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治具に関する記事

治具とはなにか?使用する目的や種類、流れを解説【図解付き】

1.治具とはなにか?

治具という言葉は、英語の「jig」という言葉の当て字です。
日本語訳では、加工物(ワーク)を固定し、ガイドに沿ってツールを操作するものという意味になります。
この意味から治具は「以下のようにしてワークを加工する器具」といえます。

  • ワークを位置決めによって設置
  • 押し付けるなどによって固定
  • ガイドに沿って加工機を操作して加工

⇒【図解】治具のラフガイドとは?3つの位置決めの方法とよくある問題点

ワークを固定する用途では、クランプやバイス(万力)のようなものがあり、「取付け具」とも呼ばれます。
しかし、後の治具の種類のところで説明するように、
取付け具も加工機のガイドが無いだけでワークを固定し加工の補助をする器具ですので
同じように治具と分類される場合もあります。

コラムをお読みの方の中で、最適な治具・FA装置・生産設備を導入して

  • 省人・省力化してコストダウンしたい
  • 生産性アップして売上を上げたい
  • 人的ミスを減らして品質価値を高めたい
  • ロボットや自動機を用いて製造の自動化がしたい

という課題をお抱えの場合には、関東最大級のロボットSIer・日本サポートシステムまでお問い合わせください。

2.治具を使った加工例

以下では、治具の機能を具体的な例”ワークに穴をドリルで開ける工程”を見てみましょう。

<治具を使用しない場合>
ドリルをワークに当てる前に、ワークを固定する必要があります。
取付け具のクランプを使って、ワークを加工する様子を、下記の図1でご紹介します。
クランプでワークを固定し動かないようにしてから加工に入ります。

<治具を使用する場合>
治具を使った加工の場合では、ワークを位置決めし、治具上に固定します。
この様子を下記の図2でご紹介します。
位置決めをも、取付け具で固定することに比べ、より精度が高く設定することができます。
穴あけ加工では、ブッシュを通してドリル刃を案内して加工します。

<治具の有無で見る加工の違い>
図1(治具なし)では、治具を使用せずクランプのみで加工しています。
その場合、ワーク上にケガキとポンチによって穴あけのマーキングを行ってから、加工しなければなりません。

図2(治具あり)の例では、上記の工程を減らすことができるので、
図1の取付け具を使った方法と比べて、加工時間が短くなります。

⇒さらに詳しく:【図解】治具の位置決めで重要な4つの知識と4つのやり方を解説

 

3.治具の目的・メリットとは?

これまでご説明したことから、治具の目的やメリットを詳しく解説します。

治具の目的・メリット

  1. ワークの加工時間を短くする
  2. 加工の精度を高める
  3. 加工の品質をいつも同じにする
  4. 誰でも同じように加工できるようにする

図1と図2の場合だと、具体的に下記のようなメリットがあります。

  1. 穴あけをするときに必要なケガキとポンチ穴加工がいらないため、加工時間を短くすることができます。
  2. ドリルとガイドブッシュを使い、両者のクリアランスとブッシュとワークの距離を一定とすることで、加工精度を上げることができます。
  3. 治具を使って位置決めするため、いつも同じ位置にワークを設置できるため、加工の精度はいつも一定となります。
  4. 決められた位置にワークを設定することで、誰がやっても同じ位置に設定できます。また、ドリル加工もガイドを通して加工することで、誰がやっても同じ品質のが維持が可能です。

この治具の目的を達することで、大量生産する部品を、品質を一定にして効率よく生産することが可能となります。

⇒さらに詳しく:【図解付き】治具の3つメリットと7つの種類を身近にあるもので解説!

 

4.治具の種類

製造品ができるまでのプロセスの例を下記の図3でご紹介します。

ワークの設計や資材調達という前段階以降の製造過程では、どの段階でも治具が使われます。
プロセスごとに使用される治具の例は次の表1をご覧ください。
ワークを加工、組立、検査するどの過程でもその工程に合った治具が使われます。

表1 治具の種類例

工程 治具名称
部品製作 機械加工 切断治具、曲げ治具
溶接治具、
圧入治具
熱処理 熱処理治具
表面処理 塗装治具、メッキ治具
部品組立 組立治具
検査 検査治具、測定治具


さて、これまで治具とは「ワークの位置決めをし、固定し、ガイドに沿って加工を行う機器」と解説してきましたが、必ずしもそうとは限りません。
次の図をご覧ください。

図4は検査治具の例の概念図で、国内のメーカーが開発した浴槽の漏れ検査治具です。
一見、ポンプの水圧を検査対象と接続するだけのコネクターとも思えますが、
実際は検査対象とつなぐための工夫が随所に施されています。

⇒さらに詳しく:【図解付き】治具の校正とは?検査治具と校正について解説

 

5.治具ができるまでの流れ

これまで治具について治具とは何か、治具の目的・メリット、治具の種類を見てきましたが、最後に、治具が稼働するまでのプロセスを見てみましょう。

図5は、治具を製作する際のフローです。
ここで最も重要なことは、ヒアリングから設計の段階において
「どのような治具が必要か」というニーズと製造の過程を、
どんな些細なこともすべて明らかにして、治具メーカーがそれを理解することです。

⇒さらに詳しく:治具設計の一般的な流れとは?ステップごとに求められること

 

6.治具に関するご相談は、日本サポートシステムへ

治具は、製造品を作るための品質を確保しながら製造の補助を行うものです。
製造品はあらゆる製造業種、また同じ製造業でもメーカーによって作られるプロセスが違うため、
その違いの数だけ異なった治具が必要とされます。
さらに、同じ製造工程でも、ロボットを取り入れるなど製造方法を変更すれば、それに合った冶具が必要です。

製造品をいかに効率よく、品質を保って製造するかは
製造品に見合った治具を製作できるかどうかに掛かっていると言っても、過言ではないでしょう。

「低コストで品質良く製造するために、どんな治具を使えばよいだろうか?」と悩んだら、
まずは、弊社のようなメーカーに相談してみるところから始めるのはいかがでしょうか。

日本サポートシステム株式会社では、
どのような業種のメーカーから出される治具製作要望に応えることができるように
体制を整え、高い技術力をもって治具の開発を進めています。

大きな特徴として、お打ち合わせから原則1週間以内に「お見積りとポンチ絵」をご用意しております。

【ポンチ絵とお見積りのサンプル】

テキストやお電話だけでは伝わりづらい”ゴールイメージ”を共有し、スピード感を持った対応を心がけています。

⇒治具やFA装置に関する製作実績は、こちらよりご確認いただけます。

【本社所在地】
茨城県土浦市卸町2丁目13-3
TEL.050-1743-0310(代表)
FAX.050-3156-2692(代表)
拠点および主要取引先

【営業品目】
・産業用ロボット
・生産設備合理化・省力化の設計及び製作
・基板電気チェッカーや貼合・折曲など
・治具の設計・製作

【実績】
NM社(電子部品の製造販売)
HS製作所(情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売)
TT社(ショッピングセンターなどリテール事業)
SM社(自動制御機器の製造・販売)
OR社(自動車安全システムの製造販売)

治具の設計・導入をお考えの際は、お気軽にこちらからご相談ください。

関東最大級のロボットシステムインテグレーター 治具の設計から製造ならお任せください

050-1743-0310 営業時間:平日9:00-18:00

本社:茨城県土浦市卸町2-13-3、相模原事業所:神奈川県相模原市中央区上溝1880番2 SIC3-317

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