Category: 3D スキャナー
携帯3Dスキャナー購入ガイド
1990年に開設された湘南藤沢キャンパス(SFC)、その中心に建つ湘南藤沢メディアセンターは、”「見つける・考える・生みだす」を支援する” をコンセプトに、問題発見・問題解決型キャンパスの特性を反映した領域横断的な図書館サービスを提供しています。2013年にはものづくりのための工房「ファブスペース」を設け、国内大学図書館で初の3Dプリンターの設置を実現。革新的な設備を活用して、学生の学習と研究を支えています。
2023年、当社は、湘南藤沢メディアセンター様に対し、最新の3Dプリンティングシステム「UltiMaker S7」を納入。この新たな取り組みは、湘南藤沢メディアセンターが、デジタル・ファブリケーションの最前線を走り続けるための一歩であり、当社が提供した「UltiMaker S7」は、その中核を担います。既に同センターでは「UltiMaker S5」が活用されており、クリエイティブな環境の構築に寄与している経緯からも、今回新たに追加された「UltiMaker S7」には、より精密で効率的な3Dプリンティングを実現し、さらなる革新を起こすことが期待されています。
そこで今回当社は、湘南藤沢メディアセンター 主務 マルチメディアサービス担当の田中様を取材し、「UltiMaker S7」が、メディアセンターにおける学生の活動やプロジェクトにどのような影響を及ぼすか、具体的な活用事例などについてお話を伺いました。
さて早速ですが、こちらの施設(以下 メディアセンター)の概要や設立の目的について簡単にご説明いただけますか?
メディアセンターは、大学の図書館にあたる施設ですが、図書館機能だけに留まらず、一眼カメラやビデオカメラ、音源録音が出来るAV機器等を借りる事ができます。また、デジタルデータをベースにものづくりができる空間としてファブスペースが用意されています。
そこには初心者向けの機材を設置しており、3Dプリンター、3Dスキャナ、レーザーカッター、刺繍ミシン、ペーパーカッター、UVプリンターなどの機材を、学生が無料で利用することができるようになっています。また、3Dプリンターに関してはオンラインで出力申請することも可能です。
という事は、湘南藤沢キャンパスに在学中の学生であれば、ファブスペースにある3Dプリンター等の機材を自由に利用出来るということですか?
はい、利用可能です。
ファブスペースの機材は、授業や研究会でも利用されますが、サークル活動や趣味でも利用可能です。興味を持った時に自由に機材を利用してもらえるのが一番良いと思っています。しかしながら、授業やイベント利用で機材を優先利用させる場合もあります。また、SFCの立地の関係上、授業のある平日に他のキャンパスの学生は来ることが困難なため、授業が無い日や土曜日、夏休み・春休みの期間に利用しに来る学生もいます。
2016年にはMakerBotイノベーションセンターとして運用が開始されたそうですが、同センターとしての役割は、現状どのようになっているでしょうか?
私が着任したのは2018年6月なので、導入の経緯や運用開始時には残念ながら立ち会っていませんが、3Dプリントのオンライン甲請を簡単に受付・出力・管理する事が出来るイノベーションセンターはとても便利でした。ファブスペースの機材は現地に来て機材を操作する必要はありますが、3Dプリントはデータ生成やスライス処理がきちんとできていれば、出来上がるのを待つだけですからね。カフェや自宅でモデリングしたデータを送るだけで完成品が受け取れるのは、授業や課題をこなす学生にとって非常に有益だと思いました。 目に見える人館者数やファフスペースの滞在者数は減りますが、3Dプリンターを有効活用してくれているのを感じ取る事ができました。
2020年には「UltiMaker S5」を導入されたと伺っていますが、どういった理由からUltiMaker社製の3Dプリンターを選択されたのでしょうか?
メディアセンターは、初のイノベーションセンターとしてMakerBot社製3Dプリンターを長らく活用して来ましたが、潜在的には2つの課題が浮かび上がっていました。
ひとつは、3Dプリンターがだんだんと古くなり、新しくリプレイス検討が必要なこと。もうひとつは、利用する学生がより高度な設計にも対応できる要素が必要になっていたことです。そこで、教員からのアドバイスもあり、2020年に「UltiMaker S5」を2台増設し、課題の解決を図りました。
いざ導入してみると、デュアルコアの水溶性サポートを利用することで、非常に満足のいく作品が出来るので、学生からも好評でした。
今回新たに導入された「UltiMaker S7」を選択された理由は、やはり「UltiMaker S5」使用してきた流れからでしょうか?
先程の話の続きになるのですが、本格的に入替えを検討し始めたときに、最新作の「UltiMaker S7」を見に行くことにしたんです。非常に洗練された最新の機能を見ることができて、新しいファブスペースのイメージが沸いたので、「UltiMaker S7」を複数台購入する事にしました。
まず、安価で高速出力が可能なPLA専用のプリンターを数台導入することで、試作の頻度や精度を上げる事や大量にパーツ作成の対応が可能になると考えていました。その上で、完成品にはより精度の高いものが求められるため、高性能な機能を担保出来る「UltiMaker S7」を複数台導入しました。「UltiMaker S7」を利用することで品質が向上し、より多くの学生が広い用途で利用してもらえる環境づくりに繋がると思っています。
実際に使ってみて「UltiMaker S7」の使い勝手はいかがですか?
以前導入した「UltiMaker S5」は、ビルドプレートにのりを塗ったり、ブリントパーツを取り外す際に工具を用いたりするので、1台ごとに必要なキットをそれぞれ準備していました。使用後のプレートをきれいに洗浄して、次の学生への引継ぎ環境になるという流れです。しかし、フレキシブルブレートを搭載した「UltiMaker S7」になると、工具もほぼ必要なくなり、運営面においてはこれまで以上にスピーディで簡素な運用が可能になりました。
UltiMakerの製品は様々な素材をしっかりと使いこなすことができており、学生からの評判も非常に高いです。
メディアセンターの今後の拡張計画など、お応えいただける範囲で構いませんので教えていただけますか?
やはり、マテリアルステーションを組合せたUltiMakerのプロバンドル仕様に強く興味を持っています。現在では、図書館という運用面を考え、日を跨ぐような長時間プリントを行うのは難しいのですが、材料の自動供給機能と除湿機能を備えたプロバンドルは魅力的ですね。これが揃えば途中で材料切れの心配もなく、UltiMakerの安全性の上で長時間のプリント運用が可能になります。次のステップではこの実現に力を注ぎたいと考えています。湘南藤沢メディアセンターは、見つける・考える・生み出すという創造的な流れを学生たちに提供し、その一環として「UltiMaker S7」の最新3Dプリンティングシステムの導入を果たしました。その機能の豊かさ、効率性、精密さにより、キャンパスの問題解決型の特性をさらに推進し、学生たちの学習と研究を後押ししています。そして今回、湘南藤沢キャンパスに通う 髙原知顕(環境情報学部 3年生)さんからメディアセンターでの活用状況や、UltiMakerの使い勝手についてお話を伺うことができました。
メディアセンターを利用する学生は特定の学部に在籍する学生のみでしょうか?また、実際に3Dプリンターを利用することでご自身の学びに変化はありましたか?
3Dプリンターはデザインや建築を学ぶような学生の利用が比較的多い印象ですが、ここの学生は分野を横断して学んでいるため、様々な用途で利用しにきます。僕自身の経験としては、自分で考えた3Dモデルを実際に出力し、実際に触ってみることで初めてわかることがあり、そういった点で非常に学びの役に立っています。また、具現化することで他人とアイデアを共有しやすくなるため、コミュニケーションによって、更にクリエイティブな挑戦を推し進めてくれます。
実際の利用方法について伺いますが、学生の皆さんは、どのような手続きを経て3Dプリンターを利用されていますか?また、使用する材料の種類や消費量などに縛りはありますか?
まず、3Dプリンターを利用する際は、受付で空いているプリンターを確認し、空いている機種があればそれを利用します。 材料については、基本的にPLA(人気の色は、白、黒、グレーなどのベーシックカラー)を使用しています。UltiMakerの場合、常時サポート材料(PVA)が本体にセットされているので、サポート材を利用した精度の高いプリントが可能です。材料の消費量については特に制限はないので、学生達は気にせず自由に利用できています。
3Dプリンターの利用には時間制限があると聞きましたが、それについて教えてください。
はい、一人当たり一日5時間以内という制限があります。学生たちは、それに対応するため、制限時間内で造形できるように3Dデータの作り方を工夫しています。例えば、大きな造形物の場合はソフトウェア上でデータを分割し、各パーツが時間内でプリントできるように調整しています。
では、3Dデータを作る際、学生の皆さんはどのようなソフトウェアを使用していますか?
ソフトウェアは、AutodeskのFusion360やBlenderが中心ですね。各ソフトウェアの操作を学べる授業は無いので、学生同士で知識を共有しながら学んでいるのですが、知識やアイデアを共有し、CADソフトウェアを使いこなせるようになることで、デザインの改善や時間制限内での出力を可能にするアプローチを見つけることができます。
実際に3Dプリンターを使う上で感じたことや、学生たちが遭遇する一般的な問題は何ですか?
それぞれのプロジェクトによりますが、しばしば時間制限の中で自分のデザインを完全に出力するためにどのように効率的に造形するかが問題になることがあります。また、時間を最大限に活用するためには、自分のプロジェクトについてしっかりと計画を立て、3Dモデリングのスキルを向上させることが大切だと感じています。そして何よりも、創造性を信じて自分自身のアイデアを試すことが大切だと思っています。3Dプリンターは、僕たちが学んでいる理論的な知識を、具体的な物理的形状に変換できるようにしてくれます。また、デザインのアイデアを具現化することで、それが実際の世界でどのように機能するのかを理解するのに役立っています。
最後に、ファブスペースを利用する他の学生に対して何かメッセージはありますか?
間違いを恐れず、自分自身のアイデアを追求し続けることが大事だと思っています。そして、必ずしも完璧な結果を求めるのではなく、学びと経験を最大限に活用することを心がけることが最も重要だと思います。失敗から学び、成功を喜び、新しい可能性を探求することを恐れず、創造性を追求し続けましょう。
湘南藤沢メディアセンターは、学生たちが自由に学び、考え、創造することを奨励し、そのプロセスを支えるために最新のテクノロジーを提供し続けています。 高い精度、そしてより広範囲な用途での利用を可能にした「UltiMaker S7」の導入により、さらなるクリエイティブな環境の構築が期待されています。
取𣏾日: 2023年6月14日
取材場所: 慶應義塾大学 湘南藤沢メディアセンター ファブスペース
取材対象者: 慶應義塾大学 湘南藤沢メディアセンター 主務 マルチメディアサービス担当 田中真紀様
取材対象機種: UltiMaker S5 – 2台 / UltiMaker S7 – 4台
3Dプリンティングソリューションを手掛ける弊社(Brule Inc.)は、東京都台東区(東京メトロ日比谷線 三ノ輪駅 3番出口より徒歩1分)に、最新の3Dプリンター(Additive Manufacturing)、3Dスキャナー、VRロボットなどを展示するショールーム 「Hut」を社内に設けております。
本ショールームでは、卓上3Dプリンターから超高速の産業用3Dプリンターまで、FFF/FDM方式、SLA方式、SLS方式、LSPc方式など、各方式の3Dプリンターを展示しており、ご購入前に実機を確認していただけます。
弊社は、最新鋭3Dプリンターのサイズ感や実際の動きを実際に比較検討できることは、デジタルマニュファクチャリングへの変革をリードする方々にとって、非常に重要なことであると考えております。そのため、弊社ショールームで実機を確認されたお客様が、プロトタイプを製作したり、実際に使うツールを工場でオンデマンド製作されるのを目にできることを嬉しく思います。
ショールームでは、各種3Dプリンターや3D スキャナーなどの最新技術をご覧いただけます。弊社は、これら厳選された3Dプリンター展示と幅広いノウハウにより、お客様の迅速な3Dプリンター導入をお手伝いいたします。
ショールームは予約制となっております。来訪希望のお客様は、スケジュールやご覧になりたい機種など、お問い合わせくださいますようお願い申し上げます。
3Dスキャナーは、リバースエンジニアリング、既存設計におけるパーツ適合性の確認、検査、歴史的な工芸品のデジタル化、歯科や歯科矯正用の顔スキャンなど、様々な用途で専門家にとって有用なツールとなります。
本ガイドでは、Shining3Dのハンドヘルド型EinScan HX 3Dスキャナーを使用し、3Dスキャンプロセスを学べます。
必要なツールとマテリアル
EinScan 3Dスキャナー (x1)
他に必要なもの
- 本ソフトウェア動作可能なPC
- Win 10、64ビット
- NVIDIA GTX1080以上
- 4Gのビデオメモリ
- プロセッサ:I7-8700
- 32GMのメモリ
- 960 Cuda Cores(1000以上推奨)
- 推奨スキャニングソフトウェア
- Geomagics Essentials
- Solid Edge
- 校正ボードと3Dスキャナーターゲット
- パテ、または工作粘土
- 3Dスキャン用スプレー、またはパウダー
EinScan HX
EinScan HX Reverse Engineering Design Bundleは、青色レーザーとLEDのハイブリッド光によるスキャンを実現し、従来の白色LED技術ではスキャン困難だった表面へのソリューションを提供します。
詳細はこちら
EinScan H
EinScan Hは、赤外線とLEDライトのハイブリッドスキャンにより、従来のスキャン技術では不可能だった髪の毛のスキャンや、より幅広い対象物のサイズに対応しています。
詳細はこちら
1.スキャナーの校正(必要な場合)
EinScanスキャナーは、初回使用時およびソフトウェア更新時には校正が必要です。校正が必要な場合は、付属の校正ボードを使用して、ソフトウェアに記載されている校正指示に従ってください。
2.モデルの準備
HXには、ラピッドスキャンとレーザースキャンの2つのスキャンモードがあります。ラピッドスキャンは、最小限のモデルの準備でほとんどのパーツに対応できますが、レーザーモードは、より正確な結果を得たい場合や、表面が黒い、光沢のあるモデルなどに適しています。まず、モデルにターゲットを置きます。このターゲットは、パーツに最小限の特徴しかない場合や、大きく滑らかな面のため、スキャナーが位置合わせしにくい場合に使用します。繰り返し形状やパターンを持つパーツは、スキャナーを混乱させる可能性があるため、位置合わせ用にランダムにターゲット配置する必要があります。
- ターゲットは、5~15センチメートルの間隔でランダムに置くだけです。
- テーブルやボードの上にターゲットを置き、その上に対象物を置くこともできます。スキャナーはこれらを基準点として使用し、パーツ詳細をカバーすることなく、モデル上に配置するのと同じ目的を達成することができます。
次に、モデルの光沢部分、暗い部分、半透明部分がある場合、正しくスキャンできるように、それらをくすませる必要があります。今回は、光沢素材や暗い素材に最適なHXを使用しているため、追加の表面処理は必要ありません。
- ベビーパウダー、スプレー塗料、数分後に消えるスプレーなど、様々な製品があります。下のリンクでお勧めの製品を紹介しています。パーツをコーティングするために必要なのは、表面がくすむ程度の少量フィルムをモデルに塗ることだけです。
3.スキャニング
最良の結果を得るためには、非常に明るい部屋での使用や光源にスキャナーを直接向けることを避けてください。
- 再生ボタンをクリックしてプレビューを開始し、使用環境に応じて明るさを調整してください。
- インジケーターライトを使って、最適なスキャン距離を保ちます。最適な距離にいるときは、スキャナー背面とソフトウェアのインジケータがともに緑色に点灯します。距離が離れすぎると、ランプとソフトウェアが青色となり、ソフトウェアが音を出します。近づきすぎると、インジケーターランプが赤色になり、同じく音で知らせてくれます。
- ここで、もう一度再生ボタンをクリックすると、スキャンが始まります。スキャナーを対象物の周りに移動させて、回転させることでさまざまな角度から撮影することができます。対象物を回転させる必要がある場合は、スキャナーを一時停止して、より良い位置に移動させてから再開してください。
対象物をスキャンして点群データを生成したら、3Dスキャンのメッシュを生成することができます。スキャンデータをリバースエンジニアリングや品質管理に使用する場合は、非防水メッシュをエクスポートすることができますが、3Dプリントに使用する場合は、最適な結果を得るために防水モデルを作成する必要があります。
4.メッシュのクリーンアップ
メッシュデータを取得した後、3Dモデルを使用可能な状態にするため、いくつかのツールが用意されています。
- まず、不要なデータを選択して削除できます。(スキャンプロセスの他ステップと同様です)
- 防水モデルでない場合や、防水モデルの一部を削除した場合、穴を手動で1つずつ選択して埋めることもできますし、数が多すぎて個別に選択できない場合は自動で埋めることもできます。
- もうひとつの便利なツールは、オブジェクトを簡略化する機能です。パーツ品質をほぼ維持したままファイルサイズ削減するのに最適です。通常、スキャン表面品質に影響を与えることなく、ファイルを40〜60%削減することができます。本機能は、3Dモデルを他のプログラムにインポートしたり、他の人と共有したりする際に大いに役立ちます。
編集後のメッシュファイルは、STL、OBJ、3MF、PLYファイルとしてエクスポートできるため、リバースエンジニアリングプロセスや計測/品質管理ワークフローに利用したり、スライスソフトウェアに直接送信して3Dプリントすることも可能です。
紹介動画をご覧ください
本ページで紹介したツールを入手ください!
EinScan Pro HD
Pro HDは、特殊な青色LEDライトを搭載し、わずかに反射した物体や暗い物体のスキャンに威力を発揮します。また、カラーパックカメラを追加することで、フルカラーでのスキャンが可能になります。
携帯型3Dスキャナーの正しい選び方
リバースエンジニアリング、アセンブリへのパーツ適合確認、パーツのデジタル化など、作業目的に応じたツールを選ぶことが重要です。本ガイドブックでは、次のような3Dスキャンの基本的な知識をすべて網羅しています。
- 精度と解像度
- スキャンサイズとスピード
- 光源
- EinScan製品比較