JP2006166813A - Working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、走行機体に対して昇降自在に作業装置を連結し、該作業装置に設けた感知体の土圧感知による姿勢変化に基づいて作業装置の対地高さを制御する作業機に関する。 The present invention relates to a working machine that connects a working device to a traveling machine body so as to be movable up and down, and controls a ground height of the working device based on a change in posture by sensing a soil pressure of a sensing body provided in the working device.
走行機体に対して昇降自在に作業装置を連結し、該作業装置に配置された検知体の姿勢変化に基づいて該作業装置の対泥面高さを所定値に維持するように昇降制御して、田植え等の作業を行うようにした田植え機等の作業機において、圃場面に対して作業装置を下降させ、検知体が圃上面に接触した時に発生するハンチングを防止するために、作業装置を下降させる際には、検知体の変位を検知する油圧の感度を鈍感側に設定し、作業装置を作動させる植付けクラッチのON操作検出して、或いは単位時間当たりの作業装置のリフト角の変化(検知体が圃場面に接触していること)を検出して油圧感度を所要の設定値に戻すようにした作業機が知られている(例えば、特許文献1参照)。 The working device is connected to the traveling machine body so as to be movable up and down, and the raising and lowering control is performed so that the height of the working device against the mud surface is maintained at a predetermined value based on the posture change of the detecting body arranged in the working device. In order to prevent the hunting that occurs when the work device is lowered with respect to the farm scene and the detection body comes into contact with the top surface of the farm, the work machine is designed to perform work such as rice planting. When lowering, the sensitivity of the hydraulic pressure for detecting the displacement of the detection body is set to the insensitive side, the ON operation of the planting clutch for operating the work device is detected, or the change in the lift angle of the work device per unit time ( There is known a working machine that detects that the detection body is in contact with a farm scene) and returns the hydraulic pressure sensitivity to a predetermined set value (see, for example, Patent Document 1).
しかし、前記従来技術のように、検知体が圃場面と接触した状態で油圧の感度を鈍感側から設定値(敏感側)に急激に戻すとハンチングを誘発し、作業装置の姿勢が不安定となることがある。 However, as in the prior art, when the sensitivity of the hydraulic pressure is suddenly returned from the insensitive side to the set value (sensitive side) while the detection body is in contact with the field scene, hunting is induced and the posture of the work device is unstable. May be.
上記の事情に鑑み、本発明は、油圧の感度を鈍感側から設定値に戻す際にハンチングを誘発することなく、しかも泥押等を発生させないようにした作業機を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a working machine that does not induce hunting when the sensitivity of hydraulic pressure is returned from the insensitive side to a set value and that does not generate mud pushing or the like. .
前記目的を達成するため、請求項1に係る本発明は、走行機体(11)に対して昇降自在に作業装置(31)を連結し、該作業装置(31)に設けた感知体(35)の土圧感知による姿勢変化に基づいて作業装置(31)の対地高さを制御する作業機(10)において、
前記感知体(35)の土圧感知感度を調整する感度調整手段(41)と、
前記感度調整手段(41)を、前記感知体(35)が接地するまでは感度を最も鈍感にし、設置直後からゆっくりと設定感度に戻す制御手段(71)と、
を備える作業機にある。
In order to achieve the above object, the present invention according to claim 1 is directed to a traveling body (11) connected to a work device (31) to be movable up and down, and a sensing body (35) provided on the work device (31). In the work machine (10) for controlling the height of the work device (31) with respect to the ground based on the posture change by sensing the earth pressure of
Sensitivity adjusting means (41) for adjusting the earth pressure sensing sensitivity of the sensing body (35);
A control means (71) for desensitizing the sensitivity adjustment means (41) until the sensing body (35) is grounded, and slowly returning to the set sensitivity immediately after installation;
It is in the working machine equipped with.
請求項2に係る本発明は、前記接地直後から、前記最も鈍感と前記設定感度の中間までの時間が1〜2[秒]である、
請求項1記載の作業機にある。
In the present invention according to
The working machine according to claim 1.
請求項3に係る本発明は、前記接地直後から、前記設定感度を最も敏感にした状態での前記設定感度までの時間が2〜4[秒]である、
請求項1記載の作業機にある。
In the present invention according to
The working machine according to claim 1.
なお、前記した括弧内の符号等は、図面を参照するためのものであって、本発明を何ら限定するものではない。 The reference numerals in the parentheses are for reference to the drawings and do not limit the present invention.
本発明によると、接地後ゆっくりと設定感度まで戻すので、作業装置の設置時にハンチングを誘発することがなく、かつ例えば設定感度の中間位置まで1〜2[秒]、最敏感位置まで2〜4[秒]等の戻し時間があまり長くない適正な時間であるため、感知体による泥押し等の実作業での問題もない。 According to the present invention, since the sensitivity is slowly returned to the set sensitivity after contact with the ground, hunting is not induced when the work apparatus is installed. For example, the intermediate position of the set sensitivity is 1 to 2 [seconds], and the most sensitive position is 2 to 4 Since the return time such as [second] is an appropriate time that is not so long, there is no problem in actual work such as mud pushing by the sensor.
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る作業機の側面図、図2は、図1に示す作業機の運転席の前部を示し、(a)は、操作パネルの平面図、(b)は、油圧切換ダイヤルの拡大図、図3は、土圧感知感度調整機構の側面図、図4は、土圧検知感度調整機構を敏感側に操作した状態を示す側面図、図5は、土圧検知感度調整機構を鈍感側に操作した状態を示す側面図、図6は、作業機の制御系を示すブロック線図、図7は、油圧感度の制御手順を示すプログラムフローチャート、図8は、油圧感度調整経過の第1の例を示す特性図、図9は、油圧感度調整経過の第2の例を示す特性図、図10は、油圧感度調整経過の第3の例を示す特性図、図11は、油圧感度調整経過の第4の例を示す特性図である。 FIG. 1 is a side view of a working machine according to the present invention, FIG. 2 shows a front portion of a driver's seat of the working machine shown in FIG. 1, (a) is a plan view of an operation panel, and (b) is a hydraulic pressure. 3 is an enlarged view of the switching dial, FIG. 3 is a side view of the earth pressure detection sensitivity adjustment mechanism, FIG. 4 is a side view showing a state in which the earth pressure detection sensitivity adjustment mechanism is operated to the sensitive side, and FIG. FIG. 6 is a block diagram showing a control system of the work machine, FIG. 7 is a program flowchart showing a control procedure of hydraulic sensitivity, and FIG. 8 is a hydraulic sensitivity adjustment. FIG. 9 is a characteristic diagram showing a second example of the hydraulic pressure sensitivity adjustment process, FIG. 10 is a characteristic chart showing a third example of the hydraulic pressure sensitivity adjustment process, and FIG. FIG. 10 is a characteristic diagram showing a fourth example of the hydraulic pressure sensitivity adjustment process.
図1に示すように、作業機10は、走行機体11と、該走行機体11に接続された作業装置31で構成される。前記走行機体11は、前輪12と後輪13に支持された機体15を有し、該機体15の前部にはエンジン(図示せず)が搭載され、ボンネット16で覆われている。
As shown in FIG. 1, the
また、前記機体15の中央部には、運転席17が設置され、座席シート18、運転操作用のハンドル20、変速操作用の変速レバー21、前記作業装置31の昇降操作、植付クラッチの入・切操作、マーカーの左右操作等の各種操作を行うクイックアップレバー22(図2参照)、その他運転操作に必要な各種レバーやペダル類と、各種スイッチ類を配置した操作パネル23が配置されている。
A driver's
前記操作パネル23には、図2に示すように、各種スイッチ類のほか、油圧感度切換ダイヤル25が配置されている。前記油圧感度切換ダイヤル25は、図2(b)に示すように、圃場の硬さに応じて油圧感度を、最も敏感な1/11から最も鈍感な11/11まで11段階に切り替えられるようになっている。
As shown in FIG. 2, a hydraulic
前記機体15の後部には、図1に示すように、油圧シリンダ26の作動により一端が上下方向に揺動する昇降リンク26を介して前記作業装置31が着脱可能に連結され、該昇降リンク機構26の搖動により、該作業装置31が上下方向に移動する。なお、前記作業装置31には、PTO軸(図示せず)を介して前記エンジンの動力が伝達される。
As shown in FIG. 1, the working device 31 is detachably connected to the rear portion of the
前記作業装置31は、複数条に仕切られ、マット状の苗を載置する苗のせ台32と、該苗のせ台32上のマット状の苗から苗を掻き取って圃場に植付ける複数の植付部33と、該植付部33の下方に、前記苗のせ台32の幅方向に所定の間隔で配置され、圃場の上面に沿って滑動する複数のフロート35等を備えている。なお、複数の前記フロート35の内、中央部に位置するフロート35は、該フロート35と圃場上面との接触圧(土圧)を感知する感知体を兼ねている。
The working device 31 is divided into a plurality of strips, a seedling platform 32 on which mat-shaped seedlings are placed, and a plurality of plants that scrape seedlings from the mat-shaped seedlings on the seedling platform 32 and plant them in a field. Attaching part 33 and a plurality of
図3に示すように、前記感知体を兼ねるフロート35(以下、感知体35という)は、その中央部が、前記作業装置31の伝動ケース36に回動自在に支持された軸37に、植付深さ調節レバー40と一体に固定されたアーム38に揺動自在に支持されている。
As shown in FIG. 3, the float 35 (hereinafter referred to as the “
図3に示すように、前記検知体35の土圧感知感度を調整する土圧検知感度調整機構41は、ベース42に揺動自在に支持された扇形ギヤ43と、該扇形ギヤ43を駆動する感知ワイヤモータ45を有し、前記扇形ギヤ43に前記検知体35の姿勢を調節する姿勢調節ワイヤ46と、前記検知体35で検知する土圧の検知荷重を調節する検知ワイヤ47のそれぞれ一端が接続されている。なお、前記扇形ギヤ43には、感知ワイヤポテンショメータ49が配置されている。
As shown in FIG. 3, the earth pressure detection sensitivity adjustment mechanism 41 that adjusts the earth pressure detection sensitivity of the
前記姿勢調節ワイヤ46の他端は、感知プレート48を介して前記検知体35の先端部に接続されている。従って、前記扇形ギヤ43の搖動によって前記姿勢調節ワイヤ46が前記作業機10の前方(図3では、紙面の右側)へ引っ張られると、前記検知体35の先端部が引き上げられる。また、前記扇形ギヤ43の搖動によって前記姿勢調節ワイヤ46が前記作業機10の後方(図3では、紙面の左側)へ押されると、前記検知体35の先端部が押し下げられて、該検知体35の姿勢を調節することができる。
The other end of the attitude adjusting wire 46 is connected to the tip of the
前記検知ワイヤ47の他端は、荷重スプリング50、連係プレーと51、連係アーム52及び連係ロッド53を介して前記植付深さ調節レバー40に連係している。前記植付深さ調節レバー40と前記感知プレート48は、搖動アーム55及び戻しスプリング56を介して連結されている。
The other end of the detection wire 47 is linked to the planting depth adjustment lever 40 via a load spring 50, a linkage play 51, a
従って、前記扇形ギヤ43の搖動によって前記検知ワイヤ47が前記作業機10の前方(図3では、紙面の右側)へ押されると、前記感知体35の後部を下降させる方向に作用する。また、前記扇形ギヤ43の搖動によって前記検知ワイヤ47が前記作業機10の後方(図3では、紙面の左側)に引っ張られると、前記感知体35の後部を上昇させる方向に作用する。
Accordingly, when the detection wire 47 is pushed forward of the work machine 10 (in FIG. 3, the right side of the paper surface) by the swing of the sector gear 43, it acts in a direction to lower the rear portion of the
図4に示すように、検知体35の先端部を後端部より下がった姿勢とすると、度圧検知感度を敏感にすることができ、また、図5に示すように、検知体35の先端部を後端部より上がった姿勢とすると、度圧検知感度を鈍感にすることができる。
As shown in FIG. 4, when the front end of the
油圧感度調整機構61は、前記土圧検知感度調整手段41の前方(図3では、紙面の右側)に配置された油圧バルブ62と、前記連携プレーと51と該油圧バルブ62の油圧バルブアーム63との間に掛け渡された検知荷重スプリング65を有している。そして、油圧バルブアーム63を回動させ、油圧バルブ62の開度を開くと敏感になり、絞ると鈍感になるように調節することができる。
The hydraulic sensitivity adjustment mechanism 61 includes a
図6に示すように、前記作業機10の制御手段71は、マイコン(マイクロコンピュータ)72で構成され、その入力部には、前記油圧感度切換ダイヤル25、エンジン回転パルス73、ピッチングセンサ75、前記昇降リンク機構27昇降角度を検出するリフト角ポテンショメータ76の他、該作業機10の運転操作に必要な、各種のボリューム、センサが接続されている。また、前記マイコン72の出力部には、前記感知ワイヤモータ45の他、前記作業機10の運転操作に必要な各種のモニタ、モータ、警報ブザー等が接続されている。
As shown in FIG. 6, the control means 71 of the
前記の構成で、油圧感度の制御手順を図7に示すプログラムフローチャートに基づいて説明する。植付深さ調節レバー40の操作位置に対応して、検知体35の先端部の位置、即ち、扇形ギヤ43の角度目標値を計算する(図7のステップS1、以下、単にステップ○○という)。
The control procedure of the hydraulic pressure sensitivity with the above configuration will be described based on the program flowchart shown in FIG. Corresponding to the operation position of the planting depth adjustment lever 40, the position of the tip of the
エンジンの回転数によりエンジン回転目標値を算出する(ステップS2)。即ち、エンジンの回転数が高くなるほど検知体35の基本姿勢が前上がりになるような値が算出される。角度目標値とエンジン回転目標値及び油圧感度切換ダイヤル25の設定値から感知目標値を設定する(ステップS3)。圃場が軟らかいほど感知体35の姿勢は、前下がりとなるような値が設定される。
An engine rotation target value is calculated from the engine speed (step S2). That is, a value is calculated such that the basic posture of the
油圧感度切換ダイヤル25の設定値が敏感側にあるとき、感知目標値を判定する(ステップS4)。油圧感度切換ダイヤル25の設定値が1/11(最も敏感な位置)より鈍感な位置にあるときには、感知目標値を1/11に設定する(ステップS5)。油圧感度切換ダイヤル25の設定値が鈍感側にあるとき、感知目標値を判定する(ステップS6)。油圧感度設定ダイヤルの設定値が11/11(最も鈍感な位置)より敏感な位置にあるときには、感知目標値を11/11に設定する(ステップS7)。
When the set value of the hydraulic
作業装置31の状態を判定する(ステップS8)。作業装置31が下降位置或いは苗の植付状態である時には、植付部33が接地しているか否かを判定する(ステップS9)。 The state of the work device 31 is determined (step S8). When the working device 31 is in the lowered position or the seedling planting state, it is determined whether or not the planting unit 33 is grounded (step S9).
なお、前記植付部33の接地は、検知体35の圃場への接地を検出することにより行われる。即ち、植付部33が上がっている状態では、検知体35は前下がりの状態にあり、植付部33の下降指令があると、油圧バルブ62は自動モードに切替えられ、検知体35が前下がりの状態で植付部33が下降する。植付部33の下降により検知体35の前部が圃場に接地し、さらに植付部33が下降すると、検知体35はその前部を上げるように回動する。この検知体35の回動が、図5に示すように、感知プレート48、搖動アーム55、連係ロッド53、連係アーム52、連携プレーと51及び感知荷重スプリング65を介して油圧バルブアーム63に伝達され、油圧バルブ62の開度を絞り、植付部33の下降速度を減速させる。この植付部33の下降速度は、リフト角ポテンショメータ76で検出され、その出力の一定時間当たりの変化量が、一定レベルを下回ったときを植付部33の接地として検出する。
In addition, the planting part 33 is grounded by detecting the grounding of the
作業装置31が上昇位置或いは固定されている場合、又は植付部33が設置していない場合、感知目標値を11/11に設定する(ステップS10)。 When the working device 31 is in the raised position or fixed, or when the planting unit 33 is not installed, the sensing target value is set to 11/11 (step S10).
感知ワイヤポテンショメータ49の出力の異常の有無を判定する(ステップS11)。感知ワイヤポテンショメータ49の出力に異常がない場合、出力の周期を判定する(ステップS12)。出力の周期が0の場合、感知目標値と感知ワイヤポテンショメータの出力との偏差を算出する(ステップS13)。
It is determined whether there is an abnormality in the output of the sensing wire potentiometer 49 (step S11). If there is no abnormality in the output of the
算出された偏差が予め設定された不感帯より大きい場合、偏差と予め設定された係数により出力ON時間を算出する(ステップS15)。算出された出力ON時間に基づいて出力周期をセットする(ステップS16)。同時に、駆動方向フラグをセット摺(ステップS17)。 When the calculated deviation is larger than the preset dead zone, the output ON time is calculated based on the deviation and a preset coefficient (step S15). An output cycle is set based on the calculated output ON time (step S16). At the same time, the drive direction flag is set (step S17).
前記ステップS11で感知ワイヤポテンショメータ49の出力に異常がある場合、又は前記ステップS14で偏差が不感帯より小さい場合、感知ワイヤモータ45の出力を停止する(ステップS18)。同時に、駆動方向フラグをクリアする(ステップS19)。
If the output of the
前記ステップS12で、出力周期が0でない場合、出力ON時間を判定する(ステップS20)。出力ON時間が0でない場合、駆動方向フラグ(敏感方向又は鈍感方向)を判定する(ステップS21)。駆動方向フラグが1/11(敏感方向)である場合には、感知ワイヤモータ45を1/11方向(敏感方向)に駆動する(ステップS22)。同時に、駆動方向フラグを1/11(敏感方向)にセットする(ステップS23)。 If the output cycle is not 0 in step S12, the output ON time is determined (step S20). If the output ON time is not 0, the drive direction flag (sensitive direction or insensitive direction) is determined (step S21). If the drive direction flag is 1/11 (sensitive direction), the sensing wire motor 45 is driven in the 1/11 direction (sensitive direction) (step S22). At the same time, the drive direction flag is set to 1/11 (sensitive direction) (step S23).
前記ステップS21で、駆動方向フラグが11/11(鈍感方向)である場合には、感知ワイヤモータ45を11/11(鈍感方向)に駆動する(ステップS24)。同時に、駆動方向フラグを11/11(鈍感方向)にセットする(ステップS25)。前記ステップS20で出力ON時間が0の場合には、感知ワイヤモータ45の出力を停止する(ステップS26)。 If the driving direction flag is 11/11 (insensitive direction) in step S21, the sensing wire motor 45 is driven in 11/11 (insensitive direction) (step S24). At the same time, the drive direction flag is set to 11/11 (insensitive direction) (step S25). If the output ON time is 0 in step S20, the output of the sensing wire motor 45 is stopped (step S26).
前記の手順で油圧感度を調整した場合、検知体35の接地後の時間経過における検知ワイヤ47の位置の制御は、図8乃至図11に示すような各種の制御を行うことができる。 When the hydraulic sensitivity is adjusted according to the above procedure, the position of the detection wire 47 can be controlled in various ways as shown in FIGS.
図8に示す制御は、8/11に設定した感値目標値を1/11の感知感度に戻す場合を示し、検知体35が接地した後、戻し待ち時間0、5秒待機し、感知目標値8/11と感知感度1/11の中間まで1秒で戻す。そして、検知体35の接地から1、5秒後に感知感度まで戻すようにしたものである。
The control shown in FIG. 8 shows a case where the sensitivity value target value set to 8/11 is returned to the sensitivity of 1/11. After the
このような制御特性とすることにより、検知体35の接地時にハンチングを誘発することがなく、かつ戻し時間があまり長くない適正な時間であるため、感知体による泥押し等の問題を発生させることなく作業を行うことができる。
By adopting such control characteristics, hunting is not induced when the
図9に示す制御は、11/11に設定して感知目標値を1/11の感知感度に戻す場合を示し、検知体35が接地した後、3秒後に感知感度1/11になるように感知荷重調節ワイヤ47の調節を開始するようにしたものである。感知目標値11/11と感知感度1/11との中間値6/11には、検知体35が接地してから1、5秒後となる。
The control shown in FIG. 9 shows a case where the detection target value is set to 11/11 and returned to the detection sensitivity of 1/11 so that the detection sensitivity becomes 1/11 3 seconds after the
このような制御特性とすることにより、検知体35の接地時にハンチングを誘発することがなく、かつ戻し時間があまり長くない適正な時間であるため、感知体による泥押し等の問題を発生させることなく作業を行うことができる。また、制御を単純化することができる。
By adopting such control characteristics, hunting is not induced when the
図10に示す制御は、11/11に設定して感知目標値を1/11の感知感度に戻す場合を示し、検知体35が接地した後、3秒後に感知感度1/11になるように感知荷重調節ワイヤ47の調節するもので、調節開始直後の1、5秒は、感知荷重調節ワイヤ47の位置をゆっくりと調節し、2秒後に中間値6/11、3秒後に設定された感知感度1/11となるようにしている。
The control shown in FIG. 10 shows a case where the detection target value is set to 11/11 and returned to the detection sensitivity of 1/11 so that the detection sensitivity becomes 1/11 3 seconds after the
このような制御特性とすることにより、感知体35の接地時に急激に感知感度を切替えることにより誘発されるハンチングを確実に防止することができる。
By adopting such control characteristics, it is possible to reliably prevent hunting induced by suddenly switching the sensing sensitivity when the
図11に示す制御は、11/11に設定して感知目標値を1/11の感知感度に戻す場合を示し、検知体35が接地した後、3秒後に感知感度1/11になるように感知荷重調節ワイヤ47の調節するもので、調節開始直後の1、5秒間、最初の1秒で中間値6/11となるように感知荷重調節ワイヤ47の位置を変化させ、その後3秒までに感知感度1/11へゆっくりと調節するようにしている。
The control shown in FIG. 11 shows a case where the detection target value is set to 11/11 and the detection sensitivity is returned to 1/11 so that the detection sensitivity becomes 1/11 3 seconds after the
このような制御特性とすることにより、短時間で感知感度1/11に近づけることができ、検知体35による泥押し等をなくし、作業開始タイミングを早くすることができる。
By adopting such control characteristics, the sensitivity can be close to 1/11 in a short time, mud pushing by the
なお、制御特性は、前記例示したものだけでなく、検知体35が圃場に接地した瞬間に検知感度を切換るのではなく、中間値まで1〜2秒、設定感度まで2〜4秒かけてゆっくりと制御するように、圃場の状態や作業機10の特性に応じて適宜設定することができる。
The control characteristics are not limited to those exemplified above, but instead of switching the detection sensitivity at the moment when the
10 作業機
11 走行機体
31 作業装置
35 検知体(フロート)
71 制御手段
DESCRIPTION OF
71 Control means
Claims (3)
前記感知体の土圧感知感度を調整する感度調整手段と、
前記感度調整手段を、前記感知体が接地するまでは感度を最も鈍感にし、設置直後からゆっくりと設定感度に戻す制御手段と、
を備える作業機。 In the working machine that connects the working device to the traveling machine body so as to be movable up and down, and controls the ground height of the working device based on the posture change by the earth pressure sensing of the sensing body provided in the working device,
A sensitivity adjusting means for adjusting the earth pressure sensing sensitivity of the sensing body;
The sensitivity adjustment means, the control means to make the sensitivity most insensitive until the sensor is grounded, and to slowly return to the set sensitivity immediately after installation,
Work machine equipped with.
請求項1記載の作業機。 The time from immediately after the grounding to the middle between the most insensitive and the set sensitivity is 1 to 2 [seconds].
The work machine according to claim 1.
請求項1記載の作業機。
The time from immediately after the grounding to the set sensitivity in a state where the set sensitivity is most sensitive is 2 to 4 [seconds].
The work machine according to claim 1.
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JP2016093129A (en) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | 三菱マヒンドラ農機株式会社 | Transplanter |
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