(57)【要約】【課題】所定の電流値以上の電流が流れることを検出すると、電源から遮断する過電流保護回路の偶発的な故障に起因して、所定の電流値以上の電流を継続して出力装置に流れるのを未然に防止することが可能な過電流保護装置を提供する。【解決手段】この過電流保護装置５は、レーザ出力装置４に供給する電流値を監視するとともに過電流が流れた際に電流を遮断する過電流保護回路５ａと、過電流保護回路５ａが正常に動作するか否かを確認するトランジスタ３２（ＴＲ２）、抵抗３３（Ｒ４）、接点ＲＹ１−３、接点ＲＹ１−２、電源２３、接点ＲＹ１−１、および、フォトカプラ３４（ＰＨＣ１）とを設ける。【選択図】図２
2012070110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力装置に供給する電流値を監視するとともに前記電流値が所定の電流値以上になったときに供給する電流を遮断する過電流保護回路と、
前記過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認する動作確認手段とを備える、過電流保護装置。
【請求項２】
前記動作確認手段は、電源投入時または前記出力装置の出力停止時の少なくとも一方に動作するように構成されている、請求項１に記載の過電流保護装置。
【請求項３】
前記動作確認手段は、前記過電流保護回路の動作確認時に電流を供給する確認電流供給部を含み、
前記出力装置または前記確認電流供給部のうちの一方に接続可能な第１スイッチ素子をさらに備え、
通常動作時には、前記第１スイッチ素子は、前記過電流保護回路と前記出力装置とを接続するとともに、前記過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認するための動作確認時には、前記第１スイッチ素子は、前記過電流保護回路と前記確認電流供給部とを接続するように構成されている、請求項１または２に記載の過電流保護装置。
【請求項４】
前記第１スイッチ素子は、複数の接点を持つ第１リレーを含み、
前記第１リレーをオンまたはオフすることにより、複数の接点が同時に操作されることによって、前記通常動作時と前記動作確認時とを切り替えるように構成されている、請求項３に記載の過電流保護装置。
【請求項５】
前記動作確認手段は、前記過電流保護回路の入力側に接続可能な第２スイッチ素子を含み、
前記第２スイッチ素子は、前記過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認するための動作確認の開始時に、制御部からの信号に基づいてオンすることにより少なくとも前記所定の電流値以上の電流を前記過電流保護回路に流すように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の過電流保護装置。
【請求項６】
前記第２スイッチ素子は、複数の第２スイッチ素子を含み、
前記複数の第２スイッチ素子のうちのオン状態となる第２スイッチ素子の数を変化させることにより、前記複数の第２スイッチ素子から前記過電流保護回路に流れる電流値を前記所定の電流値未満または前記所定の電流値以上に変化させて、前記第２スイッチ素子を介して前記過電流保護回路に前記所定の電流値未満の電流が流れた場合と、前記第２スイッチ素子を介して前記過電流保護回路に前記所定の電流値以上の電流が流れた場合との両方の場合において、前記過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認するように構成されている、請求項５に記載の過電流保護装置。
【請求項７】
前記第２スイッチ素子は、トランジスタを含み、
前記動作確認手段は、前記トランジスタに並列に接続され前記トランジスタに流れる電流値を小さくするためのブリーダ抵抗を含む、請求項５または６に記載の過電流保護装置。
【請求項８】
前記動作確認手段は、前記過電流保護回路の出力側に接続可能に設けられ、制御部に信号を伝達する信号伝達素子を含み、
前記信号伝達素子は、前記過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認するための動作確認時に、前記過電流保護回路に前記所定の電流値以上の電流が流れた場合に、前記制御部に動作確認信号を伝達するように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の過電流保護装置。
【請求項９】
通常動作時に、前記過電流保護回路に前記所定の電流値以上の電流が流れた場合に、ヒューズが溶断することにより、前記電源から前記出力装置に供給される電力が遮断されるように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の過電流保護装置。
【請求項１０】
通常動作時に、前記過電流保護回路に前記所定の電流値以上の電流が流れた場合に、第２リレーがオフ状態になることにより、前記電源から前記出力装置に供給される電力が遮断されるように構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の過電流保護装置。
【請求項１１】
前記動作確認手段が前記過電流保護回路の異常を確認したことを通知する通知手段をさらに備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の過電流保護装置。
【請求項１２】
前記出力装置は、レーザ出力装置を含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の過電流保護装置。
【請求項１３】
レーザ光を出力するレーザ出力部と、
前記レーザ出力部に供給する電流値を監視するとともに前記電流値が所定の電流値以上になったときに供給する電流を遮断する過電流保護回路と、前記過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認するための動作確認手段とを含む過電流保護装置とを備える、レーザ装置。
【請求項１４】
前記動作確認手段は、前記過電流保護回路の動作確認時に電流を供給する確認電流供給部を含み、
前記過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認するための動作確認時と、通常動作時とを切り替える切替信号を生成する制御部と、
前記レーザ出力部または前記確認電流供給部のうちの一方に接続可能なスイッチ素子とをさらに備え、
前記スイッチ素子は、前記動作確認時に前記切替信号に基づいて、前記確認電流供給部に接続されるように構成されている、請求項１３に記載のレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、過電流保護装置およびレーザ装置に関し、特に、過電流保護回路を備えた過電流保護装置およびレーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からレーザは、生産機械に多く利用され、生産機械で必要とされるレーザの最大出力を抑制することにより、レーザの安全性が確保されている。一方、レーザの最大出力を抑制するための出力制御を行うための制御プログラムの誤り、出力制御指令伝達時の誤りの発生、または、回路部品およびレーザ出力装置の偶発的な故障に起因して、レーザの最大出力が抑制できないという不都合がある。
【０００３】
従来では、このような不都合を防止するために、電源供給電流路に過電流保護回路が設けられる過電流保護装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。この過電流保護装置では、電圧源、スイッチ、過電流保護回路（ヒューズ、負荷電流検出用の抵抗）、および、負荷が直列に接続されている。また、負荷電流検出用の抵抗の両端には、トランジスタが設けられており、負荷電流検出用の抵抗の両端の電圧が所定の電圧値になった場合に、トランジスタがオンすることにより、ヒューズを溶断するように構成されている。そして、この過電流保護装置をレーザ出力装置に用いることにより、レーザ出力の増加に伴ってレーザ出力装置の消費電流が増加した場合に、ヒューズが溶断されることにより、電圧源からレーザ出力装置に供給される電力が遮断されて、レーザ出力が停止される。これにより、レーザの最大出力が抑制される。なお、この過電流保護装置では、抵抗およびコンデンサからなる時定数回路を介して過電流保護回路が動作されるように構成されており、電源投入時などの瞬間的な大電流（突入電流）によって、過電流保護回路が動作しない（ヒューズが溶断しない）ように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３４３９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の過電流保護装置では、過電流が生じた場合（レーザ出力の増加に伴ってレーザ出力装置の消費電流が増加した場合）に、過電流保護回路に設けられるトランジスタなどの電気／電子部品が偶発的に故障することに起因して、ヒューズを溶断できなくなるという不都合がある。このため、所定の電流値以上の電流がレーザ出力装置に流れるという問題点がある。たとえば、過電流保護回路に設けられるトランジスタが偶発的な故障によりオン／オフの制御ができなくなった場合や、トランジスタが負荷電流検出用の抵抗両端の電圧を正しく検知できない場合には、ヒューズが溶断できなくなり、所定の電流値以上の電流値がレーザ出力装置に流れる。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、所定の電流値以上の電流が流れることを検出すると、電源から遮断する過電流保護回路の偶発的な故障に起因して、所定の電流値以上の電流を継続して出力装置に流れるのを未然に防止することが可能な過電流保護装置およびレーザ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による過電流保護装置は、出力装置に供給する電流値を監視するとともに電流値が所定の電流値以上になったときに供給する電流を遮断する過電流保護回路と、過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認する動作確認手段とを備える。
【０００８】
この第１の局面による過電流保護装置では、上記のように、過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認するための動作確認手段を備えることによって、動作確認手段により過電流保護回路が正常に動作できないことを検知することができるので、過電流保護回路の偶発的な故障に起因して、所定の電流値以上の電流が出力装置に流れるのを未然に防止することができる。
【０００９】
この発明の第２の局面によるレーザ装置は、レーザ光を出力するレーザ出力部と、レーザ出力部に供給する電流値を監視するとともに電流値が所定の電流値以上になったときに供給する電流を遮断する過電流保護回路と、過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認するための動作確認手段とを含む過電流保護装置とを備える。
【００１０】
この第２の局面によるレーザ装置では、上記のように、過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認するための動作確認手段を含む過電流保護装置を備えることによって、動作確認手段により過電流保護回路が正常に動作できないことを検知することができるので、過電流保護回路の偶発的な故障に起因して、所定の電流値以上の電流がレーザ出力部に流れるのを未然に防止するレーザ装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態によるレーザ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるレーザ装置のセルフテスト時の回路図である。
【図３】本発明の第１実施形態によるレーザ装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第１実施形態によるレーザ装置の通常動作時の回路図である。
【図５】本発明の第２実施形態によるレーザ装置のセルフテスト時の回路図である。
【図６】本発明の第２実施形態によるレーザ装置のセルフテスト時にシャント抵抗に流れる電流を説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施形態によるレーザ装置のセルフテスト時の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態によるレーザ装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の第３実施形態によるレーザ装置のセルフテスト時の回路図である。
【図１０】本発明の第３実施形態によるレーザ装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第４実施形態によるレーザ装置のセルフテスト時の回路図である。
【図１２】本発明の第１および第３実施形態の変形例によるレーザ装置のトランジスタを小容量化するためのブリーダ抵抗の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、同一の構成については同一の符号を付して重複説明を適宜省略する。
【００１３】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態による過電流保護装置５が設けられるレーザ装置１００の概略の構成について説明する。
【００１４】
図１に示すように、レーザ装置１００は、ＡＣ電圧源１をオン／オフする電源スイッチ２と、ＡＣ電圧源１をＤＣ電圧源に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ３と、レーザ出力装置４と、ＡＣ／ＤＣコンバータ３とレーザ出力装置４との間に設けられる過電流保護装置５と、レーザ装置１００全体の制御を行う制御部６と、過電流保護装置５に異常が確認された際に異常を通知する表示灯７、ディスプレイ８、または上位コントローラ９とを備えている。また、過電流保護装置５の内部には、過電流保護回路５ａが設けられている。なお、表示灯７、ディスプレイ８および上位コントローラ９への異常通知は、本発明の「通知手段」の一例である。また、レーザ出力装置４は、本発明の「出力装置」または「レーザ出力部」の一例である。
【００１５】
ＡＣ電圧源１の一方端は、電源スイッチ２を介して、ＡＣ／ＤＣコンバータ３に接続されている。また、ＡＣ電圧源１の他方端は、ＡＣ／ＤＣコンバータ３に接続されている。制御部６と過電流保護装置５とは、ＤＣ電源線Ｐ１を介して、ＡＣ／ＤＣコンバータ３に接続されている。また、過電流保護装置５は、レーザ用電源線Ｐ２を介してレーザ出力装置４に接続されている。また、制御部６は、過電流保護装置５および表示灯７に接続されている。また、制御部６は、上位コントローラ用通信線Ｌ１を介して上位コントローラ９に接続されている、または、ディスプレイ用通信線Ｌ２を介してディスプレイ８に接続されている。
【００１６】
次に、図２を参照して、第１実施形態による過電流保護装置５の詳細な構成について説明する。
【００１７】
ＡＣ／ＤＣコンバータ３は、ＤＣ電源線Ｐ１を介して、ヒューズ１０ａ（ＦＵＳＥ１）に接続されるとともに、ヒューズ１０ａは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１１は、制御部６や過電流保護装置５などで使用する制御電源電圧を生成するように構成されている。
【００１８】
また、ＡＣ／ＤＣコンバータ３は、ＤＣ電源線Ｐ１を介して、ヒューズ１０ｂ（ＦＵＳＥ２）に接続されるとともに、ヒューズ１０ｂは、リレー２１の接点ＲＹ１−１（第１の接点ＲＹ１−１）のＮＯ接点（常開接点）に接続されている。また、接点ＲＹ１−１の可動接点（端子）は、リレー２１の接点ＲＹ１−２（第２の接点ＲＹ１−２）のＮＯ接点に接続されている。また、接点ＲＹ１−２の可動接点は、過電流保護回路５ａのシャント抵抗２２（Ｒｓ）の一方端に接続されている。また、接点ＲＹ１−２のＮＣ接点は、電源２３に接続されている。また、シャント抵抗２２の他方端は、リレー２１の接点ＲＹ１−３（第３の接点ＲＹ１−３）の可動接点に接続されるとともに、接点ＲＹ１−３のＮＯ接点は、レーザ出力装置４に接続されている。なお、接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、および、接点ＲＹ１−３は、制御部６にドライバＩＣ２４（ＩＣ１）を介して一方端が接続されるリレー２１の接点である。また、リレー２１の他方端は、２４Ｖの直流電源に接続されている。なお、図２は、セルフテスト時の接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、および、接点ＲＹ１−３の状態を示しており、セルフテスト時には、制御部６は、ドライバＩＣ２４により、リレー２１をオフするように構成されている。
【００１９】
ここで、第１実施形態では、接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、および、接点ＲＹ１−３は、同時にオン／オフされるように構成されている。また、接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、および、接点ＲＹ１−３は、通常動作時（レーザ出力装置４からレーザを放射して作業などを行う時）には、各々可動接点がＮＯ接点（常開接点）に接続されて（ＮＯ接点が閉路）、過電流保護回路５ａとレーザ出力装置４を接続する。また、セルフテスト時には、接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、および、接点ＲＹ１−３は、各々の可動接点がＮＣ接点（常閉接点）に接続されて、過電流保護回路５ａが正常に動作するか否かのセルフテストが行われるように構成されている。なお、リレー２１（接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、および、接点ＲＹ１−３）は、本発明の「スイッチ素子」、「第１スイッチ素子」および「第１リレー」の一例である。
【００２０】
過電流保護装置５の内部には、過電流保護回路５ａが設けられている。過電流保護回路５ａには、シャント抵抗２２の両端の電圧に基づく電流値を電圧に変換して出力する電流検出回路２５が設けられている。電流検出回路２５から出力された電圧は、抵抗２６（Ｒ１）とコンデンサ２７（Ｃ１）とにより構成されるローパスフィルタを介してコンパレータ２８に入力されるように構成されている。なお、ローパスフィルタが設けられることにより、電源投入時などの瞬間的な大電流（突入電流）などの過電流が、コンパレータ２８に入力されることが抑制される。また、コンパレータ２８は、抵抗２９（Ｒ２）および抵抗３０（Ｒ３）が接続されており、抵抗２９（Ｒ２）および抵抗３０（Ｒ３）から生成される基準電圧Ｖｒｅｆと、ローパスフィルタの出力（電流検出信号ＳＧ４）とがコンパレータ２８により比較されるように構成されている。また、コンパレータ２８の出力側は、トランジスタ３１（ＴＲ１）のベースに接続されている。また、トランジスタ３１のエミッタは、接地されているとともに、コレクタは、接点ＲＹ１−１の可動接点および接点ＲＹ１−２のＮＯ接点に接続されている。なお、電流検出信号ＳＧ４が基準電圧Ｖｒｅｆよりも大きい場合には、トランジスタ３１は、オンされるように構成されている。なお、基準電圧Ｖｒｅｆは、本発明が適用されるレーザ装置１００の仕様に基づき、レーザ出力装置４の最大出力時で要求されるレーザ用電源線Ｐ２を介してレーザ出力装置４に供給する電流値で決められる。この際に、抵抗２９（Ｒ２）または抵抗３０（Ｒ３）を可変抵抗器とすれば、基準電圧Ｖｒｅｆ設定が容易となる。
【００２１】
ここで、第１実施形態では、制御部６には、トランジスタ３２（ＴＲ２）のベースが接続されている。また、トランジスタ３２のエミッタは、接地されているとともに、コレクタは、抵抗３３（Ｒ４）の一方端に接続されている。また、抵抗３３の他方端は、接点ＲＹ１−３のＮＣ接点（常閉接点）に接続されている。なお、トランジスタ３２は、本発明の「第２スイッチ素子」の一例である。
【００２２】
また、第１実施形態では、接点ＲＹ１−１のＮＣ接点（常閉接点）には、フォトカプラ３４（ＰＨＣ１）の入力側が接続されている。また、フォトカプラ３４の出力側は、制御部６に接続されている。また、表示灯７は、ドライバＩＣ７ａ（ＩＣ６）を介して制御部６に接続されている。なお、図２では、ディスプレイ８および上位コントローラ９は、省略されている。また、フォトカプラ３４は、本発明の「信号伝達素子」の一例である。
【００２３】
また、トランジスタ３２、抵抗３３、接点ＲＹ１−３、接点ＲＹ１−２および電源２３によって形成される経路は、本発明の「確認電流供給部」の一例である。また、トランジスタ３２、抵抗３３、接点ＲＹ１−３、接点ＲＹ１−２および電源２３によって形成される経路と、接点ＲＹ１−１およびフォトカプラ３４によって形成される経路とは、本発明の「動作確認手段」の一例である。
【００２４】
次に、図２および図３を参照して、レーザ装置１００（制御部６）のセルフテスト時の動作について説明する。
【００２５】
まず、図３に示すように、ステップＳ１において、レーザ装置１００の電源スイッチ２をオンすると、ＡＣ／ＤＣコンバータ３からＤＣ／ＤＣコンバータ１１を介し制御電源電圧を生成し、制御部６等に制御電源を供給する。次に、ステップＳ２において、制御部６に内蔵されるＣＰＵにおいて、システムの初期化処理が行われる。次に、ステップＳ３において、セルフテストモード切替信号ＳＧ１を操作することにより、リレー２１（ＲＹ１）がオフされる。これにより、接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、接点ＲＹ１−３の可動接点は、ＮＣ接点に接続（図２参照）される。このとき、レーザ出力指令信号ＳＧ２は、オフされるとともに、通電信号ＳＧ３を操作することにより、トランジスタ３２（ＴＲ２）がオフされる。
【００２６】
次に、ステップＳ４において、フォトカプラ３４からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であるか否かが判断される。このとき、シャント抵抗２２（図２参照）には、電流が流れていない（または、トランジスタ３２の漏れ電流などの微弱な電流が流れる程度）ので、過電流保護回路５ａが正常である場合では、コンパレータ２８の出力の電圧信号ＶｏもＬレベルとなる。これにより、トランジスタ３１は、オフ状態になるとともに、フォトカプラ３４もオフ状態となる。一方、過電流保護回路５ａが異常であり、フォトカプラ３４からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態でない（オン状態である）と判断された場合には、ステップＳ１１に進んで、表示灯７が点灯される。これにより、過電流保護回路５ａの異常がユーザに通知される。ここで、異常の通知は、表示灯７の点灯、ディスプレイ８に過電流保護回路５ａが異常であることの表示または上位コントローラへ異常を通知することである。なお、以後の説明では、表示灯７が点灯で異常の通知を代表する。なお、ユーザは、ディスプレイ８の表示や表示灯７により過電流保護装置５の異常を検知することにより、過電流保護装置５の交換や、異常部位の修復を行うことが可能となる。その後、ユーザは、レーザ装置１００を再び稼動させる。
【００２７】
ステップＳ４において、フォトカプラ３４からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態である（過電流保護回路５ａが正常である）と判断された場合には、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、通電信号ＳＧ３を操作することにより、トランジスタ３２（ＴＲ２）がオンされる。これにより、接点ＲＹ１−２のＮＣ接点に接続される電源２３、接点ＲＹ１−２、シャント抵抗２２（Ｒｓ）、抵抗３３（Ｒ４）、および、トランジスタ３２（ＴＲ２）の回路が形成されて、シャント抵抗２２に過電流に対応する電流が流れる。なお、抵抗３３の抵抗値は、シャント抵抗２２に過電流が流れる抵抗値（トランジスタ３１（ＴＲ１）をオンするのに十分な抵抗値）になるように予め設定されている。たとえば、レーザ出力で製品加工する通常動作における最大出力の時の消費電流を１００ｍＡとした場合、過電流に対応する電流を１２０ｍＡとする。これにより、シャント抵抗２２の両端の電圧に基づいて、電流検出回路２５からローパスフィルタ（抵抗２６（Ｒ１）、コンデンサ２７（Ｃ１））を介してコンパレータ２８に出力された電流検出信号ＳＧ４により、トランジスタ３１がオンされる。その結果、フォトカプラ３４がオンする。これにより、フォトカプラ３４から、オン状態のＴＲ１動作確認信号ＳＧ５が制御部６に伝達されて、過電流保護回路５ａが正常に動作することが制御部６により確認される。なお、ステップＳ６において、過電流保護回路５ａが異常であることに起因して、フォトカプラ３４からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であると判断された場合には、ステップＳ１１に進んで、表示灯７が点灯する。
【００２８】
ステップＳ６において、過電流保護回路５ａが正常であると判断された場合には、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、通電信号ＳＧ３を操作することにより、トランジスタ３２（ＴＲ２）がオフされる。これにより、シャント抵抗２２に流れる電流が遮断される。そして、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、ローパスフィルタ（抵抗２６（Ｒ１）、コンデンサ２７（Ｃ１））の時定数経過後、フォトカプラ３４（ＰＨＣ１）からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であるか否かが判断される（ステップＳ４と同等）。なお、ローパスフィルタの時定数とは、電気回路に電流を流し始めてから定常電流になるまでの時間の目安となる定数である。ステップＳ８において、ＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態でない（オン状態である）と判断された場合には、ステップＳ１１に進んで、表示灯７が点灯する。また、ステップＳ８において、ＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であると判断された場合には、ステップＳ９に進む。
【００２９】
ステップＳ９では、セルフテストモード切替信号ＳＧ１を操作することにより、リレー２１（ＲＹ１）がオンされる。これにより、接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、および、接点ＲＹ１−３の可動接点が、それぞれ、ＮＯ接点（常開接点）に同時に接続（図４参照）される。その後、ステップＳ１０に進んで、フォトカプラ３４（ＰＨＣ１）からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であるか否かが判断される。ＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態でない（オン状態である）と判断された場合には、ステップＳ１１に進んで、表示灯７が点灯する。また、ステップＳ１０において、ＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であると判断された場合には、ステップＳ１２に進んで、通常動作（図４参照）が行われる。
【００３０】
次に、図４を参照して、レーザ装置１００（制御部６）の通常動作時の動作について説明する。
【００３１】
まず、通常動作時では、電源スイッチ２（ＳＷ１）がオンされると、前述のセルフテストが行われる。セルフテストで異常が検出されなければ、リレー２１（ＲＹ１）は、上記ステップＳ９においてオンされている。これにより、接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、および、接点ＲＹ１−３の可動接点が、それぞれ、ＮＯ接点（常開接点）に接続されているので、ＡＣ／ＤＣコンバータ３、接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、シャント抵抗２２および、接点ＲＹ１−３を介して、レーザ出力装置４に電源が供給される。そして、通常動作時において、シャント抵抗２２（Ｒｓ）に過電流が流れた場合には、過電流保護回路５ａの出力部のトランジスタ３１（ＴＲ１）がオンする。これにより、ヒューズ１０ｂ（ＦＵＳＥ２）に短絡電流が流れるので、ヒューズ１０ｂが溶断する。その結果、レーザ出力装置４への電源の供給が遮断されて、レーザ出力装置４へ過電流が流れることが抑制される。また、レーザ放射で行われる作業が完了した後、レーザの出力が停止されて、通常動作が完了する。その後、ステップＳ３に戻って、再びステップＳ３〜ステップＳ１０のセルフテストが行われる。なお、セルフテストと通常動作とは、繰り返し行われる。
【００３２】
第１実施形態では、上記のように、過電流保護回路５ａが正常に動作するか否かを確認するためのトランジスタ３２（ＴＲ２）、抵抗３３（Ｒ４）、接点ＲＹ１−３、シャント抵抗２２（Ｒｓ）、接点ＲＹ１−２、電源２３、接点ＲＹ１−１、および、フォトカプラ３４（ＰＨＣ１）を設けることによって、トランジスタ３２（ＴＲ２）、抵抗３３（Ｒ４）、接点ＲＹ１−３、シャント抵抗２２（Ｒｓ）、接点ＲＹ１−２および電源２３により構成される回路と、接点ＲＹ１−１およびフォトカプラ３４（ＰＨＣ１）により構成される回路とにより、過電流保護回路５ａが正常に動作できないことを検知することができる。これにより、過電流保護回路５ａを構成する抵抗やコンデンサの電気品またはトランジスタやコンパレータの電子素子の偶発的な故障に起因して、過電流がレーザ出力装置４に流れるのを未然に防止することができる。また、この検知するためのフォトカプラ３４の偶発的な故障も検知することができる。その結果、レーザ装置１００（生産機械）において必要とされるレーザの最大出力を超えるレーザ出力装置４を用いることが可能となるため、レーザ出力装置４の選択の範囲を広げることができる。これにより、特定のレーザ出力に合わせてレーザ出力装置４を製作または入手する必要がなくなるので、一般的なレーザ出力装置４を用いることができる。
【００３３】
また、第１実施形態では、上記のように、電源投入時およびレーザ出力装置４のレーザ出力停止時に、過電流保護回路５ａが正常に動作するか否かを確認するために、シャント抵抗２２（Ｒｓ）に、過電流に相当する電流を流すと過電流保護回路５ａが正常に動作するか否かが確認されるので、過電流がレーザ出力装置４に流れた場合に、これを確実に検出し、レーザ出力装置４への電流供給を遮断することができる。
【００３４】
また、第１実施形態では、上記のように、通常動作時には、過電流保護回路５ａとレーザ出力装置４とを接続するとともに、過電流保護回路５ａが正常に動作するか否かを確認するためのセルフテスト時には、過電流保護回路５ａと、フォトカプラ３４、電源２３およびトランジスタ３２（抵抗３３）とを接続するようにリレー２１を構成する。これにより、リレー２１の接点を切り替えることにより、容易に、通常動作時とセルフテスト時とを切り替えることができる。
【００３５】
また、第１実施形態では、上記のように、リレー２１（ＲＹ１）が、３つの接点（接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、接点ＲＹ１−３）を有しており、リレー２１をオン／オフすることにより、３つの接点が同時に操作されることによって、通常動作時とセルフテスト時とを切り替えるように構成する。これにより、リレー２１の３つの接点（接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、接点ＲＹ１−３）が同時に操作されるので、通常動作時とセルフテスト時との切り替えをすばやく行うことができる。
【００３６】
また、第１実施形態では、上記のように、過電流保護回路５ａが正常に動作するか否かを確認するためのセルフテストの開始時に、制御部６からの信号に基づいてオンすることにより過電流に対応する電流を過電流保護回路５ａに流すようにトランジスタ３２（ＴＲ２）を構成する。これにより、過電流に対応する電流が過電流保護回路５ａに流れるので、過電流保護回路５ａが正常に動作するか否かを確認するためのセルフテストを容易に行うことができる。
【００３７】
また、第１実施形態では、上記のように、フォトカプラ３４（ＰＨＣ１）を、過電流保護回路５ａが正常に動作するか否かを確認するためのセルフテスト時に、過電流保護回路５ａに過電流に対応する電流が流れた場合に、制御部６にＴＲ１動作確認信号ＳＧ５を伝達するように構成する。これにより、フォトカプラ３４（ＰＨＣ１）から出力されるＴＲ１動作確認信号ＳＧ５により、容易に、過電流保護回路５ａが正常に動作するか否かを確認することができる。
【００３８】
また、第１実施形態では、上記のように、過電流保護回路５ａの異常を確認したことを通知する表示灯７、ディスプレイ８または上位コントローラへの通知手段を設けることにより、容易に、過電流保護回路５ａの異常をユーザが確認することができる。
【００３９】
また、第１実施形態では、上記のように、セルフテスト時にセルフテストモード切替信号ＳＧ１に基づいて、フォトカプラ３４、電源２３およびトランジスタ３２（抵抗３３）に接続されるようにリレー２１（ＲＹ１）を構成する。これにより、セルフテストモード切替信号ＳＧ１に基づいて、容易に、過電流保護回路５ａが正常に動作するか否かを確認するための回路を形成することができる。
【００４０】
（第２実施形態）
次に、図５〜図８を参照して、第２実施形態のレーザ装置１０１について説明する。この第２実施形態のレーザ装置１０１は、上記過電流に対応する電流のみがシャント抵抗２２（Ｒｓ）に流されていた第１実施形態と異なり、過電流に対応する電流に加えて、過電流に対応する電流の電流値未満の電流がシャント抵抗２２に流される過電流保護装置５１を含む。
【００４１】
第２実施形態によるレーザ装置１０１は、図５に示すように、制御部６には、トランジスタ３２ａ（ＴＲ２ａ）のベースが接続されている。また、トランジスタ３２ａのエミッタは、接地されているとともに、コレクタは、抵抗３３ａ（Ｒ４ａ）の一方端に接続されている。また、抵抗３３ａの他方端は、接点ＲＹ１−３のＮＣ接点（常閉接点）に接続されている。さらに、制御部６には、トランジスタ３２ｂ（ＴＲ２ｂ）のベースが接続されている。また、トランジスタ３２ｂのエミッタは、接地されているとともに、コレクタは、抵抗３３ｂ（Ｒ４ｂ）の一方端に接続されている。また、抵抗３３ｂの他方端は、接点ＲＹ１−３のＮＣ接点（常閉接点）に接続されている。なお、トランジスタ３２ａ（３２ｂ）は、本発明の「動作確認手段」、「確認電流供給部」、および「第２スイッチ素子」の一例である。また、抵抗３３ａ（３３ｂ）は、本発明の「動作確認手段」および「確認電流供給部」の一例である。なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００４２】
次に、図６を参照して、シャント抵抗２２（Ｒｓ）に流れる電流について説明する。
【００４３】
図６に示すように、状態１では、トランジスタ３２ａ（ＴＲ２ａ）とトランジスタ３２ｂ（ＴＲ２ｂ）とが、それぞれ、オフされる。この状態では、シャント抵抗２２には、電流は流れない。状態２では、トランジスタ３２ａは、オフされるとともに、トランジスタ３２ｂは、オンされる。これにより、シャント抵抗２２には、たとえば４０ｍＡ（Ｉｂ）の電流が流れる。状態３では、トランジスタ３２ａは、オンされるとともに、トランジスタ３２ｂは、オフされる。これにより、シャント抵抗２２には、たとえば８０ｍＡ（Ｉａ）の電流が流れる。状態４では、トランジスタ３２ａとトランジスタ３２ｂとが、それぞれ、オンされる。これにより、シャント抵抗２２には、たとえば１２０ｍＡ（Ｉａ＋Ｉｂ）の電流が流れる。なお、第２実施形態では、過電流に対応する電流の閾値をたとえば１００ｍＡとする。つまり、トランジスタ３２ａとトランジスタ３２ｂとが、それぞれ、オンされることにより、シャント抵抗２２には、過電流に対応する１２０ｍＡの電流が流れる。また、トランジスタ３２ａがオン（オフ）され、かつ、トランジスタ３２ｂがオフ（オン）されることにより、シャント抵抗２２には、過電流に対応する電流の電流値未満の電流（８０ｍＡ（４０ｍＡ））が流れる。
【００４４】
次に、図６〜図８を参照して、レーザ装置１０１（制御部６）の動作について説明する。なお、図７の時間Ａ〜時間Ｅは、制御部６による過電流保護回路５ａの動作の確認を行うタイミングを示している。
【００４５】
まず、レーザ装置１０１の電源投入およびシステムの初期化処理の動作は、図３に示す上記第１実施形態と同様である。次に、図８に示すように、ステップＳ２１において、セルフテストモード切替信号ＳＧ１を操作することにより、リレー２１（ＲＹ１）がオフされる。これにより、接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、接点ＲＹ１−３の可動接点は、ＮＣ接点に接続（図５参照）される。このとき、レーザ出力指令信号ＳＧ２は、オフされる。また、図７の時間Ａ（図６の状態１）に示すように、通電信号ＳＧ３ａおよびＳ３ｂがＬレベルにされることにより、トランジスタ３２ａ（ＴＲ２ａ）およびトランジスタ３２ｂ（ＴＲ２ｂ）がオフされる。これにより、シャント抵抗２２（Ｒｓ）に流れる電流Ｉｓは、０となり、電流検出回路２５から出力される電圧信号Ｖｓは、０ｍＡに対応する電圧レベルとなる。また、ローパスフィルタ（抵抗２６（Ｒ１）、コンデンサ２７（Ｃ１））から出力される電流検出信号ＳＧ４は、０ｍＡに対応する電圧レベルとなり、コンパレータ２８の出力の電圧信号ＶｏもＬレベルとなる。これにより、トランジスタ３１はオフで、フォトカプラ３４はオフ状態となる。その結果、フォトカプラ３４から制御部６に伝達されるＴＲ１動作確認信号ＳＧ５は、オフ状態となる。
【００４６】
次に、ステップＳ２２において、フォトカプラ３４からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であるか否かが判断される。このとき、シャント抵抗２２（図５参照）には、電流が流れていないので、過電流保護回路５ａが正常である場合では、過電流保護回路５ａからフォトカプラ３４への出力は、オフ状態となる。一方、過電流保護回路５ａが異常であり、フォトカプラ３４からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態でない（過電流保護回路５ａが異常である）と判断された場合には、ステップＳ３３に進んで、表示灯７が点灯することにより、過電流保護回路５ａの異常がユーザに通知される。
【００４７】
ステップＳ２２において、フォトカプラ３４からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態である（過電流保護回路５ａが正常である）と判断された場合には、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３（図７の時間Ｂ）では、図７に示すように、通電信号ＳＧ３ａがＨレベルになることにより、トランジスタ３２ａ（ＴＲ２ａ）がオンされる。なお、トランジスタ３２ｂ（ＴＲ２ｂ）は、オフのままである。これにより、シャント抵抗２２に流れる電流Ｉｓの電流値は、８０ｍＡ（図６の状態３）となり、電流検出回路２５から出力される電圧信号Ｖｓは、８０ｍＡに対応する電圧レベルとなる。これにより、ローパスフィルタから出力される電流検出信号ＳＧ４は、８０ｍＡに対応する電圧レベルとなる。なお、電流検出信号ＳＧ４の波形は、電圧信号Ｖｓがローパスフィルタを通過することにより、電圧信号Ｖｓの波形に比べて滑らかになる。また、電流検出信号ＳＧ４は、過電流に対応する電流の閾値である１００ｍＡよりも小さいので、コンパレータ２８の出力の電圧信号Ｖｏは、Ｌレベルのままである。これにより、トランジスタ３１はオフで、フォトカプラ３４はオフ状態のままである。その結果、フォトカプラ３４から制御部６に伝達されるＴＲ１動作確認信号ＳＧ５は、オフ状態のままである。
【００４８】
次に、ステップＳ２４に進んで、フォトカプラ３４からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であるか否かが判断される。そして、過電流保護回路５ａが異常であると判断された場合には、ステップＳ３３に進んで、表示灯７が点灯する。
【００４９】
ステップＳ２４において、過電流保護回路５ａが正常であると判断された場合には、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５（図７の時間Ｃ）では、図７に示すように、通電信号ＳＧ３ａおよびＳ３ｂがＨレベルになることにより、トランジスタ３２ａ（ＴＲ２ａ）およびトランジスタ３２ｂ（ＴＲ２ｂ）がオンされる。これにより、シャント抵抗２２に流れる電流Ｉｓの電流値は、１２０ｍＡ（図６の状態４）となり、電流検出回路２５から出力される電圧信号Ｖｓは、１２０ｍＡに対応する電圧レベルとなる。これにより、ローパスフィルタから出力される電流検出信号ＳＧ４は、１２０ｍＡに対応する電圧レベルとなる。ここで、電流検出信号ＳＧ４は、過電流に対応する電流の閾値である１００ｍＡ（Ｖｒｅｆ）よりも大きいので、コンパレータ２８の出力の電圧信号Ｖｏは、Ｈレベルになる。これにより、トランジスタ３１はオンになり、フォトカプラ３４はオン状態になる。その結果、フォトカプラ３４から制御部６に伝達されるＴＲ１動作確認信号ＳＧ５は、オン状態になる。
【００５０】
次に、ステップＳ２６に進んで、フォトカプラ３４からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオン状態であるか否かが判断される。そして、ＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態である（過電流保護回路５ａが異常である）と判断された場合には、ステップＳ３３に進んで、表示灯７が点灯する。
【００５１】
ステップＳ２６において、過電流保護回路５ａが正常であると判断された場合には、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７（図７の時間Ｄ）では、図７に示すように、通電信号ＳＧ３ａがＬレベルになることにより、トランジスタ３２ａ（ＴＲ２ａ）がオフされる。なお、トランジスタ３２ｂ（ＴＲ２ｂ）は、オンのままである。これにより、シャント抵抗２２に流れる電流Ｉｓの電流値は、４０ｍＡ（図６の状態２）となり、電流検出回路２５から出力される電圧信号Ｖｓは、４０ｍＡに対応する電圧レベルとなる。これにより、ローパスフィルタから出力される電流検出信号ＳＧ４は、４０ｍＡに対応する電圧レベルとなる。また、電流検出信号ＳＧ４は、過電流に対応する電流の閾値である１００ｍＡよりも小さいので、コンパレータ２８の出力の電圧信号Ｖｏは、Ｌレベルになる。これにより、トランジスタ３１はオフとなり、フォトカプラ３４はオフ状態になる。その結果、フォトカプラ３４から制御部６に伝達されるＴＲ１動作確認信号ＳＧ５は、オフ状態になる。
【００５２】
次に、ステップＳ２８に進んで、フォトカプラ３４からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であるか否かが判断される。そして、ＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオン状態である（過電流保護回路５ａが異常である）と判断された場合には、ステップＳ３３に進んで、表示灯７が点灯する。
【００５３】
ステップＳ２８において、過電流保護回路５ａが正常であると判断された場合には、ステップＳ２９に進む。ステップＳ２９（図７の時間Ｅ）では、図７に示すように、通電信号ＳＧ３ａおよびＳ３ｂがＬレベルになることにより、トランジスタ３２ａ（ＴＲ２ａ）およびトランジスタ３２ｂ（ＴＲ２ｂ）がオフされる。これにより、シャント抵抗２２に流れる電流Ｉｓは、遮断される。そして、ステップＳ３０に進む。ステップＳ３０では、ローパスフィルタ（抵抗２６（Ｒ１）、コンデンサ２７（Ｃ１））の時定数経過後、フォトカプラ３４（ＰＨＣ１）からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であるか否かが判断される。ステップＳ３０において、ＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態でない（オン状態である）と判断された場合には、ステップＳ３３に進んで、表示灯７が点灯する。また、ステップＳ３０において、ＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であると判断された場合には、ステップＳ３１に進む。
【００５４】
ステップＳ３１では、セルフテストモード切替信号ＳＧ１を操作することにより、リレー２１（ＲＹ１）がオンされる。これにより、接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、および、接点ＲＹ１−３の可動接点が、それぞれ、ＮＯ接点（常開接点）に同時に接続される。その後、ステップＳ３２に進んで、フォトカプラ３４（ＰＨＣ１）からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であるか否かが判断される。ＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態でない（オン状態である）と判断された場合には、ステップＳ３３に進んで、表示灯７が点灯する。また、ステップＳ３２において、ＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であると判断された場合には、ステップＳ１２に進んで、通常動作が行われる。なお、第２実施形態の通常動作は、上記第１実施形態と同様である。
【００５５】
第２実施形態では、上記のように、トランジスタ３２ａ（ＴＲ２ａ）およびトランジスタ３２ｂ（ＴＲ２ｂ）のうちのオン状態となるトランジスタの数を変化させることにより、シャント抵抗２２（Ｒｓ）に流れる電流Ｉｓの電流値を過電流に対応する電流の閾値である１００ｍＡ未満（８０ｍＡ、４０ｍＡ）または１００ｍＡ以上（１２０ｍＡ）に変化させて、シャント抵抗２２に８０ｍＡまたは４０ｍＡの電流が流れた場合と、シャント抵抗２２に１２０ｍＡの電流が流れた場合との両方の場合において、過電流保護回路５ａが正常に動作するか否かを確認するように構成する。これにより、過電流に対応する電流の閾値以上の電流がシャント抵抗２２に流れた場合の過電流保護回路５ａの動作に加えて、過電流に対応する電流の閾値未満の電流がシャント抵抗２２に流れた場合の過電流保護回路５ａの動作も確認するので、過電流保護装置５が正しく過電流を検出すること、および、電流検出回路２５が正しく電流を検出することの確認を行うことができる。
【００５６】
（第３実施形態）
次に、図９および図１０を参照して、第３実施形態のレーザ装置１０２について説明する。この第３実施形態のレーザ装置１０２（過電流保護装置５２）では、上記ヒューズ１０ｂ（ＦＵＳＥ２）が溶断することにより、レーザ出力装置４への電源の供給が遮断されていた第１（第２）実施形態と異なり、リレー４１および４２により、レーザ出力装置４への電源の供給が遮断される。なお、リレー４１および４２は、本発明の「第２リレー」の一例である。
【００５７】
第３実施形態によるレーザ装置１０２は、図９に示すように、ＡＣ／ＤＣコンバータ３は、直列接続されるリレー４１（ＲＹ２）およびリレー４２（ＲＹ３）の常開接点の一方に接続されている。なお、リレー４１およびリレー４２は、強制ガイド接点機構を有する。強制ガイド接点機構とは、リレーの常開接点と常閉接点とが同時に閉路状態にならないようにするものである。具体的には、常開接点が溶着した状態でオフしても、常閉接点が所定の接点ギャップを保持するように構成されていて、常閉接点は閉路しないようになっている。また、リレー４１およびリレー４２の常開接点の他方は、接点ＲＹ１−１のＮＯ接点（常開接点）に接続されている。また、リレー４１およびリレー４２の常閉接点の一方は、接地されているとともに、他方は、フォトカプラ４３（ＰＨＣ３）に接続されている。なお、フォトカプラ４３は、制御部６にリレー接点溶着確認信号ＳＧ７を伝達するように構成されている。
【００５８】
また、過電流保護回路５ａ（コンパレータ２８）の出力側に、トランジスタ３１（ＴＲ１）と並列に、トランジスタ４４（ＴＲ３）のベースが接続されている。トランジスタ４４のエミッタは、接地されているとともに、コレクタは、フォトカプラ４５（ＰＨＣ２）に接続されている。フォトカプラ４５は、制御部６に接続されているとともに、ＡＮＤ回路４６ａおよびＡＮＤ回路４６ｂの入力側に接続されている。また、ＡＮＤ回路４６ａは、ドライバＩＣ４７ａ（ＩＣ２）を介して、リレー４１に接続されている。また、ＡＮＤ回路４６ｂは、ドライバＩＣ４７ｂ（ＩＣ３）を介して、リレー４２に接続されている。なお、フォトカプラ４５は、セルフテスト時にのみ駆動するフォトカプラ３４と異なり、セルフテスト時と通常動作時との両方において駆動する。また、フォトカプラ３４は、トランジスタ３１（ＴＲ１）の動作をテストする機能を有し、フォトカプラ４５は、トランジスタ４４（ＴＲ３）の動作をテストする機能を有する。なお、フォトカプラ４５は、本発明の「信号伝達素子」の一例である。また、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００５９】
次に、図１０を参照して、レーザ装置１０２（制御部６）の動作について説明する。
【００６０】
まず、レーザ装置１０２の電源投入およびシステムの初期化処理の動作は、図３に示す上記第１実施形態と同様である。次に、図１０に示すように、ステップＳ４１において、セルフテストモード切替信号ＳＧ１を操作することにより、リレー２１（ＲＹ１）がオフされる。これにより、接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、接点ＲＹ１−３の可動接点は、各々ＮＣ接点に接続される。このとき、レーザ出力指令信号ＳＧ２は、オフされる。また、通電信号ＳＧ３が操作されることにより、トランジスタ３２（ＴＲ２）がオフされる。また、ＲＹ２動作有効信号ＳＧ６ａおよびＲＹ３動作有効信号ＳＧ６ｂが操作されることにより、リレー４１（ＲＹ２）およびリレー４２（ＲＹ３）がオフされる。
【００６１】
次に、ステップＳ４２において、フォトカプラ３４からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であるか否かが判断されるとともに、フォトカプラ４５からのＴＲ３動作確認信号ＳＧ６ｃがオフ状態であるか否かが判断される。このとき、シャント抵抗２２（図９参照）には、電流が流れていないので、過電流保護回路５ａが正常である場合では、過電流保護回路５ａからフォトカプラ３４およびフォトカプラ４５への出力は、オフ状態となる。一方、過電流保護回路５ａが異常であり、フォトカプラ３４からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオン状態である、または、フォトカプラ４５からのＴＲ３動作確認信号ＳＧ６ｃがオン状態であると判断された場合には、ステップＳ５１に進んで、表示灯７が点灯することにより、過電流保護回路５ａの異常がユーザに通知される。
【００６２】
ステップＳ４２において、フォトカプラ３４からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であり、かつ、フォトカプラ４５からのＴＲ３動作確認信号ＳＧ６ｃがオフ状態である（過電流保護回路５ａが正常である）と判断された場合には、ステップＳ４３に進む。ステップＳ４３では、通電信号ＳＧ３を操作することにより、トランジスタ３２（ＴＲ２）がオンされる。これにより、接点ＲＹ１−２のＮＣ接点に接続される電源２３、接点ＲＹ１−２、シャント抵抗２２（Ｒｓ）、抵抗３３（Ｒ４）、および、トランジスタ３２（ＴＲ２）の回路が形成されて、シャント抵抗２２に過電流に対応する電流（たとえば１２０ｍＡの電流）が流れる。そして、シャント抵抗２２の両端の電圧に基づいて、電流検出回路２５からローパスフィルタ（抵抗２６（Ｒ１）、コンデンサ２７（Ｃ１））を介してコンパレータ２８に出力された電流検出信号ＳＧ４により、トランジスタ３１およびトランジスタ４４がオンされる。その結果、フォトカプラ３４およびフォトカプラ４５がオンする。これにより、フォトカプラ３４から、ＴＲ１動作確認信号ＳＧ５が制御部６に伝達されるとともに、フォトカプラ４５から、ＴＲ３動作確認信号ＳＧ６ｃが制御部６に伝達されて、過電流保護回路５ａが正常に動作することが制御部６により確認される。なお、ステップＳ４４において、過電流保護回路５ａが異常であることに起因して、フォトカプラ３４からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であると判断された場合、または、フォトカプラ４５からのＴＲ３動作確認信号ＳＧ６ｃがオフ状態であると判断された場合には、ステップＳ５１に進んで、表示灯７が点灯する。
【００６３】
ステップＳ４４において、過電流保護回路５ａが正常であると判断された場合には、ステップＳ４５に進む。ステップＳ４５では、通電信号ＳＧ３を操作することにより、トランジスタ３２（ＴＲ２）がオフされる。これにより、シャント抵抗２２に流れる電流が遮断される。そして、ステップＳ４６に進む。ステップＳ４６では、ローパスフィルタ（抵抗２６（Ｒ１）、コンデンサ２７（Ｃ１））の時定数経過後、フォトカプラ３４（ＰＨＣ１）からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であるか否か、および、フォトカプラ４５（ＰＨＣ２）からのＴＲ３動作確認信号ＳＧ６ｃがオフ状態であるか否かが判断される。ステップＳ４６において、ＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオン状態である、または、ＴＲ３動作確認信号ＳＧ６ｃがオン状態であると判断された場合には、ステップＳ５１に進んで、表示灯７が点灯する。また、ステップＳ４６において、ＴＲ１動作確認信号ＳＧ５およびＴＲ３動作確認信号ＳＧ６ｃがオフ状態であると判断された場合には、ステップＳ４７に進む。
【００６４】
ステップＳ４７では、フォトカプラ４３（ＰＨＣ３）から制御部６に伝達されるリレー接点溶着確認信号ＳＧ７がオン状態（リレー４１およびリレー４２に異常がない）か否かが判断される。ステップＳ４７において、リレー接点溶着確認信号ＳＧ７がオフ状態であると判断された場合には、ステップＳ５１に進んで、表示灯７が点灯する。また、ステップＳ４７において、リレー接点溶着確認信号ＳＧ７がオン状態であると判断された場合には、リレー４１またはリレー４２に、溶着が発生または不動作故障などが発生したものと判断してステップＳ４８に進む。
【００６５】
ステップＳ４８では、セルフテストモード切替信号ＳＧ１を操作することにより、リレー２１（ＲＹ１）がオンされる。これにより、接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、および、接点ＲＹ１−３の可動接点が、それぞれ、ＮＯ接点（常開接点）に接続される。その後、ステップＳ４９に進んで、フォトカプラ３４（ＰＨＣ１）からのＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態であるか否か、および、フォトカプラ４５（ＰＨＣ２）からのＴＲ３動作確認信号ＳＧ６ｃがオフ状態であるか否かが判断される。ＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオン状態である、または、ＴＲ３動作確認信号ＳＧ６ｃがオン状態であると判断された場合には、ステップＳ５１に進んで、表示灯７が点灯する。また、ステップＳ４９において、ＴＲ１動作確認信号ＳＧ５がオフ状態、および、ＴＲ３動作確認信号ＳＧ６ｃがオフ状態であると判断された場合には、ステップＳ５０に進む。
【００６６】
そして、ステップＳ５０では、フォトカプラ４３（ＰＨＣ３）からのリレー接点溶着確認信号ＳＧ７がオン状態であるか否かが判断される。リレー接点溶着確認信号ＳＧ７がオフ状態であると判断された場合には、ステップＳ５１に進んで、表示灯７が点灯する。また、ステップＳ５０において、リレー接点溶着確認信号ＳＧ７がオン状態であると判断された場合には、通常動作が行われる。
【００６７】
次に、図９を参照して、レーザ装置１０２（制御部６）の通常動作時の動作について説明する。
【００６８】
まず、通常動作時では、電源スイッチ２（ＳＷ１）がオンされる。また、リレー２１（ＲＹ１）は、上記ステップＳ４８においてオンされている。また、リレー４１（ＲＹ２）およびリレー４２（ＲＹ３）もオン状態にされる。これにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ３、リレー４１、リレー４２、接点ＲＹ１−１、接点ＲＹ１−２、および、接点ＲＹ１−３を介して、レーザ出力装置４に電源が供給される。そして、通常動作時において、シャント抵抗２２（Ｒｓ）に過電流が流れると、過電流保護回路５ａの出力部のトランジスタ３１（ＴＲ１）およびトランジスタ４４（ＴＲ３）がオンする。これにより、フォトカプラ４５（ＰＨＣ２）がオンすることにより、ＴＲ３動作確認信号ＳＧ６ｃがオン状態となる。その結果、ＡＮＤ回路４６ａおよびＡＮＤ回路４６ｂの出力がＬレベルになり、リレー４１（ＲＹ２）およびリレー４２（ＲＹ３）がオフされる。これにより、レーザ出力装置４への電源の供給が遮断されて、過電流が流れることが抑制される。
【００６９】
第３実施形態では、上記のように、ＡＣ／ＤＣコンバータ３とレーザ出力装置４との間にリレー４１（ＲＹ２）およびリレー４２（ＲＹ３）を設けて、通常動作時に、過電流保護回路５ａに過電流が流れた場合に、リレー４１（ＲＹ２）およびリレー４２（ＲＹ３）がオフ状態になることにより、ＡＣ／ＤＣコンバータ３からレーザ出力装置４に供給される電力が遮断されるように構成する。これにより、過電流が流れた場合に、ヒューズを溶断することによりＡＣ／ＤＣコンバータ３からレーザ出力装置４に供給される電力を遮断する場合と異なり、ＡＣ／ＤＣコンバータ３からレーザ出力装置４に供給される電力を瞬時に遮断することができる。
【００７０】
（第４実施形態）
次に、図１１を参照して、第４実施形態のレーザ装置１０３について説明する。この第４実施形態は、上記過電流に対応する電流と過電流に対応する電流の電流値未満の電流とがシャント抵抗２２に流される上記第２実施形態と、リレー４１および４２によりレーザ出力装置４への電源の供給が遮断される上記第３実施形態とを組み合わせたものである。
【００７１】
第４実施形態によるレーザ装置１０３（過電流保護装置５３）は、図１１に示すように、制御部６には、トランジスタ３２ａ（ＴＲ２ａ）のベースが接続されているとともに、トランジスタ３２ｂ（ＴＲ２ｂ）のベースが接続されている。また、ＡＣ／ＤＣコンバータ３には、直列接続されるリレー４１（ＲＹ２）およびリレー４２（ＲＹ３）が接続されている。また、リレー４１およびリレー４２は、フォトカプラ４３（ＰＨＣ３）を介して、制御部６に接続されている。なお、第４実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００７２】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７３】
たとえば、上記第１〜第４実施形態では、制御部から過電流保護回路のシャント抵抗に電流を流すとともに、過電流保護回路からフォトカプラを介して信号を伝達することにより、過電流保護回路の動作を確認する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認することが可能であれば上記の方法以外の方法によって、過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認してもよい。
【００７４】
また、上記第１〜第４実施形態では、電源投入時およびレーザ出力装置のレーザ出力停止時の両方において、過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電源投入時またはレーザ出力装置のレーザ出力停止時のうちの一方において、過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認してもよい。
【００７５】
また、上記第１〜第４実施形態では、レーザ装置にＡＣ電圧源が供給される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、レーザ装置にＤＣ電圧源を供給してもよい。
【００７６】
また、上記第１〜第４実施形態では、リレーをオン／オフすることにより、通常動作時とセルフテスト時とを切り替える例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、リレー以外のトランジスタ、ＦＥＴ、アナログスイッチその他のスイッチング素子をオン／オフすることにより、通常動作時とセルフテスト時とを切り替えるようにしてもよい。
【００７７】
また、上記第１および第３実施形態では、制御部からトランジスタＴＲ２を介してシャント抵抗Ｒｓに電流が供給される例を示した。また、上記第２および第４実施形態では、制御部からトランジスタＴＲ２ａ、ＴＲ２ｂを介してシャント抵抗Ｒｓに電流が供給される例を示した。しかし、本発明はこれに限られない。たとえば、第１および第３実施形態では、図１２に示す変形例のように、トランジスタＴＲ２（抵抗Ｒ４）と並列に、ブリーダ抵抗４８（Ｒｂ）を設けてもよい。そして、ブリーダ抵抗４８に、過電流保護回路が動作する過電流の電流値以下の電流を流しておくことにより、トランジスタＴＲ２（抵抗Ｒ４）に流れる電流値を小さくすることができる。これにより、トランジスタＴＲ２（抵抗Ｒ４）を小容量化することができる。また、第２および第４実施形態では、トランジスタＴｒ２ａまたはトランジスタＴＲ２ｂを図１２に示す変形例のようにすることができる。
【００７８】
また、上記第２実施形態では、制御部が、シャント抵抗に流れる電流が変わる毎に１回ずつ過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認する（図７の時間Ａ〜時間Ｅ）例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、制御部が、シャント抵抗に流れる電流が変わる毎に複数回、過電流保護回路が正常に動作するか否かを確認するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１  ＡＣ電圧源
４  レーザ出力装置（出力装置、レーザ出力部）
５ａ  過電流保護回路
５、５１、５２、５３  過電流保護装置
６  制御部
２１  リレー（スイッチ素子、第１スイッチ素子、第１リレー）
２３  電源（動作確認手段、確認電流供給部）
３２、３２ａ、３２ｂ  トランジスタ（動作確認手段、第２スイッチ素子、確認電流供給部）
３３、３３ａ、３３ｂ  抵抗（動作確認手段、確認電流供給部）
３４  フォトカプラ（信号伝達素子、動作確認手段、確認電流供給部）
４１、４２  リレー（第２リレー）
４５  フォトカプラ（信号伝達素子、動作確認手段）
４８  ブリーダ抵抗
１００、１０１、１０２、１０３  レーザ装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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