検査治具とは？種類や素材、製作時のポイントをわかりやすく解説

製造現場で検査を行う際、ワークの位置合わせや測定条件の調整に手間がかかり、検査結果にばらつきが生じることがあります。

検査治具は、こうした検査を効率的に安定して行うために使われます。

検査治具には樹脂や金属などさまざまな素材が使われ、それぞれに適した用途があります。

検査内容や使用環境に合った治具を選定し製作することで、検査の効率化や品質の安定につながります。

本記事では、検査治具の基本から、検査治具を製作する際のポイント、実際の検査治具の製作事例を順に解説します。

検査治具とは

検査治具は、製品や部品を所定の位置にセットし、位置や形状、組付け状態、導通・機能などが基準を満たしているかを確認するための治具です。

検査対象となるワークや確認内容に合わせて製作され、検査工程の効率化や品質の安定に活用されます。

検査治具を使用する目的

検査治具で製品を検査する際には、ワークを正しい位置にセットし、決められた条件で確認する必要があります。

こうした位置合わせや確認作業を人の手だけで行うと、検査に時間がかかるだけでなく、作業者によって検査条件や結果にばらつきが生じることがあります。

検査治具を使用すると、ワークの位置決めを補助し、毎回同じ条件で検査しやすくなり、位置合わせなどにかかる時間を短縮して作業効率を向上させるとともに、作業者による検査結果のばらつきを抑え、検査の再現性を高めることができます。

また、検査基準を治具の形状や機構に反映することで、製品の合否判断がしやすくなり、検査品質の安定にもつながります。

例えば、複数の穴位置が正しいか確認する場合、穴の位置に合わせて検査ピンを配置した治具を使用すれば、ワークをセットしてピンが通るかを確認することで、効率的に合否を判断できます。

 

検査治具の主な種類

検査治具は、何を確認するかによって構造や検査方法が異なります。

ここでは、製造現場で用いられる代表的な検査治具を紹介します。

位置決め検査治具

位置決め検査治具は、穴や部品などが所定の位置にあるかを確認するための治具です。

ワークを基準となる位置にセットし、検査ピンなどを用いて、穴位置やピッチ、部品の取り付け位置などを確認します。

例えば、検査ピンが所定の穴に通るかを確認することで、位置のずれを効率的に判定できます。

複数箇所を一つずつ測定する手間を減らせるため、同じ位置を繰り返し確認する工程に適しています。

形状検査治具

形状検査治具は、ワークの外形や輪郭、曲面などが基準となる形状に合っているかを確認するための治具です。

ワークを基準形状に合わせてセットし、治具との当たり方や隙間などから形状のずれを確認します。

複雑な輪郭や曲面、反りなど、測定器だけでは確認に手間がかかる形状を効率的に検査できます。

導通・機能検査治具

導通・機能検査治具は、基板や電子部品などの電気的な接続や動作を確認するための治具です。

ワークを所定の位置にセットし、プローブや端子を検査箇所に接触させることで、回路が正しく繋がっているか、必要な機能が正常に動作するかを確認します。

複数の検査箇所に対して一定の位置で接触させられるため、基板やコネクタなどの電気的な検査を繰り返し行う工程で活用されます。

組付け検査治具

組付け検査治具は、部品同士が正しい位置や状態で組み付けられるかを確認するための治具です。

実際の相手部品や、それを模した形状にワークをセットし、正しく収まるか、干渉やずれがないかなどを確認します。

実際の製品に組み付ける前に、嵌合状態や組付け可否を効率的に確認したい場合に有効です。

このように、検査治具は検査する内容に合わせて、形状や機構が設計されます。代表的な検査治具の特徴を以下に整理します。

 

検査治具に樹脂が使われる理由

検査治具には、アルミ、鉄、ステンレス、樹脂など、用途に応じてさまざまな素材が使われます。

必要な精度や剛性、使用環境によって適した素材は異なりますが、樹脂は軽量で絶縁性があることに加え、ワーク形状に合わせて切削加工しやすい点から、検査治具に適した材料の一つです。

ここでは、検査治具に樹脂が使われる主な理由を解説します。

軽量で取り扱いやすい

樹脂は一般に金属より密度が低く、治具全体を軽量化しやすい素材です。

治具が軽くなることで、持ち運びや設置、段取り替えを行いやすくなります。

特に、作業者が頻繁に持ち運ぶ卓上型の検査治具や、製品ごとに治具を交換する工程では、作業負担の軽減につながります。

ワークを傷つけにくい

樹脂は一般に金属より表面がやわらかく、ワークと接触した際の当たりを緩和しやすい素材です。

そのため、金属製の治具と比べて、ワーク表面への擦り傷や打痕を抑えやすいという特長があります。

塗装品や樹脂部品、外観品質が求められる製品など、傷を避けたいワークの受け部や位置決め部に適しています。

ただし、樹脂の種類や添加材によって表面の硬さは異なるため、ワークの素材や使用条件に合わせた材料選定が必要です。

絶縁性が求められる用途に適する

多くの樹脂は電気を通しにくく、絶縁性を持っています。

そのため、基板や電子部品など、電気的な接触やショートを避ける必要がある検査治具に適しています。

例えば、導通・機能検査治具では、電気を流す必要があるプローブや端子には金属を使用し、その周辺を樹脂で構成することもできます。

必要な部分だけに導電性のある部品を配置できるため、電気的な検査を行う治具でも樹脂の特性を生かすことができます。

水や湿気のある環境でも使用しやすい

樹脂は鉄などの金属とは異なり、錆が発生しません。

そのため、水や湿気、雨などに触れる環境でも使用しやすい素材です。

水を扱う工程や屋外で使用する検査治具では、錆による劣化を抑えられることがメリットになります。

一方で、樹脂によっては水を吸収して寸法が変化するものや、紫外線によって劣化しやすいものもあります。

屋外や水分の多い環境で使用する場合は、吸水性や耐候性まで考慮して素材を選ぶことが重要です。

 

検査治具を製作する際のポイント

検査治具を製作する際は、検査内容だけでなく、使用環境や求められる精度、実際の作業方法まで踏まえて設計することが重要です。

樹脂と金属のどちらを使用する場合でも、次のポイントを確認しておきましょう。

使用環境や使用条件に合った素材を選ぶ

検査治具に適した素材は、使用する環境や条件によって異なります。

例えば、高温になる環境、水や薬品に触れる環境、屋外で使用する場合などでは、耐熱性・耐薬品性・耐候性などが求められます。

また、使用頻度が高くワークとの接触を繰り返す場合は、耐摩耗性も重要です。

治具を、どこで、どのように、どの程度使用するかを整理したうえで、必要な性能を満たす樹脂や金属を選ぶことが重要です。

必要な精度や剛性を確保する

検査治具は、ワークを決められた位置に保持し、繰り返し同じ条件で検査できることが求められます。

そのため、治具自体が十分な加工精度や寸法安定性を確保できる必要があります。

また、ワークの重量やクランプ時の力などによって治具が変形すると、検査結果に影響する可能性があります。

要求精度や治具に加わる荷重を踏まえ、必要な剛性を確保できる素材や構造を選定することが大切です。

ワークへの影響と作業性を考慮する

検査治具は、正しく検査できるだけでなく、ワークを傷つけたり変形させたりしないことも重要です。

ワークとの接触箇所や固定方法を検討し、必要以上に力が加わらない構造にするほか、外観面など傷を避けたい箇所では接触部の素材にも配慮します。

また、ワークのセットや取り外しがしやすいこと、作業者が迷わず正しい向きにセットできることなど、繰り返し使用する際の作業性も考慮する必要があります。

このように、検査治具は使用環境、精度・剛性、ワークへの影響や作業性を総合的に考えて製作する必要があります。

必要に応じて樹脂と金属を使い分けることで、それぞれの特性を生かした検査治具を製作することが重要です。

 

検査治具の製作における岸本工業の強み

検査治具は、先に形状や素材を決めるのではなく、何をどのように検査するかから逆算して設計することが重要です。

検査の目的や方法を整理したうえで、必要な形状や精度、使用環境、設置スペースなどの制約を踏まえ、適した素材や構造を検討していきます。

岸本工業では、樹脂切削加工の知見を生かし、材料選定から樹脂や金属部品の調達、加工、組立、調整まで一貫して対応しています。

用途に応じた樹脂材料の選定

樹脂は種類によって、強度や寸法安定性、耐熱性、耐摩耗性、絶縁性などが異なります。

岸本工業では、検査内容や使用環境、要求精度などを確認し、用途に適した樹脂材料を選定します。

指定材の加工だけでなく、素材選定の段階からご相談いただけます。

樹脂・金属部品の加工と調達

岸本工業は樹脂切削加工を得意としており、ワーク形状に合わせた穴、溝、段差、ポケットなど、一品物の治具部品の加工にも対応しています。

また、検査ピンやシャフト、ブッシュなどの金属部品や購入部品も手配できるため、必要な性能に応じて樹脂と金属を組み合わせた治具を製作できます。

部品の組立・調整まで対応

樹脂部品や金属部品を調達、加工するだけでなく、部品の組立や必要な調整まで一貫して対応しています。

複数の加工会社や部品商社へ個別に手配する必要がなく、検査治具として使用できる状態で納品いたします。

このように岸本工業では、検査目的から逆算して形状や素材を検討し、調達、加工、組立、調整まで一貫して対応しています。

 

製作事例｜基板検査治具

岸本工業では、携帯電話内部の基板を生産ライン上で導通検査するための基板検査治具を製作しました。

 

検査対象となる基板や使用方法を確認したうえで治具を設計し、ベークライトやPOMなどの樹脂部品を切削加工しました。

検査に必要な金属部品や購入部品の調達から、組立や調整まで一貫して対応しています。

基板を所定の位置に安定してセットし、検査端子が正しく接触するよう、樹脂部品の形状や配置を設計しています。

さらに、白色のPOM部品は裏返して使用できる構造とすることで、寸法の異なる基板にも治具を流用できるようにしています。

このように岸本工業では、検査対象や使用方法から必要な形状や素材を検討し、樹脂切削加工だけでなく、部品調達や組立まで含めて検査治具として仕上げることが可能です。

岸本工業では、検査内容やワークに合わせた検査治具を製作しています。

詳しい事例は、「基板検査治具」「導通検査治具」もあわせてご覧ください。

検査治具に関するQA

検査治具の製作は岸本工業にご相談ください

検査治具は、検査する内容や使用環境、求められる精度などによって、適した形状や素材が異なります。

特に樹脂は、軽量性や絶縁性、ワークを傷つけにくいといった特長があり、用途によっては検査治具に適した材料です。

岸本工業では、樹脂切削加工の知見を生かし、検査目的や使用条件に応じた材料選定から、樹脂や金属部品の加工、調達、組立、調整まで一貫して対応しています。

「検査方法は決まっているが、治具の形状や素材が決まっていない」「ワークに合わせた一品物の検査治具を製作したい」といった場合も、ぜひ岸本工業までご相談ください。

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