CN109284641A - 一种智能卡塔式写芯片装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能卡塔式写芯片装置，包括塔式写芯片组件以及驱动塔式写芯片组件沿竖向运动的竖向驱动机构，其中，所述塔式写芯片组件包括多层沿着竖向排列的写芯片单元，每层写芯片单元上设有多个写芯片模块，多个写芯片模块之间呈直线排列，相邻两个写芯片模块之间的距离与输送导轨上相邻的两张卡片间的距离相同，每个写芯片模块包括用于定位卡片的卡座、位于卡座上方的探针、读卡器以及驱动探针作与卡座上的芯片接触或分离运动的读写驱动机构。该塔式写芯片装置能够有效地解决直线塔式个人化装置在信息写入时的快速移动对读写任务造成的影响，具有写芯片速度快、稳定性好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种智能卡个人化加工设备，具体涉及一种智能卡塔式写芯片装置。
背景技术
在智能卡的生产过程中，需要向智能卡的芯片写入相关信息(称之为个人化)，该工作由读卡器完成，该读卡器具有向芯片内写入信息和读取信息的功能。现有技术中，芯片个人化装置通常分为转盘式个人化装置和直线塔式个人化装置，所述直线塔式个人化装置在竖直方向上排列设置多个写芯片模块，每个写芯片模块包括用于定位卡片的卡座以及用于读写信息的读卡器，所述读卡器为接触式或/和非接触式读卡器，工作时所述写芯片模块沿竖直方向运动依次到达卡片输送导轨处，与输送导轨进行卡片交换，将写完信息的卡片推出，同时将空开卡片送入。这种直线塔式个人化装置的缺点在于，为了配合生产频率，所述写芯片模块要以较快的速度移动，在移动过程中同时进行信息写入，由于整个直线塔式个人化装置较重，且移动速度较快，容易产生振动，容易出现写芯片异常，稳定性欠佳。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能卡塔式写芯片装置，该塔式写芯片装置能够有效地解决直线塔式个人化装置在信息写入时的快速移动对读写任务造成的影响，具有写芯片速度快、稳定性好的优点。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
一种智能卡塔式写芯片装置，包括塔式写芯片组件以及驱动塔式写芯片组件沿竖向运动的竖向驱动机构，其中，所述塔式写芯片组件包括多层沿着竖向排列的写芯片单元，每层写芯片单元上设有多个写芯片模块，多个写芯片模块之间呈直线排列，相邻两个写芯片模块之间的距离与输送导轨上相邻的两张卡片间的距离相同，每个写芯片模块包括用于定位卡片的卡座、位于卡座上方的探针、读卡器以及驱动探针作与卡座上的芯片接触或分离运动的读写驱动机构。
优选地，每层写芯单元上的多个写芯片模块中的探针安装在同一探针板上，该探针板通过可拆卸结构设置在固定臂上。将多个写芯片模块中的探针安装在同一探针板上，该探针板通过可拆卸结构设置在固定臂上的目的在于，在实际生产中，除了对单芯卡片进行写芯片外，还可能需要对两芯、四芯等多芯卡片进行写芯片操作，在对不同种类的卡片进行数据写入时，需要更换相应的写芯片探针。其中，在进行探针的更换时，由于现有的直线塔式上的探针都是单个地安装在卡座的上方，因此更换操作较麻烦，费时费力，不利于生产任务的进行。而本方案中通过将多个写芯片模块中的探针安装在同一探针板上，且该探针板通过可拆卸结构设置在固定臂上后，在对同一层写芯片单元上的多组探针进行更换时，只需要将整个探针板取下，重新换上一组新的探针板即可完成对同一层写芯片单元上的所有组探针的跟换任务，因此跟换难度大大降低，具有更换方便、快捷的优点。
优选地，所述塔式写芯片组件安装在升降固定架上，该升降固定架由竖直板和多块安装在竖直板板面上的水平板构成，其中，多块水平板之间在竖向方向上等距排列，每块水平板构成用于安装所述写芯片单元的安装板。通过上述设置，能够完成塔式写芯片组件的安装任务。
所述竖向驱动机构由电机和丝杆传动机构构成，其中，丝杆传动机构中的丝杆竖向设置，该丝杆通过联轴器与电机的输出轴连接，丝杆传动机构中的丝杆螺母与所述竖直板连接。工作时，电机通过丝杆传动的方式带动升降固定架上下使得不同写芯片模块依次到达输送导轨交接处来实现与输送导轨之间的卡片交换任务。
优选地，所述竖向驱动机构由电机和带轮传动机构构成，所述带轮传动机构包括主动带轮、从动带轮、用于连接主动带轮和从动带轮的输送带以及设置在输送带上的连接块，其中，电机的主轴与主动带轮连接，所述连接块安装在竖直板上。工作时，带轮传动机构通过带动连接块上下运动来实现对竖直板以及竖直板上的塔式写芯片组件上下运动的驱动。
优选地，所述卡座的两侧设有向上延伸的侧板，该两个侧板的内侧设有用于对卡片的宽度方向上进行定位的卡槽，所述水平板的中部设有向上延伸的用于支承卡片的支承块。
优选地，所述固定臂的一端通过可拆卸结构安装在探针板上，另一端穿过所述竖直板后并延伸至塔架处形成自由端；所述固定臂与竖直板之间设有用于对固定臂的竖向运动进行导向的竖向导向机构，固定臂和水平板之间设有常态下促使探针板向下运动的弹性元件；所述读写驱动机构设置于进出卡部位处，包括动力源元件以及执行元件，其中，所述执行元件的中部通过转轴可转动地连接塔架上，该执行元件的一端为自由端，另一端与推动其转动的动力源元件连接；所述执行元件的自由端在转动时的轨迹伸入到固定臂的自由端在竖向运动时的轨迹内。工作时，当写芯片单元运动至进出卡部位处时，执行元件的自由端转动，对固定臂的自由端施加向上推力，推动固定臂以及探针板克服弹性元件的弹力向上运动，将探针与卡座之间的进卡口打开，当完成进卡任务后，该固定臂在随竖直板作升降运动的过程中与执行元件脱离接触(或者执行元件转动一定角度实现与固定臂脱离接触)，脱离接触后固定臂在弹性元件的作用下将探针压紧在芯片上进行数据的写入工作。
优选地，所述固定臂设置在探针固定板上，固定臂和探针固定板之间通过锁扣连接，固定臂的一端与卡座之间转动连接，另一端穿过所述竖直板后并延伸至塔架处形成自由端；所述固定臂与水平板之间设有常态下促使探针板向下运动的弹性元件；所述读写驱动机构设置于进出卡部位处，该动力机构包括动力源元件以及执行元件，其中，所述执行元件的中部通过转轴可转动地连接塔架上，该执行元件的一端为自由端，另一端与推动其转动的动力源元件连接；所述执行元件的自由端在转动时的轨迹伸入到固定臂的自由端在竖向运动时的轨迹内。与上述固定臂通过升降的方式来实现探针与芯片间的接触或分离的不同的是，本方案的固定臂在工作时是通过摆动的方式来驱动固定臂作旋转运动来实现探针与芯片间的接触或分离的。
优选地，本发明的智能卡塔式写芯片装置设置在主输送线上，每层写芯片单元上的多个写芯片模块沿着主输送线方向排列。进卡时，卡片在输送导轨上以间歇式向前运动，一次前进一格，通过一张张陆续进卡的方式完成智能卡塔式写芯片装置在读写前的进卡任务。
优选地，本发明的智能卡塔式写芯片装置设置在并列设置的两条主输送线和分支输送线之间，所述主输送线与分支输送线之间还设有用于将主输送线上的多张待写卡片搬运至智能卡塔式写芯片装置上以及将智能卡塔式写芯片装置上的多张已写卡片同时转送至分支输送线上的卡片读写转移机构。工作时，由卡片读写转移机构来完成将卡片从主输送线搬运至智能卡塔式写芯片装置上的搬运任务，以及将卡片从智能卡塔式写芯片装置搬运至分支输送线上的搬运任务。这样设置的目的，能够在两条输送线之间来完成写卡以及卡片转移任务，从而实现了智能卡塔式写芯片装置在不同场合下的应用。
本发明的工作原理是：
工作时，卡片在输送导轨上以间歇式向前运动，一次前进一格。现有的直线塔式在工作时，由于一次只能进行一张卡片的交换任务，因此卡片在输送导轨上每前进一格，写芯片模块都要沿竖直方向运动一次准备进行下一个写芯片模块与卡片输送导轨间的卡片交换任务。该写芯片模块上下频繁的运动产生的振动会降低数据写入中探针与芯片接触的稳定性，进而影响了数据写入的稳定性。
与现有的直线塔式不同的是，本发明的塔式写芯片装置中由于在每层写芯片单元上设置了多个写芯片模块，且多个写芯片模块之间呈直线排列，相邻两个写芯片模块之间的距离与输送导轨上相邻的两张卡片间的距离相同，因此在与输送导轨的一次卡片交换任务中(该交换任务可以通过将塔式写芯片装置设置在输送线上，与输送线直接进行卡片的交换；也可以通过将塔式写芯片装置设置在输送线的旁侧，通过相应的搬运装置与说送先间接地进行卡片的交换) 能够同时将多张卡片从输送导轨上转移至写芯片模块上。相对于每层只有一个写芯片模块的塔式写芯片装置来说，在生产效率相同的情况下，送入卡片的时间间隔就会成倍地缩减，也就是说写芯片单元在竖直方向上移动的时间成倍地增加，写芯片单元移动的速度成倍地减小，从而使得写芯片单元在移动中具有更加稳定的环境，提高写芯片的稳定性。
本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：
本发明的塔式写芯片装置由于采用了多层写芯片单元且每层写芯片单元具有多个写芯片模块的结构，对于每一层写芯片单元来说，一次可以同时送进多个卡片进行读写，相对于每层只有一个写芯片模块的塔式写芯片装置来说，在生产效率相同的情况下，送入卡片的时间间隔就会成倍地缩减，也就是说写芯片单元在竖直方向上移动的时间成倍地增加，写芯片单元移动的速度成倍地减小，从而使得写芯片单元在移动中具有更加稳定的环境，提高写芯片的稳定性。
附图说明
图1为本发明的一种智能卡塔式写芯片装置的一个具体实施方式的结构示意图。
图2图1中I处的局部放大图，图中的箭头表示第二拨卡件的钩卡方向。
图3为图1中A-A方向的剖视图。
图4为应用本发明的一种智能卡塔式写芯片装置的智能卡个人化生产线的结构示意图。
图5和图6为实施例2对应的智能卡塔式写芯片装置的结构示意图。
图7为实施例3对应的智能卡塔式写芯装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
参见图4，本发明的智能卡塔式写芯片装置1设置在并列设置的两条主输送线2和分支输送线3之间，所述主输送线2与分支输送线3之间还设有用于将主输送线2上的多张待写卡片4搬运至智能卡塔式写芯片装置1上以及用于将智能卡塔式写芯片装置1上的多张已写卡片4同时转送至分支输送线3上的卡片读写转移机构上(输送至分支输送线3上后，由拨卡装置21拨送至过渡输送转盘22中，然后过渡输送转盘22送回至主输送线上)。工作时，由卡片读写转移机构来完成将卡片4从主输送线2搬运至智能卡塔式写芯片装置1上的搬运任务，以及将卡片4从智能卡塔式写芯片装置1搬运至分支输送线3上的搬运任务。这样设置的目的，能够在两条输送线之间来完成写卡以及卡片4转移任务，从而实现了智能卡塔式写芯片装置1在不同场合下的应用。
参见图1-图3，本发明的智能卡塔式写芯片装置1包括塔式写芯片组件以及驱动塔式写芯片组件沿竖向运动的竖向驱动机构，其中，所述塔式写芯片组件包括多层沿着竖向排列的写芯片单元5，每层写芯片单元5上设有多个写芯片模块6，多个写芯片模块6之间呈直线排列，相邻两个写芯片模块6之间的距离与输送导轨上相邻的两张卡片4间的距离相同，每个写芯片模块6包括用于定位卡片4的卡座7、位于卡座7上方的探针8、读卡器以及驱动探针8作与卡座7 上的芯片接触或分离运动的读写驱动机构。
参见图1-图3，每层写芯单元上的多个写芯片模块6中的探针8安装在同一探针板9上，该探针板9通过可拆卸结构设置在固定臂10上。将多个写芯片模块6中的探针8安装在同一探针板9上，该探针板9通过可拆卸结构设置在固定臂10上的目的在于，在实际生产中，除了对单芯卡片4进行写芯片外，还可能需要对两芯、四芯等多芯卡片4进行写芯片操作，在对不同种类的卡片4进行数据写入时，需要更换相应的写芯片探针8。其中，在进行探针8的更换时，由于现有的直线塔式上的探针8都是单个地安装在卡座7的上方，因此更换操作较麻烦，费时费力，不利于生产任务的进行。而本方案中通过将多个写芯片模块6中的探针8安装在同一探针板9上，且该探针板9通过可拆卸结构设置在固定臂10上后，在对同一层写芯片单元5上的多组探针8进行更换时，只需要将整个探针板9取下，重新换上一组新的探针板9即可完成对同一层写芯片单元5上的所有组探针8的跟换任务，因此跟换难度大大降低，具有更换方便、快捷的优点。
参见图1-图3，所述塔式写芯片组件安装在升降固定架上，该升降固定架由竖直板11和多块安装在竖直板11板面上的用于安装所述写芯片单元5的水平板12构成，其中，多块水平板12之间在竖向方向上等距排列。通过上述设置，能够完成塔式写芯片组件的安装任务。
参见图1-图3，所述卡座7的两侧设有向上延伸的侧板，该两个侧板的内侧设有用于对卡片4的宽度方向上进行定位的卡槽，所述水平板12的中部设有向上延伸的用于支承卡片4的支承块17(参见图6)。所述竖向驱动机构由第一电机13和丝杆传动机构14构成，其中，丝杆传动机构14中的丝杆竖向设置，该丝杆通过联轴器与第一电机13的输出轴连接，丝杆传动机构14中的丝杆螺母19(参见图6)与所述竖直板11连接。工作时，第一电机13通过丝杆传动的方式带动升降固定架上下使得不同写芯片模块6依次到达输送导轨交接处来实现与输送导轨之间的卡片4交换任务。
参见图1-图3，所述固定臂10的一端通过可拆卸结构安装在探针板9上，另一端穿过所述竖直板11后并延伸至塔架处形成自由端；所述固定臂10与竖直板11之间设有用于对固定臂10的竖向运动进行导向的竖向导向机构18(参见图6)，固定臂10和水平板12之间设有常态下促使探针板9向下运动的弹性元件15，该弹性元件可以由弹簧等构成；所述读写驱动机构设置于进出卡部位处，包括动力源元件以及执行元件16，其中，所述执行元件16的中部通过转轴可转动地连接塔架上，该执行元件16的一端为自由端，另一端与推动其转动的动力源元件连接；所述执行元件16的自由端在转动时的轨迹伸入到固定臂10 的自由端在竖向运动时的轨迹内。工作时，当写芯片单元5运动至进出卡部位处时，执行元件16的自由端转动，对固定臂10的自由端施加向上推力，推动固定臂10以及探针板9克服弹性元件15的弹力向上运动，将探针8与卡座7 之间的进卡口打开，当完成进卡任务后，该固定臂10在随竖直板11作升降运动的过程中与执行元件16脱离接触(或者执行元件16转动一定角度实现与固定臂10脱离接触)，脱离接触后固定臂10在弹性元件15的作用下将探针8压紧在芯片上进行数据的写入工作。
本发明的工作原理是：
工作时，卡片4在输送导轨上以间歇式向前运动，一次前进一格。现有的直线塔式在工作时，由于一次只能进行一张卡片4的交换任务，因此卡片4在输送导轨上每前进一格，写芯片模块6都要沿竖直方向运动一次准备进行下一个写芯片模块6与卡片4输送导轨间的卡片4交换任务。该写芯片模块6上下频繁的运动产生的振动会降低数据写入中探针8与芯片接触的稳定性，进而影响了数据写入的稳定性。
与现有的直线塔式不同的是，本发明的塔式写芯片装置中由于在每层写芯片单元5上设置了多个写芯片模块6，且多个写芯片模块6之间呈直线排列，相邻两个写芯片模块6之间的距离与输送导轨上相邻的两张卡片4间的距离相同，因此在与输送导轨的一次卡片4交换任务中(该交换任务可以通过将塔式写芯片装置设置在输送线上，与输送线直接进行卡片4的交换，具体参照实施例2 的方式实施；也可以通过将塔式写芯片装置设置在输送线的旁侧，通过相应的搬运装置与说送先间接地进行卡片4的交换，具体参照实施例1的方式实施) 能够同时将多张卡片4从输送导轨上转移至写芯片模块6上。相对于每层只有一个写芯片模块6的塔式写芯片装置来说，在生产效率相同的情况下，送入卡片4的时间间隔就会成倍地缩减，也就是说写芯片单元5在竖直方向上移动的时间成倍地增加，写芯片单元5移动的速度成倍地减小，从而使得写芯片单元5 在移动中具有更加稳定的环境，提高写芯片的稳定性。
实施例2
参见图5和图6，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中的智能卡塔式写芯片装置1设置在主输送线2上，每层写芯片单元5上的多个写芯片模块6沿着主输送线2方向排列。进卡时，卡片4在主输送线上的输送导轨上以间歇式向前运动，一次前进一格，通过一张张陆续进卡的方式完成智能卡塔式写芯片装置1在读写前的进卡任务。
本实施例上述以外的其它实施方式参照实施例1实施。
实施例3
参见图7，本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中的所述竖向驱动机构由电机21和带轮传动机构构成，所述带轮传动机构包括主动带轮23、从动带轮24、用于连接主动带轮23和从动带轮24的输送带25以及设置在输送带 25上的连接块27，其中，所述带轮传动机构为两个，分别设置于塔式写芯片组件的两侧，两个带轮传动机构中的主动带轮23通过主动连接轴26连接在一起，所述电机21的主轴通过齿轮传动机构22与其中一个带轮传动机构中的主动带轮23连接，使得电机21的动力可以同步地传递给两个带轮传动机构。所述竖直板11为两个，设置于塔式写芯片组件的两侧，每一层写芯片单元5中的水平板12的两端分别与其中一个竖直板11固定连接；每一个带轮传动机构中的连接块27分别与对应的竖直板11固定连接。所述塔式写芯片组件与塔架20之间还设有两组竖向导向机构，该竖向导向机构包括固定在塔架20上的导杆28以及固定在竖直板11上的导套29，所述导套29与导杆28相匹配。工作时，带轮传动机构通过带动连接块27上下运动来实现对竖直板11以及竖直板11上的塔式写芯片组件上下运动的驱动，由于具有两个带轮传动机构以及两组竖向导向机构，使得塔式写芯片组件升降运动更加平稳，停位精度更高。
本实施例上述以外的其它实施方式参照实施例1实施。
实施例4
本实施例与实施例1的不同之处在于，本实施例中的所述固定臂10设置在探针8固定板上，固定臂10和探针8固定板之间通过锁扣连接，固定臂10的一端与卡座7之间转动连接，另一端穿过所述竖直板11后并延伸至塔架处形成自由端；所述固定臂10与水平板12之间设有常态下促使探针板9向下运动的弹性元件15；所述读写驱动机构设置于进出卡部位处，该动力机构包括动力源元件以及执行元件16，其中，所述执行元件16的中部通过转轴可转动地连接塔架上，该执行元件16的一端为自由端，另一端与推动其转动的动力源元件连接；所述执行元件16的自由端在转动时的轨迹伸入到固定臂10的自由端在竖向运动时的轨迹内。与实施例1中的固定臂10通过升降的方式来实现探针8与芯片间的接触或分离的不同的是，本方案的固定臂10在工作时是通过摆动的方式来驱动固定臂10作旋转运动来实现探针8与芯片间的接触或分离的。
本实施例上述以外的其它实施方式参照实施例1实施。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能卡塔式写芯片装置，其特征在于，包括塔式写芯片组件以及驱动塔式写芯片组件沿竖向运动的竖向驱动机构，其中，所述塔式写芯片组件包括多层沿着竖向排列的写芯片单元，每层写芯片单元上设有多个写芯片模块，多个写芯片模块之间呈直线排列，相邻两个写芯片模块之间的距离与输送导轨上相邻的两张卡片间的距离相同，每个写芯片模块包括用于定位卡片的卡座、位于卡座上方的探针、读卡器以及驱动探针作与卡座上的芯片接触或分离运动的读写驱动机构。
2.根据权利要求1所述的智能卡塔式写芯片装置，其特征在于，每层写芯单元上的多个写芯片模块中的探针安装在同一探针板上，该探针板通过可拆卸结构设置在固定臂上。
3.根据权利要求2所述的智能卡塔式写芯片装置，其特征在于，所述塔式写芯片组件安装在升降固定架上，该升降固定架由竖直板和安装在竖直板板上的多块水平板构成，其中，多块水平板之间在竖向方向上等距排列，每块水平板构成用于安装所述写芯片单元的安装板。
4.根据权利要求3所述的智能卡塔式写芯片装置，其特征在于，所述竖向驱动机构由电机和丝杆传动机构构成，其中，丝杆传动机构中的丝杆竖向设置，该丝杆通过联轴器与电机的输出轴连接，丝杆传动机构中的丝杆螺母与所述竖直板连接。
5.根据权利要求3所述的智能卡塔式写芯片装置，其特征在于，所述竖向驱动机构由电机和带轮传动机构构成，所述带轮传动机构包括主动带轮、从动带轮、用于连接主动带轮和从动带轮的输送带以及设置在输送带上的连接块，其中，电机的主轴与主动带轮连接，所述连接块安装在竖直板上。
6.根据权利要求2-5任一项所述的智能卡塔式写芯片装置，其特征在于，所述卡座的两侧设有向上延伸的侧板，该两个侧板的内侧设有用于对卡片的宽度方向上进行定位的卡槽，所述水平板的中部设有向上延伸的用于支承卡片的支承块。
7.根据权利要求2-5任一项所述的智能卡塔式写芯片装置，其特征在于，所述固定臂的一端通过可拆卸结构安装在探针板上，另一端穿过所述竖直板后并延伸至塔架处形成自由端；所述固定臂与竖直板之间设有用于对固定臂的竖向运动进行导向的竖向导向机构，固定臂和水平板之间设有常态下促使探针板向下运动的弹性元件；所述读写驱动机构设置于进出卡部位处，包括动力源元件以及执行元件，其中，所述执行元件的中部通过转轴可转动地连接塔架上，该执行元件的一端为自由端，另一端与推动其转动的动力源元件连接；所述执行元件的自由端在转动时的轨迹伸入到固定臂的自由端在竖向运动时的轨迹内。
8.根据权利要求2-5任一项所述的智能卡塔式写芯片装置，其特征在于，所述固定臂设置在探针固定板上，固定臂和探针固定板之间通过锁扣连接，固定臂的一端与卡座之间转动连接，另一端穿过所述竖直板后并延伸至塔架处形成自由端；所述固定臂与水平板之间设有常态下促使探针板向下运动的弹性元件；所述读写驱动机构设置于进出卡部位处，该动力机构包括动力源元件以及执行元件，其中，所述执行元件的中部通过转轴可转动地连接塔架上，该执行元件的一端为自由端，另一端与推动其转动的动力源元件连接；所述执行元件的自由端在转动时的轨迹伸入到固定臂的自由端在竖向运动时的轨迹内。
9.根据权利要求2-5任一项所述的智能卡塔式写芯片装置，其特征在于，智能卡塔式写芯片装置设置在主输送线上。
10.根据权利要求2-5任一项所述的智能卡塔式写芯片装置，其特征在于，智能卡塔式写芯片装置设置主输送线和分支输送线之间，所述主输送线与分支输送线之间还设有用于将主输送线上的多张待写卡片搬运至智能卡塔式写芯片装置上以及将智能卡塔式写芯片装置上的多张已写卡片转送至分支输送线上的卡片读写转移机构。
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| CN201811220876.1A CN109284641A (zh) | 2018-10-18 | 2018-10-18 | 一种智能卡塔式写芯片装置 |
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