JPS61173877A - 三次元位置設定補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、対象物上に表示された位置設定点に対するヘ
ッドの三次元位置を所定の相対位置関係となるように設
定する際に使用する三次元位置設定補助装置の改良に関
する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

例えば、製造ラインにおける製品の組立て工程や材料の
切断工程および加工工程等に設置される産業用ロボット
においては、実際に稼働させる前にロボットに対して作
業ヘッドの移動経路および動作手順を三次元的な被加工
物の形状に即して教え込む必要がある。この作業ヘッド
の三次元動作を教え込む作業をティーチングと言うが、
このティーチングは従来より一般に作業者の手動操作に
よって行なっている。例えば、ＣＯ２レーザ切断ロボッ
トにティーチングを行なう場合は、作業者がティーチン
グペンダントを操作しながら加工ヘッドを対象物として
のワーク表面に描かれたけがき線の教示点に接近させ、
しかるのち上記教示点に対し加工ヘッドの三次元位置を
所定の相対位置関係となるように位置設定してこのとき
の上記三次元位置情報を記憶させることによりティーチ
ングを行なっている。ところが、この様な従来のティー
チング作業は、作業者が教示点に対する加工ヘッドの三
次元位置を直接目視しながら行なうものであるため、テ
ィーチングに手間と時間を要し、しかも正確な位置設定
を行なうためには熟練を要するという欠点がある。

そこで、最近ではティーチング作業の能率向上のために
、例えば加工ヘッドの近傍に磁気センサを配置し、この
磁気センサによりワークに生じた渦電流の大きさを検出
してその検出値から加工へラドとワーク表面との距離を
算出し、この算出結果に基づいてワークに対する加工ヘ
ッドの対向距離を設定することが行なわれている。しか
しこの様な従来の位置設定用補助装置を使用した場合で
は、ワークに対するヘッドの対向距離については確かに
簡単に設定することができるが、磁気センサは検出面積
が大きいためヘッドの微少領域に対するワークの対向距
離の測定精度が低く、またワークに対する加工ヘッドの
対向姿勢については依然として作業者の目視設定に頼ら
ざるを得ないため、ティーチング能率および精度の大幅
な向上は望めなかった。

〔発明の目的〕

本発明は、短時間にしかも熟練を要することなく正確に
ティーチングを行なえるようにし、これによりティーチ
ング作業の能率および精度の大幅な向上を実現できる三
次元位置設定補助装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するために、ヘッドに、対象
物上に斜め方向から投光して対向距離設定用の第１の輝
点を形成する第１の投光器と、対象物上に投光して上記
第１の輝点とともに少なくとも三角形を構成する複数の
第２の輝点を形成する第２の投光器とを設けるとともに
、これらの投光器により対象物上に形成された各輝点お
よび対象物上に予め表示された位置設定点を撮像する撮
像器を設け、このＩＮｆＩＩ器により撮像された上記各
輝点および位ｉｆ設定点を画像表示器に表示し、かつこ
の画像表示器の表示画面上に上記位置設定点の位置合わ
せ目標となりかつ対象物上の位置設定点に対するヘッド
の三次元位置が所定の相対位置関係になったときに上記
第１の輝点と一致するべく位置決めされた第１の基準位
置マークを固定的に表示するとともに、対象物上の位置
設定点に対するヘッドの三次元位置が所定の相対位置関
係になったときに上記複数の第２の輝点と一致するよう
に位置決めされた複数の第２の基準位置マークを固定的
に表示し、ヘッドの位置設定時に、上記画像表示部を目
視しながら上記各基準位置マークに各輝点をそれぞれ一
致させるように対象物に対するヘッドの対向距離および
対向姿勢をそれぞれ調整することによりヘッドの二次元
位置を設定できるようにし、かつ上記第１および第２の
投光器の投光角度を可変設定する手段と撮像器の焦点距
離を可変設定する手段とを設け、これらの手段により投
光角度および焦点距離を適宜可変設定することにより、
対象物に対しヘッドを遠方に配置した状態での精度の粗
い三次元位置設定と、対象物に対しヘッドを近接配置し
た状態での精密な三次元位置設定とをそれぞれ行なえる
ようにしたものである。

〔発明の実施例〕

第２図は、本発明の一実施例における三次元位置設定補
助装置を備えた切断用ロボットのヘッド部分の構成を示
すもので、１はヘッド本体を示している。このヘッド本
体１の一方の取付は面にはレーザ加工ヘッド２が取着さ
れ、またこのレーザ加工ヘッド２の取付は面と反対側の
面にはティーチングヘッド３が取着されている。またヘ
ッド本体１はロボットアーム４に対し回動機構６により
回動可能に連結されており、ヘッド本体１を回動させる
ことによりティーチング時にはティーチングヘッド３を
対象物としてのワーク９表面に対向させ、切断時にはレ
ーザ加工ヘッド２をワーク９表面に対向させることがで
きるようになっている。

さて、本実施例の三次元位置設定補助装置は、第１図に
示す如く上記ティーチングヘッド３と、このティーチン
グヘッド３内の後述する撮像器により石像された画像信
号を表示するＣＲＴディスプレイからなる画像表示器７
と、この画像表示器７に基準位置パターンを表示させる
基準位置パターン発生回路８とから構成される。

ティーチングヘッド３は、上側筺体３０ａと下側筺体３
０ｂとからなるヘッド筐体３０内に、４個の投光器３１
〜３４と、撮像器３５とを収容し、かつ上記投光器３１
〜３４の投光角度を可変する投光角度可変機構と、上記
撮像器３５の焦点距離を可変する焦点可変機構とを設け
たものである。

第３図（第１図の■−■断面矢視図）および第４図（第
３図のＩ−Ｉ断面矢視図）は、その構成を示すもので、
各投光器３１〜３４はそれぞれ集光レンズを備えた半導
体レーザ装置３１ａ〜３４ａと反射！ｊ１３１ｔ）〜３
４ｂとから構成されている。

半導体レーザ装置３１ａ〜３４ａはヘッド筐体３０の内
壁面の中間部に固定され、また反射鏡３１ｂ〜３４ｂは
ヘッド筐体３０の内壁面の下側部位に投光角度可変機構
３６に支持された状態で配置される。この投光角度可変
機構３６は、反射鏡３１ｂ〜３４ｂの中央部を揺動可能
に支持する支点部３６ａと、プランジャ機構３６ｂと、
ストッパ３６ｃとから構成され、プランジャ機構３６ｂ
をオンオフさせることにより反射ａ３ｉｂ〜３４ｂの角
度を２段階に可変し、これによりワーク９へのレーザ光
の投光角度を可変設定するものである。しかして投光器
３１〜３４は、半導体レーザ装置３１ａ〜３４ａから発
生されたレーザ光を反射鏡３１ｂ〜３４ｂでそれぞれ所
定角度で反射してワーク９表面に投光し、これによりワ
ーク９表面上に第１図に示す如く対向距離設定用の輝点
Ｓ１および対向姿勢設定用の輝点Ｓ２〜Ｓ４をそれぞれ
形成する。尚、上記各反射１ｉ３１ｂ〜３４ｂにはそれ
ぞれ絞り孔３１６〜３４ｄを有する絞り板３１ｃ〜３４
Ｃが設けてあり、この絞り板３１ｃ〜３４Ｃと前記半導
体レーザ装置３１ａ〜３４ａの集光レンズとの協働によ
り、ワーク９表面に形成されるレーザ光のビーム径を制
限している。

一方撮搬器３５は、固体撮像素子３５ａとこの固体撮像
素子３５ａに対し光学像を結像させる光学系３５ｂとか
らなり、この光学系３５ｔ）は焦点距離可変機構３７に
支持されている。この焦点距離可変機構３７は、上記光
学系３５ｂを支持する支持部材３７ａと、この支持部材
３７ａが歯合するラック３７ａと、このラック３７ｂを
軸支する軸受部３７Ｃと、上記ラック３７ｂを回転させ
るモータ３７ｄとから構成され、モータ３７ｄの回転に
より上記光学系３５ｂを矢印へ方向に移動させ、これに
より光学系３５ｂのワーク９表面に対する焦点距離を可
変する。しかしてこの様な撮像器３５は、ワーク９表面
上に前記各投光器３１〜３４により形成された輝点Ｓ１
〜Ｓ４およびワーク９表面に予め表示されたけかき線に
上の教示点Ｐをそれぞれ撮像する。尚、３７ｅはジヨイ
ント、３８は防塵用の光フィルタ、３９はティーチング
ヘッド３を前記ヘッド本体１に取付けるために使用され
るとともに、半導体レーザ装置３１ａ〜３４ａの電気的
性質を満足させるためにティーチングヘッド３をヘッド
本体１から電気的に絶縁する絶縁部材からなるベースで
ある。

基準位置パターン発生回路８は、ワーク９に対するヘッ
ドの対向距離を設定するために使用する第１の基準位置
マークＭ１と、ワーク９に対するヘッドの姿勢を設定す
るために使用する３個の第２の基準位置マークＭ２〜Ｍ
４とをそれぞれ発生するもので、これらの各基準位置マ
ークＭ１〜Ｍ４をそれぞれ第１図に示す如く画像表示器
７の表示画面上の所定の位置に前記撮像器３５からのｍ
ｅ画鍮信号に重畳して表示させる。

次に、以上のように構成された装置の作用を位置設定操
作手順に従って説明する。尚、ここではワーク９表面に
表示されたけかき線に上の教示点ＰＯに対しティーチン
グヘッド３の三次元位置を設定する場合を例にとって説
明する。

画像表示器７の表示画面上には、基準位置パターン発生
回路８から発生された各基準位置マークＭ１〜Ｍ４がそ
れぞれ第１図に示す如く所定の位置に固定的に表示され
ている。この状態で作業者は、先ず精度の粗いティーチ
ングを行なう。すなわち、先ずティーチングヘッド３の
移動操作に先立ち、各投光角度可変機構３６のプランジ
ャ機構３６ｂをプランジャを引込めた状態（オフ状態）
とし、これによりレーザ光の投光角度を大きな角度（９
０°に近い角度）に設定する。また同時に焦点距離可変
機構３７を駆動し、光学系３５ｂの位置をワーク９に近
い位置に移動させて撮像器３５を遠距離撮像用に設定す
る。そしてこの状態で、ティーチングペンダントを操作
してティーチングヘッド３をワーク９上のある程度離れ
た任意の位置に停止させる。そうすると、ティーチング
ヘッド３の各投光器３１〜３４から発せられた光ビーム
がワーク９表面に照射されて輝点Ｓ１〜Ｓ４が形成され
る。そしてこれらの輝点Ｓ１〜Ｓ４は、ワーク９表面に
表示されたけがき線におよび教示点ＰＯとともにｍ像型
３５により撮像されて画像表示器７に画像表示される。

さて、この状態で作業者は、上記画像表示器７の表示画
像を目視しながらティーチングペンダントを操作して、
先ず表示画面上に固定表示されている第１の基準位置マ
ークＭ１に教示点ＰＯの撮像画像が一致するようにティ
ーチングヘッド３をワーク９表面に沿って移動させる。

そして教示点ＰＯの画像と第１の基準位置マークＭ１と
の表示位置が一致すると、次に表示画面上の輝点Ｓ１に
注目して、この輝点Ｓ１と第１の基準位置マークＭ１と
の位置関係に基づいて輝点Ｓ１が第１の基準位置マーク
Ｍ１と一致するように、ワーク９に対するヘッド３の距
離を調整する。例えば、第５図（ｂ）に示す如く輝点Ｓ
１が第１の基準位置マークＭ１から画面下方向にずれて
いる場合は、第５図（ａ）のようにヘッド３がワーク９
表面からまだ離れ過ぎていることになるため、表示画像
を目視しながらヘッド３をワーク９から少しずつ近付け
、輝点Ｓ１が第１の基準位置マークＭ１と一致したとこ
ろでヘッド３を停止させる。尚、９′はマークＭ１に輝
点８１’　が一致したときのヘッド３からのワーク９の
位置を示すものである。かくしてワーク９に対するヘッ
ド３の対向距離の設定が行なわれる。この対向距離の設
定が終了すると作業者は、今度は輝点Ｓ２〜Ｓ４に注目
してこれらの輝点Ｓ２〜＄４と第２の基準位置マークＭ
２〜Ｍ４との位置関係からワーク９表面に対するヘッド
３の姿勢を判断し、表示画像を目視しながらティーチン
グペンダントを操作して上記各輝点Ｓ２〜Ｓ４が第２の
基準位置マークＭ２〜Ｍ４と位置が一致するようにヘッ
ド３の姿勢を調整する。例えば、第６図（ｂ）に示す如
く輝点Ｓ２の位置だけがマークからずれている場合は、
第６図（ａ）に示す如くワーク９表面に対しヘッド３が
輝点Ｓ１とＳ２とを結ぶ方向に傾斜していると判断して
ワーク９表面に対するヘッド３の傾きを輝点Ｓ２がマー
クＭ２と位置が一致するまで変化させ、これによりワー
ク９表面に対するヘッド３の対向状態を撮像器３５の光
軸が垂直になるように設定する。一方第７図（ｂ）に示
す如く輝点８３゜Ｓ４が対応するマークＭ３．Ｍ４から
ずれている場合は、ヘッド３が第７図（ａ）に示す如く
輝点８３．８１．８４を通る線の方向に傾斜していると
判断してヘッド３の傾きを上記各輝点８３゜Ｓ４がマー
クＭ３．Ｍ４と一致するまで変化させ、これによりワー
ク９表面に対するヘッド３の対向状態を垂直に設定する
。また、輝点Ｓ２および輝点８３．８４がそれぞれ対応
するマークＭ２およびＭ３．Ｍ４の位置からずれている
場合は、各方向毎に上記した傾きの調整を行なってワー
ク９表面に対するヘッド３の姿勢を調整する。かくして
ワーク９表面に対するヘッド３の対向姿勢の設定が行な
われる。

そうして、ワーク９に対するヘッド３の精度の粗い位置
設定、つまり仮設定が終了すると作業者は、続いて精度
の高い位置設定を行なう。すなわち、先ず各投光角度可
変機構３６のプランジャ機構３６ｂをオン状態としてレ
ーザ光の投光角度を小さく設定する。またそれとともに
、焦点距離可変機構３７のモータ３７ｄを駆動して光学
系３５ｂの位置を固体撮像素子３５ａ側に後退させてｅ
ｔａ器３５を近距離Ｗｉ画像に設定する。そしてこれら
の設定を完了した後、ティーチングヘッド３を例えば第
５図（ａ）のイに示す如くさらにワーク９に近付け、こ
の状態で画像表示器７に表示される各輝点Ｒ１〜Ｒ４お
よび各基準位置マークＭ１〜Ｍ４の位ｒａ関係を目視し
ながら、前記精度の粗い場合の位置設定操作と同様にワ
ーク９の教示点ＰＯに対するティーチングヘッド３の三
次元位置の設定を行なう。尚、このとき上記ティーチン
グヘッド３の遠距離撮像状態から近距離撮像状態への移
動は、両撮像状態の間に特定の関係が成立するので、テ
ィーチングペンダントの簡単なキー操作により行なうこ
とができる。第８図（ａ）。

（ｂ）は、それぞれこの高精度の三次元位置設定を終了
した状態でのワーク９とヘッド３との位置間係および画
像表示器７の表示画像を示すものである。

かくして高精度の位置設定を完了すると作業者は、ティ
ーチングペンダントのティーチングボタダンを操作して
この状態でのティーチングヘッド３の三次元位置の情報
をロボットの制御部に記憶させ、これを以て教示点ＰＯ
に対するティーチングヘッド３の三次元位置の設定操作
を終了し、次の教示点に対するティーチング操作に移行
する。

このように本実施例であれば、作業者は画像表示器７の
表示画面を目視しながら、各輝点Ｓ１〜Ｓ４又はＲ１へ
Ｒ４が基準位置マークＭ１〜Ｍ４の表示位置と一致する
ようにワーク９表面に対するヘッド３の三次元位置を調
整すれば良く、この結果対向距離および対向姿勢のいず
れをも作業者の勘に頼ることなく正確にしかも短時間で
設定することができ、これによりティーチング能率およ
び精度を大幅に向上させることができる。また投光角度
可変機１４３６および焦点距離可変機構３７により、レ
ーザ光の投光角度および撮像器３５の焦点距離を遠距離
用および近距離用の２段階に可変設定できるようにした
ので、作業者は始めにワーク９の広い範囲を画像表示器
７に写し出して、基準位置マークＭ１に対する教示点Ｐ
Ｏの位置合わせおよび基準位置マークＭ１〜Ｍ４に対す
る各輝点Ｓ１〜Ｓ４の位置合わせ操作を行なうことがで
き、これによりたとえ小さなワーク９に対しても迅速に
位置設定対象である教示点を見付は出し、位置設定を行
なうことができる。ざらに、この位置設定で十分なティ
ーチング精度が得られなくても、ワーク９に対しヘッド
３を近接させて高精度の三次元位置設定を行なうことか
ら、極めて高精度のティーチングを行なうことができる
。すなわち本発明であれば、高速にしかも高精度のティ
ーチングを行なうことができる。

また、教示点に位置が一致する対向距離設定専用の輝点
Ｓ１および第１の基準位置マークＭ１を設けたことによ
って、次のような効果を奏する。

すなわち、ワーク９の表面形状によっては小さな凹凸が
存在し、例えば第９図（ａ）に示す如くこの様な凸部上
に教示点Ｐが設定される場合があるが、この様な場合例
えば第１０図に示す如く対向距離設定用の輝点および基
準位置マークを設けずに４個の輝点および基準位置マー
クから対向距離と対向姿勢とをそれぞれ設定しようとす
ると、凸部上の教示点とヘッド３との対向距離が所定の
距離になっていなくても各輝点と基準位置マークとの位
置が一致してしまうことがある。この状態でティーチン
グを行なうと、レーザ切断加工等を行なった際に加工ヘ
ッドから教示点までの距離が規定値と異なるためにレー
ザの焦点がずれて所定の切断を行なえなくなったり、著
しい場合には加工ヘッドの先端部がワークの凸部に接触
してヘッドが損傷するといった不具合を生じる恐れがあ
る。

これに対し本発明であれば、教示点Ｐと基準位置マーク
Ｍ１との位置を一致させ、この基準位置マークＭ１に対
して輝点Ｒ１を一致させることにより対向距離の設定を
行なうようにしたので、第９図（ａ）に示す如く小さな
凸部上に教示点Ｐがある場合でも、必ずこの凸部上の教
示点Ｐに対して対向距離の設定を行なうことができる。

このため、誤った位置状態でティーチングしてしまう不
具合は防止され、この結果ワーク表面の状態に影響を受
けずに常に正確なティーチングを行なうことができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば、上記実施例では対向姿勢設定用の基準位置マーク
および輝点を３個設定した場合について述べたが、その
数は２個（−例としてＭ３かＭ４のいずれか一方を削除
する）であってもよく、また４個以上であってもよい。

また基準位置マークおよび輝点の配置は、必ずしも直角
三角形となるように設定しなくてもよく、三角形であれ
ば如何なる位置に配置してもよい。また画像表示器に画
像処理回路および演算回路を設け、この画像処理回路に
より表示画面上の各輝点の位置座標を求め、かつこの位
置座標から三角測量法の演算を行なってワークに対する
ヘッドの対向距離および傾斜角度を算出し、この算出結
果と予め設定しである目標位置情報とを比較してその差
を零にするようにティーチングヘッドの姿勢を自動調整
するようにしてもよい。さらにティーチングヘッド３内
に照明器３６を設けてもよく、この照明器を設ければワ
ーク９表面のけがき線におよび教示点Ｐ等を明るく画像
表示器７に表示することができ、教示点Ｐの位置をより
正確に判断することができる。またこの場合、照明器に
投光器と同様に半導体レーザ装置を用い、これにより輝
度の高い輝点をワーク上に形成しかつ教示点等を照明す
るようにすれば、外乱光の影響を受けることなく明確な
両縁を得ることができ、非常に有用である。また、反射
１３１ｂ　〜３４ｂの各絞り板３１０〜３４ｃは、遠距
離Ｎ像状態および近距離撮像状態の選定の仕方によって
は輝点Ｓ１〜Ｓ４の大きさが対向距離の可変設定により
それほど変化しない場合もあり、このような場合は必ず
しも使用しなくてもよい。その他、投光器、撮像器（工
業用テレビジョンカメラでも可）、画像表示器（ＣＲＴ
以外に液晶ディスプレイ等でも可）、投光角度可変手段
および焦点距離可変手段の構成についても、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明によれば、短時間にしかも熟
練を要することなく正確にティーチングを行なうことが
でき、これによりティーチング作業の能率および精度の
大幅な向上を図り得る三次元位置設定補助装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例における三次元位置設定補助装置
を説明するためのもので、第１図は同装置の構成を示す
斜視図、第２図は第１図の装置を採用したロボットのヘ
ッド部分の構成を示す斜視図、第３図および第４図はそ
れぞれティーチングヘッドの構成を示すもので、第３図
は第１図のＩＦ−ＩＩ断面矢視図、第４図は第３図のＩ
−Ｉ断面矢視図、第５図（ａ）、（ｂ）乃至第９図（ａ
）。 （ｂ）はそれぞれ作用説明に用いるためのもので、各図
（ａ）はヘッドとワークとの位置関係を示す模式図、（
１））は画像表示器の表示画像を示す模式図、第１０図
は効果の説明に用いる従来の基準位置マークおよび輝点
の配置の一例をを示す模式１・・・ヘッド本体、２・・
・加工ヘッド、３・・・ティーチングヘッド、４・・・
ロボットアーム、７・・・画像表示器、８・・・基準位
置パターン発生回路、９・・・ワーク、３０・・・ヘッ
ド筐体、３１〜３４・・・投光器、３１ａ〜３４ａ・・
・半導体レーザ装置、３１ｂ〜３４ｂ・・・反ｒＪ４鏡
、３２Ｇ・・・絞り板、３５・・・撮像器、３５ａ・・
・固体ｗ４鍮素子、３５ｂ・・・光学系、３６・・・投
光角度可変機構、３６ｂ・・・プランジャ機構、３７・
・・焦点距離可変機構、３７ｂ・・・ラック、３７（ｊ
・・・モータ、３８・・・光フィルタ、３９・・・ベー
ス、８１．Ｒ１・・・対向距離設定用の輝点、Ｓ２〜８
４、Ｒ２−Ｒ４・・・対向姿勢設定用の輝点、Ｍｌ・・
・第１の基準位置マーク、Ｍ２〜Ｍ４・・・第２の基準
位置マーク、Ｋ・・・けがき線、Ｐ、ＰＯ・・・教示点
。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 の− Ｃ） ■ ＩＩ　　　　　　　Ｄ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）対象物上に表示された位置設定点に対するヘッド
   の三次元位置を所定の相対位置関係に設定する際に使用
   する三次元位置設定補助装置において、前記ヘッドに設
   けられ前記対象物上に斜方投光して対向距離設定用の第
   １の輝点を形成する第１の投光器と、前記ヘッドに設け
   られ前記対象物上に投光して前記第１の輝点と少なくと
   も三角形を構成する対向姿勢設定用の複数の第２の輝点
   を形成する第２の投光器と、前記ヘッドに設けられ前記
   第１および第２の投光器により前記対象物上に形成され
   た第１および第２の各輝点と対象物上に表示された前記
   位置設定点とをそれぞれ撮像する撮像器と、この撮像器
   により撮像された各輝点および位置設定点を表示する画
   像表示器と、この画像表示器に表示される前記位置設定
   点の位置合わせ目標となりかつ前記対象物上の位置設定
   点に対するヘッドの三次元位置が所定の相対位置関係に
   なったときに前記第１の輝点と一致するべく前記画像表
   示器の表示画面上の所定の位置に固定的に表示される第
   １の基準位置マークと、前記対象物上の位置設定点に対
   するヘッドの三次元位置が所定の相対位置関係になった
   ときに前記複数の第２の輝点とそれぞれ一致するべく前
   記画像表示器の表示画面上の所定の位置に固定的に表示
   される複数の第２の基準位置マークと、前記対象物に対
   するヘッドの対向距離に応じて前記第１および第２の投
   光器の投光角度を可変設定する投光角可変手段と、前記
   対象物に対するヘッドの対向距離に応じて前記撮像器の
   焦点距離を可変設定する手段とを具備したことを特徴と
   する三次元位置設定補助装置。
2. （２）画像表示器は、表示画面に表示された第１および
   第２の輝点の位置を電気的に検出する画像処理部と、こ
   の画像処理部で検出された各輝点の位置座標から対象物
   に対するヘッドの対向距離および対向姿勢の情報を算出
   する演算部とを備えたものである特許請求の範囲第（１
   ）項記載の三次元位置設定補助装置。
3. （３）第１および第２の投光器は、第１および第２の輝
   点の明るさと外乱光の明るさとの中間の任意の明るさで
   対象物表面を照明する照明器を備えるものである特許請
   求の範囲第（１）項記載の三次元位置設定補助装置。