本发明公开了一种输送线上工件随动分拣系统，包括工件拾取设备，工件拾取设备的拾取端能回转调节拾取角度，并在驱动件的驱动下既能沿竖直方向移动，又能沿输送线的输送方向移动；还包括检测设备，所述检测设备包括用于获取输送线移速的第一检测装置和用于获取输送线上各工件图像的第二检测装置；检测设备和工件拾取设备通信连接，并依据第二检测装置获取的图像中工件的角度调节拾取端的拾取角度，并在设定点开始依据第一检测装置获取的移速控制工件拾取设备的拾取端与输送线同步移动，同时控制工件拾取设备的拾取端以设定速度竖直向下拾取工件。本发明的输送线上工件随动分拣系统具有定位精度高、随动能力强并实现工件准确分拣等优点。