检具的设计重点及注意事项

检具的设计重点及注意事项

检具（检查治具） （一） 概论 （二）检具制作过程 （ 三 ） 检具基本仕样 （四）检具管理卡及使用说明书 （五）三次元检测与尺寸精度 （一） 概论 — 之一 在 实际 生產時， 使使用人员 能 快速 、 准确 地 檢查各 种部 品的尺寸， 判定 其 是否合乎標準 所使用的工具或器具，稱為 檢具 或检查治具 。 基本概念 根据检测部品的不同，检具的种类可分为： 单件检具、总成检具、弯管检具、框线检具、铁台检具、门板检具 等。 （一） 概论 — 之二 基本概念 在生產線上，若每個成品以 钢 尺 、 游标卡尺 來量測各位置尺寸大小， 速度会很 慢，影響生產 效 率 。 而 使用 檢具 则可 快速又簡潔的 完成检查工作，且提供 最標準的量測方式， 得出最准确的数据。减少不良品的发生。 检测原理 由于检具可代替多种量具检测各种尺寸，因此 檢具本身就是一 件标 準的 检规 ， 必须 做到準確的精密度，所有的零件尺寸及組立的位置必須符合設計容許公差範圍，不得超出。 它会直接影响到检测数据的可信程度。 檢具是依照各部品的外形設計製作的，不僅檢驗 形状、剪线、折线、面位置 ，还可检测 孔位 的相对位置。 （ 二 ） 检具制作过程 — 之一 1. 设计 在取得零件的相关资料和数据后，检具设计人员 要从 檢具 整体 外 形结构 、 檢驗孔徑大小 、 位置 公差、部品于 檢具上的彈性空間 等方面着手考虑 ， 并 衡量如何 以最少的零件及材料，設計出 合理又 實用的檢具。 2. 加工 依照圖面設計尺寸，進行加工製造與處理。 加工 過程包含 研磨、鑽孔、線切割、熱處理、及放電處理 。 A ） 研 磨 ：目的在於增加零件的平整度，減少 在型削 外 形 或 钻 孔 时 的 加工 誤差。 B ） 鑽 孔 ：使用不同大小的鑽刀，依照圖面設計位置及大小尺寸進行鑽孔。 C ） 線切割 ：利用線切割機將所需要的零件大小及外 形 ，或是孔位置大小，切割而成，可增加零件的 精 確性。 检具制作过程简介 D ） 熱處理 ：目的在於增加零件的強度，使零件本身硬度提高， 减少使用中的磨损量 及變形 量， 而達到 较高的使用寿命 。 E ） 放電處理 ：將已熱處理過的零件及使用切削刀具無法 加工 或 加工 困難部份，利用電流作切削 加工 ，因此類切削刀具成本高 磨 損耗費 高 。 （ 二 ） 检具制作过程 — 之二 3. 组立 ： 在基板、检测块等零件加工完之后，需转交模组进行检具组立及调试。 A ）检具组立前应准备 所需的 各种 工具 及图面资料（检具总成图零件图、成品图） 检具组立之流程 B ） 檢查圖面是否有缺失或設計圖面上是否有遺漏之處 C ） 利用量具依 圖面 标注确认 加工完成的零件是否合乎設計尺寸 D ） 修整各零件之毛邊 E ）组立固定座、检测块 F ）组立基准销、检测规、厚薄规 G ）送三次元检测，并调整误差 检具制作过程简介 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之一 一 . 检具之基本型式 根据组成形式的不同，检具型式分为： 基板式、架构式 。在外观和结构上存在差异，但其功能相同，以确保检具在运输及存放中不扭曲变形为原则。 基板式檢具屬於小型檢具，一般規定面積 長與寬小於 500× 500 mm 适合采用 基 板型式 。基板式檢具用途在於較小型之單件成品，如沖壓件或是小型塑膠件及橡膠件 … 等。 基架式檢具屬於大型檢具，一般在面積大於 500 × 500 mm 时适用，主要目的在於減輕重量及減少成本。大型檢具因重量較重，取放及搬运較困难，且大部分多用於檢测彎管或是鐵台等，其檢驗部分較少，若是采用基板式，則會浪費材料。 1. 基板式檢具 2. 基架式檢具 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之二 一 . 检具之基本型式 基板式检具 基板式检具 基架式检具 衣帽架检具 其 他 型 式 检 具 主地毯检具 座垫检具 隔热隔音垫检具 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之三 二 . 检具制作仕样 C. 部品定位 （ 1 ）依厂商仕样书（检规）上规定之定位点及 CLAMP 位置定 位、夹紧； （ 2 ）依零件特性设计，（必要时须请厂商确认）。 B. 考虑部品加工后的变形，取安定性好，不发生 干 涉的方向。 A. 在检测时容易确认精度之方向。 1. 检具制作方向 制作时注意事项： 凸型 凹型 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之四 二 . 检具制作仕样 2. 剪线及部品末端仕样（公差依图纸要求或一般公差） B. 额面基准（一般面） B. 额面基准（倾斜面及曲面） A. 画线 3 0 3 min15 剪线 参考线 90 ° 0 20 ° 以内 3 0 90 ° 0 20 ° 以内 3 0 0 3 min15 90 ° 20 ° 以上 3 0 0 3 90 ° 20 ° 以上 3 0 0 90 ° 20 ° 以上 3 90 ° （ 三 ） 检具基本仕样 — 之五 二 . 检具制作仕样 3. 剪线（公差依图纸要求或一般公差） A. 单一额面（折线额面） B. 双额面（折线及剪线） 3 0 3 min15 0 0 min15 90 ° ＞ 20 ° 3 3 3 min10 10 ～ 13 0 3 0 3 min15 3 min15 0 3 3 3 3 剪线 参考线 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之六 二 . 检具制作仕样 4. 孔（一般公差） A. 圆孔及椭圆孔（画线法） A. 圆孔及椭圆孔（销测定法） B. 形状孔（画线法） 1.0 ± 0.1 中心线及 孔缘画线 孔 间隙测定 0 min5 1.0 ± 0.1 孔缘及内侧 参考线画线 2 B. 形状孔（形状测定法） （ 三 ） 检具基本仕样 — 之七 二 . 检具制作仕样 5. 翻边孔（一般公差） A. 画线法 B. 销测定法 1.0 间隙 测定 中心线及 孔缘画线 1.0 中心线及 孔缘画线 3 间隙 测定 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之八 二 . 检具制作仕样 6. 零件定位 C. 定位孔与定位面共用 A. 孔定位（柱规） 检具需有两个基准点作为用于检测孔位、面位置的基准，若零件本身具有精度较高的两孔则采用两孔做为基准，定位销应选用 圆形销 + 菱形销 之形式。定位销形式分为固定式和插入式。 基准选择标准 B. 面定位 若零件无孔可作为基准时，则采用面做为基准。 基准面的选定原则为： a 形状平坦部分； b 形状安定性良好不易变形部分； c 无回弹，皱纹，扭曲等不良部 分两个基准孔或一基准孔和一 基准面； 同一方向上的定位面仅设定于同一侧（ Y 方向单侧定位） Y （ 三 ） 检具基本仕样 — 之九 二 . 检具制作仕样 6. 零件定位 A. 孔定位（柱规） ☆固定式定位销 衬套 （钢、铝） 检具本体 （代木、树脂） 检具本体 （低碳钢、铝材） 定位销 （ φ6φ8φ10 ） ☆插入式 定位销 （无牙式） 检测销 ☆插入式 定位销 （攻牙式） 基准销 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之十 二 . 检具制作仕样 6. 零件定位 A. 孔定位（柱规） BGMA BGTD BGTA BGMD BGU BGO （ 三 ） 检具基本仕样 — 之十 二 . 检具制作仕样 6. 零件定位 A. 孔定位（柱规） ★ 基准销形式与设计标准 0.8 0.8 0.2 + - 0.2 - + M6 BGMA 0.8 0.2 + - - + 0.2 0.8 M6 BGMD 可自由旋转 , 便 于确定长短轴 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之十一 二 . 检具制作仕样 6. 零件定位 A. 孔定位（柱规） ★ 基准销形式与设计标准 BGTA 0.8 0.8 0.8 0.8 M6 BGTD S E M*P CATALOG NO. P 指定 0.01MM TYPE H 6 3 5*0.8 BGMA BGMD 13 7.20~9.00 8 4 6*1.0 16 9.20~12.00 10 6 8*1.25 21 12.01~16.00 8 26 16.01~20.00 10 32 20.01~27.00 ★ 检测销形式与设计标准 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之十二 二 . 检具制作仕样 6. 零件定位 A. 孔定位 ★ 检测销形式与设计标准 BGO BGOH C0.5 0.8 0.8 M6 C0.5 0.8 0.8 M6 BGU BGUH 0.8 M6 BGQ BGQH 0.8 M6 BGQT BGQTH 为了使用方便及防止丢失，需在基板上设定与定位销尺寸相等且精度较高的铰孔，在非检测状态时使用，定位销与检具本体之间还需用链或钢索连接。 锁付 M6 螺栓 与检具本体连接用 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之十 一 二 . 检具制作仕样 6. 零件定位 A. 孔定位（柱规） ★ 基准销形式与设计标准 0.8 0.8 0.2 + - 0.2 - + M6 BGMA 0.8 0.2 + - - + 0.2 0.8 M6 BGMD 可自由旋转 , 便 于确定长短轴 S E M*P CATALOG NO. P 指定 0.01MM TYPE H 6 3 5*0.8 BGMA BGMD 13 7.20~9.00 8 4 6*1.0 16 9.20~12.00 10 6 8*1.25 21 12.01~16.00 8 26 16.01~20.00 10 32 20.01~27.00 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之十 二 二 . 检具制作仕样 6. 零件定位 A. 孔定位（柱规） ★ 基准销形式与设计标准 BGTA 0.8 0.8 0.8 0.8 M6 BGTD B E CATALOG NO. P 指定 0.01MM S 指定 1.0MM TYPE H 15 3 BGTA BGTD 13 6. 00~9.00 3~ 6 17 4 16 9. 01~12.00 5~ 8 19 6 21 12.01~16.00 9~ 12 24 8 26 16.01~20.00 9~ 15 30 10 32 20.01~27.00 9~ 20 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之十 三 二 . 检具制作仕样 6. 零件定位 A. 孔定位 ★ 检测销形式与设计标准 BGO BGOH C0.5 0.8 0.8 M6 C0.5 0.8 0.8 M6 BGU BGUH CATALOG NO. P 指定 0.01MM S 指定 1.0MM TYPE H BGO . BGOH BGU . BGUH BGO . BGOH BGU . BGUH BGO BGOH BGU BGUH 1 0 4. 00~ 8.00 4. 00~ 7.00 3~ 7 5~ 8 13 8. 01~ 10.00 7. 01~9.00 6~ 9 8~ 10 16 10. 01~1 3.00 9. 01~12.0 0 8~ 12 10~ 13 21 13.01~1 7.00 12.01~1 5.00 10~ 15 14~ 17 26 1 7.01~2 1.00 1 5.01~2 4.00 10~ 17 19~ 21 32 2 1.01~2 8.00 17.01~2 4.00 10~ 24 21~ 28 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之十四 二 . 检具制作仕样 6. 零件定位 A. 孔定位 ★ 检测销形式与设计标准 锁付 M6 螺栓与检具本体连接用 CATALOG NO. P 指定 0.01MM TYPE H BG Q . BG QH BGQT . BGQTH BG Q BG QH BGQT BGQTH 1 0 1. 20~ 8.00 4. 00~ 8.00 13 8. 01~ 10.00 8. 01~ 10.00 16 10. 01~1 3.00 10. 01~ 13.0 0 21 13.01~1 7.00 1 3.01~1 7.00 0.8 M6 BGQ BGQH 0.8 M6 BGQT BGQTH 为了使用方便及防止丢失，需在基板上设定与定位销尺寸相等且精度较高的铰孔，在非检测状态时使用，定位销与检具本体之间还需用链或钢索连接。 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之十五 二 . 检具制作仕样 7. 形状面制作仕样 形状面的制作分为 检查面 （精度要求较高）， 非检查面及零接触面 。 a. 检查面 3mm 间隙面 --- 有配合、组立关 系或外观重要面 以间隙检查。 1mm 间隙面 --- 一般孔位、 形状孔位等画 线检查。 b. 非检查面 3mm 逃料 --- 不重要，无需检查或无法以间隙来检查之形状面，一般取 3mm ， 但零件变形量较大处可取 3mm 以上。 偷 料面 --- 大型钣金件为了节省材料， 在不重要无需检查或无法以间隙检查 之形状面部位，不影响结构强度的条 件下将形状面偷空。 3 0 3 1.0 3 3MM 或以上 偷料 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之十六 二 . 检具制作仕样 c. 零接触面 1. 零接触 面的制作有两种用途： 零件的承受面、零件的定位。 3. 零接触 面设置的位置应考虑零件的形状，选择平面且精度要求 较高之部位（如图）。 2. 零接触 面的设置在能 达到零件稳定、平衡的状态 下以数量最少 为原则。 在 不 便 于 加 工 或 需要调整零接 触面位置时使用如图标准垫片 φ20mm 20mm* 20mm 7. 形状面制作仕样 零接触面 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之十七 二 . 检具制作仕样 8. 分割体 在零件上检查点在整体式检具上无法检查，或因为零件形状关系在检具制作时无法作出 ( 型削困难 ) 时，可采用分割体构造。 分割体需有定位销与检具本体固定，并确保与本体紧密配合。 9 . 断面样板 零件上之断面、局部断面、形状或孔位要求精度，在检具本体上 无法检测时采用断面样板。 a. 检测零件 检查 A 点位置 , 角度 分割体 定位 PIN 定位螺栓 b. 无法作成整体式 分割体 ( 需有良 好之定位装置 ) 阴影无法离型 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之十八 二 . 检具制作仕样 9 . 断面样板 断面样板使用钢板（厚度 6mm 以上）材料，形状检查部位可采用树脂（代木）。 断面样板必须使用定位销（ φ6 以上）定位，确保检查作业时不致有任何松动现象。 树脂 ( 钢板 ) 铁板 3.0 定位销 转轴 铁板 定位销 转轴 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之十九 二 . 检具制作仕样 10. 零件固定 为了增加零件的安定性，而得到正确的检查结果，使用零件固定（夹紧）装置。 零件固定装置设置于可能发生回弹、扭曲等不良位置或对零件安定性有关之位置，若厂商有特殊要求则依图面指示。 一般面固定方式 定位面固定方式 使用标准型夹具时要预先考虑其装置位置，可在检具本体制作装配面也可另外加夹具垫块。 标准型 夹具 橡胶夹头 定位兼夹持 钢板 镶块 前端硬质橡皮 CLAMP 夹钳 夹紧部分作 成零接触面 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之二十 二 . 检具制作仕样 11. 作动性及功能性检查 零件之作动位置、尺寸、行程、角度等检测项目，在检具上使用可活动之检验机构检验，但要确保检具本体有适当之定位，而且要考虑其活动性不可与其他部位 干 涉。 12. 检具之附件设置 ① 为了检具搬运作业，除了小型轻量的检具外，需在基板、基架上安 装吊钩、把手等附件。 ② 为了检具放置平稳、取放方便，小型检具底部应安装三支 M8 螺栓 （呈三角形配置）以支撑检具本体；大型检具则在四角处安装优力 胶垫。 吊钩 把手 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之二十一 二 . 检具制作仕样 13. 涂装及标示 检具制作完成后，检具本体要进行涂装。 目的 結構 面 蓝色 检测面 3MM 间隙面 3 绿色 检测面 1MM 间隙面 1 紅 色 检测面 0.5MM 间隙面 0.5 黃 色 检测面 零间隙面 0 紫 色 基準面 零间隙面 0 白色 用途 间隙 狀態 標示 範例 颜色 B、 美观、防止生锈 右座椅铰链支架 检具 全兴工业 ( 中国 ) 有限公司 FN 4X03307 财产名称 财产编号 C、 车种区别： 在检、治具适当 位置以铭牌标示 A 、 检查作业性质的区分 标示符号需以钢模刻印于检具本体上 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之二十二 二 . 检具制作仕样 14. 基准 A 、 基准面： 以基板或基架上平面作为高度基准，以另外两座标方向之面 作为平面方向之测定基准，分别将三个基准面之代表符号刻 印于基准面上，基准面不得上漆。 W 　 DATUM (Base surface) L 　 DATUM (Side Wall) H 　 DATUM (Side Wall) （ 三 ） 检具基本仕样 — 之二十 三 二 . 检具制作仕样 14. 基准 B、 基准线： 以基准面为基准，在检具额面上按车体座标值以 100m/mPITCH 将座标线画出并标示座标值，作为辅助检查。 剪线孔形状画线时，正规形状线与 3MM 参考形状线同时画出（孔径小于 φ20 时不需参考线）线条必须清晰、平顺，且于线条转折、相交及线上每格约 50MM 处以 PUNCH 打尖点（深度约 1MM ）。 C、 基准孔： 在检具基板上加工两个同轴向的铰孔， 作为三次元检测的基准。 3 3 正规线 参考线 3MM 参考线 正规孔形状 3 （ 三 ） 检具基本仕样 — 之二十 四 二 . 检具制作仕样 15. 其他检测机构 A、 厚薄规 一般厚薄規分為兩層次， 厚的部分 用 於檢驗上限值， 薄的部分 用于 檢驗下限值， 主要是檢驗單件成品折角 部 位之 平行度是否足夠。 B、 塞规 用于检测零件各重 要配合面的相对位置， 检测标准为顺利通过则 OK ，否则 NG 。 管理卡正面 （ 四 ） 检具管理卡及使用说明书 — 之一 检具管理卡 ： 检具制作完成后要进行三次元检测，以确定检具各检测部位的精确度。检具管理卡则是用于 記載檢具 重要 管制尺寸所 需 的數據資料 ， 因此检具管理卡所列的检测项目要确实反映检具重点孔位置、面位置等尺寸，并给出合理之公差范围。 管理卡反面 檢具經過三次元量測後，其各零件的位置、高度及孔位置大小尺寸，皆詳細記載於管理卡 记录表 上， 作为检具调整的依据，在 遇到設變或修改情形時，能有一標準數據供參照來作更動。 （ 四 ） 检具管理卡及使用说明书 — 之二 每一副檢具都附有一份檢具使用說明書， 随检具一同由使用者保管。将检具使用时的注意事项、需要的辅助工具、操作顺序等作详细说明， 便於檢測人員操作使用。 依照說明書上操作方式，按步驟進行檢測作業。 检具使用说明书 HF3A 左右内旁接板检具 移动本检具时 , 请将基准销 置于检验位置 , 并检查所有锁固螺栓 及定位销均置于定位 , 并锁固。 一 . 使用注意事项 : 将钣金件置于检具上。 使用辅助工具 : 间隙规。 本检具之检查间隙为 。 检查完毕后 , 依上诉步骤往回拆卸 , 并将基准规，测规 插入置回孔。 开始检查钣金件 , 并详细记录数据 , 以便日后追踪 , 考核修正。 检具操作说明书 确认零接触面 位置及数量 个 。 使用前确认检具是否完好 , 无损坏 . 将基准规置于检验位置，再将卡具卡紧 , 插入测规。 检具颜色 : 白色 绿色 间隙面。 件名： 核准 : 二 . 操作程序 : 型式： 件号： . 基准规 支。 作成 : 复核 : . 测规 支，卡具 -2 个。 （五）三次元检测与尺寸精度 — 之一 超出設計公差範圍者，即稱為 NG ，必須做調整變動，直到符合公差範圍內 ， 才是 OK 標準的檢具。 每一副檢具組立完成時 ， 會因零件製作有誤差 ， 而影響各零件組立後的位置或高度不正確 ， 所以必須依量測後的數據做調整 。 三次元是保持檢具或是其他成品物件的標準性 ， 將品質達到最高水準以免導致不良品或成品 NG 的發生 。 三次元量測的種類包括 定點量測、平面量測、投影角量測、角度量測、及基準孔量測 等。 依 检 具管理卡上所標示尺寸位 置 量 測，將所量測結果數據 记入记 錄 表 ， 并 在電腦做保存，以 备 後 查。 NG 情形有許多情形， 例如： 柱規孔尺寸錯誤、柱規無法插入柱規孔內、各零件尺寸或外 形 製作錯誤 、 检具本体面位置错误 …… 等， 都 是屬於 NG 情形，這時便要做零件的處理或研磨，直到符合設計公差範圍內 。 （五）三次元检测与尺寸精度 — 之二 三次元检测所采用的探针有不同的形式，在检具量测时，一般采 φ1 、 φ2 等球形探针，因此在量测有角度之面位置时，会产生测量误差。 30° Z X （五）三 次元检测与尺寸精度 — 之三 如右图所示： A 点为探针实际接触点， B 点为所需数值的实际位置 当斜面角度为 30° 时，测量的误差值为 0.289 ，此值是随着角度增大而增大的。因此若角度大于 45 ° 时，检具管理卡中的定点量测数据要根据合理的检测方向而定，将误差值减到最小。 在检测完毕后，还需将补正值与实测值相加，以得出正确的量测值。 如右图 B=A+0.289 测量点补正值说明 X X Y Y Z Z