Development of a device for the characterization of scissors' cutting efficiency

In this thesis the design of an automatic machine able to test scissors of different dimension and geometries is performed. This design is then validated with an experimental campaign consisting of more than 125000 cuts. The core of the project is the design of both hardware and software of the functional group able to move the scissors. The complete machine is later obtained by designing additional functional groups that improve the accuracy of the system or increase the detectable parameters. In order to develop the project, an introductive critical overview of existing machines with the aim of testing scissor and, more generally, cutting tools is done, so that possible improvements and considerations are consistent with the state of the art. From the literature review, also an analysis of factors that may influence the test is done, exploiting the similarities between the different cutting tools. The influence of these parameters is verified in the experimental phase of the project.

Obiettivo di questa tesi è la progettazione di una macchina automatica in grado di testare forbici di varie dimensioni e forme. Il prototipo realizzato viene poi validato tramite una campagna sperimentale per cui sono stati effettuati più di 125000 tagli. Punto focale del progetto è la progettazione del gruppo funzionale atto a muovere le forbici, sia dal punto di vista fisico che da quello di controllo. L'intero prototipo viene poi completato con l'aggiunta di ulteriori gruppi funzionali volti ad aumentare l'accuratezza del sistema o ad aggiungere ulteriori grandezze misurabili. Lo sviluppo del progetto viene introdotto da un'analisi critica delle macchine esistenti che sono in grado di testare forbici e, più in generale, strumenti di taglio, di modo che possibili miglioramenti e considerazioni siano consistenti con lo stato dell'arte. Dall'analisi della letteratura vengono anche analizzati parametri di processo che possano influenzare le prove, sfruttando le similitudini tra coltelli e forbici. L'influenza di questi parametri sarà poi verificata nella parte sperimentale del progetto.