Robot hàn MIG là gì? Cấu tạo, ứng dụng và cách chọn

Robot hàn MIG là hệ thống hàn tự động dùng cánh tay robot, nguồn hàn MIG/MAG, bộ cấp dây, mỏ hàn và khí bảo vệ để tạo mối hàn theo chương trình.

Với doanh nghiệp cơ khí, robot hàn MIG không đơn thuần là robot cầm mỏ hàn thay con người. Một hệ thống robot hàn MIG cần phối hợp giữa robot, nguồn hàn, bộ cấp dây, mỏ hàn, khí bảo vệ, đồ gá, chương trình hàn và cảm biến tùy chọn để tạo ra mối hàn ổn định.

Cùng theo dõi bài viết sau về Robot hàn MIG của Weldcom để hiểu thêm chi tiết về thiết bị này nhé!

1. Robot hàn MIG là gì?

Robot hàn MIG là hệ thống tự động sử dụng cánh tay robot để điều khiển mỏ hàn MIG/MAG theo quỹ đạo lập trình. Trong quá trình hàn, dây hàn được cấp liên tục qua mỏ hàn, hồ quang làm nóng chảy dây hàn và vật hàn, còn khí bảo vệ giúp che phủ vùng hàn khỏi tác động của không khí.

Theo TWI Global (tổ chức nghiên cứu và tư vấn kỹ thuật của Anh trong lĩnh vực hàn và liên kết vật liệu): MIG/MAG tạo nhiệt bằng hồ quang giữa điện cực kim loại nóng chảy và vật hàn. Điểm khác biệt chính là điện cực dạng dây đường kính nhỏ được cấp liên tục từ cuộn dây qua đầu tiếp điện của mỏ hàn, đồng thời khí bảo vệ cũng được cấp qua mỏ hàn.

Xem thêm: Robot hàn TIG là gì?

MIG, MAG và hàn CO2 khác nhau thế nào?

• MIG là viết tắt của Metal Inert Gas, dùng khí trơ hoặc hỗn hợp khí trơ để bảo vệ hồ quang và vũng hàn. Nhóm khí trơ thường dùng cho nhôm và một số kim loại màu.
• MAG là viết tắt của Metal Active Gas, dùng khí hoạt tính hoặc hỗn hợp khí có thành phần hoạt tính. TWI nêu các khí bảo vệ MAG thường gồm hỗn hợp argon, carbon dioxide và oxygen, chẳng hạn CO2, Ar + 2 đến 5% O2, Ar + 5 đến 25% CO2 hoặc Ar + 10% CO2 + 5% O2.
• Hàn CO2 thường được xem là một dạng hàn MAG vì CO2 là khí hoạt tính. Vì vậy, khi người dùng tìm robot hàn MIG, nội dung cần giải thích cả MIG, MAG và CO2 để tránh hiểu sai về công nghệ.

2. Robot hàn MIG hoạt động như thế nào?

Một chu trình robot hàn MIG thường gồm các bước chính:

1. Gá đặt phôi hoặc đưa phôi vào vị trí hàn.
2. Robot nhận diện phôi hoặc gọi chương trình hàn đã có.
3. Hệ thống cấp dây hàn và khí bảo vệ.
4. Nguồn hàn tạo hồ quang giữa dây hàn và vật hàn.
5. Robot di chuyển mỏ hàn MIG theo quỹ đạo lập trình.
6. Cảm biến kiểm tra hoặc bám đường hàn nếu được tích hợp.
7. Robot kết thúc đường hàn và chuyển sang đường hàn tiếp theo.

Trong hàn tay, công nhân quan sát phôi, điều chỉnh dòng hàn, điện áp hàn, tốc độ di chuyển và trực tiếp thao tác mỏ hàn. Với robot hàn MIG, các yếu tố này được đưa vào chương trình, giúp robot lặp lại cùng một quỹ đạo và bộ thông số trên nhiều sản phẩm.

Robot hàn MIG vẫn cần phôi và đồ gá ổn định. Nếu vị trí phôi sai lệch nhiều, robot có thể chạy lệch đường hàn. Trong trường hợp đó, doanh nghiệp cần khảo sát thêm touch sensing, arc sensor, camera hoặc laser seam tracking để hỗ trợ kiểm tra và hiệu chỉnh đường hàn.

3. Cấu tạo của hệ thống robot hàn MIG

3.1. Cánh tay robot

• Cánh tay robot điều khiển mỏ hàn theo quỹ đạo lập trình. Với robot hàn MIG, robot cần giữ ổn định góc mỏ, khoảng cách mỏ hàn, tốc độ di chuyển và hướng tiếp cận mối hàn.
• Cánh tay robot có thể làm việc độc lập trong trạm hàn nhỏ hoặc kết hợp với ray trượt, bàn xoay, đồ gá và trục phụ trong hệ thống lớn hơn. Việc chọn cấu hình phụ thuộc vào kích thước phôi, số đường hàn, vị trí hàn và không gian lắp đặt.

3.2. Nguồn hàn MIG/MAG

• Nguồn hàn MIG/MAG cung cấp dòng điện, điện áp và các chế độ hàn phù hợp với vật liệu, chiều dày và kiểu mối hàn. Với robot hàn MIG, nguồn hàn cần phối hợp ổn định với bộ cấp dây và tín hiệu điều khiển robot.
• Nguồn hàn ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định hồ quang, độ ngấu, lượng bắn tóe và hình dạng mối hàn. Khi chọn robot hàn MIG, doanh nghiệp cần khảo sát đồng thời cả robot và nguồn hàn, không nên chỉ chọn theo tải trọng robot.

3.3. Bộ cấp dây

• Bộ cấp dây đưa dây hàn từ cuộn dây đến mỏ hàn với tốc độ ổn định. Đây là bộ phận đặc trưng của robot hàn MIG vì dây hàn vừa là điện cực nóng chảy, vừa là kim loại đắp tạo mối hàn.
• Nếu tốc độ cấp dây không ổn định, hồ quang có thể chập chờn, mối hàn không đều hoặc phát sinh nhiều bắn tóe. Vì vậy, bộ cấp dây, ống dẫn dây, đầu tiếp điện và dây hàn phải được chọn đồng bộ với nguồn hàn và ứng dụng thực tế.

3.4. Mỏ hàn MIG

• Mỏ hàn MIG có nhiệm vụ dẫn dây hàn đến vị trí mối hàn, truyền dòng điện vào dây hàn và cấp khí bảo vệ cho vùng hàn. TWI nêu mỏ hàn MIG có hai chức năng chính là truyền dòng hàn đến dây và cung cấp khí bảo vệ cho hồ quang, vũng hàn.
• Trong hệ thống robot hàn MIG, mỏ hàn cần có độ bền phù hợp với chu kỳ làm việc. Với dòng hàn cao hoặc thời gian làm việc dài, doanh nghiệp có thể cần khảo sát mỏ hàn làm mát nước, trạm làm sạch mỏ và cơ cấu chống va chạm.

3.5. Hệ thống khí bảo vệ

• Khí bảo vệ giúp che phủ hồ quang và vũng hàn, hạn chế tác động của oxy, nitơ và các yếu tố từ môi trường xung quanh. Loại khí bảo vệ ảnh hưởng đến độ ổn định hồ quang, kiểu chuyển dịch kim loại, độ ngấu, lượng bắn tóe và cơ tính mối hàn.
• Với robot hàn MIG, khí bảo vệ phải được chọn theo vật liệu, dây hàn, chiều dày và yêu cầu mối hàn. Thép carbon, inox, nhôm hoặc kim loại màu có thể cần loại khí hoặc hỗn hợp khí khác nhau.

3.6. Đồ gá, bàn xoay hoặc ray trượt

• Đồ gá giữ phôi đúng vị trí trong quá trình hàn. Robot hàn MIG chỉ hoạt động ổn định khi phôi được gá chắc, vị trí mối hàn lặp lại và khoảng cách từ mỏ hàn đến vật hàn được kiểm soát.
• Với sản phẩm lớn hoặc có nhiều mặt cần hàn, hệ thống có thể cần bàn xoay, ray trượt hoặc cơ cấu định vị để robot tiếp cận mối hàn tốt hơn. Đây là yếu tố quan trọng với kết cấu thép, khung máy, bồn bể, cụm thiết bị và sản phẩm có nhiều đường hàn.

3.7. Cảm biến, trạm làm sạch mỏ hàn và an toàn

• Cảm biến có thể hỗ trợ kiểm tra vị trí phôi trước khi hàn hoặc bám đường hàn trong quá trình hàn. Với robot hàn MIG, các tùy chọn như touch sensing, arc sensor hoặc laser seam tracking cần được khảo sát theo độ sai lệch phôi và yêu cầu chất lượng mối hàn.
• Trạm làm sạch mỏ hàn giúp giảm bám bắn tóe tại đầu mỏ, bép hàn và đầu tiếp điện. Hệ thống an toàn gồm hàng rào bảo vệ, nút dừng khẩn cấp, vùng làm việc kiểm soát và quy trình vận hành cho người thao tác.

4. Ưu điểm và giới hạn của robot hàn MIG

4.1. Ưu điểm của robot hàn MIG

• Tốc độ hàn và năng suất tốt: MIG/MAG dùng dây hàn cấp liên tục nên phù hợp với sản xuất cần tốc độ hàn ổn định. TWI cũng nêu MIG/MAG có thể vận hành bán tự động, tự động hoàn toàn, gồm cả robot, và cho phép sản xuất nhanh các mối hàn chất lượng cao.
• Phù hợp sản xuất lặp lại: Khi sản phẩm, đồ gá và thông số hàn đã được chuẩn hóa, robot hàn MIG có thể lặp lại cùng một quỹ đạo trên nhiều sản phẩm. Điều này giúp giảm sai lệch giữa các ca sản xuất.
• Giảm phụ thuộc vào thợ hàn: Hàn MIG thủ công vẫn phụ thuộc vào tốc độ di chuyển, góc mỏ và kinh nghiệm của người thợ. Robot hàn MIG chuyển các thao tác này thành chương trình, còn người vận hành tập trung vào gá phôi, chọn chương trình, giám sát và kiểm tra sản phẩm.
• Dễ tích hợp vào dây chuyền tự động: Robot hàn MIG có thể kết nối với nguồn hàn, bộ cấp dây, đồ gá, bàn xoay, ray trượt, cảm biến và trạm làm sạch mỏ hàn. Cấu hình tích hợp đúng giúp công đoạn hàn ổn định hơn trong dây chuyền sản xuất.

3.2. Giới hạn của robot hàn MIG

Robot hàn MIG không phải lựa chọn phù hợp cho mọi sản phẩm. Quá trình MIG/MAG có thể phát sinh bắn tóe nếu thông số, dây hàn, khí bảo vệ hoặc bề mặt vật liệu không phù hợp. TWI cũng lưu ý mạch điện, chế độ chuyển dịch và điều kiện hàn có thể liên quan đến bắn tóe, đồng thời khu vực hàn cần được làm sạch trước khi hàn vì quy trình này không có thuốc bọc như hàn que.

Mối hàn MIG/MAG thường không phải lựa chọn tối ưu nếu sản phẩm yêu cầu bề mặt rất sạch, thẩm mỹ cao và kiểm soát nhiệt chặt trên chi tiết mỏng. Trong các trường hợp đó, robot hàn TIG hoặc robot hàn laser có thể phù hợp hơn tùy vật liệu, ngân sách và yêu cầu gá đặt.

5. Ứng dụng của Robot hàn MIG

Robot hàn MIG phù hợp với các sản phẩm cần năng suất hàn tốt, mối hàn ổn định và sản xuất lặp lại theo lô. Công nghệ này thường được dùng cho thép carbon, thép kết cấu, inox hoặc nhôm tùy cấu hình nguồn hàn, dây hàn và khí bảo vệ.

Robot hàn MIG nên được khảo sát cho các nhóm sản phẩm sau:

• Kết cấu thép: phù hợp với khung thép, dầm, cụm kết cấu, giá đỡ, bệ máy và các sản phẩm có nhiều đường hàn lặp lại.
• Cơ khí chế tạo: dùng cho chi tiết máy, khung máy, vỏ thiết bị, cụm gá, cụm lắp ráp và sản phẩm cần độ ổn định giữa các ca sản xuất.
• Ô tô, xe máy và phương tiện: phù hợp với một số chi tiết khung, giá đỡ, cụm kết cấu và linh kiện cơ khí tùy vật liệu, chiều dày và tiêu chuẩn kiểm tra.
• Bồn bể, ống và thiết bị công nghiệp: có thể dùng cho các sản phẩm có mối hàn dài, yêu cầu độ bền cơ học và sản lượng ổn định. Với thiết bị áp lực, cần thiết lập quy trình hàn và tiêu chuẩn nghiệm thu riêng.
• Nội thất kim loại và đồ gia dụng: phù hợp với khung bàn ghế, tủ, kệ, vỏ thiết bị và sản phẩm kim loại tấm có yêu cầu hàn lặp lại.
• Inox và nhôm: có thể hàn bằng robot hàn MIG nếu chọn đúng nguồn hàn, dây hàn, khí bảo vệ và thiết bị cấp dây. Với sản phẩm yêu cầu bề mặt rất sạch hoặc chi tiết mỏng, nên so sánh thêm với robot hàn TIG hoặc robot hàn laser.

6. So sánh robot hàn MIG với robot hàn TIG và robot hàn laser

MIG/MAG và TIG đều là hàn hồ quang, nhưng khác nhau ở cách tạo kim loại đắp. MIG/MAG dùng dây hàn nóng chảy cấp liên tục, còn TIG dùng điện cực tungsten không nóng chảy và có thể dùng dây bù riêng nếu cần.

Vì vậy, robot hàn MIG thường được ưu tiên khi mục tiêu chính là năng suất, còn TIG thường phù hợp hơn khi ưu tiên độ sạch và thẩm mỹ mối hàn.

7. Khi nào doanh nghiệp nên đầu tư robot hàn MIG?

Doanh nghiệp nên đầu tư robot hàn MIG khi sản phẩm có mối hàn lặp lại, sản lượng ổn định, yêu cầu năng suất cao và công đoạn hàn đang phụ thuộc nhiều vào thợ. Trước khi đầu tư, cần đánh giá vật liệu, chiều dày, kiểu mối hàn, đồ gá, sản lượng, mặt bằng và tiêu chuẩn kiểm tra.

7.1. Sản phẩm có mối hàn lặp lại

Robot hàn MIG phù hợp nhất khi sản phẩm sản xuất theo lô, đường hàn lặp lại và có thể chuẩn hóa đồ gá. Nếu sản phẩm thay đổi liên tục hoặc mỗi đơn hàng có vị trí hàn khác nhau, doanh nghiệp cần tính thêm thời gian lập trình và hiệu chỉnh.

7.2. Cần năng suất hàn tốt hơn TIG

Nếu sản phẩm không yêu cầu mối hàn quá tinh xảo như TIG nhưng cần tốc độ và năng suất tốt, robot hàn MIG/MAG là hướng nên khảo sát. Đây là nhóm bài toán thường gặp trong kết cấu thép, khung máy, cụm cơ khí và thiết bị công nghiệp.

7.3. Phôi và đồ gá đủ ổn định

Robot hàn MIG vẫn cần phôi đặt đúng vị trí. Nếu sai lệch gá đặt lớn, robot có thể chạy sai đường hàn hoặc tạo mối hàn không đều. Khi đó, doanh nghiệp cần tính đến cảm biến, touch sensing, arc sensor hoặc phương án hiệu chỉnh đường hàn.

7.4. Có khả năng tích hợp thiết bị phụ trợ

Một trạm robot hàn MIG hiệu quả cần nguồn hàn, bộ cấp dây, mỏ hàn, khí bảo vệ, đồ gá và bộ điều khiển phối hợp ổn định. Với sản phẩm lớn hoặc nhiều vị trí hàn, doanh nghiệp có thể cần thêm ray trượt, bàn xoay, trạm làm sạch mỏ hoặc hệ thống an toàn.

8. Giải pháp robot hàn MIG tại Weldcom

Weldcom cung cấp giải pháp robot hàn có thể ứng dụng cho Hàn MIG/MAG, TIG, tùy cấu hình robot, nguồn hàn, bộ cấp dây, mỏ hàn, đồ gá và yêu cầu sản phẩm. Với robot hàn MIG, doanh nghiệp cần khảo sát sản phẩm, chiều dày, kiểu mối hàn, sản lượng và mặt bằng trước khi chọn cấu hình.

8.1. Robot hàn QJAR QJRH4 -1A

QJAR QJRH4 -1A là một model robot hàn có thể tham khảo cho ứng dụng robot hàn MIG tại Weldcom. Theo dữ liệu sản phẩm Weldcom, model này có ứng dụng Hàn MIG/MAG, TIG, số trục 6, tải trọng 4kg, khả năng lặp lại vị trí ±0,05mm và tầm với tối đa 1410.5mm.

Weldcom cũng công bố QJAR QJRH4 -1A có Touch Sensors, Arc Sensor để hiệu chỉnh đường hàn, có khả năng tích hợp các nguồn hàn khác nhau và ứng dụng trong hàn hồ quang. Những dữ liệu này phù hợp để đưa vào phần khảo sát giải pháp robot hàn MIG, nhưng vẫn cần kiểm tra sản phẩm thực tế trước khi chốt cấu hình.

8.2. Robot hàn QJAR QJR6-1400H

QJAR QJR6-1400H là model robot hàn 6 trục khác có thể tham khảo cho ứng dụng robot hàn MIG tại Weldcom. Theo dữ liệu sản phẩm Weldcom, model này có số trục 6, tải trọng 6kg, khả năng lặp lại vị trí ±0,08mm, tầm với tối đa 1456mm và ứng dụng Hàn MIG/MAG, TIG.

QJR6-1400H có thể thực hiện các biên dạng hàn thẳng đến phức tạp, tích hợp Touch Sensors, Arc Sensor và có khả năng mở rộng kết nối gá xoay, ray trượt theo dữ liệu Weldcom. Doanh nghiệp nên khảo sát model này khi cần robot hàn MIG có tầm với lớn hơn QJRH4 -1A trong cùng nhóm tải nhẹ.

8.3. Cấu hình cần khảo sát khi triển khai robot hàn MIG

Khi triển khai robot hàn MIG, doanh nghiệp không nên chỉ chọn theo model robot. Cấu hình thực tế cần được xác định theo vật liệu, chiều dày, kiểu mối hàn, sản lượng, độ ổn định phôi và yêu cầu kiểm tra sau hàn.

Các dữ liệu cần chuẩn bị gồm:

• Bản vẽ sản phẩm.
• Vật liệu và chiều dày.
• Kiểu mối hàn và chiều dài đường hàn.
• Dây hàn đang sử dụng hoặc dự kiến sử dụng.
• Khí bảo vệ đang dùng hoặc yêu cầu khí bảo vệ.
• Nguồn hàn MIG/MAG cần tích hợp.
• Bộ cấp dây, mỏ hàn và bép hàn.
• Đồ gá, bàn xoay hoặc ray trượt nếu có.
• Nhu cầu tích hợp Touch Sensors, Arc Sensor hoặc laser seam tracking.
• Mặt bằng, vùng an toàn và sản lượng mục tiêu.

9. Quy trình tư vấn robot hàn MIG tại Weldcom

Quy trình tư vấn robot hàn MIG tại Weldcom bắt đầu từ khảo sát sản phẩm, vật liệu, chiều dày, kiểu mối hàn, sản lượng và mặt bằng lắp đặt. Từ đó, Weldcom đề xuất robot, nguồn hàn MIG/MAG, bộ cấp dây, mỏ hàn, đồ gá, cảm biến tùy chọn và layout trạm phù hợp.

Sau khi thống nhất cấu hình, Weldcom thiết kế đồ gá, bố trí trạm hàn, lập trình đường hàn và chạy thử trên sản phẩm thực tế. Quá trình nghiệm thu cần kiểm tra độ ngấu, hình dạng mối hàn, độ ổn định thông số và thời gian chu kỳ.

Sau bàn giao, đội vận hành được hướng dẫn chọn chương trình, kiểm tra dây hàn, thay bép hàn, vệ sinh mỏ hàn, kiểm tra khí bảo vệ và bảo trì định kỳ để robot hàn MIG vận hành ổn định.

10. Câu hỏi thường gặp về robot hàn MIG

10.1. Robot hàn MIG và robot hàn MAG có giống nhau không?

Robot hàn MIG và robot hàn MAG đều thuộc nhóm hàn hồ quang kim loại trong môi trường khí bảo vệ. Điểm khác nhau chính nằm ở loại khí bảo vệ: MIG dùng khí trơ, còn MAG dùng khí hoạt tính hoặc hỗn hợp khí hoạt tính.

10.2. Robot hàn MIG có phải hàn CO2 không?

Robot hàn MIG không hoàn toàn đồng nghĩa với hàn CO2. Hàn CO2 thường thuộc nhóm MAG vì CO2 là khí hoạt tính. Trong thực tế, nhiều đơn vị vẫn gọi chung MIG/MAG/CO2 khi nói về hàn dây trong môi trường khí bảo vệ.

10.3. Robot hàn MIG phù hợp với thép dày hay mỏng?

Robot hàn MIG thường phù hợp với thép carbon, thép kết cấu và nhiều sản phẩm có chiều dày trung bình đến dày. Với chi tiết mỏng hoặc sản phẩm yêu cầu thẩm mỹ cao, doanh nghiệp nên so sánh thêm với TIG hoặc laser.

10.4. Khi nào nên chọn robot hàn MIG thay vì robot hàn laser?

Nên chọn robot hàn MIG khi sản phẩm cần độ bền cơ học, vật liệu trung bình đến dày, chi phí đầu tư hợp lý hơn và đồ gá chưa yêu cầu độ chính xác quá cao như hàn laser. Với sản phẩm tấm mỏng, khe hở rất ổn định và yêu cầu tốc độ cao, robot hàn laser có thể phù hợp hơn.

Robot hàn MIG phù hợp với doanh nghiệp cần tự động hóa công đoạn hàn MIG/MAG trong sản xuất cơ khí, kết cấu thép, khung máy, thiết bị công nghiệp và các sản phẩm có mối hàn lặp lại. Công nghệ này có lợi thế về năng suất, khả năng hàn liên tục và khả năng tích hợp vào trạm robot công nghiệp.

Weldcom có thể tư vấn robot hàn MIG theo vật liệu, chiều dày, kiểu mối hàn, sản lượng, mặt bằng và thiết bị hàn hiện có của từng nhà máy. Doanh nghiệp cần thêm thông tin hoặc muốn khảo sát giải pháp robot hàn MIG có thể liên hệ Weldcom để được tư vấn chi tiết về robot hàn MIG.

Công ty Cổ phần Công Nghiệp Weldcom

• Địa chỉ: 285 Ngô Gia Tự, Phường Việt Hưng, Hà Nội
• Hotline: 1900 9410
• Website: weldcom.vn
• Email: sales@weldcom.vn