金属器具之笼车的概述与应用

■ 文/上海睿池供应链管理有限公司 向文灏

0 引 言

过去国内的金属器具生产厂商要么是以寄生于周边客户零散需求而维持生存的小型加工厂；要么是依赖出口订单，主要针对自然资源相对匮乏，人工成本较高的发达国家如日韩等以代工模式发展起来的具有一定规模的工厂。无论从经济规模还是人口基数对比，所有规模化厂商都认为国内具有巨大市场潜力，但在实际业务上并未出现规模化需求。

近年来，电商物流的快速发展，特别是零担货物的多样性，对货物储存装卸和运输等环节保护以及废弃物问题迫使社会提升对可重复使用包装的关注，而金属物流器具作为一种可反复使用的包装容器，也被注入了新的活力，再加上基于国家多年对物流标准化的普及铺垫，特别是器具的以租代售的模式得到更多的接受度，由此形成集中化需求产生的标准化规模化订单，令国内市场潜力逐步被激发。

1 金属物流器具介绍

金属物流器具，也被称为金属周转箱，主要是采用金属材料制作而成的一种包装容器。其类型多样，应用广泛，如机械加工、汽配汽用、农产品、物流仓储等行业的料架、周转容器以及仓储笼、笼车等都属于这一类型。通常金属周转箱主要有固定式和可折叠式。下面重点介绍金属周转箱的基本加工工艺。

常用的材质是Q235碳钢，其工艺流程如下：焊接→预处理→涂装/电镀→最后组装。焊接一般分为人工焊接和机器人焊接，对于量级偏少的金属周转箱目前还是采用人工焊接，机器人焊接适合大批量标准化生产。

如图1所示，机器在焊接质量上相比人工焊接更具有可控性，其焊道更为均匀，飞溅控制好。但客观上如果不进行规模化生产，以国内情况，机器焊接的成本仍然高出人工成本。焊接完成后，在进行表面处理前需要先进行预处理，常用的预处理是为了除油除锈，并使表面粗糙度达到表面处理需要的条件。目前工厂常用的方法有：酸洗、磷化、喷砂（又称抛丸）磷化。也有为了节省成本以及设备投入直接喷砂后进行表面处理。

图1 人工焊接（左）与机器焊接（右）对比

金属周转箱的防腐涂层分为非金属涂层和金属涂层，非金属涂层常被称为涂装，常用材料为高分子粉末。金属涂层有电镀和热浸镀，两者都是以金属锌作为涂层。对于循环用金属周转箱常用的防腐工艺为环氧树脂的粉末喷涂和镀锌如图2。

图2 金属周转箱的涂装工艺

粉末喷涂目前是金属周转箱的主要防腐方式，如图3所示。最常用的为静电粉末喷涂（俗称喷塑），其适合大规模生产，施工效率高。对于生产厂商而言，通过环评审批，其在生产安全等方面也较有优势。但对于周转箱的一些工件的死角，用该方法不易喷到，需要再辅之以普通喷涂。电镀以电解池原理将产品表面进行金属涂层附着。其涂层覆盖性更好，但镀层厚度较薄，厚度常见在25 μm以下。为了节省成本和提高效率，通常其厚度仅为8 μm。热浸镀的优势在于能增加镀层厚度，便其达到60 μm以上，但相应的成本也更高，如图4所示。

图3 粉末涂装

图4 热浸镀

2 金属器具之笼车

这里将重点介绍笼车。对于金属器具厂商而言，笼车是每家工厂业务中一个不可或缺的产品。笼车上安有定向脚轮和/或万向脚轮，用于移动货物，在国外被称为“roll cage”或者“roll container”。其上部结构由两块或者更多的框架组成，以提供保留货物运输和/或配送的需要。考虑人工搬运需要，笼车承载能力一般控制在500 kg以内。虽然在商业上笼车有时候会被划分在搬运工具领域，但在欧洲，基于技术的角度，笼车被划分在了初级包装与运输包装专业委会下管理；而在国内其归属于托盘箱，这在国标GB/T 18832-2002《箱式、立柱式托盘》中有体现和定义。

笼车分为可拆卸式、可折叠式、嵌入式（斜插式）和固定式。目前常用的笼车以嵌入式笼车为主。嵌入式笼车是一种可替代折叠式笼车，具有多种结构形式，主要根据底盘结构区分，常用的有：A式笼车、Z式笼车（或者叫N式笼车）、U式笼车（或者叫C式笼车）、V式笼车和L式笼车。

目前国内使用最多的嵌入式笼车为A式笼车和L式笼车。A式笼车折叠好后，是由一台突出的前部可以嵌入到另一台的尾部，如图5所示。

图5 A式嵌入式笼车和L式笼车

L式笼车结构不具备底盘结构，脚轮是直接安装在两侧框架以及背部框架底部。通过抬升底板，一侧框架折叠，另一侧固定，形成“L”字结构，从而实现笼车间的相互嵌入堆放。A式笼车具有稳定的底盘结构，因而其使用寿命和强度比L式笼车更好。但由于是嵌入式结构，A式笼车的最大尺寸受限，没有L式笼车在尺寸设计上更具灵活性。

另外，脚轮也是笼车的核心部件，一般分为定向和万向脚轮，按材质分类可分为：聚丙烯（PP）轮、聚氨酯（PU）轮、天然橡胶（ER）轮、尼龙轮（PA）以及金属轮等。其中金属轮噪声最大，天然橡胶轮噪声最低。根据轮子直径常见有3寸、4寸、5寸轮等。其中脚轮的刹车又分为端刹和侧刹，即刹车踏板所在位置不同，其称呼也不同，如图6所示。

图6 左侧脚轮为侧刹，右侧脚轮为端刹

笼车在物流包装环节频繁使用时，会出现被丢弃在地面的缠绕膜或者胶带等废弃物卷入脚轮轴承内的现象，特别是低脚轮出现频率较多。但目前有更多的脚轮制造商提供带有防卷入功能的脚轮，如图7所示。

图7 脚轮卷入胶带的现象以及厂家提供的防卷盖

3 金属物流笼车应用场景

笼车广泛用于物流配送领域， 如搬迁、快递仓储、酒店被服、城市配送等，参见图8各应用场景。

图8 笼车应用场景组图

特别是现在电商快递带来的城市共同配送的应用，区域内多用户的配送，货物品类多样化。笼车很适合小件混装和集散，工人操作灵活快速，能够满足仓储、运、包一体化效果，减少货物搬运的次数，降低劳动强度和货物损坏风险。尽管在平常时期，考虑当前劳动力成本和物流成本之间的关系，物流配送过程，笼车往往只能充当物流中转仓的临时转运和仓储功能，并不进入配送到站点，如图9所示。

图9 笼车运、包和仓储一体化过程

但在每年的电商节活动中，为了加快配送效率，笼车正式进入运包仓储一体化体系，通过物流中转站分配好包裹后，直接按路线送入配送车辆，抵达各快递站点后，笼车带包裹一次性卸载在站点，并充当临时性仓储货架，以减少站点的仓储压力。

4 结 语

虽然笼车的使用在国外已经具有悠久历史，但在国内市场上的应用与推广仍受到制约。原因在于：（1）人工成本仍然偏低，笼车带来的人工优势与物流空间的损失之间暂难体现出直接价值；（2）笼车技术标准欠缺，质量参差不齐加上操作不规范；（3）装卸过程中撞击破损，现场使用时候贪大忽视载重等现象频繁。这些都是需要长时间的市场培育来进行完善。

当然，依托当前物联网技术的发展，笼车自身的容器结构特点是比较容易通过技术进行智能化升级，如定位签收，大数据库，AGV智配等等都是具有较大的开发潜力。