[发明专利]奶头处理方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括用于处理产奶动物的奶头的设备的组件，并更特定地涉及一种能够在有限的时间窗内进行对一动物的全部奶头的处理的组件。该组件可有利地被投入到乳品业设施的实践中，该乳品业设施包括挤奶设备，并特定地包括自动挤奶设备。本发明可具体地在挤奶操作之前或之后实施，本发明可具体地在转动的挤奶平台上或静止的挤奶隔栏处实施。

背景技术

长久以来在实践中在挤奶之后都会使用所谓的“奶头药浴(teat dip)”处理挤奶动物的奶头。对奶头进行药浴的一个目的是为了通过施加一些例如碘酒溶液或其它消毒溶液的消毒剂流体来防止感染。为了防止其它导致感染的污染物入侵，可使用具有其它的或额外效果(例如在奶头周围产生屏障作用)的特定流体。这种屏障可特定地在一段时间内起作用以允许奶头的奶通路开口自己完全或部分关闭。在一些情况下，挤奶后可通过在奶头上喷洒流体来完成奶头药浴。同样经过实践的是，在挤奶之前，通过施加干净的介质，其也可以是处理介质，尤其是处理流体，来处理挤奶动物的奶头。在挤奶之前或之后实施药浴，或者喷洒或另外地施加处理流体至动物的奶头可被称为预处理或后处理，并例如在第2007/0101945号美国专利申请公开中有说明，其中涉及奶头药浴或喷洒。如在专利申请EP-A-0536836中说明的使用挤奶机器人的自动挤奶中也已记载了进行后处理，其中揭示了将喷射喷嘴安装在机器臂的端部，其还可操作奶杯，或者在EP-A-1166625中，钳型机器臂可夹住并操纵奶头喷洒装置或奶头药浴装置。

在美国专利6443094中说明了一种用于在动物旋转的挤奶平台上行进时将消毒剂施加至奶牛乳房上的自动系统。在第2011/245975或2006/196432号美国专利申请公开中已经建议通过使用对奶头位置或乳房位置进行图像分析来对处理流体自动递送至奶头进行改进。具体而言，其已经建议在旋转的挤奶平台上使用飞行时间(time-of-flight)相机来生成动物乳房区域的图像，其在进行分析时允许机器臂移向个体动物的识别出的乳房位置，以对于乳房或奶头、在乳房上或在奶头处进行处理。

在大多数用于对动物的奶头进行预处理或后处理的已知系统中，标准统一的流体施加过程被普遍应用于所有的动物。在自动挤奶的背景中，考虑到自动挤奶设施体现出巨大成本投资且需要很高生产利用率以便将成本保持在可接受限度之下，从包括成本有效的多种角度来看，迅速实施各种自动操作的需求可能是很重要的。迅速实施操作的需求的其它原因包括使对动物的干扰和侵犯最小化，从而优选地减小由于操作带来的对于动物的妨碍和伤害的程度。在旋转挤奶室的场景中，例如从平台周边处的固定位置处对移动中的动物执行操作时，重要的是在有限的时间范围内执行特定的操作以便避免使平台减速。可注意到的是在这种场景下，为了一只动物使平台减速必定会致使阻挡平台并延长所有动物在现场滞留的时间。类似地，在装备有自动挤奶设备的固定隔栏中，重要的是推演出每一只动物在隔栏中花费的最小时间量，尤其是在完成挤奶或者在其开始之前。这使得该成本设施的生产利用率更高。

正如已经提及的，系统已经被推荐用于，在执行乳头处理操作时，确定个体动物的乳房位置或乳头位置，以便通过确保可靠的更精确地确定处理区域目标改进处理的效果。可预测的是，改进这种技术的精确度可在一些情况下，通过避免为确保最小预期覆盖而需要在比所需区域更大的区域上盲目且浪费地施加处理介质(例如流体)，从而减少处理流体的消耗。然而，包括精密的奶头位置检测设备(例如用于靶向施加处理流体的3D成像相机和相关图像处理器件)的奶头处理设备的实施，与其复杂性的增加一起，已经同时使得执行相关操作所需的最小时间变长。在此情况下，将改进的奶头处理与精密的奶头检测和定位设备相关联地实现，则可发生时间延迟，如果在确定奶头定位中无论何种原因存在延迟的话。在自动后处理中，这可能导致推迟将动物从挤奶隔栏中放出。在自动预处理中，这可能导致延迟开始挤奶。在这两种情况下，在挤奶平台的场景中，这可导致延迟平台上的所有动物和操作。在这两种情况下，在静止挤奶隔栏的场景中，这导致延迟准许后续动物进入，动物们可能需要在队伍中等待。因此，尽管在对奶头的处理中形成了各种优势，但是仍然希望进一步改进与可能地或优选地在自动挤奶设施中进行挤奶相关联的奶头预处理或后处理的效率。

发明内容