａａ合体用の装着部である。

【００５９】ここで、搾乳器ＡａとセンサロボットＡｂ
との合体構造を説明すると、図２３に示すように、被装
着部６５は、一対の引掛け部６５ａ，６５ａと一対の突
起ガイド６５ｂ，６５ｂとを備えて構成され、装着部７
２は、腰折れリンク７３で相対連結された一対の係合片
７２ａ，７２ａを枢支可能に垂設するとともに、ソレノ
イド７４で出退操作可能なロッド７５の下端を腰折れリ
ンク７３の中央リンク片７３ａに連結して構成されてい
る。係合を解除するには、ソレノイド７４を伸長動させ
れば良い。従って、図２３（イ）に示すように、装着部
７２と被装着部６５とが横方向で位置合せされた状態
で、センサロボットＡｂ全体を下降移動すると、係合片
７２ａが突起ガイド６５ｂに誘導され、図２３（ロ）に
示すように、２箇所において係合片７２ａ先端と引掛け
部６５ａとが係合し、搾乳器ＡａとセンサロボットＡｂ
とが合体するのである。

【００６０】図３５に示すように、搾乳器Ａａ全体を水
洗いする全体洗浄装置Ｊ、及びティートカップ５０内部
を洗浄するカップ洗浄装置Ｋが設けられている。全体洗
浄装置Ｊは、搾乳室７外側の側壁部分に取付けられたノ
ズル７６と、４個のティートカップ５０の乳頭装着用穴
５０ａ（図２０参照）を塞ぐことが可能な蓋手段７７と
で構成されている。蓋手段７７は、４個の蓋７８を備え
た蓋フレーム７９と、これを駆動昇降可能な蓋昇降機構
８０とで構成され、退避位置にある搾乳器Ａａ上方の待
機位置と、そこから下降して各ティートカップ５０の蓋
となる作用位置とに亘って昇降移動される。つまり、自
動搾乳装置Ａの作動制御を司る第１制御装置８１（図４
３参照）でタグＴと蓋昇降機構８０とポンプ装置（図示
せず）とを連係することにより、定期的に（例えば、１
０頭の搾乳毎）退避位置にある搾乳器Ａａに蓋７８がセ
ットされた状態でノズル７６から水を出し、搾乳器Ａａ
に付いた泥や糞、藁クズ等の付着物を取除けるようにな
っている。

【００６１】カップ洗浄装置Ｋは、前記蓋手段７７と蓋
フレーム７９に接続されたホース８２等から構成されて
いる。すなわち、蓋７８中央の垂下突起８３先端には噴
射ノズル（図示せず）が形成されるとともに、蓋フレー
ム７９及び垂下突起８３夫々の内部に形成された導水路
（図示せず）を介してホース８２と垂下突起８３の噴射
ノズルとが連通されている。つまり、ティートカップ５
０に蓋７８をセットした状態で、図示しないポンプから
の高圧水を垂下突起８３先端から放つことでカップ内部
の洗浄を行えるのであり、搾乳器Ａａが退避位置に戻る
毎に蓋昇降機構８０を作動させることにより、１頭の搾
乳毎にカップ内部の洗浄が行われる。高圧水の他、先ず
摂氏４０度の温水で前すすぎし、次に摂氏９０度の熱水
（洗剤を混ぜても良い）で本洗いし、最後に水で後すす
ぎした後に圧搾空気を送って乾燥させる、という洗浄工
程を設定すれば好都合である。

【００６２】次に、自動搾乳装置Ａの作用を、図２４〜
図３２を参照して説明する。先ず、第１搾乳室７の右横
位置に、搾乳器Ａａとこれよりも高い位置にあるセンサ
ロボットＡｂとが横並び状態で待機している（図２
４）。次いで、餌箱３６がその牛に適合した量後退させ
て所定の搾乳姿勢に操作するとともに、左右の牽制部材
３３，３３が作用姿勢に切換る（図２５）。このとき、
餌箱３６の後退移動終了に伴って、センサロボットＡｂ
が左横に移動し、かつ、下方移動すること（図２８）に
よってセンサロボットＡｂが搾乳器Ａａに合体する。

【００６３】合体された自動搾乳装置Ａは、センサロボ
ットＡｂの第１及び第２シリンダ６０，６１を駆動して
の概略の横移動でティートカップ５０を牛の下腹部に移
動し（図２６）、それから、ラフセンサ５５，５５を用
いて第４乳頭（リファレンスティート）を検出し、各々
のティートカップ５０を対応する乳頭の下方となるよう
に第１及び第２シリンダ６０，６１を駆動制御して（搾
乳器Ａａの２個のシリンダ５２，５３は追従移動する）
概略の位置合せを行う（図２９、図３０参照）。次に、
モータ機構７１を駆動してスキャナー５６を持上げ、上
下方向でも乳頭の間に位置させ、かつ、駆動回転させな
がら４箇所の乳頭位置センシングを行う（図２９、図３
０参照）。

【００６４】スキャナーによる精密センシング（乳頭位
置計測）が終了し、各ティートカップ５０が各乳頭の真
下に位置合せされると、先ず第１乳頭Ｔｅ1 （乳頭の位
置関係は図２８参照）のティートカップ５０の装着トラ
イが開始され（図３１）、それから第２、第３、及び第
４乳頭Ｔｅ2,Ｔｅ3,Ｔｅ4 の装着が行われる。４個のテ
ィートカップ５０の乳頭への装着が完了すると、装着部
７２と被装着部６５との係合が解かれてセンサロボット
Ａｂが少し持上がり、次いで右側方に移動して退避位置
に戻る（図２７）。この後、レール６２を使ってセンサ
ロボットＡｂは隣の第２搾乳室７へと向かうのである。

【００６５】センサロボットＡｂが退避位置に戻ると、
昇降機構６６が上昇駆動されるとともに、昇降シリンダ
（装着機構に相当）６４が短縮駆動されてティートカッ
プ５０を基軸として搾乳器Ａａが持上がり、ティートカ
ップ５０の姿勢を乳頭に適した状態に矯正する（図３
２）。それから、搾乳が開始されるのである。

【００６６】つまり、図３１に示されるようにティート
カップ５０は下方位置では乳頭への嵌まり易さを優先し
て、ほぼ垂直に起立した姿勢となっているが、不等辺リ
ンク機構６３での上昇移動が揺動上昇と似た状態となっ
てやや後傾姿勢になり、乳頭を少し捩じる状態となるの
で、搾乳器Ａａ本体の持上げにより、ティートカップ５
０を後傾姿勢からほぼ垂直な起立姿勢に戻す姿勢矯正機
構Ｍが構成されている。又、先端が少し前に寄る乳頭の
後傾姿勢に合せてティートカップ５０の下方位置での姿
勢を設定し、上昇による顕著な後傾姿勢を元の僅かな後
傾姿勢に戻すように設定すればより好都合である。搾乳
器Ａａ本体を後から持上げ移動させるのは、ティートカ
ップ５０の装着完了に伴って、合体しているセンサロボ
ットＡｂを側方に逃がし移動させるために必要な上下空
間を確保する点でも意味がある。

【００６７】スキャナー５６によるセンシング（乳頭位
置計測）について説明する。スキャナー５６は送信及び
受信機能の双方を備え、送信した超音波の反射波を受信
することで物体の存在と大きさ及び位置を計測するもの
であり、図３０に示すように、そのスキャナー５６を４
個の乳頭のほぼ中央位置において回転させることで、４
個の乳頭の位置計測を行う。具体的には、図４０に示す
ように、牛の後脚Ｌｅ、藁クズＳｔ、乳頭Ｔｅ、乳房Ｕ
ｄが計測対象域に存在しているとする。そして、図４
２に示すように、反射波の受信によるスキャナー５６と
物体との距離Ｄｉとその基準位置からの角度Ａｎとが順
次記録されるのであるが、反射波が来ないとき（データ
が無いとき）には０（零）が検出されるようになってい
るとする。

【００６８】図４２に示すように、スキャナー５６の回
転が始まり、先ず後脚Ｌｅの存在及びその距離ｌ_L1〜ｌ
_Lnと、角度θ_L1〜θ_Lnが検出される。次に、藁クズの存
在及びその距離ｌ_S1〜ｌ_Snと、角度θ_S1〜θ_Snが検出さ
れ、それから、乳頭Ｔｅの存在及びその距離ｌ_T1〜ｌ_Tn
と、角度θ_T1〜θ_Tn、乳房Ｕｄ存在及びその距離ｌ_U1〜
ｌ_Unと、角度θ_U1〜θ_Unが順次検出される。又、予め測
定された牛毎の乳頭位置データから、おおよその乳頭存
在エリアであるx0,x1・y0,y1で囲まれた四角形のウィン
ドウＷｉが定めてあり、このウィンドウＷｉ内に物体が
存在するか否かと、乳頭としての太さ及びスキャナーか
らの距離が適切であるかどうかで総合的に判断する。

【００６９】すなわち、図４１に示すアルゴリズムのよ
うに、検出された距離と角度のデータの下記〔数１〕に
より算術平均を各物体毎に求め（ステップ♯ａ）、

【００７０】

【数１】算術平均：ｌ_Av＝ｌ₁＋…ｌ_n／ｎ，θ_AV＝θ
₁＋…θ_n／ｎ

【００７１】次いで、その求められた値が所定範囲にあ
るか否か？、及びその物体が所定のウィンドウＷｉ内に
存在するか否か？を比較し（ステップ♯ｂ）、双方の条
件が共に満足すれば乳頭Ｔｅであると見なし、いずれか
一方でも満足しないと乳頭Ｔｅ以外のものであると見な
すように制御されるのである。尚、図３０に示すよう
に、平面図で右後のものが第１乳頭Ｔｅ1 であり、そこ
から時計回り方向に順次、第２〜第４乳頭Ｔｅ2 〜Ｔｅ
4 に設定されている。ラフセンサ５５で検出されるの
は、右前の第４乳頭Ｔｅ4 である。

【００７２】次に、搾乳室７に牛が入ってから出るまで
の自動搾乳装置Ａの作動全体のアルゴリズム、つまり、
第１制御装置８１の制御手順を図３６〜図３９を用いて
説明する。つまり、この第１制御装置８１が管理手段に
相当する。先ず、入口ゲートＧ2又はＧ4を開け（ステッ
プ♯１）、第３又は第５センサＳ3又はＳ5による牛の通
過完了か否かでもって牛が搾乳室７に入ったか否かを検
出し（ステップ♯２）、通過すれば入口ゲートＧ2又は
Ｇ4を閉じる（ステップ♯３）。搾乳室７でタグＴ検出
がされると（ステップ♯４）、その牛が前回の搾乳時間
から設定時間（４時間）以上経過しているか否かが判断
され、設定時間経過していなければ、搾乳を実行しない
で、ステップ♯２８に移行し、第６ゲートＧ6 を切り換
え牛を待機場６（第１エリア２Ａ）に戻す（ステップ♯
４８）。設定時間以上経過している場合には、予め入力
されているその牛の情報のうちの体格データ等が出力さ
れ（ステップ♯５）、餌箱３６がその牛に見合った距離
で後退操作され（ステップ♯６）る。この場合、牛の首
に巻回装備された首輪状のリスポンダ（図示せず）を大
きめの輪として、重い発信装置部分が必ず下にくるよう
に構成しておけば、タグＴによる検出ができない事態を
避けられるようになる。

【００７３】餌箱３６が後退して牛が搾乳姿勢になる
と、センサロボットＡｂが搾乳器Ａａに合体するべく移
動作動し（ステップ♯７）、合体が完了する（ステップ
♯８）と、予め入力されているその牛の情報のうちの乳
頭位置データが出力され（ステップ♯９）、その予備デ
ータに基づいて合体した自動搾乳装置Ａが牛の下腹部に
移動する（ステップ♯１０）。それから、ティートカッ
プ５０の装着作動が始まるのであるが、ここで、Ｒ：一連の装着作動のトライ回数（最高５回）Ｎ：乳頭の番号（１〜４）Ｓｃ：スキャナーのセンシングトライ回数（最高２
回）Ｔｃ：ティートカップ上昇移動（キャッチアップ）の
トライ回数（最高２回）と定義する。

【００７４】先ず、Ｒ＝０，Ｎ＝１にセットされ（ステ
ップ♯１１）、そして、スキャナー５６による計測初期
位置ではＳｃ＝０にセットされた状態（ステップ♯１
２）で、ラフセンサ５５による第４乳頭（リファレンス
ティート）の検出作動が行われる（ステップ♯１３）。
第４乳頭が検出されると（ステップ♯１４）、前回の装
着成功時の乳頭位置データがあれば（ステップ♯１
５）、そのデータのみに基づいてティートカップ５０の
精密な位置合せ移動が行われ（ステップ♯１６）、それ
からキャッチアップ作動して（ステップ♯１７）、ティ
ートカップ５０の乳頭装着に伴うセンサ（図４３に示す
センサ８５）の乳頭検出作動に基づき、装着成功か否か
の判断を行う（ステップ♯１８）。

【００７５】装着成功（センサ作動）すれば、次の乳頭
（第２〜４乳頭）のキャッチアップトライ（ステップ♯
１９）へと移行し、装着が失敗に終わると初めてスキャ
ナー５６による乳頭検出作動（ステップ♯２０）へと移
行する。４個のティートカップ５０の乳頭装着が終了す
る（ステップ♯２１）と、センサロボットＡｂと搾乳器
Ａａとの合体が解除され（ステップ♯２２）、搾乳器Ａ
ａによる搾乳が開始される（ステップ♯２３）。

【００７６】搾乳が進行して、分当たりの搾乳量（ト−
タル量）が 0.2ｌ/minを下回ると（ステップ♯２４）、
ティートカップ５０の装着が解除されるとともに搾乳器
Ａａが退避移動し（ステップ♯２５）、その時点でその
牛の全搾乳量が予測乳量（過去のデータ等に基づいて予
め予測できている）の８割以上か、それ未満かを判断し
（ステップ♯２６）、８割以上あれば、第６ゲートＧ6
をそのままに維持して（ステップ♯２７）牛を餌場１に
移動させ（図２参照）、満たない場合は第６ゲートＧ6
を切換え（ステップ♯２８）、もう一度搾乳を行うべく
牛を戻り通路Ｌ５を通して入口側に戻す（図３参照）。

【００７７】一方、ステップ♯１８での乳頭装着失敗後
に伴うスキャナー５６の乳頭検出作動（ステップ♯２
０）により、４個のティートカップ５０の位置計測が行
われ（ステップ♯２９）、計測が終了すればＴｃ＝０に
設定された状態（ステップ♯３０）で、ラフセンサ５５
で第４乳頭の位置検出を連続して行うことで牛が動いて
いるか否かを検出する（ステップ♯３１）。つまり、第
４乳頭の位置が変化すれば牛が動いており、変化しなけ
れば静止していることが判断でき（ステップ♯３２）、
動いておれば静止するまで待つ。このとき、所定時間が
経過すれば牛の動きをカット（動いていないと見なすこ
と）するようにしても良い。

【００７８】そして、静止しておれば第２乳頭Ｔｅ2 と
第３乳頭Ｔｅ3 との前後間隔Ｌ1 、及び、第１乳頭Ｔｅ
1 と第３乳頭Ｔｅ3 との斜め間隔Ｌ2 とを算出し（図２
８参照）、かつ、これらの値と予め設定（標準範囲の最
低値）された前後間隔Ｌ10と斜め間隔Ｌ20とを比較し
（ステップ♯３３）、測定値が小であれば通常の装着順
序（ステップ♯３４）が、大であれば異なる装着順序
〔第３乳頭Ｔｅ3 に対応するティートカップ５０の装着
自由度が高い第３乳頭Ｔｅ3 から始める〕（ステップ♯
３５）が夫々行われる。

【００７９】次いで、その選択された順序に基づいてテ
ィートカップ５０がキャッチアップ作動（ステップ♯３
６）し、装着の成否を判断し（ステップ♯３７）、成功
すれば次の乳頭（第２〜４乳頭）のキャッチアップトラ
イ（ステップ♯３８）へと移行する。４箇所全ての装着
が済んだか否か判断し（ステップ♯３９）、装着成功で
あれば、センサロボットＡｂと搾乳器Ａａが合体するス
テップ♯２２に合流する。

【００８０】ステップ♯３７で否となると、再びキャッ
チアップトライを行い（ステップ♯４０）、そのトライ
回数の判断を行い（ステップ♯４１）、２回未満であれ
ばステップ♯３２に戻り、２回以上でも未装着であれ
ば、ラフセンサ５５の機能により、その時点で牛が動い
ているか否かを判断する（ステップ♯４２）。その結
果、牛が動いておればその状態において２回以下のキャ
ッチアップ作動に１分以上費やしているか否かを検出し
（ステップ♯４３）、１分に達すると牛が動き過ぎてこ
のままでは無理であると見なし、スキャナー５６による
センシング回数の１回増しを行い（ステップ♯４４）、
その回数が２回以下かどうかを判断し（ステップ♯４
５）、２回以下であればもう一度ステップ♯２０に戻っ
てスキャナー５６のセンシングからやり直す。

【００８１】センシング回数が３回目であれば、ラフセ
ンサ５５による第４乳頭Ｔｅ4 検出から始まるセンシン
グ全体のトライ回数の１回増しを行い（ステップ♯４
６）、その回数が５回以下かどうかを判断し（ステップ
♯４７）、５回以下であればステップ♯１３に戻ってラ
フセンサ５５のセンシング作動からやり直し、６回目で
あれば装着失敗と見なし、第６ゲートＧ6 を切換るステ
ップ♯２８に移行し、牛を待機場６（第１エリア２Ａ）
に戻すようにする。

【００８２】前記牛に対する搾乳は、上記したような自
動搾乳装置Ａの動作により適宜実行されることになる
が、装着に失敗して入口側に戻る牛については、前記第
１制御装置８１により個体識別情報として失敗した回数
が判別されるようになっており、この装着失敗の回数が
設定回数を越えている場合には、このような牛は自動搾
乳装置Ａによる自動搾乳に適合していないものとして、
それ以後は第２エリア２Ｂに移動させる。

【００８３】図４３に示すように、自動搾乳装置Ａによ
るティートカップ５０の一連の装着作動が自動的に行わ
れる自動装着モードと、その一連の装着作動を人為操作
で行う人為操作モードとを切換え可能な切換手段として
の切換スイッチ８４が第１制御装置８１に接続されてい
る。切換スイッチ８４を人為操作モードに切換えると、
搾乳器Ａａの移動、及びティートカップ５０の乳頭Ｔｅ
1〜4への持上げ移動等は全て手動で行うことになる。し
かしながら、ティートカップ５０の装着終了に伴う搾乳
器Ａａ本体の持上げ（図３２参照）が重いので、４個の
ティートカップ５０が装着されると搾乳器Ａａ本体の持
上げだけ駆動するようにしてある。

【００８４】すなわち、腰折れアーム（搾乳フレーム）
５１の持上げ移動に連動して不等辺リンク機構（アー
ム）６３を相対下降させる姿勢矯正機構Ｍと、ティート
カップ５０内部に装備された乳頭検出センサ（装着検出
手段）８５とを備え、４個目のティートカップ５０が装
着されると姿勢矯正機構Ｍが作動するよう、第１制御装
置８１が４個の乳頭検出センサ８５と姿勢矯正機構Ｍと
を連係するのである。

【００８５】姿勢矯正機構Ｍは、昇降機構６６と昇降シ
リンダ６４とで成り、昇降機構６６を上昇作動させると
ともに昇降シリンダ６４を短縮動することにより、ティ
ートカップ５０の高さ位置が維持された状態で、その傾
きが矯正されるように作用するのである。又、図４３に
示す符号Ｖは、ティートカップ５０を乳頭に嵌め込むべ
く持ち上げ移動させる移動操作手段であり、具体的には
上昇シリンダ６４で構成されているが、搾乳器Ａａ全体
を駆動昇降する昇降機構６６も移動操作手段Ｖの一部で
あると言っても差し支えない。

【００８６】図４３において、第１制御装置８１には、
スキャナー５６による乳頭位置計測情報を更新しながら
記憶する乳頭位置更新記憶手段８６が制御プログラムと
して備えられ、図３５におけるステップ♯１６での「前
回での成功データ」が、乳頭位置更新記憶手段８６に取
り込まれているのである。つまり、乳頭位置更新記憶手
段８６での成功データの有無に基づいてステップ♯１５
の判断がされるのであり、ティートカップ５０の装着成
功時におけるスキャナー５６による乳頭位置計測が行わ
れる毎に、その最新成功データのみが記憶されるのであ
る。切換スイッチ８４が「手動モード」であり、人為操
作でティートカップ５０を乳頭に嵌め込まれた場合で
も、それは装着成功と見なしてその成功データが乳頭位
置更新記憶手段８６に取り込まれるようにしておけば好
都合である。

【００８７】前記第２エリア２Ｂに居る牛の搾乳を行う
場合には、予め設定された搾乳時間になると、作業者が
開閉ゲートＧ8 を第２状態に切り換えて、第２エリアに
居る牛を順次、前記搾乳室７へ移動させる（図４参
照）。そして、先ず最初に、自動搾乳装置Ａによる自動
搾乳を実行させることとしており、このとき、自動搾乳
が適正に実行できたときには、その牛は第１エリア２Ａ
に戻して元の状態で管理されるようになる。そして、自
動搾乳が適正に行われない牛に対しては、基本的にはマ
ニュアル（手作業）にて搾乳を行うようにしている。つ
まり、前記切換スイッチ８４を「手動モード」に切り換
えて、手動操作にてティートカップ５０をマニュアル牛
の乳首に装着させて搾乳器Ａａによる搾乳を実行させる
のである。

【００８８】〔別実施形態〕（１）上記実施形態では、自動搾乳に適合した牛が居住
する第１エリアと、分離部として、自動搾乳が適正に行
えなかった牛を居住させる第２エリアとを設け、夫々の
エリアの牛を各別に管理するようにしたが、このような
構成に限らず、例えば、図４４に示すように、居住エリ
ア２Ａと餌場１Ａとの間に、餌場１Ａから居住エリア２
Ａへの移動のみ許容するワンウエイゲート４が設けら
れ、牛が居住エリア２Ａから自動搾乳装置Ａが設けられ
た搾乳場３を通り、餌場１Ａに向かう一方向の循環経路
に沿う状態で自由に移動できるようにして、自動搾乳装
置Ａによる自動搾乳が適正に行われなかった場合には、
そのような牛を、他の牛から分離させる分離部２Ｂを設
けておき（図４５（イ））、この分離された牛は再度、
搾乳場３に行くことができるようにして、適正に搾乳は
行われると、餌場１Ａに戻る（図４５（ロ））ように構
成してもよい。尚、複数回にわたって自動搾乳に失敗す
る牛に対しては、例えば、作業者が所定時間毎に各牛の
状況を判断して、適宜、手動操作による搾乳を実行する
ようにしてもよい。

【００８９】（２）上記実施形態では、自動搾乳装置に
よる自動搾乳に適合しない牛に対して、搾乳具（ティー
トカップ）を手動で装着させて自動搾乳装置を利用して
搾乳するようにしたが、手作業にて搾乳作業を行うよう
にしてもよい。

【００９０】（３）上記実施形態では、自動搾乳に適合
する牛に対して、第１エリアから搾乳場所を通り餌場に
至る一方向の移動のみ許容する構成としたが、第１エリ
アから餌場や搾乳場所へ自由に往来できるようにして、
餌場には粗飼料のみ給餌し、搾乳場所には濃厚飼料を給
餌する構成としてもよい。

【００９１】（４）上記実施形態では、自動搾乳装置に
よる搾乳が行われるときに食餌する箇所（前記餌箱３
６）には、牛が好む濃厚飼料を給餌するようにしたが、
牧草等の粗飼料を供給するようにしてもよく、牧草等の
粗飼料と濃厚飼料とを混合させたものであってもよい。

【００９２】（５）上記実施形態では、搾乳対象動物と
して牛の場合を例示したが、本発明は牛に限らず、山羊
やその他の動物にも適用できる。

【００９３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】牛舎レイアウトを示す全体平面図

【図２】搾乳場、及び各ゲートと各センサの配置状態を
示す平面図

【図３】搾乳場、及び各ゲートと各センサの配置状態を
示す平面図

【図４】搾乳場、及び各ゲートと各センサの配置状態を
示す平面図

【図５】センサとゲートとの連係作動状態を示す作動図

【図６】センサとゲートとの連係作動状態を示す作動図

【図７】センサとゲートとの連係作動状態を示す作動図

【図８】センサとゲートとの連係作動状態を示す作動図

【図９】センサとゲートとの連係作動状態を示す作動図

【図１０】センサの構造を示す断面側面図

【図１１】第１ゲートの正面図

【図１２】第１ゲートの開閉駆動構造を示す平面図

【図１３】第６ゲートの側面図

【図１４】第６ゲートの構造を示す平面図

【図１５】第２及び第３ゲートを示す第１搾乳室の側面
図

【図１６】第２及び第３ゲートの開閉構造を示す第１搾
乳室の平面図

【図１７】追い出し装置の構造を示す側面図

【図１８】追い出し装置の構造を示す平面図

【図１９】搾乳器を示す側面図

【図２０】搾乳器を示す平面図

【図２１】センサロボットを示す側面図

【図２２】センサロボットを示す平面図

【図２３】装着部と非装着部の構造を示す一部切欠きの
側面図

【図２４】搾乳器とセンサロボットとの退避位置での横
並び状態を示す平面図

【図２５】搾乳器とセンサロボットとの退避位置での合
体状態を示す平面図

【図２６】突出移動して作用姿勢の自動搾乳装置を示す
平面図

【図２７】搾乳器による搾乳状態を示す平面図

【図２８】センサロボットの下降による合体作動を示す
要部の側面図

【図２９】スキャナーのセンシング状態を示す要部の側
面図

【図３０】ラフセンサ及びスキャナーによるセンシング
状態を示す要部の平面図

【図３１】ティートカップのキャッチアップトライを示
す側面図

【図３２】ティートカップ装着後の搾乳器持上げ状態を
示す側面図

【図３３】前蹴り防止装置を示す搾乳室の平面図

【図３４】牽制部材の位置を示す側面図

【図３５】洗浄手段を示す側面図

【図３６】自動搾乳装置の作動順序のアルゴリズムその
１を示す図

【図３７】自動搾乳装置の作動順序のアルゴリズムその
２を示す図

【図３８】自動搾乳装置の作動順序のアルゴリズムその
３を示す図

【図３９】自動搾乳装置の作動順序のアルゴリズムその
４を示す図

【図４０】スキャナーによる計測原理を示す平面図

【図４１】スキャナーによる乳頭検出のアルゴリズムを
示す図

【図４２】スキャナーによる乳頭検出データの解析原理
を示す図

【図４３】ティートカップ装着に関する制御系統図

【図４４】別実施形態の牛舎レイアウトを示す全体平面
図

【図４５】別実施形態の牛舎レイアウトを示す全体平面
図

【符号の説明】

１Ａ餌場２Ａ居住エリア２Ｂ分離部３搾乳場所５０搾乳具８４切換手段Ａ自動搾乳装置Ｇ8 開閉手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】搾乳場所に来た動物に対して搾乳具を乳
首に自動的に装着して搾乳する自動搾乳装置が設けら
れ、搾乳対象となる動物が、自由に前記搾乳場所に来る
ことができるようにするとともに、前記自動搾乳装置に
よる自動搾乳が適正に行われなかった動物を、前記自動
搾乳が適正に行われた動物と分離して、人為的に管理し
て搾乳を行うようにした搾乳方法。
【請求項２】前記自動搾乳装置による自動搾乳が適正
に行われずに分離された動物の搾乳において、再度、前
記自動搾乳装置による自動搾乳を行わせて、自動搾乳が
適正に行われなかった場合には、人為的に管理して搾乳
を行うようにした請求項１記載の搾乳方法。
【請求項３】搾乳対象となる動物を、前記自動搾乳装
置による自動搾乳が適正に行われなかった動物を自動搾
乳に適合しない動物とし、前記自動搾乳が適正に行われ
た動物を前記自動搾乳に適合する動物として、それらを
区分けした状態で管理するようにした請求項１又は２記
載の搾乳方法。
【請求項４】前記自動搾乳装置による自動搾乳が設定
回数以上、適正に行われなかった動物を、前記自動搾乳
に適合しない動物として区分けして管理するようにした
請求項３記載の搾乳方法。
【請求項５】前記自動搾乳装置による自動搾乳が適正
に行われずに分離された動物の搾乳において、再度、前
記自動搾乳装置による自動搾乳を行わせて、自動搾乳が
適正に行われた場合には、前記自動搾乳に適合する動物
として管理するようにした請求項３又は４記載の搾乳方
法。
【請求項６】搾乳場所に来た動物に対して自動的に搾
乳する自動搾乳装置が設けられ、搾乳対象となる動物
が、居住する居住エリアから前記自動搾乳装置が設置さ
れる搾乳場所に自由に行くことができるように構成さ
れ、前記自動搾乳装置による自動搾乳が適正に行われなかっ
た動物を、前記自動搾乳が適正に行われた動物と分離し
て人為的に管理して搾乳するための分離部が形成されて
いる搾乳設備。
【請求項７】前記自動搾乳装置は、動物の乳首に装着
される搾乳具と、この搾乳具を自動的に前記乳首に装着
させる自動装着状態と、前記搾乳具を人為的に前記乳首
に装着させる手動装着状態とに切り換え自在な切換手段
とが備えられ、前記搾乳具が乳首に装着された状態で自
動的に搾乳作動を実行するように構成され、前記切換手段を前記手動装着状態に切り換えて、前記分
離部にて分離された動物に対して前記搾乳具を手動装着
させることにより、人為的に管理して前記自動搾乳装置
による搾乳を実行するように構成されている請求項６記
載の搾乳設備。
【請求項８】前記自動搾乳装置が設置される搾乳場所
と、前記分離部との間に、それらの間での動物の往来を
禁止する閉状態と、動物の往来を許容する開状態とにわ
たって人為的に切り換え自在な開閉手段が備えられ、こ
の開閉手段を前記開状態に切り換えるとともに、前記切
換手段を前記手動装着状態に切り換えて、前記分離部に
て分離された動物を前記搾乳場所に移動させて前記搾乳
具を手動装着させた状態で、前記自動搾乳装置による搾
乳が実行可能に構成されている請求項７記載の搾乳設
備。