1.一種超聲波振動模態轉換方法,利用縱向振動-彎曲振動-縱向振動的振動模態相互轉換原理,包括以下步驟:
步驟一、將縱向振動模態的超聲波轉換為彎曲振動模態的超聲波;
步驟二、將金屬圓環焊頭(4)固定于盤形縱彎振動變換器(3)彎曲振動模態的振動波幅位置,使該金屬圓環焊頭(4)工作于縱向振動模態。
2.根據權利要求1所述的超聲波振動模態轉換方法,其特征在于:所述步驟一是通過盤形縱彎振動變換器(3)與超聲波變幅桿(2)的連接,將換能器(1)和超聲波變幅桿(2)產生的縱向振動模態的超聲波轉換為彎曲振動模態的超聲波。
3.根據權利要求2所述的超聲波振動模態轉換方法,其特征在于,所述換能器(1)、所述超聲波變幅桿(2)、所述盤形縱彎振動變換器(3)及所述金屬圓環焊頭(4)均處于共振狀態。
4.一種大尺寸超聲波塑料環焊系統,包括將電能轉化成機械振動的換能器(1)、用于匯聚超聲波的超聲波變幅桿(2)及金屬圓環焊頭(4),所述超聲波變幅桿(2)的超聲波輸入端與所述換能器(1)的超聲波輸出端固定連接,其特征在于:還包括用以將接收自所述超聲波變幅桿(2)的縱向模態超聲波轉換為彎曲振動模態超聲波的盤形縱彎振動變換器(3);
所述超聲波變幅桿(2)的超聲波輸出端固定連接所述盤形縱彎振動變換器(3),所述金屬圓環焊頭(4)以可拆卸的方式固定在所述盤形縱彎振動變換器(3)上,所述盤形縱彎振動變換器(3)置于所述超聲波變幅桿(2)和所述金屬圓環焊頭(4)之間。
5.根據權利要求4所述的大尺寸超聲波塑料環焊系統,其特征在于,所述盤形縱彎振動變換器(3)的厚度小于其直徑的十分之一。
6.根據權利要求4所述的大尺寸超聲波塑料環焊系統,其特征在于,所述超聲波變幅桿(2)與所述盤形縱彎振動變換器(3)接觸面的尺寸小于所述盤形縱彎振動變換器(3)彎曲振動波長的十分之一。
7.根據權利要求4-6任一項所述的大尺寸超聲波塑料環焊系統,其特征在于,所述金屬圓環焊頭(4)位于所述盤形縱彎振動變換器(3)的彎曲振動位移波幅處,并且所述金屬圓環焊頭(4)的徑向厚度小于所述盤形縱彎振動變換器(3)彎曲振動波長的十分之一。
8.根據權利要求4-6任一項所述的大尺寸超聲波塑料環焊系統,其特征在于,所述金屬圓環焊頭(4)的外壁上設有多個凹槽,所述凹槽與金屬圓環焊頭(4)的內腔相通。
9.根據權利要求4-6任一項所述的大尺寸超聲波塑料環焊系統,其特征在于,所述換能器(1)、超聲波變幅桿(2)及金屬圓環焊頭(4)垂直于所述盤形縱彎振動變換器(3)設置。
10.根據權利要求4-6任一項所述的大尺寸超聲波塑料環焊系統,其特征在于,所述換能器(1)、超聲波變幅桿(2)、盤形縱彎振動變換器(3)及金屬圓環焊頭(4)的各自共振頻率與超聲波環形塑料焊接系統的振動頻率相同。