◆第５７回機械振興賞受賞者業績概要

配管内撮像と配管図作成を行う
配管探査装置株式会社 弘栄ドリームワークス
代表取締役社長

菅 原㈱弘栄ドリームワークス 代表取締役会長㈱弘栄ドリームワークス 技術部 部長代理㈱弘栄ドリームワークス 技術部 部長代理㈱弘栄ドリームワークス 技術部 課長

船 橋斉 藤吉 田矢 萩康 弘吾 一勝 義益 美
清 人社から分社化し、建設業プラッとフォーム『何とはじめにかしたいを何とかします！』を立ち上げて事業を開始した。

高度経済成長期に建設された社会インフラは装置の概要

50 年が経過し、補強・改修の時期にある。
また、ビル・工場などの産業施設、病院や学校などの公共施設、マンション・住宅などの住居施

表１にラインアップを示す（赤枠が申請対象）。

設などの新築工事は縮小傾向にあり、代わって≪共通の利点≫

既存インフラをメンテナンスにより良質状態で①自在に曲がり配管の奥まで進める。

※ファイバースコープは 4 曲り程度まで使用を延長する要求が多くなっている。
このような状況の中、配管メンテナンスにおけ②移動した軌跡から配管図を作成し、これと連動しる埋設配管の破損箇所の特定や、老朽化の進行度の確定は非常に難しい業務である。て映像を記録/確認できる。
③報告書用のデータを簡単に作成。

また、古い設備では図面が無い、又は最新版に表１ 『配管くん』シリーズ更新されていない場合も多数有る。

機種

これら設備、インフラの更新を、効率良くかつ施工コストを抑えて実施すべく、『見えない配管Ⅰ型を見える化』する配管探査装置『配管くん』を開発し、実運用を開始した。
Ⅱ型

開発のねらいA Type
高圧洗浄型
B Type
流水型『配管くん』はカメラとセンサーを搭載して配管内の映像と位置情報を取得することで、配管の診断が行え、『建物の“人間ドック”』のサーⅢ型

ビスを提供することを目的としている。
このサービスを提供するため、2019 年に親会

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対応する配管機能

排水管用
撮像
φ100-150mm 配管図
排水管用
φ40- 75mm
φ75-125mm

撮像
配管図洗浄排水管用
φ75-150mm

撮像
配管図

ガス管用
φ25- 75mm
排水管用
φ25- 75mm

撮像
距離配管内撮像と配管図作成を行う配管探査装置【Ⅰ型】

管内映像は、機体を引き抜く際に取得する。

PC で機体のロール方向と配管の形状を確認【Ⅱ型 B Type】

A Type の機体と洗管ホースを図５の装置にし、リアルタイムの配管映像を見てコントロー
ル BOX で機体を操作する（図１、２）。

置き換えた構成である。カプセルは水流で進み（図６）、PC で配管の映像を見て、水量を調整しながら進む。
配管図と管内映像は、機体を引き抜く際に取得する。

図１ 装置構成
図５ カプセル

図６ カプセルが流れる様子【分析用アプリケーション：グッとパイプ Dr.】
図２ 操作画面取得したデータをクラウド上に保存し、配管【Ⅱ型 A Type】

図の合成・データ分析・まとめを行う（図７）。

PC で配管の映像を見て、バルブで水圧を調整し、洗管ホースを回して機体の向きを配管の曲がりに合わせながら進む（図３、４）。配管図とNO.1

別紙２ 系統１桝

掃除口

マンホール閉塞箇所

塩ビ管調査方向

余 白

鋼管

測定名：

系統1

判定：

OK

管路距離：

約3m

管種／継手：

塩ビ管管径：

Φ100

コメント：
問題なし

NO.2

報告書用データの出力※配管図出力機能は開発中

図３ 装置構成図

余 白

測定名：

系統1

判定：

OK

管路距離：

約10m

管種／継手：

塩ビ管管径：

Φ100

コメント：
問題なし

NO.4

余 白

NO.3

測定名：

系統1

判定：

OK

管路距離：

約28m

管種／継手：

塩ビ管管径：

Φ100

余 白

測定名：

系統1

判定：

OK

管路距離：

約20m

管種／継手：

塩ビ管管径：

Φ100

コメント：

コメント：

問題なし

問題なし

図７ 操作画面

技術上の特徴【Ⅰ型】①異径管対応本装置は機体の屈曲を大きく変化でき、管径

図４ 移動時の様子－ 34 －

◆第５７回機械振興賞受賞者業績概要

φ100 ～ 150 の異径管に対応可能（図８）である。

また、オムニホイールを採用したことで、機体のロール方向の回転と、前後移動を同時におこなえ、配管内をスムーズに移動できる（図１１）。
≪φ100のイメージ≫≪φ150のイメージ≫【Ⅱ型 A Type】

図８ 管径の差異による機体形状

細い管内を進むため、高圧洗浄機と組み合わ

また、機体幅を広げると、管壁に当たる車輪のせて、推力と洗浄力を一挙に獲得した（図１２）。

位置の関係から、車輪が小さく、高さも低くなっ

この機器を使用することで、作業者の勘で行ってしまう（図９）。更に、現場で使用すためには、ていた洗浄作業を確実に行うことが出来るように剛性が必要だが、金属を使用すると重量が増し、なった。また、配管の曲がりは 7 か所ほど進めるよ

所要な駆動力も大きくなり、モータ（8 個）のサうになり、主な現場をカバーできる（図１２）。

イズも大きくなってしまう。

図９ 管に対する機体位置

このため、機体寸法の設計が重要で、機体の中
図１２ 主要部概観に駆動機構および制御/電装系を詰め込まなくてはならず、機構のバランスが重要であった。

①光源位置とカバー②独立した変形駆動部とオムニホイール

小型化と側面からの光量確保のため、中央寄各関節に独立した駆動部を設けることで、管りに配置した（図１３）。

内に車輪を押し当てて移動し、様々な管形、異物回避などに対応する（図１０）。

図１０ Ⅰ型の動き

図１３ カプセル

更に、機体を回転、および関節を駆動してカメ②レンズカバーラの位置を操作し、任意の場所を撮影できる。
カメラ/ﾗｲﾄ 変形用駆動部（前後部） 走行用車輪
計6個

衝撃による傷対策としてサファイアガラスを採用した（図１３）。
③箱型ジャイロオムニホイール

カプセルの小型軽量化と内部配線スペース確保のため、箱型ジャイロ（図１４）を開発した。

④配管図作成旋回用車輪（前後部）

図１１ Ⅰ型構造

移動距離を距離計測器（図１５）で測定し、曲がった場所と角度をジャイロで検出し、経路を3D 表示する。

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配管内撮像と配管図作成を行う配管探査装置

で行っていた洗浄を確実にでき、両作業も同時に済ませられ、作業効率が向上した。

④効率的な改修
不具合箇所を特定できるため、改修規模を抑
図１４ 箱型ジャイロ

制 し、工 期、費 用 お よ び 廃 棄 物 共 に 削 減（事例：1/3～1/4に削減）できるようになった。

知的財産権の状況
図１５ 距離測定器

本件に関する特許は下記の通りで、全て出願【調査用アプリケーション】中である。

調査状況を確認しながら調査。映像と配管図を① 日本国

リンクして記録することで、配管図の任意の部分

特開 2020-062942

名称：配管測定システム、配管測定装置、情報をクリック１つで映像確認ができる（図１６）。

処理装置及びプログラム
概要：配管内部を走行するロボットと、配管の直線部と屈曲部を特定する仕組みを持ち、配管図を作成する②日本国

特開 2020-068007

名称：建築設備表示システム、端末装置及びプログラム概要：実際の部屋、建物などをカメラを通して見る際に、配管および設備を VR 表示できる

図１６ 操作状況

仕組み

実用上の効果他、4 件の特許を出願中。

むすび①配管調査の範囲を拡大
これまで入れなかった配管の奥の世界を見るこ

本開発により、『建物の“人間ドック“』のとができるようになった。

サービスを提供する一歩を踏み出すことが出来②不具合箇所の特定
全配管の画像と、配管図を取得するため、不具合箇所が特定できるようになった。

た。また、本サービスを提供するパートナー企業
が 30 社を超え、様々な業界、用途、運用状況のお客様からも御相談があり、配管調査のニーズまた、竣工前の確認に使うことで、不具合箇所と奥深さを実感している。の特定および確認と、竣工に向けた的確な対応が今後、配管調査の質の向上と、幅の充実に進化行えるようになった。と深化を重ね、皆様のお役に立てる企業に成長③洗浄と確認を同時に実施したい所存である。
最後に、Ⅰ型開発にご協力頂いた立命館大学、これまで、洗浄と確認を繰り返し行っていたが、Ⅱ型 A Typeを使用することで、作業者の勘およびその他関係各位の皆様方に感謝と敬意を表す。

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