本实用新型属于分选机技术领域，具体涉及一种双层筛分机，包括下料装置、机架、硅胶收集箱、异物收集箱和两个筛分装置，下料装置设置于机架，两个筛分装置自上至下依次架设于机架，两个筛分装置通过第一导料结构对接，筛分装置包括多个筛分单元，多个筛分单元呈规则分布，筛分单元包括振动送料机构和滚轮分选机构，下料装置通过第二导料结构与振动送料机构对接，滚轮分选机构与振动送料机构的输出端对接，硅胶收集箱和异物收集箱均装设于机架，硅胶收集箱用于收集滚轮分选机构分选后物料中。进行二次筛分，增加了筛分效率，且结构紧凑，体积小，有效地降低了生产成本。