Pemilahan barang berdasarkan hasil pemeriksaan label kemasan merupakan proses penting dalam melakukan pengendalian kualitas produksi di industri. Banyak industri masih melakukan proses pemilahan dan pemeriksaan label secara manual, yang mengakibatkan tingkat produktivitas rendah dan rentan terhadap kesalahan manusia. Penelitian ini mengembangkan sistem otomasi untuk pemilahan barang berdasarkan pemeriksaan label menggunakan vision sensor, programmable logic controller (PLC), dan lengan robot. Sistem yang dikendalikan oleh PLC akan membaca dan mendeteksi kerusakan pada label kemasan dengan bantuan vision sensor VeriSens dan memilahnya menggunakan lengan robot sesuai dengan kategori stock keeping unit (SKU) yang telah ditentukan, yaitu SKU 1, SKU 2, SKU 3, SKU 4, dan barang reject. Sistem pneumatik digunakan sebagai aktuator dalam mendorong barang ke konveyor, menggerakkan lengan robot dengan tiga derajat kebebasan serta vakum. Deteksi dilakukan dengan menerapkan konsep deteksi tepi untuk membaca teks, gambar, dan kode yang diolah kembali dengan software VeriSens Application Suite. Tingkat keberhasilan sistem pemilahan barang mencapai 90% dengan kecepatan baca sebesar 0,389 detik dan durasi proses kerja berkisar antara 21,54 detik hingga 28,99 detik.