CN118788237A - 一种猫砂生产用造粒装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及原料挤压造粒技术领域，具体涉及一种猫砂生产用造粒装置。该装置考虑到对于一个造粒周期而言，原料和水的比例是固定的，因此在初步混合之后设置物料状态检测模块以及回收水箱，通过检测初步混合物料的重量、含水量以及回收水量，确定当前造粒周期下每个时刻的物料混合状态，进而根据多种状态信息确定补水率。通过设置二次喷水装置并控制，实现对物料的精准补水，进而进行后续的造粒制作。本发明通过回收水箱的设置避免成本的浪费，增强物料混合效果的同时节省了成本，进而通过压制造粒得到高质量的猫砂产品。

Description

一种猫砂生产用造粒装置

技术领域

本发明涉及原料挤压造粒技术领域，具体涉及一种猫砂生产用造粒装置。

背景技术

猫砂生产过程中，造粒环节的工艺质量影响着猫砂颗粒的形态、吸水性、除臭效果、使用寿命等属性。在造粒过程中将原料与水溶液混合之后采用挤压式造粒机，通过不同模板的挤压，形成特定大小以及形状的猫砂颗粒。

在原料与水溶液混合过程中，将固定比例的原料和水进行混合，因为设备机械传动问题或者其他原因，会出现原料与水分混合不均匀的问题，混合不均匀会导致原料颗粒粘连或者残留在设备上磨损设备。若持续给原料进行补水，则可能会导致水分过多，进一步影响原料的质量以及造成成本的浪费。

发明内容

为了解决现装置在对猫砂原料与水混合过程中，无法有效进行补水的技术问题，本发明的目的在于提供一种猫砂生产用造粒装置，所采用的技术方案具体如下：

本发明提出了一种猫砂生产用造粒装置，包括进料口、水料混合模块、辊压机构、压制造粒模块，所述水料混合模块连接有回收水箱，水料混合模块输出的初步混合物料经过分筛板的筛分后落入物料状态检测模块；所述物料状态检测模块用于检测初步混合物料的含水量以及物料重量，并将检测数据发送至数据分析模块；所述回收水箱与二次喷水装置连接，并且包括水量检测模块，所述水量检测模块用于检测回收水箱中的回收水量并发送至数据分析模块；

数据分析模块根据所述物料重量和所述回收水量获得水料配比守恒率，分别根据所述物料重量和所述含水量获得重量不饱和度和水分不饱和度；根据所述水料配比守恒率、重量不饱和度和水分不饱和度获得补水率；根据所述补水率控制所述二次喷水装置对所述物料状态检测模块中的物料进行补水；

补水完毕后物料状态检测模块将物料送入辊压机构，经过辊压机构处理后送入压制造粒模块进行猫砂造粒。

进一步地，所述物料状态检测模块包括若干个含水量传感器，还包括搅拌桨、转轴、立式筛网以及斜面板；所述搅拌桨、转轴、立式筛网安装至斜面板上，所述搅拌桨和转轴连接；立式筛网在斜面板的斜面顶端安装；

搅拌桨在转轴的转动下，将物料推送至立式筛网，物料经过立式筛网过程中进行补水操作，并且落到斜面板上，经过所述斜面板落入辊压机构。

进一步地，所述水料混合模块由雾化喷头、若干个喷淋喷头和螺旋输送器组成，所述进料口正对螺旋输送器，雾化喷头以及若干个喷淋喷头安装在螺旋输送器的正上方，螺旋输送器下部安装有回收水箱，螺旋输送器将初步混合物料输送至分筛板。

进一步地，所述二次喷水装置由竖向水管、控制水泵和横向水管组成，所述竖向水管一端连接回收水箱，另一端连接控制水泵；所述控制水泵连接横向水管，并通过横向水管另一端的喷头对物料进行补水。

进一步地，所述水料配比守恒率的获取方法包括：

统计每个造粒周期内的回收水量曲线和物料重量曲线；将所述回收水量曲线和物料重量曲线经过标准化处理之后进行时序对齐，并将对齐后的曲线相加，获得待分析曲线；将待分析曲线上的平均数据值负相关映射并归一化，获得所述水料配比守恒率。

进一步地，所述重量不饱和度的获取方法包括：

将标准重量与一个造粒周期内最后时刻的实际物料重量作差，获得重量偏差，将重量偏差归一化处理获得所述重量不饱和度。

进一步地，所述水分不饱和度的获取方法包括：

获得每个位置的含水量传感器在造粒周期中采集到的所有时刻的平均实际含水量，获得标准含水量与所述平均实际含水量的含水量差异，将所有位置的平均含水量差异进行归一化处理，获得所述水分不饱和度。

进一步地，所述补水率的获取方法包括：

对于任意一个造粒周期，将所述造粒周期的上一造粒周期的水料配比守恒率负相关映射并归一化，获得所述时刻的补水权重，根据所述补水权重对所述重量不饱和度进行加权，获得加权重量不饱和度，将所述加权重量不饱和度与所述水分不饱和度的平均值作为所述造粒周期的补水率。

进一步地，所述根据所述补水率控制所述二次喷水装置对所述物料状态检测模块6中的物料进行补水，包括：

将所述补水率与所述回收水箱中的水量相乘，获得补水量，根据补水量以及造粒周期时间确定补水速度；根据所述补水量和补水速度控制所述二次喷水装置对所述物料状态检测模块6中的物料进行补水。

进一步地，所述辊压机构和压制造粒模块之间还包括一个脱水金属板，所述脱水金属板表面具有筛孔，底部安装有废料箱，表面的筛孔用于将水、未混合的废料筛入废料箱中。

本发明具有如下有益效果：

本发明考虑到对于一个造粒周期而言，原料和水的比例是固定的，因此在初步混合之后设置物料状态检测模块以及回收水箱，通过检测初步混合物料的重量、含水量以及回收水量，确定当前造粒周期下每个时刻的物料混合状态，进而根据多种状态信息确定补水率。通过设置二次喷水装置并控制，实现对物料的精准补水，并且因为回收水箱的设置也会避免成本的浪费，增强物料混合效果的同时节省了成本，进而通过压制造粒得到高质量的猫砂产品。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案和优点，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1为本发明一个实施例所提供的一种猫砂生产用造粒装置本体结构图；

图2为本发明一个实施例所提供的一种分筛板示意图；

图3为本发明一个实施例所提供的一种物料状态检测模块局部示意图；

图4为本发明一个实施例所提供的一种立式筛网示意图；

图5为本发明一个实施例所提供的一种辊压机构中的辊轴装置示意图；

图6为本发明一个实施例所提供的一种脱水金属板示意图；

图7为本发明一个实施例所提供的一种压制造粒模块的造粒模板示意图；

图8为本发明一个实施例所提供的一种回收水箱示意图；

图9为本发明一个实施例所提供的一种数据分析模块的数据处理方法流程图。

图中，1、进料口；2、雾化喷头；3、喷淋喷头；4、螺旋输送器；5、分筛板；6、物料状态检测模块；61、搅拌桨；62、转轴；63、斜面板；7、立式筛网；8、辊轮；9、脱水金属板；10、造粒模板；11、压板；12、气缸；13、数据分析模块；14、竖向水管；15、控制水泵；16、横向水管；17、回收水箱；18、废料箱；19、传送带。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种猫砂生产用造粒装置，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

本发明实施例提供一种猫砂生成用造粒装置，其为一个集物料混合以及压制为一体的一体化设备。其中物料混合指的是猫砂原料与水溶液混合，进而实现猫砂的吸水、除臭等功能。猫砂的原料配比，以及水溶液的配比均为前期准备过程。即配比完毕之后再通过本装置进行混合以及造粒。常见的猫砂原料有松木木屑、豆腐渣、膨润土等。本发明实施例以常见的膨润土为例，简要说明本实施例中的前期准备过程：

（1）将膨润土猫砂原料投入雷蒙机中进行粉碎，在粉碎之前要在膨润土中加入2%-3%的碳酸钠粉末，其作用是增加膨润土猫砂的吸附性以及吸水性，得到200目的原料粉末。

（2）按照原料总量准备对应比例的清水，一般以膨润土粉末为原料时，清水与原料粉末的水料重量比例k为30：100。进而可以得到理想混合料的含水量为3/13，记为N。清水在混合过程中会有流失，因此可以额外增加5%-10%比例的清水。

（3）在清水中加入0.2%左右的高锰酸钾溶液，使后期的猫砂成品起到消毒杀菌的效果；加入1%的水玻璃溶液，可以增加膨润土粉末的聚合力。

前期准备结束之后即可将原料通过进料口1送入水料混合模块，将水溶液提前灌输至水料混合模块的水箱中。启动装置即可进行水料混合以及压制。

本发明实施例的猫砂生成用造粒装置包括现有装置中的常见模块，例如进料口1、水料混合模块、辊压机构和压制造粒模块。其中原料通过进料口1进入水料混合模块中与调配好的水溶液进行混合。辊压机构用于对混合后的物料进行辊压处理，通过将物料挤压紧实，方便压制造粒模块进行猫砂造粒。请参阅图5，其示出了本发明一个实施例所提供的一种辊压机构中的辊轴装置示意图，通过辊轮8实现辊压。例如图7所示，图7为本发明一个实施例所提供的一种压制造粒模块的造粒模板10示意图，通过造粒模版10中的圆形孔洞，可形成常见的猫砂形状。这些模块均为本领域技术人员熟知的模块，在此不做赘述。

进一步，该装置的水料混合模块还连接有回收水箱17，回收水箱17中安装有水量检测模块。在水料混合模块对物料和水溶液进行混合时，若物料混合不均匀，导致有些水并未被完全吸收，则回收水箱17中的水量会呈现明显增加，因此水量检测模块将检测到的回收水箱17中的回收水量发送至数据分析模块13用于对混合状态的分析。回收水箱17进一步还与二次喷水装置连接，二次喷水装置可利用回收水箱17中的水对物料状态检测模块6上的物料进行补水。请参阅图8，其示出了本发明一个实施例所提供的一种回收水箱17示意图，回收水箱17上包含若干条水槽，水料混合模块中多余未混合的水会沿着水槽流入箱体中。

水料混合模块在进行初步混合之后，将初步混合物料经过分筛板5后落入物料状态检测模块6。考虑到了水料混合模块输送的物料可能因为混合问题成为块状或散状，若为较大的快状，则物料检测模块无法准确均匀的得到物料状态数据，并且直接从水料混合模块进行物料输送可能会导致物料集中堆积，因此设置分筛板5，用于将物料进行筛分，使其均匀散落。其中物料状态检测模块6用于检测初步混合物料的含水量和物料重量，这两种信息直观表征了经过水料混合模块混合之后的物料状态，而经过分筛板5的筛分，可以使得物料均匀落入物料状态检测模块6上，使得检测到的数据更加准确，将数据发送至数据分析模块13，进行后续混合状态的分析。

数据分析模块13用于分析所接收的数据，通过分析数据获得当前的物料混合状态，进而确定补水率。根据补水率可像二次喷水装置传输控制命令，控制二次喷水装置对物料状态检测模块6中的物料进行补水。补水完毕之后物料检测模块将物料送入辊压机构，经过辊压机构处理后送入压制造粒模块进行猫砂造粒。需要说明的是，压制之后的猫砂仍需要干燥、冷却等后处理环节，将水分降低到6％以下，即可得到猫砂成品。

优选地，本发明实施例中，物料状态检测模块6包括若干个含水量传感器，还包括搅拌桨61、转轴62、立式筛网7以及斜面板63。

在本发明实施例中，含水量传感器采用电容传感器，电容传感器通过测量材料的介电常数来确定含水量，水的介电常数明显高于干燥材料，因此水分的含量可以引起电容的变化，进而获得含水量数据，因为本发明实施例旨在分析物料状态，因此无需得到真实的含水量数据，可直接通过电容数据进行替换，同样可以表征含水量信息。本发明实施例进一步将含水量传感器等间隔排列，形成感知阵列，即可采集物料状态监测模块上多个位置下的含水量信息。在本发明实施例中，通过在物料状态检测模块6上安装重量传感器即可采集物料重量。

搅拌桨61、转轴62、立式筛网7安装至斜面板63上，搅拌桨61和转轴62连接。即搅拌桨61通过旋转可以使得物料状态检测模块6上的物料进行移动，起到输送作用。

立式筛网7在斜面板63的斜面顶端安装。搅拌桨61在转轴62的转动下，将物料推送至立式筛网7，物料经过立式筛网7的过程中进行补水操作，之后落到斜面板63上，经过斜面板63落入辊压机构。请参阅图2以及图4，图2提供了本发明一个实施例所提供的一种分筛板5示意图，图4提供了本发明一个实施例所提供的一种立式筛网7示意图，其中立式筛网7的目的与分筛板5目的相似，均为通过表面的筛孔将输送的物料均匀落入下一机构中。

请参阅图3，其示出了本发明一个实施例所提供的一种物料状态检测模块6局部示意图，在该局部区域中，可看出物料状态检测模块6中的搅拌桨61、转轴62以及斜面板63互相进行连接。在造粒周期的初始时刻搅拌桨61位置停留在图3中的0°位置处，在补水完毕后，搅拌桨61启动，通过转轴62的带动进行转动，直至转动至180°，将物料推送到斜面板63顶端的立式筛网7处，物料穿过筛网沿着斜面板63的斜面进行均匀下落，落入辊压机构中。

优选地，在本发明一个实施例中，水料混合模块由雾化喷头2、若干个喷淋喷头3和螺旋输送器4组成，进料口1正对螺旋输送器4，雾化喷头2以及若干个喷淋喷头3安装在螺旋输送器4的正上方，螺旋输送器4下部安装有回收水箱17，螺旋输送器4将初步混合物料输送至分筛板5。需要说明的是，本发明实施例中的螺旋输送器4为敞开式螺旋输送器4，通过螺旋输送器4的旋转和运输能够使得原料更均匀地与水进行混合。其中雾化喷头2可将原料粉末迅速湿化，避免粉尘飘荡，然后通过多个喷淋喷头3实现对水料的均匀混合。因为单个喷淋喷头3的喷水量较大，一旦喷头水流波动，不易控制水和物料在混合过程的控制偏差，较大的水流可能会将原料冲出螺旋输送器4，因此本发明实施例采用多个喷淋喷头3的形式，降低每个喷淋喷头3的喷水量以及喷水压力，通过多次喷淋保证物料和水的充分混合。在本发明实施例中，沿着螺旋输送器4输送方向，在雾化喷头2后设置两个喷淋喷头3。

优选地，在本发明一个实施例中，二次喷水装置由竖向水管14、控制水泵15和横向水管16组成，竖向水管14一端连接回收水箱17，另一端连接控制水泵15；控制水泵15连接横向水管16，并通过横向水管16另一端的喷头对物料进行补水。通过竖向以及横向的配合能够使得回收水箱17中的精准的喷射在待补水的物料上。

优选地，在本发明一个实施例中，辊压机构和压制造粒模块之间还包括一个脱水金属板9，脱水金属板9表面具有筛孔，底部安装有废料箱18，表面的筛孔用于将水、未混合的废料筛入废料箱18中。通过脱水金属板9的设置能够进一步回收废料，避免材料浪费以及生成环境整洁。请参阅图6，其示出了本发明一个实施例所提供的一种脱水金属板9示意图，通过脱水金属板9表面的缝隙即可使得多余的水分以及物料粉末落入废料箱18中。

请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种猫砂生产用造粒装置本体结构图，其中物料通过进料口1送入螺旋输送器4上，螺旋输送器4对物料的搅拌运输过程中，通过雾化喷头2以及两个喷淋喷头3将水料进行混合，混合过程中多余的水通过螺旋输送器4底部的若干个出水口落入回收水箱17中，其中出水口口径小、间隔大，仅当积蓄了较多的水后才会从出水口流下。初步混合的物料经过螺旋输送器4的输送，落入分筛板5上，分筛板5倾斜放置，通过斜面的滚动，无论物料混合是否充分，都沿着斜面滑下通过筛孔，使得筛分后的物料均匀的落入物料状态检测模块6上。数据分析模块13通过分析物料状态检测模块6以及回收水箱17传递的数据，确定补水率，像控制水泵15发送控制命令，控制水泵15通过竖向水管14将回收水箱17中的水利用横向水管16喷洒在物料状态检测模块6中的物料上，实现补水。补水完毕之后物料状态检测模块6将物料输送至立式筛网7，经由立式筛网7的筛分后，物料均匀落入辊轮8上进行辊压，在辊压过程中通过脱水金属板9将多余的水以及未混合的废料从脱水金属板9的斜面上落入废料箱18。混合后的物料最终在造粒模板10上，通过气缸12带动活塞杆上下移动，进而带动控制压板11进行压制，压制过程中物料穿过造粒模板10的模孔，形成固定形状尺寸的猫砂，实现猫砂造粒。将压制成功的猫砂通过传送带19传送。

需要说明的是，在本发明实施例中，为了方便后续数据分析模块13的数据处理，设置螺旋输送器4的物料输送时间与搅拌桨61的输送数据相同，设置为5秒，即本发明实施例中的造粒周期时长为5秒。并且设置各个传感器每秒采集一次数据。

请参阅图9，其示出了本发明一个实施例所提供的一种数据分析模块13的数据处理方法流程图，该方法包括：

步骤S101：根据物料重量和回收水量获得水料配比守恒率。

当水料混合稳定时，水料混合模块中每个位置的物料含水量、重量应是均匀的，并且输送至下一模块的出料速度也应是均匀的。当水料混合模块中的物料混合不均匀时，会因为物料状态的不稳定，导致出料量不稳定，同时在回收水箱17中产生回收水。对于回收水箱17中的回收水量而言，其与物料状态检测模块6上的物料重量具有明显的相关关系，若水料混合正常，回收水箱17中的回收水量较少，说明物料吸水充分，而物料状态检测模块6上的物料重量就会较大，同理回收水量越多，物料重量越少，则说明此时物料状态检测模块6上的物料也为充分吸水的物料。反之，若回收水量与物料重量不满足这种负相关关系，则说明此时的水料混合不稳定，物料状态检测模块6上的物料混合不充分，因此可通过物料重量和回收水量获得水料配比守恒率。水料配比守恒率越小，说明物料混合不均匀，水料混合模块中可能具有未混合的物料残留，导致下一批次水料混合过程中影响吸水量，即水料配比守恒率表征当前时刻对后续时刻混合影响。

步骤S102：分别根据物料重量和含水量获得重量不饱和度和水分不饱和度。

进一步考虑到物料状态检测模块6上的物料重量和含水量为直观表征混合状态的数据，因为一个造粒周期下的原料与水的配比是固定的，因此物料状态检测模块6上的物料重量和含水量的大小能够直观表征出物料混合状态。因此对两个维度的数据单独进行分析即可获得对应的重量不饱和度以及水分不饱和度。

步骤S103：根据水料配比守恒率、重量不饱和度和水分不饱和度获得补水率。

结合步骤S101以及步骤S102获得的水料配比守恒率、重量不饱和度和水分不饱和度，其中水料配比守恒率越大说明此时混合效果较好，越不需要补水；重量不饱和度越大和水分不饱和度越大，说明物料混合状态越异常，越需要补水。因此基于三个特征可获得补水率，补水率越大说明越需要较多的补水。

步骤S104：根据补水率控制二次喷水装置对物料状态检测模块6中的物料进行补水。

根据补水率即可向二次喷水装置发送控制命令。控制二次喷水装置对物料状态检测模块6中的物料进行补水操作。

优选地，在本发明一个实施例中，因为在造粒周期内各个传感器按照预设采样频率进行数据采集，即每个维度的数据在每个造粒周期均对应一个数据曲线。对于水料配比守恒率的获取过程而言，因为回收水量曲线的数据主要集中在水料混合模块工作的时间里，而物料重量曲线的数据集中在水料混合模块向物料状态检测模块6输送物料之后的一段时间里，因此两种数据的时序范围不一致，并且数据值范围以及单位不一致。因此本发明实施例首先统计出每个造粒周期内的回收水量曲线和物料重量曲线，然后将回收水量曲线和物料重量曲线经过标准化处理之后进行时序对齐。经过标准化处理之后的数据消除了量纲的影响，并且值域限定在0到1之间，通过时序对齐之后考虑到正常水料混合状态下两个特征应呈现明显的负相关关系，因此将对齐后的曲线相加，获得待分析曲线，待分析曲线上的数据值越趋近与0，即数据值越小，说明此时物料重量和回收水量呈现明显的负相关关系，则水料配比守恒率会越大。考虑到待分析曲线上具有多个数据，因此将平均数据值负相关映射并归一化，获得对应造粒周期下的水料配比守恒率。在本发明实施例中，负相关映射并归一化的过程用公式表示为：，其中为第t个造粒周期的水料配比守恒率，e为自然常数，为第t个造粒周期的待分析曲线上的平均数据值。即通过将平均数据值的相反数作为以自然常数为底数的指数函数的幂，实现负相关映射及归一化。

优选地，在本发明一个实施例中，重量不饱和度的获取方法包括：

将标准重量与一个造粒周期内最后时刻的实际物料重量作差，获得重量偏差，将重量偏差归一化处理获得所述重量不饱和度。在本发明一个实施例中，因为物料和水的配比是固定的，以1:k为例，可理解为一份重量的原料对应k份重量的水；因此重量不饱和的获取公式可表示为：；其中为第t个造粒周期的重量不饱和度；表示水料配比的系数，T为造粒周期中的时刻总数量，V为进料口1每个时刻进入的物料重量，为物料状态检测模块6检测到的造粒周期内最后时刻的实际物料重量。即表示标准重量，并且通过标准重量作为分母实现对重量偏差的归一化目的。

优选地，在本发明一个实施例中，水分不饱和度的获取方法包括：

因为物料状态检测模块6上能够检测多个位置下的含水量，每个位置的含水量在造粒周期中对应一组数据，因此获得每个位置的含水量传感器在造粒周期中采集到的所有时刻的平均实际含水量，获得标准含水量与平均实际含水量的含水量差异，将所有位置的平均含水量差异进行归一化处理，获得水分不饱和度。在本发明一个实施例中，水分不饱和度用公式表示为：；其中为第t个造粒周期的水分不饱和度，为含水量传感器的数量，为第t个造粒周期下第i个含水量传感器采集到的平均实际含水量，为标准含水量。即同样采用标准含水量作为分母的形式实现归一化目的。

优选地，在本发明一个实施例中，补水率的获取方法包括：

因为水料配比守恒率标准的是对下一个时刻的水料混合影响，因此对于任意一个造粒周期，将该造粒周期的上一造粒周期的水料配比守恒率负相关映射并归一化，获得时刻的补水权重。补水权重越大，说明在此时造粒周期越需要进行补水，根据补水权重对重量不饱和度进行加权，获得加权重量不饱和度。将加权重量不饱和度与水分不饱和度的平均值作为该造粒周期的补水率。通过平均值的形式将两个维度的直观状态数据进行整合。

在本发明实施例中，因为水料配比守恒率值域为0到1，因此将正整数1减去水料配比守恒率即可获得补水权重，将补水权重与重量不饱和度相乘获得加权重量不饱和度。

优选地，在本发明一个实施例中，根据补水率控制二次喷水装置对物料状态检测模块6中的物料进行补水，包括：

将补水率与回收水箱17中的水量相乘，获得补水量。根据补水量确定补水速度，保证能够对物料进行充分补水；根据补水量和补水速度控制二次喷水装置对物料状态检测模块6中的物料进行补水。

在本发明一个实施例中，因为补水操作是将物料推送至立式筛网7，物料经过立式筛网7的过程中进行补水操作，因此可统计物料完全经过立式筛网7的时间，将补水量除以该时间即可获得补水速度。

需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

Claims (10)

1.一种猫砂生产用造粒装置，包括进料口（1）、水料混合模块、辊压机构、压制造粒模块，其特征在于，所述水料混合模块连接有回收水箱（17），水料混合模块输出的初步混合物料经过分筛板（5）的筛分后落入物料状态检测模块（6）；所述物料状态检测模块（6）用于检测初步混合物料的含水量以及物料重量，并将检测数据发送至数据分析模块（13）；所述回收水箱（17）与二次喷水装置连接，并且包括水量检测模块，所述水量检测模块用于检测回收水箱（17）中的回收水量并发送至数据分析模块（13）；

数据分析模块（13）根据所述物料重量和所述回收水量获得水料配比守恒率，分别根据所述物料重量和所述含水量获得重量不饱和度和水分不饱和度；根据所述水料配比守恒率、重量不饱和度和水分不饱和度获得补水率；根据所述补水率控制所述二次喷水装置对所述物料状态检测模块（6）中的物料进行补水；

补水完毕后物料状态检测模块（6）将物料送入辊压机构，经过辊压机构处理后送入压制造粒模块进行猫砂造粒。

2.根据权利要求1所述的一种猫砂生产用造粒装置，其特征在于，所述物料状态检测模块（6）包括若干个含水量传感器，还包括搅拌桨（61）、转轴（62）、立式筛网（7）以及斜面板（63）；所述搅拌桨（61）、转轴（62）、立式筛网（7）安装至斜面板（63）上，所述搅拌桨（61）和转轴（62）连接；立式筛网（7）在斜面板（63）的斜面顶端安装；

搅拌桨（61）在转轴（62）的转动下，将物料推送至立式筛网（7），物料经过立式筛网（7）过程中进行补水操作，并且落到斜面板（63）上，经过所述斜面板（63）落入辊压机构。

3.根据权利要求2所述的一种猫砂生产用造粒装置，其特征在于，所述水料混合模块由雾化喷头（2）、若干个喷淋喷头（3）和螺旋输送器（4）组成，所述进料口（1）正对螺旋输送器（4），雾化喷头（2）以及若干个喷淋喷头（3）安装在螺旋输送器（4）的正上方，螺旋输送器（4）下部安装有回收水箱（17），螺旋输送器（4）将初步混合物料输送至分筛板（5）。

4.根据权利要求3所述的一种猫砂生产用造粒装置，其特征在于，所述二次喷水装置由竖向水管（14）、控制水泵（15）和横向水管（16）组成，所述竖向水管（14）一端连接回收水箱（17），另一端连接控制水泵（15）；所述控制水泵（15）连接横向水管（16），并通过横向水管（16）另一端的喷头对物料进行补水。

5.根据权利要求2所述的一种猫砂生产用造粒装置，其特征在于，所述水料配比守恒率的获取方法包括：

统计每个造粒周期内的回收水量曲线和物料重量曲线；将所述回收水量曲线和物料重量曲线经过标准化处理之后进行时序对齐，并将对齐后的曲线相加，获得待分析曲线；将待分析曲线上的平均数据值负相关映射并归一化，获得所述水料配比守恒率。

6.根据权利要求5所述的一种猫砂生产用造粒装置，其特征在于，所述重量不饱和度的获取方法包括：

将标准重量与一个造粒周期内最后时刻的实际物料重量作差，获得重量偏差，将重量偏差归一化处理获得所述重量不饱和度。

7.根据权利要求6所述的一种猫砂生产用造粒装置，其特征在于，所述水分不饱和度的获取方法包括：

获得每个位置的含水量传感器在造粒周期中采集到的所有时刻的平均实际含水量，获得标准含水量与所述平均实际含水量的含水量差异，将所有位置的平均含水量差异进行归一化处理，获得所述水分不饱和度。

8.根据权利要求7所述的一种猫砂生产用造粒装置，其特征在于，所述补水率的获取方法包括：

对于任意一个造粒周期，将所述造粒周期的上一造粒周期的水料配比守恒率负相关映射并归一化，获得所述时刻的补水权重，根据所述补水权重对所述重量不饱和度进行加权，获得加权重量不饱和度，将所述加权重量不饱和度与所述水分不饱和度的平均值作为所述造粒周期的补水率。

9.根据权利要求1所述的一种猫砂生产用造粒装置，其特征在于，所述根据所述补水率控制所述二次喷水装置对所述物料状态检测模块（6）中的物料进行补水，包括：

将所述补水率与所述回收水箱（17）中的水量相乘，获得补水量，根据补水量以及造粒周期时间确定补水速度；根据所述补水量和补水速度控制所述二次喷水装置对所述物料状态检测模块（6）中的物料进行补水。

10.根据权利要求1所述的一种猫砂生产用造粒装置，其特征在于，所述辊压机构和压制造粒模块之间还包括一个脱水金属板（9），所述脱水金属板（9）表面具有筛孔，底部安装有废料箱（18），表面的筛孔用于将水、未混合的废料筛入废料箱（18）中。