本发明公开了一种基于深度学习的小型零件分拣系统及其分拣方法,零件分拣系统包括传送带、光电开关、工业相机、计算机和机械臂,传送带负责运送零件,光电开关负责检测零件是否到达图像采集区域,工业相机负责采集零件的图像,计算机对采集的图像进行处理,得到图中零件的类别和坐标位置;机械臂完成对确定类别和位置的零件的抓取分拣。分拣包括:S1、基于YOLOv4目标检测网络训练零件识别模型,通过训练好的零件识别模型检测图片中的零件,输出图中零件的类别名和坐标信息;S2、将零件图像的像素坐标转化为世界坐标;S3、将零件抓取至对应分拣箱内。该方法及装置通过模型预测得到零件的坐标位置,零件识别准确率更高,识别速度更快。