70万円で始める3D造型機『マイクロファクトリー社製UP!3D printer』のご紹介

3D造型機と言えば、光造型機から始まり、様々な方式のものが世に出てきました。近年では造型機の低価格化が進んできてはいますが、それでも数百万〜数千万円、粉末焼結タイプに至っては、1億円は下らないという価格帯となっています。
そんな中、70万円という低価格で3D造形が出来てしまう、『UP! 3D printer』という造型機が登場しました。今回、メーカーのご好意により、実機を触る機会を得ることができました。

http://dfc-3d.com/contents/3d_prt/up3d_feature.html

『UP! 3D printer』を初めて見たときの印象は、「装置むき出しで、小さい」でした。さまざまな3D造型機を見てきた私にとって、「こんなにも小さく、部品点数も少ない機械が本当に3D造型機なんだろうか？」と疑問に感じるくらいでした。
しかし『UP! 3D printer』はオールインパッケージで、この装置の他にドライバーソフトが標準で備わっており、STLデータさえ用意する事が出来れば購入したその日から造形を行う事が可能なのです。

『UP! 3D printer』の仕様
使用材料 ：ABS樹脂
プリントエリア ：140mm（w）×140mm（D）×135mm（H）
積層ピッチ ：0.2/0.25/0.3/0.35/0.4 mm
寸法と重量 ：245mm（w）260mm（D）350mm（H）　5Kg
電源 ：100〜240V（50-60Hz）　220W
使用可能なOS ：Windows XP,Vista,7 (32bitのみ）
入力データ ：STL

造形はFDM方式
FDMとは、熱溶解積層法（Fused Deposition Modeling）の略で、造形材料を細い糸状にしたものを造形用ヘッドに送り込み、熱で材料を溶かし１積層ずつ造形する方式です。『UP! 3D printer』は材料としてABS樹脂を使用します。
この方式を採用している造型機は他にもありますが、今回ご紹介する『UP! 3D printer』はサポート材を使わないという特徴を持った、とてもユニークな造型機です。
3D造型機の多くは、造形する際にサポート材を利用します。造形後、サポート材の除去を行うために溶解液などを使用する場合があり、その際には材料を産業廃棄物として扱わなければならない場合も多く、造型機を運用する人手やコストがかかる原因となっていました。
『UP! 3D printer』はサポート材を使わない代わりに、サポートが必要な部分にモデル材を使用します。造形品樹脂とサポート用樹脂は手やカッターナイフなどで簡単に取り外すことが出来ます（慣れもありますが……）。

造形品にサポートが付いている図

サポート材は手ではがす事が出来る

実際に造形してみる
造形は非常に静かに行われ、動作音は設計者の机の隣に置いてあっても全く問題ないレベルでした。予想以上に動作が速く、どんどん造形されているさまを見るのは気持ちがよかったです。

造形時間：1時間30分（３１ｇ）
ステップ：0.25mm
Fill：Loose
品質：ノーマル

造形時間：6時間43分（１３０ｇ）
ステップ：0.25mm
Fill：Loose
品質：ノーマル

まとめ
積層ピッチが0.2mmということもあり、出来上がりにやや積層の跡が見えてしまうのは仕方がないとしても、サポート材がモデル材と同じ為、サポートが必要な部分（積層方向に対してアンダーな部分）は少し表面が粗くなるように感じました。
とはいえ、この、価格、手軽さ、使い勝手など考慮すると、とにかく３Dデータを形にしたいという場合には、非常に有効な装置だと思いました。
教育機関などで3DCADを教えているところでは、自分でモデリングしたものが形になることで、よりいっそう3Dに対する理解度が増すと思われます。
実作業においては、試作品を高価な造型機で造形して納品した後、納品先から修正が入ることがよくあります。そのような場合、高価な造型機で全部やり直すのはコスト的に不利です。このようなときに『UP! 3D printer』で造形し、形状を納品先に確認してもらい、OKとなってから本造形にかかるなど、確認用としてなら十分だと感じました。

本製品の問合せは、
デジタルファクトリー株式会社　阿井（アイ）まで
TEL：[phone]
Mail：[e-mail]

産業交流展2010出展レポート

デジタルファクトリーは、中小企業による国内最大のトレードショーと言われる、産業交流展2010年（11月10日〜12日）に出展しました。このトレードショーは今年で13回目となり、来場者数も53,585名と多くの方が見学に訪れます。デジタルファクトリーのブースにも多くの来場者が見に来られ、とても収穫のあるイベントとなりました。
特筆すべき点は、学生さんがうちのブースに多数来られたことでした。後で聞くと全員大学生だそうで、これも就職活動の一環だったそうです。頑張ってほしいです。



この産業交流展、どのような展示会かと聞かれると、「中小企業であるなら何でもかまわない」というのが正解かもしれません。それほど多数の業種の人たちがビックサイトに集まり、情報交換をしていました。展示会に来られるお客さんに対してPRするという面も当然あるのですが、これだけ異業種の人たちが多く集まって展示していますので、出展者同士で新しいビジネスチャンスを開拓する場としての交流も盛んに行われているようでした。


会場風景

弊社ブースの展示品

デジタルファクトリーのブースでは、新しいモノ作りの形を追求するDRS（Digital Revolusionay Solution)を提唱し、「最先端の3Dスキャナ・3Dモデリングソフト・３Dプリンタでイメージを思い通りのカタチに」をキャッチフレーズとして、リバースエンジニアリングの実例紹介を通じて各種装置のPRを行いました。

今回展示にあたりご協力いただいた機材は

１．３Dスキャナ
日本電産トーソク様　RVL6540

２．モデリングツール
センサブルテクノロジー様
フリーフォームモデリング
http://dfc-3d.com/contents/software/products_soft.html#freeform

３．３Dプリンタ
アルテック株式会社様のご協力により
オブジェット社製
ALARIS30
http://dfc-3d.com/contents/3d_prt/alaris_feature.html

の３機種です。

さらに共同出展で、お隣の芝電子システムズ様、NEXTエンタープライズ様のブースにて、デジタルファクトリーの製品として　”あなたの顔が鍵になります！顔認証システム”　「FaceAbility」を出展いたしました。
芝電子システムズ様の粋な計らいで、40インチの大型モニターでPRを行ったところ、来客者の皆様から上々の反応をいただくことができました。私もモニターの前に立ってみましたが、0.5秒で顔を認証するそのスピードには驚かされました。


顔認証システム

せっかく産業交流展に出展したのですから、他のブースも見に行きたくなり、気になったブースを見学してきました。
やはり日頃3Dばかりやっていると、全くの異業種よりも、ついつい3Dの方に目がいってしまいます。
特に面白かったのが、3D眼鏡をかけて3Dモデリングを行うソフトウエアと装置を販売している、株式会社オクザイラー社の展示です。モニター画面より少し手前に仮想的なオブジェクトが存在すると定義して、3D眼鏡で空間のオブジェクトを見ながら専用のデバイスでモデリングするという装置でした。
残念ながら装置の調整中で実際に触ることは出来なかったのですが、空間上のオブジェクトに接触すると専用デバイスがブルブルと振動して、オブジェクトにタッチしていることを操作者に伝えるというシステムとのことでした。「なんかwii 見たいですね」と言うと、担当の方は笑っておられました。


3D眼鏡着用方式のモデリングツール

どうやら3DCG向けらしく、デジタルファクトリーで取り扱っているフリーフォームとはまた異なるようでした。世の中には、いろいろな装置があるんだなと思いました。

その他にも、製品の写真をいろいろな角度で撮影してパラパラアニメを自動的に作る装置や、プロジェクター方式で高速造形する純国産造型機などなど、とても短時間では見終えることができないほど、多くの興味深い展示がありました。

３日間の日程を無事、事故なく乗り切ることが出来ました。大変疲れましたが、とても有意義なイベントだったと思います。今回名刺交換を行った方々と交流が持て、今後のビジネスに発展することを期待したいですね。
出展者の皆様、お疲れ様でした。

10万円で始める３Dスキャナ『DAVIDレーザースキャナ』の紹介

最近、3Dという言葉が日本ではやってきているように思います。3Dメガネをかけての映画鑑賞、3Dテレビ、3Dビデオカメラ、3D髭剃り……。当然立体であるから3Dと言っているわけですが、立体をスキャンする装置も、多数世の中に出ています。大きなもので言えば遺跡などをスキャンするスキャナ、工業製品の検査用スキャナなど……。
被写体は違うけれど、共通して言えるのは、「少なくとも300万円以上、場合によっては1000万円を超えることもある、非常に高価な装置である」ということだと思います。

そんな中、今年のDMSに出展された、10万円で3Dスキャンが出来てしまうDAVID社製レーザースキャナには、大きな衝撃を受けました。「ああ、これは個人で扱える３Dスキャナ！！」だと……。



今回、メーカーのご好意により実機を触る機会を得ました。

http://dfc-3d.com/contents/3d_scn/davidlaserscanner_feature.html

10万円の3Dレーザースキャナの標準パッケージ構成は、以下のとおりです。

・高解像度2メガピクセルウェブカメラ（1600×1200）、オートフォーカス機能付
・赤色ラインレーザー（650nm、クラス１レーザー）フォーカス調整機能付
・キャリブレーションパネル（3種類）、キャリブレーション取り付けパネル
・ソフトウェア（DAVID laser scanner Professional Edition）USBキー内蔵
・日本語ユーザーマニアル、ウェブカメラスタンド

このパッケージはDAVID スターターキットと呼ばれていて、本当にこれだけで、対象物をスキャンしてソフトウェアで点群データをポリゴンに変換し、複数ショットのスキャンデータを合成するところまでやってくれます。つまり、穴の空いていない立体データまでこのパッケージだけでやってしまうという、驚きの低価格スキャナなのです。

今回スキャンしたサンプルは……

１．トイザらスで購入した、『ゾウのフィギュア』


２．『ペットボトルのキャップ』


の、2点です。


●キャリブレーションパネルの大きさでスキャン範囲決定
ハンディータイプの３Dスキャナでは良く見かける「マーカー」の代わりに、DAVIDレーザースキャナはキャリブレーションパネルを使用します。


キャリブレーションパネル

このキャリブレーションパネルは、1枚の用紙を中央から90度に折り曲げたような形をしていて、その内側にマーカーが並んでいます。このマーカーがカメラから見えるようにセットし、その範囲内をスキャンするという仕組みになっていました。
ちょっと面白いと思ったのは、このキャリブレーションパネルはPDF形式で提供されていて、ユーザーが自分の好みの大きさで印刷して、キャリブレーション用の台に90度に折り曲げてセットすることが出来るという点でした。つまり、大きなものをスキャンするときには大きなキャリブレーションパネルを作り、小さなものをスキャンするときには小さなキャリブレーションパネルを作ればよい、ということなのです。
カメラ自体の性能は変わりませんので、大きなキャリブレーションパネルで大きな対象物を取れば粗く、小さなキャリブレーションパネルで小さいものを撮れば細かく撮れるということになります。


●スキャンは手動！
キャリブレーションパネルをセットし、ソフトウェアでパネルを認識すれば、すぐにでも３Dスキャンを開始できます。
では、その方法はというと、付属のレーザーマーカーを手で持って対象物に当てて、上下にゆっくり振るだけです。「えっ！手動ですか？」とお聞きしたところ、「手動です」言われました。
同じところに何度もレーザーを当ててもあまり良いスキャン結果にならないらしいので、オプションとして、自動でレーザーマーカーを振る装置も用意されているとの事でした。


スキャン中のレインボー画像


スキャン後のレンダリング画像


ペットボトルのキャップのスキャン画像


●ソフトウェア合成
今回は時間の関係でゾウの造形は2ショット、ペットボトルのキャップは1ショットをスキャニングしました。
ゾウの場合は2ショット撮れましたので、ソフトウェア合成をやってみました。
合成方法は数種類あり、ある軸を固定して合成する方法、n点を指定して合成する方法など、数百万円する点群合成ソフトに備わっている機能が標準でついています。


ソフトウェア合成後の画像


【まとめ】
今回、DAVIDレーザースキャナを使ってみて、「10万円にしては、結構優れ物」だと、率直に感じました。そして、スターターキットに点群合成ソフトが付属している点も、すばらしいと思いました。
ソフトウェアには各種調整アプリが備えられていて、慣れてくるといろいろな対象物もスキャンできるのではないかと感じました。ですが、このスキャナで本格的にリバースエンジニアリングの作業が出来るのかと聞かれると、「対象物による？」と答えざるを得ません。しかし冒頭でも書きましたが、個人で3Dスキャンを楽しむには、うってつけのキットだと思います。お勧めですよ！

お気に入りのコップや花瓶などをスキャンして、3Dデータにして3Dペイントソフトで着色しレンダリングするとか、そのデータをZプリンタでフルカラー造形して世界にひとつだけのオブジェを作るとか、一昔前までは高価すぎて絶対に考えられなかったことが、ちょっと背伸びすれば手に届くところまで来たんだなーと感じました。

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