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3D プリンター用データ:Plugable USB 2.0 デジタル・マイクロスコープ用スタンド ‐ 堅牢で高さ調節が可能

原文(2015年9月03日投稿): Robust and Adjustable Stand for Plugable’s 250X USB Microscope by Justin Taylor

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「Plugable USB 2.0 デジタル・マイクロスコープ(USB2-MICRO-250X)」は、様々な機能を持つ非常に楽しい製品です。この顕微鏡を使ってみて、有り触れた物体がいかに魅力的になれるかということに気が付いて、とても感動しました。今週、私はこのマイクロスコープ用に、画像を安定して撮影しやすくする、堅牢なスタンドを設計していました。完成した製品のデザインと 3D ファイルは、こちらからご参照ください。

このマイクロスコープに付属してくる、角度の変更が自在なアームがついたスタンドはかなり便利なものとは言え、いくつか制約事項もあります。そのひとつは、観察する対象に対して完全に水平に保つのが難しいということです。また、マイクロスコープの頭部にあるボタンを使う時には、その振動がカメラを揺らさないように非常に繊細に押さなくてはなりません。私の設計したスタンドは、これらの課題を解消するべく、昔ながらのしっかりとした支柱を持った顕微鏡に似せた外観のものとなっています。

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設計を始めた当初は、私は複数のギアを組み合わせて、マイクロスコープを上下にスライドするような形のものにするという考えに魅了されていました。そうできれば非常に興味深いものとなったとは思いますが、そもそもは間違った方向性だったようです。実際には、マイクロスコープの頭部のボタンを押したとしても下に押されてしまわないようなギアを作るには、誤差が限りなくない、きわめて精巧な部品を作る必要があったからです。家庭用の低価格域の 3D プリンターに、それほど精密な部品を印刷させることは難しいといわざるをえません。
そこでそのかわりに、私は非常に単純な棒状の横軸と、それを差し込むスロットというアイディアを採用してみました。このようなデザインにすると、ギアを印刷するときの精密さの問題を解消でき、スタンド自体に耐久性をもたらすだけでなく、横軸を底面に対して水平方向にスライドさせることができるようになります。このようなスライドの仕組みにより、マイクロスコープのカメラがより広いエリアをカバーすることができるのです。

このスタンドのアーム部分は、マイクロスコープのLED光の強さやフォーカスを調整する際に、右利き左利きにかかわらずに簡単にリング部分を動かすことができるように、特に設計に気を使いました。自分自身が左利きなので、両利きに対応している製品についてはいつも感謝しているからです。利き手がどちらであっても、片方の手で支柱をしっかりとささえ、もう片方ではリングの微調整ができるようになっています。

ケーブルをすっきりと管理することもこのプロジェクトのもう一つの課題でした。マイクロスコープ本体からコンピュータに接続するための USB ケーブルは、スライド用の横軸の後ろ端と、支柱の下側の突起に挟んでおくことができます。この二つを使えば、ケーブルはいつでもきちんとあるべき場所に収まり、邪魔になることがありません。
また私は、当マイクロスコープに標準で付属してくる角度の自由なアームで使えるよう、こちらの非常にシンプルなクリップもデザインしてみました。

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我々が使用している 3D プリンターの 6 インチ四方サイズの印刷領域の制約はありましたが、マイクロスコープ用の観察領域となる底部の支え部分は、最大の広さになるように設計をしています。このマイクロスコープ用のアーム自体は 100 mm まで延ばすことができますので、足の部分は重心がずれてきてもその重さを支えられるよう、十分長くしておく必要もありました。3D プリンターの印刷領域の制約により、スタンドの高さにも制限がありました。付属のアームの方が 2 ~ 3 センチほどは高くできるのですが、この新しいスタンドでは水平方向へもマイクロスコープを動かせるため、カバー範囲という観点では十分相殺できると考えています。

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このデジタル・マイクロスコープは、学校での科学の授業や、研究室などに非常に適した製品です。この新しいスタンドによって、より便利な使い方をご提供できればと思います。

この記事は、Plugable 社製品用の追加パーツ用の 3D プリンター・データを提供する、現在進行中のプロジェクトについて記述しています。夏の期間中、インターンであるジャスティン・テイラーが、様々な製品用のケース等を CAD モデルとして作成していきます。 こちらのリンクから、当プロジェクトの成果物を一覧していただくこともできます。

これまでの成果物:
1) Pluagble UD-3900用 VESA マウント・ケース
2) Pluagble USB-C5TX 充電器用 マウント・ケース
3) Plugable USB3-HUB7-81X ハブ用、組み合わせ可能な積み重ね用パーツ
4) Plugable UD-3900用 カスタマイズ可能なパーツでデスクトップを整理

Plugable Technologies
ジャスティン・テイラー